NVIDIA trở thành công tychip
có giá trị vốn hóa “ngàn tỷ”

Đoan Hùng [ Nguyễn Lê Tiến ]

Tháng 7/2020 , lần đầu tiên NVIDIA vượt công ty “huyền thoại” Intel về mặt vốn hóa, với 251 tỷ usd so với Intel 248 tỷ.

Ngày 30/5/2023 NVIDIA chạm mốc  “ngàn tỷ” usd , ngồi chung “chiếu” trong câu lạc bộ ngàn tỷ với Apple, Microsoft, Alphabet (Google) và Amazon.

Không những thế, đầu tháng 9 , 2022 chính quyền Hoa Kỳ ra lệnh cấm xuất khẩu các chip AI của NVIDIA và AMD sang Trung quốc.

Cái gì làm cho giá trị vốn hóa NVIDIA tăng gấp 4 lần chỉ trong vòng 3 năm và trở thành công ty sở hữu những công nghệ quan trọng trong cuộc “chiến tranh lạnh” ngày nay?

NVIDIA được thành lập năm 1993 bởi Jensen Huang, cho tới nay mới vừa 30 tuổi.

Chúng ta hãy trở về thập niên 1980-1990 xem sao.

Trong thập niên 1980, hễ nói tới Siêu máy tính [Supercomputer] thì phải nói tới Cray .

Chiếc Cray-2 , năm 1985 , cao 1.2 mét, nặng 2.5 tấn, phải có hệ thống làm mát bằng chất lỏng.

Nó đạt được 1.9 giga-flops  (giga floating point operations per second, 1.9 tỷ con toán số thực/giây )

Thế đã là kinh khủng lắm. Cray-2 là chiếc siêu máy tính mạnh nhất đương thời.

Nó được dùng để giải quyết các vấn đề ‘nghiêm túc’ như tính toán khí tượng, khí động học, phi thuyền không gian vv , và chỉ có ở các cơ quan quan trọng như NASA vv.

Ngày nay , chỉ cắm một cạc đồ hoạ (graphics card) của NVIDIA như RTX 4090 vào PC, là có 100 tera-flops.

Tức là tương đương với 50.000 Cray-2 !

Và công việc của nó hoàn toàn chẳng chút nào... nghiêm túc cả !

Mà chỉ để chơi Game Aé

Nhưng chính cái máy “chỉ để nghịch chơi”, một ngày nào đó lại trở thành hữu dụng với AI, trí tuệ nhân tạo.

Một lĩnh vực rất ‘nóng’ hiện thời và trong tương lai.

Một cách bất ngờ !

Có thể nói là không một ai có thể thấy trước, “hoạch định” trước được.

Chúng ta hãy đi ngược thời gian, trở lại những năm 1980.

Thời ấy, các "game-thủ" đành hài lòng với những trò chơi như Super-Mario của Sony vv.

Đồ họa rất đơn giản, hình ảnh chỉ 2 chiều [2D], chỉ dùng bit-map (hình số hóa có sẵn) để áp vào bộ nhớ của cạc đồ họa. Thế là có anh chàng Mario nhảy tưng tưng, anh chàng võ sĩ đấm đá.

Nhưng PC thời đó chỉ có thể làm như thế.

Những cạc đồ họa “cao cấp”, đắt tiền chỉ dành cho những công việc “nghiêm túc” của kỹ sư, kiến trúc sư. Họ dùng, thí dụ như với phần mềm autoCad... để thiết kế máy móc, nhà cửa.

Thế rồi, công nghệ càng càng tiến bộ, giá cả rẻ đi, tính năng PC càng ngày càng mạnh, nhanh hơn. Các game-thủ càng ngày càng đòi hỏi đồ họa 3-D, đẹp hơn, nhanh hơn chỉ  để ... bắn súng đùng đùng !

Nhưng chính họ mới là người nuôi sống cả kỹ nghệ “đồ họa”.

Bản thân tôi, trong thời đó cũng làm trong lãnh vực đồ họa, phần cứng và phần mềm. Trong những năm cuối thập niên 1980 thì sống nhờ dân kiến trúc sư, kỹ sư. Từ 1990,  thì phải... chạy như điên, thức suốt đêm... để phục vụ Game thủ !

Bởi họ là khách hàng chính, là “ngọn roi” quất cho các hãng đồ họa chạy. Cứ vài tháng là các báo chí lại lôi cổ các công ty ra mà so sánh, làm “benchmark”. Công bố rằng Card hãng này có thể hiển thị 60 FPS (Frames per sec , hình/1 giây) , hãng kia những 61 FPS.  Rằng hình ảnh của hãng kia đẹp nhất, mịn nhất vv. Họ sắp hạng các sản phẩm theo nhiều tiêu chí. Hãng nào đứng hạng bét thì đừng hòng sống sót. Hạng nhất thì doanh số tăng đột biến.

[một card đồ họa năm 1997 dùng chip của NVIDIA, chủ yếu là cho “game thủ”]

Thời 1993 có hai công ty làm chip 3D dẫn đầu, và cạnh tranh nhau khốc liệt, là NVIDIA và 3dLabs.

NVIDIA làm con chip đầu tiên thất bại, bởi  “không giống ai”, hầu như “không hiểu gì” về 3D ! Có thể gọi là “tay mơ” trong ngành đồ họa 3D.

3Dlabs được thành lập bởi các chuyên gia vốn đến từ các công ty workstation như Silicon-graphics... nên họ có know how về 3D vững hơn.

Thế rồi Jensen Huang đổi hướng đi.

Con chíp thế hệ sau của NVIDIA bây giờ làm bất cứ gì !

Miễn là 100 % tương thích với Microsoft.

Trong thời gian này, Microsoft định nghĩa giao thức directX [bao gồm direct2D và direct3D..] để nối kết giữa các nhà phát triển ứng dụng và các nhà phát triển phần cứng.

Thoạt đầu rất... đơn giản, thậm chí không “chuẩn”, “dốt” ! (theo ý kiến dân 3D “nhà nghề”).

Thế nhưng "vừa đủ xài" và thích hợp với khả năng máy tính thời đó.

3DLabs coi thường Microsoft nên thua trắng !

Bởi vì,  có thể nói sức mạnh của Microsoft là “vô đối”. Trong “thế giới PC” chỉ có Microsoft và Apple, với chính sách ngược hẳn nhau.  Apple tự làm hầu hết, từ phần mềm lẫn phần cứng. Trong khi đó Microsoft, Intel có chính sách “mở”. Công ty nào cũng có thể viết ứng dụng, làm phần cứng để chạy trên nền Msft/Intel, miễn là theo đúng chuẩn. Bởi thế có vô số nhà phát triển đua nhau, cạnh tranh để giành thị phần. Với số đông trẻ trung và năng nổ lao vào cuộc cạnh tranh quyết liệt đó, PC gần như đồng nghĩa với dòng Msft/Intel, AMD, với tính năng càng ngày càng cao cấp hơn. Lấn át cả những công ty máy tính “cao cấp”, “chuyên nghiệp”, gọi là đẳng cấp “Workstation” như Sun Microsystems, Apollo Computer…

NVIDIA vượt lên và từ từ nắm phần lớn thị phần card đồ họa. Công ty Silicon Graphics nổi danh một thời, chuyên cung cấp các Workstation mạnh nhất trong lĩnh vực đồ họa 3D đã phải phá sản năm 2009.

Sự nổi lên vượt bực của NVIDIA là nhờ sự lướt sóng giỏi giang trên con sóng PC, Microsoft, Intel, Amd và… Game.

Thế nhưng, Game thì dính dáng đến AI ?

Mọi người chắc tự hỏi như thế.

Bởi vì muốn chạy game cho nó... đẹp là phải cần đến Super Computer !

Cần đến cái Cray lọt vào trong cái PC !

Nó cần super computing vì nó cần rất nhiều tính toán bằng “số thực”.

Và may thay là các con toán đó có thể được xử lý song song [parallel processing].

Có thể nói : Super computing = xử lý số thực & xử lý song song.

Trong trò chơi có rất nhiều hình khối như con người, xe tăng, cây cối vv. Các hình khối  có thể phân làm nhiều mặt cong. Những mặt cong lại phân thành nhiều tam giác phẳng. Phân càng nhiều thì hình ảnh càng chi tiết, càng mịn, càng đẹp. Bởi hình ảnh trong trò chơi thay liên tục nên phải tính thật nhanh, ít ra phải trên 60 hình 1 giây , nếu không thì nó bị đứt khúc, chớp. Khối lượng tính toán là cực lớn.

Tôi lấy một ví dụ [đơn giản hóa] :

Một điểm trong không gian ba chiều, được vẽ lên màn ảnh hai chiều.

Ánh xạ chẳng qua là một con toán nhân Matrix (4x4) * Vector (4)

Đại khái là làm 16 toán nhân.

Nếu có 16 Floating Point unit (FPU) thì có thể cho nó tính song song.

Kết quả là nhanh gấp 16 lần với chỉ 1 FPU.

Ấy là chưa kể, các điểm, tam giác, chi tiết... trong một hình có thể tính song song vì nó không phụ thuộc lẫn nhau .

Và ngoài ra, đồ họa cho game cần tính toán màu sắc với nhiều thuật toán cực kỳ “tốn kém” như Ray-Tracing vv . Nhưng cũng có thể tính song song.

Điều khiển cho mọi sự chạy song song không phải là chuyện dễ !

Là cuộc chạy đua rất lâu dài , bền bỉ giữa các hãng công nghệ.

Với sự tiến bộ của ngành chip bán dẫn, NVIDIA, AMD vv có thể “nhét” vô số các FPU (floating point unit) [và nhiều thứ khác] vào một con chip, để tạo thành cái được gọi là GPU [Graphics Processing Unit].

Trí tuệ nhân tạo, AI về mặt bản chất cũng thế. Nó dùng nhiều con toán Tensor (tương tự như Matrix).. để xử lý một khối lượng số liệu khổng lồ.

Bởi thế có thể dùng GPU [và với sự thay đổi thích hợp] cho AI.

NVIDIA nắm vững “know how” trong lĩnh vực này.

Nhưng không phải là độc quyền. Tuy NVIDIA nắm đến 90 % thị phần nhưng vẫn phải chạy đua với, thí dụ như Intel, AMD ...  và Google vốn đi đầu trong AI cũng “ủ mưu” làm TPU [tensor processing unit].

Nếu GPU của NVIDIA đạt đến 100 tera-flops thì AMD cũng đạt tới 61 tera-flops [AMD 7900].

Nhìn lại thì thấy đặc điểm của sự phát triển khoa học kỹ thuật ở Mỹ & Âu châu là chẳng hề được “tiên liệu” , “chỉ đạo” bởi bất cứ “quan chức” nào cả.

Khộng cần bất kỳ một “lãnh đạo” nào có cái nhìn “tiên tri” xuyên suốt cả thế kỷ.

Ngược lại với các nước độc tài như Nga, Tàu.

Nó phát triển một cách tự nhiên và đầy sáng tạo, chẳng ai ép cả.

Chẳng ai ra chỉ thị rằng : trong vòng 10-20 năm “ta” phải vượt nước kia , và đứng đầu thế giới.

Những công ty làm công nghệ cao như Intel, AMD, NVIDIA... được nuôi bởi khách hàng, không cần ai “bao cấp”. Bởi được nuôi bởi ộng/bà chủ khách hàng nên nó phải “chạy đua” để phục vụ thị hiếu của họ. Và cái nhu cầu ấy đôi khi rất... tào lao , “vô bổ” !

Như chơi game, lướt mạng “tán phét”, photoshop để biến... béo thành gầy vv.

Ấy thế mà những chuyện “vớ vẩn” ấy lại thúc đẩy khoa học kỹ thuật, công nghệ !

Các nước độc tài có thể tập trung lực lượng, tài nguyên... cho một mục đích. Có thể “bao cấp” cho mục đích đó, có thể rất “không tưởng” và làm tổn hại đến sức lực của quốc gia.

Thí dụ như Trung quốc với ý chí kiểu “Nhà nhà làm chip, người người làm chip” đã bao cấp để tạo ra vô số công ty bán dẫn. Để rồi riêng nội trong 8 tháng đầu năm 2022 đã có 3470 công ty phá sản.

Bởi thế, tôi không tin là họ, vói ý chí có thể làm “bá chủ” trong khoa học, công nghệ. Cho dù đã đạt được một số thành tựu.

Riêng lĩnh vực AI, supercomputing... Thì để “nhét” nhiều trí “thông minh” vào con chip thì cần cả đến nền công nghiệp Chip hiện đại, được tích lũy rất lâu dài.

Nếu Trung Quốc bị chặn không mua được những công nghệ mới thì không thể làm được !

Và có làm thì cũng nhanh chóng bị vượt qua.

Đoan Hùng [ Nguyễn Lê Tiến ]