Nvidia khởi công nhà máy 2 tỷ USD tại Texas để giải quyết nút thắt quang học của AI

Nvidia và Coherent hôm thứ Ba đã khởi công mở rộng nhà máy tại Sherman, Texas, nơi sẽ sản xuất các kết nối quang học cần thiết để liên kết hàng nghìn chip AI thành một hệ thống máy tính duy nhất — một nút thắt vật lý mà cáp đồng không còn có thể giải quyết ở quy mô lớn.

"Nhà máy AI là cơ sở hạ tầng của cuộc cách mạng công nghiệp mới," Jensen Huang, Giám đốc điều hành của Nvidia, phát biểu tại buổi lễ.

Việc mở rộng này nâng quy mô dây chuyền sản xuất tấm bán dẫn indium phosphide (InP) 6 inch đầu tiên trên thế giới, một loại vật liệu bán dẫn tổ hợp cho phép tạo ra laser có cường độ quang học tương đương bề mặt Mặt Trời. Mỗi giây, các xung ánh sáng truyền đi hàng trăm tỷ lần qua một sợi cáp thủy tinh mỏng bằng sợi tóc người, cho phép các đơn vị xử lý đồ họa (GPU) của Nvidia chia sẻ dữ liệu qua các rack mà không bị suy giảm tín hiệu vốn gây khó khăn cho cáp đồng ở tốc độ cao.

Nhà máy này là cột mốc hữu hình đầu tiên từ khoản đầu tư 2 tỷ USD của Nvidia vào Coherent, được công bố vào tháng 3, cùng với các cam kết mua hàng trị giá nhiều tỷ USD cho các sản phẩm laser tiên tiến và thiết bị mạng quang. Coherent đã nhận được 50 triệu USD từ quỹ CHIPS Act — 33 triệu USD được phê duyệt dưới thời chính quyền Biden và 17 triệu USD được bổ sung dưới thời chính quyền Trump — cùng với khoảng 17 triệu USD từ các ưu đãi của bang Texas và địa phương.

Tại sao cáp đồng thất bại ở quy mô AI

Khi 576 GPU trải dài trên tám rack như một hệ thống duy nhất — cấu hình mà Vera Rubin Ultra NVL576 sắp ra mắt của Nvidia sẽ yêu cầu — cáp đồng không thể truyền tín hiệu qua khoảng cách đó mà không tiêu thụ năng lượng khổng lồ cho việc điều hòa và định thời lại tín hiệu. Truyền dẫn quang học yêu cầu một lần chuyển đổi điện-quang duy nhất, nhưng sau đó, khoảng cách hầu như không làm tăng thêm chi phí nào.

"AI vận hành dựa trên sức mạnh tính toán, nhưng nó mở rộng quy mô nhờ kết nối — Sherman là nơi những kết nối đó được tạo ra," Jim Anderson, CEO của Coherent, cho biết.

Nhà máy sẽ sản xuất các tấm bán dẫn InP, sau đó được đóng gói thành các mô-đun quang học có thể cắm, kích thước tương đương một ổ USB. Các mô-đun này cắm trực tiếp vào mặt trước của các switch mạng Nvidia, bao gồm các switch quang học đóng gói chung Spectrum-X Photonics và Quantum-X Photonics, truyền dữ liệu ở những nơi cáp đồng không thể với tới.

Mức tiêu thụ điện năng giảm tới 50% so với các giải pháp dựa trên cáp đồng, cho phép tính toán nhanh hơn với chi phí thấp hơn. Giảm giá token — đơn vị sử dụng AI của ngành — sẽ thúc đẩy việc áp dụng AI trong nhiều ứng dụng hơn.

Việc làm, chuỗi cung ứng và canh bạc hồi hương sản xuất

Coherent ước tính việc mở rộng sẽ tạo ra 1.000 việc làm, bao gồm khoảng 550 vị trí trong lĩnh vực sản xuất tiên tiến, kỹ thuật và công nghệ. Việc xây dựng này là một phần trong chiến lược rộng lớn hơn của Nvidia nhằm tập trung nhiều hơn hoạt động sản xuất tại Mỹ, với việc chế tạo chip ngày càng tập trung tại Arizona và lắp ráp tại Texas, tạo ra chuỗi cung ứng nội địa cho cơ sở hạ tầng AI.

Một giám đốc điều hành của Nvidia, phát biểu với điều kiện giấu tên, đã mô tả sự chuyển dịch của công ty từ bán chip riêng lẻ sang cung cấp các hệ thống AI hoàn chỉnh — "bộ não và hệ thần kinh," theo cách nói của họ — mà khách hàng có thể triển khai trên sàn nhà máy để "dịch chuyển các nguyên tử," không chỉ xử lý dữ liệu. Các nhà sản xuất phụ thuộc vào nhà cung cấp nước ngoài có thể sử dụng các hệ thống này để khôi phục sản xuất tại Mỹ.

Trong một bài báo công bố tháng này, các nhà kinh tế học Jessica Wachter và Jonathan Wachter ước tính rằng năm công ty công nghệ lớn nhất của Mỹ đã đầu tư 380 tỷ USD vào năm ngoái cho việc xây dựng hạ tầng AI, con số này có thể tăng gần gấp đôi trong năm nay. AI hiện chiếm khoảng 3% tổng sản phẩm quốc nội (GDP) của Mỹ, nhưng con số này có thể tăng lên từ 8% đến 39%.

Nvidia, hiện là công ty giá trị nhất thế giới với vốn hóa khoảng 5 nghìn tỷ USD, đang đẩy mạnh tích hợp theo chiều dọc vào thời điểm nhu cầu về sức mạnh tính toán AI không có dấu hiệu chậm lại. Đối với Coherent, quan hệ đối tác này mang lại tầm nhìn doanh thu nhiều năm và một nhiệm vụ được chính phủ hậu thuẫn nhằm mở rộng sản xuất tại Mỹ một linh kiện quan trọng cho thế hệ hệ thống AI tiếp theo.

Các đối thủ cạnh tranh trong lĩnh vực linh kiện quang học, bao gồm Lumentum và II-VI, đang đối mặt với áp lực phải theo kịp năng lực của Coherent và cam kết mua hàng của Nvidia. Lĩnh vực kết nối quang học đang nổi lên như một chiến trường then chốt trong hạ tầng AI, nơi các giới hạn vật lý của việc truyền dữ liệu đang trở nên quan trọng không kém hiệu suất của chính các con chip.

Bài viết này chỉ mang tính chất tham khảo và không cấu thành lời khuyên đầu tư.