Khi các nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây quy mô lớn và các nhà điều hành trung tâm dữ liệu khác đẩy nhanh nỗ lực cung cấp dung lượng cần thiết cho trí tuệ nhân tạo tạo sinh và huấn luyện mô hình quy mô lớn, việc hiện đại hóa các trung tâm dữ liệu để đáp ứng các công nghệ GPU mới nhất đã trở thành một thách thức then chốt.
Việc chuyển đổi sang các bộ tăng tốc tiên tiến đòi hỏi những cải tiến vượt bậc về điện năng, hệ thống làm mát và kết nối tốc độ cao. Những gì từng được coi là công nghệ tiên tiến cách đây vài năm giờ đây không còn đủ để đáp ứng khối lượng công việc AI hiện nay, buộc các nhà vận hành phải xem xét lại mọi thứ, từ thiết kế giá đỡ đến chiến lược tản nhiệt.
Quy mô đầu tư toàn cầu phản ánh sự chuyển hướng này. McKinsey ước tính rằng chi tiêu cho trung tâm dữ liệu sẽ đạt 6,7 nghìn tỷ đô la vào năm 2030, phần lớn sẽ được đầu tư vào các cơ sở được thiết kế đặc biệt cho trí tuệ nhân tạo (AI).
Tuy nhiên, sự mở rộng nhanh chóng của ngành công nghiệp này đang phải đối mặt với những hạn chế lớn: tắc nghẽn chuỗi cung ứng GPU và các kết nối, những hạn chế về thiết kế làm giảm mật độ, và sự thiếu hụt các kỹ sư lành nghề có khả năng hỗ trợ các cấu trúc phức tạp.
Những áp lực này đã góp phần thúc đẩy sự phát triển của các nhà cung cấp "neocloud" có mô hình kinh doanh hoàn toàn xoay quanh điện toán GPU hiệu năng cao.
Sự bùng phát của đám mây mới
Các nền tảng điện toán đám mây thế hệ mới (Neocloud) đã trở thành một trong những động lực năng động nhất định hình lại cơ sở hạ tầng trung tâm dữ liệu. Không giống như các nhà khai thác truyền thống, vốn phải cân bằng giữa năng lực AI và nhu cầu điện toán đám mây rộng hơn, các công ty này thiết kế mọi thứ xoay quanh khả năng tăng tốc GPU .
Với nhu cầu về trí tuệ nhân tạo tạo sinh (generative AI) tăng trưởng nhanh hơn khả năng nâng cấp các trung tâm dữ liệu hiện có, các nền tảng điện toán đám mây thế hệ mới (neocloud) đang nắm bắt xu hướng bằng cách triển khai với tốc độ vượt trội và cung cấp khả năng tính toán hiệu năng cao với mức giá cạnh tranh.
Quy mô và tham vọng của những dự án này là chưa từng có. Ví dụ, CoreWeave đã nhanh chóng phát triển từ các triển khai khiêm tốn lên đến hàng chục nghìn GPU mỗi bản dựng, được bổ sung bởi việc triển khai các hệ thống GB300 NVL72 của NVIDIA .
Hiệu năng được cải thiện đáng kể, khả năng phản hồi nhanh hơn gấp mười lần và hiệu quả năng lượng được nâng cao vượt trội so với các thế hệ trước. Trong khi đó, nhà máy 230 megawatt của NScale tại Na Uy đặt mục tiêu cung cấp 100.000 GPU vào năm 2026, hoàn toàn sử dụng năng lượng tái tạo.
Nebius đã chứng minh quy mô nhu cầu thị trường bằng một thỏa thuận cơ sở hạ tầng GPU trị giá hàng tỷ đô la với Microsoft , một thỏa thuận đã ngay lập tức thay đổi vị thế thị trường của họ.
Động lực thúc đẩy điều này vượt xa cuộc chạy đua công nghệ về năng lực. Các quốc gia ngày càng coi cơ sở hạ tầng AI là trụ cột của khả năng cạnh tranh lâu dài. Những quốc gia có khả năng triển khai nhanh chóng sẽ thu hút được đầu tư và nhân tài. Những quốc gia hành động quá chậm có nguy cơ bỏ lỡ cơ hội.
Những điểm nghẽn kỹ thuật
Việc xây dựng cơ sở hạ tầng sẵn sàng cho AI đã bộc lộ những hạn chế của ngay cả các cơ sở mới được xây dựng gần đây. Yêu cầu về mật độ năng lượng đang tăng mạnh, trong khi các hạn chế về làm mát và băng thông thường xuyên đòi hỏi phải thiết kế lại toàn bộ.
Nhiều nhà điều hành phải đối mặt với thực tế khó chịu là việc nâng cấp có thể tốn kém hơn hoặc gây gián đoạn nhiều hơn dự kiến, dẫn đến việc trì hoãn dự án hoặc hủy bỏ các kế hoạch mở rộng.
Sự thay đổi đáng kể nhất là quá trình chuyển đổi từ các hệ thống làm mát bằng không khí truyền thống sang các hình thức làm mát bằng chất lỏng khác nhau, đặc biệt là làm mát trực tiếp lên chip.
Các hệ thống này cho phép các cụm GPU mật độ cao hoạt động trong giới hạn nhiệt độ chấp nhận được, nhưng đòi hỏi những cân nhắc hoàn toàn mới về cơ sở vật chất, chẳng hạn như phân phối và chứa chất lỏng, tích hợp nguồn điện và các giao thức an toàn.
Khả năng kết nối đặt ra một thách thức quan trọng khác. Khối lượng công việc AI phụ thuộc vào lưu lượng truy cập khổng lồ giữa các GPU, đẩy các công nghệ kết nối như InfiniBand và cáp quang tiên tiến đến giới hạn.
Nguồn cung các linh kiện này vẫn còn hạn chế trên toàn cầu, trong khi việc lắp đặt đòi hỏi kỹ năng chuyên môn và sự phối hợp cẩn thận. Mạng GPU mật độ cao chỉ mạnh mẽ khi hệ thống cáp hỗ trợ tốt; các hệ thống được thiết kế kém hoặc triển khai rẻ tiền nhanh chóng trở thành điểm nghẽn hiệu năng.
Sự gia tăng về độ phức tạp này được phản ánh trong yêu cầu về nhân lực. Việc xây dựng trung tâm dữ liệu AI thường xuyên đòi hỏi số lượng nhân lực gấp nhiều lần so với các dự án thông thường, thường bao gồm các nhóm có chuyên môn về cáp quang, điện và hệ thống làm mát.
Phối hợp các lĩnh vực này đồng thời duy trì tốc độ, chất lượng và an toàn đã trở thành một thách thức vận hành quan trọng trong kỷ nguyên trí tuệ nhân tạo.
Vì sao việc lựa chọn đối tác phù hợp lại quan trọng
Đó là lý do tại sao các nhà điều hành trung tâm dữ liệu ngày càng tìm đến các đối tác đáng tin cậy có khả năng mang lại chiều sâu kỹ thuật, kinh nghiệm toàn cầu và quy mô hoạt động. Không một nhà điều hành nào, bất kể quy mô, có thể gánh vác toàn bộ gánh nặng của các dự án AI một mình.
Các đối tác mạnh mẽ giúp thu hẹp khoảng cách giữa các khâu kỹ thuật, hậu cần, tuân thủ quy định và huy động nhân lực, cho phép các nhà điều hành hoạt động nhanh chóng mà không làm giảm chất lượng hoặc khả năng phục hồi.
Các đối tác này đóng góp theo nhiều cách quan trọng. Sự am hiểu của họ về kiến trúc cáp mật độ cao, các giải pháp làm mát tiên tiến và tích hợp cụm GPU cho phép họ thiết kế và thực hiện các nâng cấp đáp ứng nhu cầu của các hệ thống AI thế hệ tiếp theo.
Họ cũng giúp định hướng các quy định và thủ tục cấp phép địa phương, giảm thiểu rủi ro có thể làm gián đoạn hoặc trì hoãn việc xây dựng. Về mặt vận hành, họ có thể huy động các đội ngũ lớn, lành nghề một cách nhanh chóng.
Điều đó có nghĩa là phải tìm kiếm, đào tạo và điều phối các kỹ sư đồng thời đảm bảo an toàn lao động và kiểm soát chất lượng được duy trì chặt chẽ trong thời gian gấp rút.
Tóm lại, khả năng hợp tác với các đối tác có năng lực kỹ thuật chuyên sâu và mô hình triển khai linh hoạt có thể tạo nên sự khác biệt giữa một thiết kế đầy tham vọng trên giấy và một trung tâm dữ liệu AI hoạt động hiệu quả, sẵn sàng cho các khối lượng công việc thương mại.
Giành chiến thắng trong cuộc đua cơ sở hạ tầng
Cuộc đua xây dựng trung tâm dữ liệu sẵn sàng cho AI không còn chỉ là việc triển khai các GPU mới nhất. Đó là một thử thách về sự phối hợp giữa công nghệ, quy định, lao động và chuỗi cung ứng. Các nhà điều hành kết hợp được năng lực lãnh đạo nội bộ vững mạnh với các đối tác bên ngoài phù hợp sẽ có vị thế tốt nhất để đưa công suất hoạt động trực tuyến một cách nhanh chóng và đáng tin cậy.
Khi nhu cầu toàn cầu về điện toán GPU tiếp tục vượt xa nguồn cung, những ai có khả năng cung cấp cơ sở hạ tầng tiên tiến với tốc độ nhanh sẽ giành được lợi thế cạnh tranh quyết định. Trong kỷ nguyên mới của trí tuệ nhân tạo siêu quy mô, sự hợp tác và năng lực sẽ quyết định ai là người dẫn đầu.
