Hoàng Nhân Huân động thổ tại Texas, nhà máy chip quang Coherent khởi công

Chiến lược kết nối quang của Nvidia và Coherent đang chuyển từ lý thuyết sang hiện thực.

Vào ngày 16 tháng 6, nhà sáng lập kiêm CEO Nvidia, Jensen Huang cùng CEO Coherent, Jim Anderson đã đồng chủ trì lễ động thổ nhà máy mở rộng của Coherent tại thành phố Sherman, bang Texas.

Dự án mở rộng này sẽ gia tăng năng lực sản xuất dây chuyền wafer Indium Phosphide (InP) 6 inch hàng đầu thế giới, cung cấp các thiết bị kết nối quang học then chốt cho hạ tầng AI của Nvidia. Coherent đồng thời thông báo nhận được khoản hỗ trợ 50 triệu USD từ Đạo luật CHIPS, nhằm hỗ trợ xây dựng cơ sở này.

Sự kiện động thổ lần này là cột mốc thực tế đầu tiên kể từ khi Nvidia công bố khoản đầu tư 2 tỷ USD vào Coherent và cam kết mua hàng trị giá hàng chục tỷ USD vào tháng 3 năm nay, đánh dấu sự hợp tác kéo dài gần hai mươi năm giữa hai bên tiếp tục được củng cố. Bước tiến này củng cố vị thế then chốt của kết nối quang học trong xây dựng hạ tầng AI, đồng thời mang lại lộ trình rõ ràng hơn cho việc mở rộng năng lực sản xuất của Coherent.

Kết nối quang học: Nút thắt vật lý trong mở rộng AI

Khi quy mô hệ thống AI không ngừng mở rộng, giới hạn vật lý của truyền dẫn qua cáp đồng đang trở thành rào cản thực tế với trung tâm dữ liệu.

Jensen Huang tại lễ động thổ giải thích rằng, khi 576 GPU được kết nối qua tám tủ rack để vận hành như một hệ thống duy nhất — điển hình như cấu hình của Vera Rubin Ultra NVL576 sắp ra mắt của Nvidia — thì cáp đồng không còn đủ khả năng đảm nhiệm truyền dẫn tín hiệu giữa các rack. Khi tốc độ tín hiệu tăng, khoảng cách truyền hiệu quả của đường dẫn kim loại ngày một ngắn lại, nếu cố gắng dùng cáp đồng kết nối tám rack, trung tâm dữ liệu sẽ phải tiêu tốn nhiều năng lượng cho khâu điều phối và hiệu chỉnh tín hiệu, thay vì dành năng lượng đó cho tính toán.

Dù giải pháp quang học phải chịu mức tiêu hao điện-quang một lần duy nhất, nhưng sau chuyển đổi, khoảng cách gần như không còn là vấn đề. Đối với quy mô NVL576, kết nối quang là phương án tiết kiệm năng lượng nhất.

Jim Anderson đã đúc kết logic này bằng một câu: "AI vận hành nhờ sức mạnh tính toán, nhưng mở rộng nhờ kết nối — Sherman chính là nơi sản xuất những bộ kết nối này."

Wafer InP 6 inch: Bước đột phá công nghệ cho năng lực sản xuất

Coherent vận hành tại Sherman dây chuyền wafer Indium Phosphide 6 inch mà họ tự xưng là đầu tiên trên thế giới đi vào sản xuất hàng loạt — một bước tiến có ý nghĩa quan trọng trong lĩnh vực bán dẫn hợp chất.

Hiện tại, phần lớn các dây chuyền sản xuất InP trên toàn cầu chỉ dừng ở quy mô wafer 3 inch hoặc 4 inch. Do diện tích wafer tỷ lệ thuận với bình phương đường kính, chuyển từ 3 inch lên 6 inch giúp tăng diện tích khả dụng lên khoảng bốn lần, từ đó số lượng thiết bị đầu ra mỗi lượt tăng mạnh và chi phí mỗi đơn vị giảm đáng kể. Việc cải thiện năng suất và cơ cấu chi phí này chính là nền tảng nguồn cung cần thiết cho quá trình xây dựng AI ở quy mô lớn.

Jensen Huang chia sẻ tại buổi lễ rằng, phải mất 50 năm mới xây dựng được dây chuyền đầu tiên, nhưng chỉ trong một năm qua, công suất đã tăng gấp bốn lần — đây chính là thước đo nhu cầu ngày một tăng cho tính toán tăng tốc.

Nhà máy mở rộng lần này sẽ sản xuất wafer InP, sau đó hoàn thiện đóng gói thành các module quang cắm rời — có hình dạng tương tự như USB, dùng để cắm trực tiếp vào bảng điều khiển trước của các switch mạng Nvidia, đảm nhiệm truyền tín hiệu giữa các rack trong trung tâm dữ liệu nơi cáp đồng không thể đáp ứng. Các module này cũng là nguồn cung cấp laser ngoài cho dòng switch quang đóng gói chung Nvidia Spectrum-X Photonics và Quantum-X Photonics.

Đòn bẩy song song: Chính sách hỗ trợ và vốn tư nhân

Sự mở rộng này nhận được hỗ trợ từ cả nguồn vốn công lẫn tư nhân.

Về phía vốn công, Coherent cho biết đã nhận được khoản hỗ trợ 50 triệu USD từ Đạo luật CHIPS, cùng với khoản hỗ trợ sớm khoảng 17 triệu USD từ dự án CHIPS của bang Texas và Công ty phát triển kinh tế Sherman. Tổng quy mô của Đạo luật CHIPS vào khoảng 50 tỷ USD, nhằm thúc đẩy sản xuất chip quay trở lại đất Mỹ.

Về phía tư nhân, Nvidia vào tháng 3 năm nay công bố đầu tư 2 tỷ USD vào Coherent để hỗ trợ nghiên cứu phát triển, mở rộng sản xuất trong tương lai và sản xuất tại Mỹ, cùng cam kết mua các sản phẩm laser và mạng quang tiên tiến trị giá hàng chục tỷ USD. Nvidia trước đó cũng công bố thông qua đối tác trong ngành sẽ xây dựng các cơ sở mới tại Arizona và Texas, dự kiến sản xuất hạ tầng AI tại Mỹ với tổng giá trị lên tới 500 tỷ USD.

Jensen Huang phát biểu tại buổi lễ: "Coherent là một công ty đẳng cấp thế giới, những gì các bạn đang làm cực kỳ quan trọng đối với tương lai của chúng ta, tương lai của trí tuệ nhân tạo và công cuộc tái công nghiệp hóa Hoa Kỳ."