Nhờ cơ hội "có 1-0-2" mà Intel "đánh rơi", công ty thiết kế chip Arm đang lợi lớn trong cuộc bùng nổ AI

Công ty thiết kế chip đến từ Anh do SoftBank hậu thuẫn đã chứng kiến giá cổ phiếu tăng giá đến ba lần chỉ trong vòng một năm qua…

Gần 20 năm trước, khi Apple bắt đầu đưa những con chip Intel vào bên trong những chiếc Macbook của mình, Steve Jobs đã trình bày với giám đốc điều hành lúc đó của Intel Paul Otellini về kế hoạch nhằm thâm nhập vào lĩnh vực kinh doanh điện thoại di động. Intel đã từ chối Jobs - và kế hoạch đó đã trở thành những chiếc iPhone ngày nay.

Gã khổng lồ thống trị chip điện thoại

Intel đã đánh rơi cơ hội “có 1-0-2” đó vào tay tập đoàn công nghệ Arm có trụ sở tại Anh, với thế độc quyền đối với các thiết kế chip hiện cung cấp năng lượng cho hầu hết mọi điện thoại di động. Quy mô của thị trường này trị giá 500 tỷ USD, lớn hơn gấp đôi quy mô của ngành công nghiệp PC.

Nhờ công nghệ tiết kiệm năng lượng độc đáo của mình, Arm hiện đang sử dụng nền tảng tương tự để vượt qua Intel một lần nữa trong kỷ nguyên trí tuệ nhân tạo (AI), khi các công ty Big Tech chi hàng tỷ USD để xây dựng các trung tâm dữ liệu khổng lồ tiêu tốn nhiều năng lượng.

Arm là người được hưởng lợi rất lớn khi các nhà đầu tư ngày một quan tâm đến các công ty bán dẫn. Sự quan tâm đó cũng đã đưa định giá của Nvidia lên hơn 3 nghìn tỷ USD. Cổ phiếu của Arm đã tăng gần gấp ba kể từ khi công ty được SoftBank hậu thuẫn này IPO vào năm ngoái và hiện được định giá 157 tỷ USD.

Sau khi doanh thu hàng năm tăng 21% lên 3,2 tỷ USD trong năm tài chính tính đến tháng 3, vốn hóa thị trường của Arm đã vượt qua Intel, từng là biểu tượng của Thung lũng Silicon vào mùa hè vừa qua. Giám đốc điều hành của Arm, Rene Haas, tin rằng sự bùng nổ AI chỉ mới bắt đầu.

“Chúng tôi đã chứng kiến ​​​​sự trỗi dậy của AI trong vài năm qua và sự đổi mới mà AI mang lại sẽ ở mức đáng kinh ngạc”. Ông nói thêm rằng sẽ cần nhiều bộ xử lý mạnh hơn để tạo ra các mô hình AI tốt hơn. “Tôi khá lạc quan về sự tăng trưởng của ngành công nghiệp này".

Hiện tại, vai trò của Arm trong cuộc đua AI chủ yếu là đồng minh của Nvidia. Chẳng hạn, các bộ xử lý trung tâm (CPU) của Arm đang được cài đặt cùng với loạt bộ xử lý AI Blackwell mới của Nvidia trong các trung tâm dữ liệu rộng lớn mà Microsoft và OpenAI đang xây dựng để đào tạo thế hệ ChatGPT tiếp theo.

Intel "đánh rơi", công ty thiết kế chip Arm đang lợi lớn trong cuộc bùng nổ AI

Vì sao ARM giành lợi thế?

Kể từ khi Arm khởi nghiệp trong một nhà kho ở Cambridgeshire vào đầu những năm 1990, các thiết kế của hãng đã xuất xưởng gần 300 tỷ thiết bị. Hầu hết các con chip này kiếm được chưa đến 1 USD. Và không giống như Intel và Nvidia, Arm hiện không sản xuất bộ xử lý của riêng mình. Thay vào đó, họ cấp phép thiết kế của mình cho bất kỳ ai muốn tự sản xuất chip, mang lại cho họ một vị trí độc tôn trong ngành công nghệ. Arm cung cấp các bản thiết kế mà các nhà sản xuất chip có thể sử dụng để xây dựng bộ xử lý của họ.

Các công ty như Apple, Samsung, Google và Qualcomm đã tận dụng hiệu quả sử dụng năng lượng vượt trội trong các thiết kế của Arm. Đối với các thiết bị chạy bằng pin, công nghệ của Arm có lợi thế quan trọng so với kiến ​​trúc x86 được Intel sử dụng - vốn đã thống trị PC và máy chủ trong nhiều thập kỷ.

Khi điện thoại thông minh trở thành thiết bị điện toán chính của hầu hết mọi người và khi chip di động trở nên mạnh mẽ hơn nhiều, Arm đã lặng lẽ xây dựng một nền tảng mạnh mẽ để tấn công các thành trì truyền thống của Intel trong PC và máy chủ.

Triển vọng của Arm trên thị trường máy tính cá nhân đã nhận được sự thúc đẩy lớn vào năm 2020, khi Apple phát hành những chiếc máy Mac đầu tiên dựa trên bộ xử lý dòng M của riêng mình, đồng thời loại bỏ Intel. Dòng M dựa trên cùng bản thiết kế Arm mà Apple sử dụng trên iPhone của mình.

Việc chuyển sang sử dụng chip riêng đã mang lại thời lượng pin được cải thiện nhiều cho máy tính xách tay và các cải tiến hiệu suất khác khi Apple có thể thiết kế phần cứng và phần mềm song song. Đầu năm nay, Microsoft đã làm theo bằng cách đặt chip dựa trên thiết kế của Arm với loại PC AI mới.

Những con chip do Qualcomm sản xuất để cung cấp năng lượng cho làn sóng PC AI đầu tiên đã trở thành tâm điểm của cuộc chiến pháp lý có tính rủi ro cao. Vào năm 2021, Qualcomm mua lại một công ty khởi nghiệp tên là Nuvia đang phát triển chip PC dựa trên thiết kế của Arm. Arm cáo buộc rằng Qualcomm đã không được sự cho phép của họ để tiếp tục phát triển chip của Nuvia theo yêu cầu của các điều khoản trong giấy phép IP của họ.

Trong một động thái leo thang khiến nhiều người trong ngành công nghệ phải ngạc nhiên hồi đầu tháng này, Arm đã đưa ra thông báo chính thức rằng họ sẽ rút hoàn toàn giấy phép kiến ​​trúc của Qualcomm, ngăn cản nhà sản xuất chip có trụ sở tại San Diego vận chuyển thế hệ sản phẩm mới nhất của mình, bao gồm cả một loạt sản phẩm mới về bộ xử lý di động.

Ngược lại, Qualcomm đã cáo buộc nhà thiết kế chip thực hiện chiến thuật mạnh tay để tăng tỷ lệ tiền bản quyền. Arm khẳng định trong một tuyên bố rằng họ không còn lựa chọn nào khác do Qualcomm liên tục vi phạm nghiêm trọng thỏa thuận cấp phép của Arm.

Vụ án dự kiến ​​​​sẽ được xét xử vào tháng 12, phơi bày mối quan hệ phức tạp giữa Arm và những người được cấp phép vào thời điểm hãng này đang mở rộng tệp khách hàng ở các lĩnh vực mới.

Tương lai rộng mở phía trước

Một điều đáng chú ý là các trung tâm dữ liệu khổng lồ mà các nhà cung cấp điện toán đám mây đang xây dựng như Gemini của Google, ChatGPT của OpenAI và Claude của Anthropic đang gây áp lực lên lưới điện. Điều này thúc đẩy nhu cầu về công nghệ tiết kiệm năng lượng của Arm.

Goldman Sachs ước tính đầu năm nay nhu cầu năng lượng toàn cầu của các trung tâm dữ liệu sẽ tăng 160% vào năm 2030. Các nhà phân tích của ngân hàng cho biết các trung tâm dữ liệu sẽ sử dụng 8% năng lượng của Mỹ vào năm 2030, tăng từ mức 3% vào năm 2022, trong khi ở châu Âu, con số này các cơ sở sẽ cần nhiều năng lượng như Bồ Đào Nha, Hy Lạp và Hà Lan cộng lại vào cuối thập kỷ này.

Việc thâm nhập vào trung tâm dữ liệu đã là một chặng đường dài đối với Arm. Amazon, công ty điện toán đám mây đầu tiên áp dụng thiết kế của Arm vào máy chủ của mình, lần đầu tiên thảo luận về ý tưởng này hơn một thập kỷ trước.

Nhưng phải đến năm 2018, AWS mới trình làng CPU dựa trên Arm đầu tiên là Graviton và doanh số ban đầu rất chậm. Các nhà phân tích cho biết ngày nay, chip trung tâm dữ liệu vẫn chỉ chiếm hơn 10% doanh thu bản quyền của Arm.

Tuy nhiên, sự kiên nhẫn của Arm cuối cùng cũng được đền đáp khi các đối thủ điện toán đám mây của Amazon đều đổ xô vào lĩnh vực kinh doanh bán dẫn. Sau khi Microsoft ra mắt Cobalt - CPU dựa trên Arm đầu tiên dành cho máy chủ, Google đã công bố sản phẩm tương đương của riêng mình với tên gọi Axion vào tháng 4.

Nhưng chính sự liên minh với Nvidia đã đưa Arm vào trung tâm dữ liệu AI. “Siêu chip” GB200 mới nhất của Nvidia kết hợp hai bộ xử lý đồ họa Blackwell của hãng với CPU Grace dựa trên Arm.

Nỗ lực trị giá 40 tỷ USD của Nvidia để mua Arm từ SoftBank vào năm 2020 đã thất bại trong bối cảnh bị giám sát chống độc quyền, nhưng giờ đây hai công ty chưa bao giờ thân thiết hơn thế. Một loạt PC AI được hỗ trợ bởi Nvidia, sử dụng CPU Arm, dự kiến ​​​​sẽ ra mắt rộng rãi vào năm tới.