AI đang thay đổi ngành công nghiệp bán dẫn thế nào?

Sự kết hợp giữa trí tuệ nhân tạo (AI) và chất bán dẫn đánh dấu một thời điểm chuyển đổi quan trọng đối với ngành công nghiệp và nền kinh tế toàn cầu. Bằng cách mở ra những con đường mới để tạo ra giá trị, nó mang lại tiềm năng kinh tế to lớn. Tuy nhiên, việc nhận ra tiềm năng này không chỉ đòi hỏi sự đổi mới công nghệ, mà còn cả chính sách và chiến lược kinh doanh chu đáo để vượt qua các thách thức, và đảm bảo lợi ích của AI được phân bổ một cách công bằng.

Trí tuệ nhân tạo đang thay đổi ngành công nghiệp bán dẫn như thế nào?

Các ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) ở khắp mọi nơi, từ phân tích dữ liệu lớn và thiết bị quân sự, đến phần mềm nhận dạng khuôn mặt và ô tô tự lái. Và điều này mang đến những thách thức và cơ hội mới cho ngành công nghiệp bán dẫn mỗi ngày.

Xin nhắc lại, AI mô tả khả năng suy luận, học hỏi và hành động của máy hoặc ứng dụng phần mềm theo cách tương tự như nhận thức của con người. Về bản chất, AI giúp máy móc có thể suy nghĩ.

Sự khởi đầu của AI bắt đầu từ những năm 1950, nhưng những tiến bộ gần đây trong công nghệ AI đã chứng kiến ​​sự phục hưng trong lĩnh vực này. Sự phát triển của các thuật toán học máy có khả năng xử lý lượng dữ liệu khổng lồ đã mở ra những khả năng mới cho các thiết bị AI. Các ứng dụng AI ngày nay không chỉ có thể xử lý dữ liệu mà còn học hỏi kinh nghiệm, và áp dụng kinh nghiệm đó để cải thiện cách chúng hoạt động.

Với việc các ứng dụng AI ngày càng thu hút được sự chú ý trong các lĩnh vực công nghiệp, bán lẻ, chăm sóc sức khỏe, quân sự, nghiên cứu và tiêu dùng, nhu cầu về chip cảm biến chuyên dụng, mạch tích hợp, bộ xử lý trung tâm, và bộ xử lý đồ họa nâng cao cũng ngày càng tăng. Và nhu cầu này đang thay đổi chuỗi cung ứng chất bán dẫn, bằng cách tác động trực tiếp đến các quyết định về thiết kế và sản xuất chip, bộ xử lý…

Nhu cầu AI sẽ có tác động lâu dài đến thiết kế và sản xuất chất bán dẫn, các mô hình chip. Phần lớn, điều này là do lượng dữ liệu được xử lý và lưu trữ bởi các ứng dụng AI là rất lớn. Vì thế, việc cải tiến kiến ​​trúc chất bán dẫn, mô hình chip là cần thiết để giải quyết việc sử dụng dữ liệu trong các mạch tích hợp AI, cũng như giúp bộ xử lý hệ thống trên chip trở nên khả thi, đáp ứng nhu cầu cần có của các thuật toán AI.

Chia sẻ thêm về câu chuyện này, Michelle Johnston Holthaus (Phó chủ tịch điều hành và tổng giám đốc của Nhóm Máy tính Khách hàng của Intel) nhận định, chúng ta đang hướng tới một tương lai nơi trí tuệ nhân tạo (AI) đóng một vai trò quan trọng trong mọi việc chúng ta làm, cho mọi người trên khắp hành tinh.

Quy mô rộng lớn này cực kỳ thú vị nhưng vẫn còn nhiều thách thức khó khăn phía trước, từ nhu cầu điện toán khổng lồ cho đến các vấn đề về thiết kế chip, cũng như cách bảo mật và quyền riêng tư cho công nghệ này.

Để giải quyết chúng, chúng ta cần hiểu một thực tế rằng, con đường dẫn đến AI ở quy mô lớn chạy qua các thiết bị hàng ngày của chúng ta sẽ không hề trơn tru, suôn sẻ như những lời thổi phồng cường điệu.

Trong vài thập kỷ qua, máy tính xách tay, điện thoại và các thiết bị công nghệ khác là minh chứng cho thấy các công nghệ biến đổi trở thành công cụ mà mọi người tin tưởng và dựa vào để sử dụng trong thực tế. Giờ đây, điều đó sắp xảy ra một lần nữa, nhưng với tác động lớn hơn bao giờ hết. Đó là cách mà công nghệ AI sẽ biến đổi, định hình lại và tái cấu trúc những trải nghiệm công nghệ này một cách sâu sắc, cũng như lên một tầm cao mới.

Mặc dù AI lấy công nghệ đám mây làm trung tâm hoạt động, nhưng nó cũng phải đối mặt với những hạn chế về độ trễ dữ liệu, khả năng bảo mật và chi phí phát triển, vận hành.

Mặt khác, khi các ứng dụng AI ngày càng phát triển, chúng ta cần đảm bảo rằng PC, điện thoại và các thiết bị công nghệ khác đều sẵn sàng đáp ứng tương quan với AI. Điều đó có nghĩa là thiết kế các công cụ điện toán truyền thống như Bộ xử lý trung tâm (Central Processing Unit, viết tắt là CPU) và đơn vị xử lý đồ họa (Graphics Processing Unit, viết tắt là GPU) giờ đây phải thích ứng tương quan về công nghệ để chạy khối lượng công việc AI phức tạp.

Trong khi đó, ngành công nghiệp AI của chúng ta mới chỉ ở giai đoạn đầu, và sẽ phải mất nhiều năm để các phần cứng AI trở nên tốt hơn tương quan với phần mềm AI thế hệ mới.

Đây là tương lai của AI trên quy mô lớn, và nó cũng phản ánh một lộ trình cho những gì tiếp theo. Từ kinh nghiệm 25 năm trong ngành công nghiệp bán dẫn, Michelle Johnston Holthaus nhận thấy ba sự thật lâu dài về cách thức những loại thay đổi này diễn ra, và cách chúng ta có thể tận dụng tối đa bắt đầu từ thời điểm này.

Nhu cầu của người dùng là trên hết

Mọi sự đổi mới công nghệ chỉ có ý nghĩa khi nó bắt đầu từ nhu cầu hàng ngày của mọi người. Hãy nghĩ về sự phát triển của Wi-Fi vào những năm 2000, sự bùng nổ của hội nghị truyền hình trực tuyến vào những năm 2010, hoặc việc chuyển sang công việc trực tuyến xuất hiện gần đây hơn.

Trong mỗi trường hợp, ngành công nghiệp AI phải tìm ra cách công nghệ có thể phù hợp nhất với cuộc sống của mọi người. Các ứng dụng hữu ích thúc đẩy việc áp dụng, và phải ngày càng tiến bộ hơn nữa cho đến khi các công nghệ mới trở nên không thể thiếu.

Chúng ta đã bắt đầu quá trình này cho AI trên PC. Microsoft đang xây dựng AI thành trải nghiệm cộng tác cho 1,4 tỷ người sử dụng Windows. Nhưng trong tương lai gần, AI sẽ tích hợp vào hàng trăm ứng dụng, và cuối cùng là hàng nghìn ứng dụng mà chúng ta còn chưa biết đến. Điều này sẽ không chỉ nâng cao những trải nghiệm hiện có, mà còn nâng cao mọi thứ chúng ta làm trong công việc, sáng tạo và cộng tác.

Chấp nhận thách thức sẽ đưa ra giải pháp

Theo Michelle Johnston Holthaus, chúng ta phải thẳng thắn thảo luận về những thách thức để đạt được kết quả tốt hơn. Đó là cách duy nhất để tìm ra các giải pháp phù hợp đáp ứng nhu cầu của khách hàng.

Và đối với công nghệ AI, hai rào cản cốt lõi là hiệu suất và bảo mật. Hãy xem xét rằng, nền tảng GPT-3 có cấp độ lớn hơn GPT-2, tăng từ 1,5 tỷ tham số lên 175 tỷ tham số tính toán. Giờ hãy tưởng tượng những loại nhu cầu tính toán được nhân lên trên mọi ứng dụng, và cho chạy đồng thời, thì duy nhất chỉ những con chip được chế tạo phục vụ riêng cho AI mới có thể đảm bảo những trải nghiệm nhanh, mượt mà và tiết kiệm năng lượng.

Có thể thấy, đây là một trong những điểm uốn có tác động mạnh nhất đối với ngành công nghiệp bán dẫn trong nhiều thập kỷ. Giờ đây, chúng ta phải phát triển thiết kế phần cứng của mình, và tạo ra các công cụ tăng tốc AI mới, tích hợp để cung cấp khả năng AI với mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn nhiều, với sự cân bằng phù hợp giữa sức mạnh và hiệu suất của nền tảng.

Đồng thời, chúng ta sẽ cần bảo mật dựa trên phần cứng lẫn phần mềm để bảo vệ dữ liệu và tài sản trí tuệ khi chúng hoạt động chạy qua các nền tảng AI.

Thành công có nghĩa là sẽ phải hợp tác trên toàn hệ sinh thái

Cần có một hệ sinh thái mở để tạo ra công nghệ thay đổi thế giới. Chúng ta biết rằng những cải tiến mới thực sự cất cánh khi được đưa vào tay các nhà sản xuất và nhà phát triển tôi luyện. Một ví dụ tuyệt vời là trong mảng chơi game. Máy tính xách tay chơi game có CPU và GPU mạnh mẽ mang đến khả năng tính toán cường độ cao, sau đó các nhà phát triển trò chơi sẽ sử dụng tính năng này để tạo ra hình ảnh sống động và tham gia vào mảng trò chơi. Tất cả đều là một phần của quá trình hợp tác để đạt được một mục tiêu chung.

Và để có một hệ sinh thái AI an toàn, liền mạch, nó sẽ yêu cầu các giải pháp, bao gồm cần sự hợp tác chặt chẽ để mở rộng quy mô phần cứng và hệ điều hành, cung cấp công cụ cho các nhà phát triển áp dụng, và cho phép các nhà sản xuất cũng như đối tác mang lại trải nghiệm mới. Chỉ có sự hợp tác trong ngành mới có thể đưa AI tiến lên trên quy mô lớn, giải phóng các khuất mắc, và cuối cùng là tạo ra một thế hệ ứng dụng sát thủ có tính năng hỗ trợ AI mới tuyệt vời.

Lời hứa về AI là có thật, nhưng những thách thức kèm theo cũng như vậy. Ngành công nghiệp bán dẫn giờ đây phải đặt trọng tâm vào thiết kế chip, và mở rộng các giải pháp, giống như nó đã được thực hiện đối với các thay đổi công nghệ địa chấn khác trong quá khứ.

Để đạt được điều đó, chúng ta phải tìm ra và giải quyết những thách thức thực tế, hợp tác giữa các ngành và hướng tới một tầm nhìn chung về cách AI có thể phục vụ nhu cầu của mọi người. Nếu làm được như vậy, Michelle Johnston Holthaus tin rằng ngành công nghiệp AI của chúng ta sẽ vượt qua mọi thách thức.

Theo Fortune/Ieee