Ba rào cản của ngành bán dẫn khi tích hợp AI

[june04]

Việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) vào thiết kế chip đang mở ra cơ hội đột phá cho ngành bán dẫn, song các chuyên gia chỉ ra ba thách thức về băng thông, tiêu thụ năng lượng và khả năng ứng dụng mã nguồn mở.

Thông tin được các chuyên gia chia sẻ tại hội thảo "Cuộc cách mạng công nghệ bán dẫn - AI tại Silicon Valley" diễn ra ngày 12/3 tại Hà Nội. Sự kiện nằm trong khuôn khổ hội nghị quốc tế về trí tuệ nhân tạo và bán dẫn (AISC) do Aitomatic (Mỹ) phối hợp với Trung tâm Đổi mới sáng tạo Quốc gia (NIC) tổ chức từ ngày 12 đến 14/3.

Ông Nguyễn Lợi, chuyên gia trong lĩnh vực sản xuất bán dẫn, nhận định băng thông là một trong những thách thức lớn trong thiết kế chip ứng dụng AI. "Hiện nay, băng thông tăng gần gấp đôi mỗi năm nhờ các công nghệ mới, nhưng tốc độ này sẽ ngày càng khó duy trì khi tiệm cận giới hạn vật lý", ông nói. Ngoài tín hiệu điện tử truyền thống, các kết nối quang học đang mở ra cơ hội phát triển chip analog, giúp tăng cường khả năng xử lý dữ liệu.

Bên cạnh băng thông, tiêu thụ năng lượng của bộ nhớ cũng là rào cản đáng kể, chiếm hơn một nửa tổng mức tiêu thụ của hệ thống. "Nếu giải quyết được bài toán băng thông và tối ưu hóa bộ nhớ, chúng ta sẽ tạo ra bước tiến quan trọng trong thiết kế và sản xuất chip", ông Lợi nhấn mạnh.

Đại diện công ty NXP Semiconductors cho biết, thách thức lớn nhất hiện nay là cân bằng giữa hiệu suất, chi phí, điện năng tiêu thụ và diện tích chip. "Chúng tôi phát triển các bộ gia tốc (accelerator) chuyên dụng cho AI nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao. Những công nghệ tối ưu hóa việc phân bổ công việc giữa các thành phần phần cứng trên chip", vị này chia sẻ.

Dù các công nghệ tiên tiến như 2 nm và 5 nm đang được áp dụng, nhưng định luật Moore đang dần chạm đến giới hạn, khiến việc duy trì hiệu suất trở nên khó khăn hơn. Đại diện NXP cho rằng, ngoài các rào cản kỹ thuật, việc thuyết phục khách hàng chấp nhận các giải pháp AI mới cũng là một thách thức, tương tự quá trình phổ biến của điện thoại thông minh trước đây.

Việc bảo vệ bản quyền trong thiết kế chip ứng dụng AI là một vấn đề phức tạp. Ông Daniel Weyl, Phó Chủ tịch cấp cao phụ trách Automotive, cho rằng phần lớn các công cụ thiết kế AI hiện nay không phải mã nguồn mở, gây khó khăn cho việc tiếp cận và phát triển. "Ngành bán dẫn rất coi trọng bí mật kinh doanh, khiến các công cụ phát triển chủ yếu là độc quyền. Điều này hạn chế khả năng hợp tác và chia sẻ dữ liệu giữa doanh nghiệp và giới học thuật", ông nhận định.


Ông Daniel Weyl phát biểu tại hội thảo. Ảnh: NM

Tiến sĩ Azalia Mirhoseini, đại diện Google DeepMind, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc phối hợp giữa doanh nghiệp và các cơ sở nghiên cứu. "AI trong lĩnh vực bán dẫn vẫn đang ở giai đoạn đầu phát triển. Việc chia sẻ phương pháp luận sẽ thúc đẩy đổi mới sáng tạo", bà nói. Bà dẫn chứng sự hợp tác giữa Google và các trường đại học trong dự án mã nguồn mở là một mô hình đáng học hỏi.

Các chuyên gia thống nhất rằng, để rút ngắn chu kỳ phát triển chip và vượt qua các rào cản kỹ thuật, sự hợp tác giữa doanh nghiệp và giới học thuật là yếu tố then chốt. Ông Daniel cho rằng các doanh nghiệp cần chủ động đầu tư vào các cơ sở nghiên cứu, đồng thời đơn giản hóa thủ tục khoa học công nghệ và bảo hộ sở hữu trí tuệ.

Dù đối mặt với nhiều thách thức, các chuyên gia vẫn lạc quan rằng, nếu giải quyết được các vấn đề về băng thông, bảo vệ bản quyền và tăng cường hợp tác, ngành bán dẫn sẽ tiếp tục tạo ra những bước đột phá trong kỷ nguyên AI.


Tiến sĩ Azalia Mirhoseini đưa ra gợi ý về mô hình hợp tác giữa các cơ sở nghiên cứu và trường đại học. Ảnh: NM

Ông Vũ Quốc Huy, Giám đốc Trung tâm Đổi mới sáng tạo Quốc gia NIC, nhấn mạnh AI và chất bán dẫn là trụ cột chiến lược cho sự phát triển. Thời gian qua, NIC đã khởi động sáng kiến hợp tác với các nhà lãnh đạo toàn cầu, như hợp tác với Google cung cấp hơn 30.000 học bổng AI cho sinh viên Việt Nam. Ông đề nghị các tập đoàn toàn cầu tiếp tục đặt niềm tin, mở rộng hợp tác, đầu tư và hoạt động kinh doanh tại Việt Nam "sẽ mở ra tiềm năng tăng trưởng mới và nuôi dưỡng thế hệ tài năng tiếp theo của đất nước". "Chính phủ Việt Nam cam kết tạo điều kiện thuận lợi nhất để các nhà đầu tư, doanh nghiệp và nhà đổi mới phát triển mạnh mẽ", Giám đốc NIC thông tin.