Trung Quốc đang tìm cách thoát khỏi sự phụ thuộc vào hệ sinh thái phần mềm của NVIDIA, và một quan chức ngành bán dẫn nước này vừa đề xuất một hướng đi hoàn toàn khác so với những gì từng được thảo luận. Wei Shaojun từ Hiệp hội Bán dẫn Trung Quốc đã đưa ra ý tưởng về kiến trúc "chip định nghĩa bởi phần mềm" (SDC), nơi trình biên dịch tự cấu hình lại phần cứng cho từng tác vụ, thay vì cố sao chép hệ sinh thái CUDA tốn kém.
Thách thức từ sự thống trị của NVIDIA
Khi được hỏi về lý do NVIDIA thống trị ngành AI, CEO Jensen Huang luôn chỉ ra CUDA, nền tảng phần mềm cho phép lập trình viên khai thác sức mạnh GPU, là "con hào sâu nhất" của công ty. Chính vì vậy, việc ngành AI Trung Quốc phụ thuộc vào CUDA đang là mối lo lớn. Wei Shaojun, một lãnh đạo cấp cao của Hiệp hội Bán dẫn Trung Quốc, kêu gọi Bắc Kinh phát triển các giải pháp thay thế cho CUDA và nhiều thành phần công nghệ khác đang được nhập từ phương Tây.
Đề xuất hướng đi mới với chip SDC
Điểm đáng chú ý là ông Wei không khuyến nghị Trung Quốc cố xây dựng một bản sao của CUDA. Thay vào đó, ông đề xuất khái niệm "chip được định nghĩa bởi phần mềm" (software-defined chip, viết tắt SDC), một hướng tiếp cận chưa được thảo luận nhiều trong ngành. Với kiến trúc SDC, thay vì thiết kế phần cứng cố định như GPU truyền thống, chip sẽ được trang bị một lưới mạch có thể tái cấu hình.
Mỗi lần chạy chương trình, trình biên dịch (compiler) sẽ tạo ra một tệp cấu hình riêng để điều khiển chip, tương tự như việc "lập trình lại" phần cứng cho từng tác vụ cụ thể. Cách tiếp cận này không phụ thuộc vào tập lệnh phần cứng cố định (ISA), nên linh hoạt hơn nhiều so với GPU thông thường. Trong khi GPU dùng một bộ lập lịch chạy nhiều lệnh song song, SDC dựa vào quá trình biên dịch xác định, nghĩa là mọi chuyển động của dữ liệu, thậm chí đến từng chu kỳ xung nhịp, đều được theo dõi.
Lợi ích và thách thức của chip SDC
Theo giáo sư Wei, việc xây dựng một hệ sinh thái độc lập nhằm sao chép CUDA đòi hỏi chi phí quá lớn và rủi ro cao. Hướng SDC được ông coi là lựa chọn thực tế hơn cho Trung Quốc. Tuy nhiên, con đường này không hề dễ: sự phụ thuộc vào trình biên dịch tạo ra những thách thức kỹ thuật cực kỳ phức tạp, từ các vấn đề định tuyến dữ liệu, xử lý rẽ nhánh, cho đến những thay đổi cấu trúc đi ngược lại các chuẩn mực thông thường trong thiết kế phần cứng.
Thực tế và triển vọng của công nghệ SDC
Trên thực tế, khái niệm SDC không hoàn toàn mới, các sản phẩm như RDU của SambaNova hay LPU của Groq đều theo hướng này. Tuy nhiên, những chip đó được thiết kế để phục vụ một số tác vụ nhất định, chứ chưa thể thay thế GPU trong toàn bộ các ứng dụng AI như NVIDIA đang làm. Ông Wei nhấn mạnh: "Dù công nghệ của chúng ta ban đầu chưa đủ tốt, vẫn phải dùng. Thử mà thất bại còn có cơ hội, nhưng không thử thì chắc chắn bị bỏ lại phía sau".
Điều này cho thấy Trung Quốc đang đối mặt với một quyết định chiến lược quan trọng trong ngành bán dẫn. Việc theo đuổi chip SDC có thể mở ra cánh cửa mới, nhưng cũng đòi hỏi đầu tư lớn và sự kiên trì vượt qua các rào cản kỹ thuật. Trong bối cảnh cạnh tranh toàn cầu ngày càng gay gắt, hướng đi này có thể định hình tương lai của ngành AI và công nghệ bán dẫn tại Trung Quốc.
