Hôm nay,  

Chip Quang Tử: Tăng Hiệu Năng, Tiết Kiệm Năng Lượng Cho Các Trung Tâm Dữ Liệu AI

11/04/202500:00:00(Xem: 346)

chip quang
Con chip AI quang tử đầu tiên trên thế giới vừa bước vào giai đoạn sản xuất thử nghiệm tại Đức, hứa hẹn tạo ra bước ngoặt trong ngành tính toán hiệu năng cao. Chip mới có thể tăng tốc độ hoạt động gấp 50 lần và tiết kiệm năng lượng gấp 30 lần so với chip silicon truyền thống. (Nguồn: Ảnh do trí tuệ nhân tạo (AI) tạo với sự hỗ trợ của ChatGPT từ OpenAI)
 
Con chip máy tính vận hành hoàn toàn bằng ánh sáng, được kỳ vọng sẽ trở thành “trái tim” cho các trung tâm dữ liệu Trí Tuệ Nhân Tạo (AI) và thúc đẩy tính toán hiệu năng cao (high-performance computing, HPC) theo hướng bền vững hơn, đã chính thức bước vào giai đoạn sản xuất. Đây được xem là vi mạch thần kinh nhân tạo (hay Bộ tăng tốc mạng nơ-ron, tiếng Anh là Neural processing units, NPU) dựa trên ánh sáng đầu tiên trên thế giới.
 
Trong thông cáo báo chí ngày 24 tháng 2, đại diện của Q.ANT, công ty tiên phong trong lĩnh vực tính toán lượng tử (quantum computing), đã tự hào công bố những con số đầy ấn tượng. Theo đó, chip AI quang tử (photonic AI chip) của họ không chỉ mang lại hiệu quả sử dụng năng lượng cao hơn tới 30 lần, mà còn sở hữu tốc độ tính toán nhanh hơn gấp 50 lần so với các chip máy tính dựa trên công nghệ silicon truyền thống đang được sử dụng rộng rãi hiện nay.
 
Hiện dây chuyền sản xuất thử nghiệm của con chip mới này đang được khẩn trương triển khai tại cơ sở của IMS Chips ở Stuttgart, Đức. Q.ANT đã mạnh dạn đầu tư 14 triệu euro (khoảng 15.1 triệu MK) để chuyển đổi một nhà máy bán dẫn hiện có thành cơ sở chuyên sản xuất chip quang tử.
 
Nhờ tận dụng lại nhà máy bán dẫn cũ thay vì phải xây dựng dây chuyền sản xuất mới từ đầu, Q.ANT tin rằng họ có thể rút ngắn thời gian đưa công nghệ chip quang tử ra thị trường. Không những thế, con chip này còn có thể tích hợp trực tiếp vào các máy chủ điện toán hiệu năng cao (HPC) hiện có, giúp thúc đẩy nhanh quá trình áp dụng công nghệ mới trên diện rộng.
 
Michael Förtsch, Giám đốc điều hành của Q.ANT, cho biết trong thông cáo: “Đến năm 2030, chúng tôi đặt mục tiêu đưa con chip quang tử của mình trở thành một nền tảng cốt lõi cho cơ sở hạ tầng AI, với khả năng mở rộng linh hoạt và hiệu quả sử dụng năng lượng vượt trội.
 
Sức mạnh của tính toán quang tử
 
Vậy điều gì làm nên sự khác biệt của chip quang tử? Công nghệ này ra đời để giải quyết một thách thức lớn mà các con chip hiện tại đang phải đối mặt: sự bùng nổ của AI và các ứng dụng đòi hỏi phải giải quyết lượng dữ liệu khổng lồ đang tạo ra áp lực ngày càng lớn lên khả năng tính toán và tiêu thụ năng lượng.
 
Hãy hình dung thế này: chip silicon truyền thống hoạt động dựa trên việc điều khiển dòng chảy của các electron thông qua hàng tỷ công tắc siêu nhỏ gọi là transistor. Quá trình này không tránh khỏi sự tỏa nhiệt và tốc độ có giới hạn.
 
Ngược lại, chip quang tử sử dụng các hạt ánh sáng (photon) để giải quyết dữ liệu. Photon là những hạt không có khối lượng, di chuyển với tốc độ ánh sáng và quan trọng là không tỏa nhiệt như electron mang điện tích. Nhờ đó, khi được áp dụng vào những nhiệm vụ phức tạp và tiêu tốn nhiều năng lượng như AI, chip quang tử có thể vượt qua các giới hạn cố hữu của kiến trúc silicon – từ đó giúp máy tính hoạt động nhanh hơn và tiết kiệm điện năng đáng kể.
 
Giáo sư Jens Anders từ Đại học Stuttgart, đồng thời là Giám đốc của IMS Chips, cho biết: “Công nghệ này ra đời đúng lúc ngành công nghiệp máy tính đang bước vào giai đoạn quan trọng: AI và các ứng dụng ngốn dữ liệu đang phát triển với tốc độ chóng mặt, và chẳng mấy chốc nữa các trung tâm dữ liệu hiện nay sẽ quá tải.” Ông cũng cho biết thêm, mục tiêu của hai công ty là tạo ra một mô hình tính toán “vừa tiết kiệm năng lượng, vừa có thể mở rộng quy mô trong tương lai.
 
Bí mật đằng sau hiệu năng của chip quang tử của Q.ANT nằm ở vật liệu lithium niobate dạng màng mỏng (thin-film lithium niobate, TFLN). Đây là một hợp chất tinh thể đặc biệt được phủ lên tấm wafer nền. TFLN đang ngày càng thu hút sự quan tâm của giới nghiên cứu quang tử học và khoa học lượng tử nhờ tiềm năng ứng dụng trong thế hệ máy tính tương lai. Khi có điện trường tác động vào, TFLN cho phép kiểm soát tốc độ và pha của sóng ánh sáng, từ đó điều biến tín hiệu quang học với độ chính xác rất cao.
 
Dây chuyền sản xuất thử nghiệm tại IMS Chips được thiết kế chuyên biệt để chế tạo các chip tích hợp công nghệ TFLN, với mục tiêu sản lượng ban đầu là 1,000 tấm wafer mỗi năm.
 
Förtsch giải thích: “Trước áp lực từ AI và những ứng dụng giải quyết dữ liệu chuyên sâu, các công nghệ bán dẫn hiện nay rất dễ bị quá tải. Chúng ta cần phải nhìn lại cách ta xây dựng công nghệ máy tính từ tầng cơ bản nhất. Dây chuyền thử nghiệm của chúng tôi là bước nhảy mở màn: rút ngắn thời gian đưa sản phẩm ra thị trường, và đặt nền móng để chip quang tử trở thành chuẩn mực mới trong hệ sinh thái tính toán hiệu năng cao.

VB biên dịch
Nguồn: “World's first light-powered neural processing units (NPUs) could massively reduce energy consumption in AI data centers” được đăng trên trang Livescience.com.
 

Gửi ý kiến của bạn
Vui lòng nhập tiếng Việt có dấu. Cách gõ tiếng Việt có dấu ==> https://youtu.be/ngEjjyOByH4
Tên của bạn
Email của bạn
)
Phân tích nơi đây sẽ là lời của Hải Âu Thiền Sư, ghi nơi cuối trang 224 và đầu trang 225, chụp lại từ bản PDF của sách Ngô Thì Nhậm Toàn Tập - Tập V. Cũng cần ghi chú, rằng ngài Hải Lượng Thiền Sư là Ngô Thì Nhậm, xuất gia sau khi rời quan trường và được tôn làm Tổ Thứ 4 của Trúc Lâm Thiền Phái, vì ngài là người hồi phục dòng Thiền Trúc Lâm. Trong khi đó, Hải Âu Thiền Sư là một vị sư chú giải trong các buổi thuyết pháp.
- Philip Allen Lacovara (cựu phó tổng cố vấn pháp lý Hoa Kỳ): các hãng luật lớn đầu hàng Trump, ký hợp đồng với Trump đã phạm sai lầm lớn, trong khi Trump chà đạp Hiến pháp và tòa án - Trump yêu cầu chủ tịch Fed giảm lãi suất ngay lập tức. Trump kêu gọi sa thải Powell - Tháng 3: Nhà bán chậm kỷ lục 6 năm. Nhà xây giảm hơn 14%.
Ngày càng có nhiều nhà giáo dục đang xem xét việc tái cấu trúc ngày học, với mục đích làm cho trường học trở nên hấp dẫn hơn, bổ ích hơn. Nhu cầu xem xét lại cấu trúc cơ bản của ngày học đang nhận được sự ủng hộ của cả hai đảng.
Vào thứ Bảy ngày 19 tháng 4 năm 2025, các dân cử, lãnh đạo cộng đồng và cư dân tại Little Saigon, Quận Cam sẽ cùng nhau tham gia buổi lễ tưởng niệm 50 Năm Tháng Tư Đen. Buổi lễ sẽ do Hội Dân Chủ Việt Mỹ (Vietnamese American Democratic Club – VADC) tổ chức.
(WASHINGTON, ngày 16 tháng 4, Reuters) – Hội đồng cố vấn bên ngoài của Cơ Quan Kiểm Soát và Phòng Bệnh (CDC) khuyến nghị những người từ 50 đến 59 tuổi nên chích ngừa một liều RSV nếu có nguy cơ cao bị bệnh nặng do virus này gây ra.
(WASHINGTON, ngày 16 tháng 4, Reuters) – Cuộc điều tra của Ngũ Giác Đài về vụ lộ các tài liệu và thông tin mật vẫn tiếp tục mở rộng. Có thêm hai viên chức dưới quyền Bộ trưởng Quốc phòng Pete Hegseth và Thứ trưởng Steve Feinberg bị đưa vào diện tạm đình chỉ công tác.
- TNS Chris Van Hollen (Dân Chủ) đang bay đến El Salvador để thúc đẩy thả Kilmar Abrego Garcia (bị Trump trục xuất nhầm và từ chối cứu ra dù có lệnh Tòa Tối Cao) - TNS Cộng hòa Chuck Grassley họp phố ở Iowa: cử tri hỏi họ có quyền bất chấp lệnh Tòa như Trump bất chấp lệnh Tòa Tối cao hay không. Grassley thú nhận sẽ không chống Trump.
(LONDON, ngày 16 tháng 4, Reuters) – Tòa án cao nhất nước Anh sẽ sớm ra phán quyết quan trọng về một vấn đề pháp lý được xem là cốt lõi trong cuộc tranh luận ngày càng gay gắt về quyền của người chuyển tính: liệu định nghĩa của từ “phụ nữ” trong Đạo Luật Bình Đẳng (Equality Act) có bao gồm những người chuyển tính đã được cấp giấy chứng nhận giới tính (gender recognition certificate, GRC) hay không?
(WASHINGTON, ngày 15 tháng 4, Reuters) – Tổng thống Hoa Kỳ Donald Trump vừa tiết lộ kế hoạch khai triển một chương trình mới: chính phủ sẽ phát tiền mặt cho những di dân đang cư trú bất hợp pháp tại Hoa Kỳ nếu họ tự nguyện rời đi.
- TNS Dân Chủ Chris Van Hollen: sẽ bay tới El Salvador để kiểm tra, vì sao Abrego Garcia (bị Trump trục xuất nhầm) không thể về Mỹ theo lệnh Tòa Tối Cao. - TT El Salvador nói với Trump: sẽ không trả về Mỹ người bị trục xuất nhầm - Trump nói muốn trục xuất công dân Mỹ, các luật gia nói Hiến pháp cấm.
Hình ảnh cảm động nhất trong cuộc hội thảo có lẽ là lúc ban tổ chức trao huy hiệu để cảm ơn những người tham gia hội thảo cũng là cựu chiến binh chiến tranh Việt Nam, có cả người Mỹ và người Việt.
(HOA KỲ, ngày 14 tháng 4, Reuters) – Chỉ vài giờ sau khi Đại học Harvard thẳng thừng từ chối những đòi hỏi của Tổng Thống Donald Trump về việc cải tổ toàn diện chính sách đa dạng, Bộ Giáo Dục Hoa Kỳ đã đình chỉ hơn 2 tỷ MK khoản tài trợ liên bang dành cho trường.
(HOA KỲ, ngày 14 tháng 4, Reuters) – Chính quyền Trump đã yêu cầu tòa án liên bang hủy bỏ quy định áp mức phí trễ hạn thẻ tín dụng không vượt quá 8 MK, và cho biết họ đồng tình với các nhóm tài chánh và ngân hàng đã đệ đơn kiện quy định này là trái luật.
- NATO lo ngại: Nga có thể kích nổ bom nguyên tử trong không gian để phá hư hàng ngàn vệ tinh quay quanh Trái đất. - Mỹ: TQ có thể đánh chìm toàn bộ các hàng không mẫu hạm Mỹ trong 20 phút - IMF: thuế quan Mỹ sẽ hại kinh tế toàn cầu
(WASHINGTON, ngày 13 tháng 4, Reuters) – Ngoại trưởng Marco Rubio cho biết, chính phủ Hoa Kỳ vừa trục xuất thêm 10 người bị cáo buộc là thành viên băng đảng về El Salvador. Chuyện này xảy ra chỉ một ngày trước chuyến thăm chính thức của Tổng thống El Salvador đến Tòa Bạch Ốc.
NHẬN TIN QUA EMAIL
Vui lòng nhập địa chỉ email muốn nhận.