Mỗi năm phải chi 5-6 tỉ USD cho phần cứng để chạy toàn bộ mảng dịch vụ trực tuyến, Microsoft buộc phải nghĩ cách để tránh bị phụ thuộc nhằm đảm bảo cho tương lai lâu dài của hãng.

Canh bac tuong lai cua Microsoft (phan 2) - Anh 1

Trợ lý ảo Cortana được xây dựng trên nền tảng trí tuệ nhân tạo của Microsoft. Hãng đang tự phát triển phần cứng để tăng cường sức mạnh cho phần mềm và dịch vụ trực tuyến.

Bing đại diện cho tham vọng trực tuyến của Microsoft trong những năm đầu thập kỷ này. Nhưng tới năm 2015, công ty duy trì cùng lúc hai dịch vụ trực tuyến rất lớn: gói ứng dụng doanh nghiệp Office 365 và dịch vụ điện toán đám mây Microsoft Azure.

Cũng như các đối thủ của mình, giới lãnh đạo Microsoft nhận ra rằng cách duy nhất giúp duy trì đế chế trực tuyến đang tăng trưởng là chạy toàn bộ dịch vụ trên một nền tảng. Nếu Project Catapult áp dụng được cho Bing thì tại sao lại không áp dụng cho Azure và Office 365.

Quy về một mối

Vấn đề ở chỗ, các lãnh đạo của Azure chẳng hề quan tâm tới công nghệ học máy. Họ chỉ cần trợ giúp với hệ thống mạng mà thôi. Lưu lượng truy cập tới các trung tâm dữ liệu Azure tăng nhanh tới mức các CPU, linh hồn của dịch vụ, không thể đáp ứng kịp.

Canh bac tuong lai cua Microsoft (phan 2) - Anh 2

Microsoft đang dồn lực cho dịch vụ điện toán đám mây để cạnh tranh với Google và Amazon.

Mark Russinovich, kiến trúc sư trưởng của Azure, nhận ra rằng Project Catapult có thể giúp ích nhưng không theo cách nó được thiết kế cho Bing. Nhóm của ông cần những con chip lập trình ngay tại các máy chủ kết nối với mạng gốc để chúng có thể xử lý tất cả lưu lượng mạng trước khi trả về máy chủ.

Nhóm FPGA phải làm lại phần cứng một lần nữa. Với mô hình mẫu thứ ba, các con chip FPGA cắm trực tiếp vào hệ thống mạng. Chúng vẫn có khả năng kết nối và tạo thành mạng lưới FPGA.

Mô hình này cũng tỏ ra phù hợp với Office 365. Và như vậy, miếng ghép phần cứng cuối cùng cũng được hoàn thành.

Microsoft tiết kiệm được 30% chi phí khi sử dụng phần cứng của Project Catapult. Khả năng tiêu thụ năng lượng cũng ít hơn 10%, trong khi tốc độ xử lý tăng gấp đôi so với trước đây.

Canh bac tuong lai cua Microsoft (phan 2) - Anh 3

Mẫu chip FPGA hiện tại của Microsoft.

Microsoft Azure sử dụng các con chip lập trình này để định tuyến dữ liệu. Trong khi với Bing, chip FPGA hỗ trợ chuyển đổi sang dạng thức trí tuệ nhân tạo mới: mạng thần kinh sâu. Còn Office 365 dùng FPGA để nén, mã hóa dữ liệu và học máy cho tổng cộng 23,1 triệu người dùng.

Và như vậy, những con chip FPGA hiện đang cung cấp sức mạnh cho tất cả các dịch vụ của Microsoft.

Thay đổi thế giới

Những gã khổng lồ Internet, gồm cả Microsoft, hiện đã trang bị cho CPU những con chip xử lý đồ họa (GPU) riêng cho game hoặc các ứng dụng đòi hỏi sức mạnh đồ họa mức cao. Khi các công ty này đào tạo cho mạng thần kinh nhận diện khuôn mặt trong bức ảnh, có thể lên tới hàng triệu triệu bức ảnh, các GPU sẽ phát huy sức mạnh rõ rệt.

Microsoft thậm chí còn sử dụng bảng mạch silicon thay thế để chạy các mạng thần kinh sau đào tạo. Và mặc dù chi phí quá đắt đỏ nhưng Google cũng cố tự thiết kế riêng cho mình các bộ xử lý để chạy mạng thần kinh. Google gọi đó là bộ xử lý Tensor Processing Unit (TPU), được tối ưu cho trí tuệ nhân tạo nói chung và công nghệ học máy nói riêng.

Với TPU, Google có thể loại bỏ bất cứ độ trễ nào khi xử lý câu lệnh trên smartphone. Vấn đề ở chỗ nếu mô hình mạng thần kinh thay đổi, Google buộc phải thiết kế chip mới. Nhưng với FPGA, Microsoft có thể duy trì cuộc chơi dài hơi hơn.

Tốc độ của FPGA có thể không nhanh bằng TPU nhưng Microsoft có thể lập trình lại con chip khi nhu cầu thay đổi. Hãng không chỉ có thể tái lập trình cho mô hình AI mới mà còn cho bất cứ tác vụ theo yêu cầu nào.

Canh bac tuong lai cua Microsoft (phan 2) - Anh 4

Cách thức kết nối vào mạng của các phiên bản FPGA do Microsoft xây dựng.

Các dịch vụ của Microsoft lớn tới nỗi nhu cầu sử dụng FPGA là không giới hạn, nhất là trong bối cảnh hãng đang thâm nhập thị trường chip FPGA toàn cầu.

Có một công ty chuyên sản xuất chip FPGA là Altera, và Microsoft chính là lý do tại sao Intel phải gấp rút chi 16,7 tỉ USD để mua lại Altera. Đây là thương vụ mua bán lớn nhất trong lịch sử ngành sản xuất chip từ trước tới nay.

Tất nhiên, không phải tự dưng Intel lại đổ hàng đống tiền để mua lại Altera. Theo phân tích, khoảng 1/3 số máy chủ của các công ty điện toán đám mây lớn trên thế giới sẽ chuyển sang sử dụng FPGA vào năm 2020.

Với điện toán đám mây, các công ty như Microsoft, Google và Amazon đang dẫn đầu nỗ lực thay đổi thế giới công nghệ với những con chip mới như TPU và FPGA. Riêng Microsoft, với sự chuyển đổi mạnh mẽ sang FPGA, hãng này sẽ mở rộng sức mạnh vượt trội về siêu máy tính toàn cầu tới năm 2030. Sau thời điểm này, Microsoft có thể chuyển hẳn sang điện toán lượng tử.

Tương lai của điện toán lượng tử sẽ là những cỗ máy tính siêu nhanh. Thế nhưng việc xây dựng cỗ máy như thế vẫn gặp nhiều khó khăn ở thời điểm hiện tại. Nó cũng giống dự án Project Catapult những năm trước đây, nhưng giờ nó đã rất thành công.

Gia Nguyễn