Chợ giá – Làn sóng đầu tư khổng lồ vào trí tuệ nhân tạo đang làm thay đổi sâu sắc chuỗi cung ứng công nghệ toàn cầu. Nhu cầu bùng nổ đối với chip nhớ – thành phần cốt lõi của các hệ thống AI, đang tạo ra tình trạng khan hiếm chưa từng có, kéo theo chi phí sản xuất nhiều thiết bị điện tử tiêu dùng như điện thoại, máy tính, thậm chí cả ô tô tăng mạnh.
AI bùng nổ kéo theo “cơn khát” chip nhớ
Trong suốt nhiều thập kỷ, ngành sản xuất chip nhớ luôn vận hành theo những chu kỳ quen thuộc của dư cung và thiếu cung. Tuy nhiên, theo nhiều tổ chức nghiên cứu thị trường, tình trạng hiện nay đang vượt xa những biến động thông thường của ngành.
Sự phát triển nhanh chóng của trí tuệ nhân tạo đã tạo ra nhu cầu khổng lồ đối với các trung tâm dữ liệu và năng lực tính toán. Các tập đoàn công nghệ lớn dự kiến sẽ chi tới 650 tỷ USD cho hạ tầng AI vào năm 2026, tăng gần 80% so với mức kỷ lục của năm trước.
Trước làn sóng đầu tư này, nhiều lãnh đạo công nghệ đã cảnh báo rằng nguồn cung chip nhớ đang trở thành “nút thắt cổ chai” đối với sự phát triển của AI. Trong một số cuộc họp với nhà đầu tư, các doanh nghiệp cũng thừa nhận tình trạng thiếu chip có thể ảnh hưởng trực tiếp đến lợi nhuận cũng như tiến độ phát triển công nghệ trong thời gian tới.
Thậm chí, một số công ty còn cân nhắc tự sản xuất chip nhớ để đảm bảo nguồn cung – điều vốn chỉ nằm trong khả năng của rất ít doanh nghiệp trên thế giới.
Chip nhớ – “bãi đỗ dữ liệu” của thế giới số
Chip nhớ là thành phần không thể thiếu trong hầu hết các thiết bị điện tử hiện đại. Khác với bộ xử lý trung tâm (CPU) – nơi thực hiện các phép tính, chip nhớ có nhiệm vụ lưu trữ và truyền dữ liệu để bộ xử lý có thể sử dụng trong quá trình xử lý thông tin.
Khi nguồn cung chip nhớ bị thiếu hụt, hệ thống máy tính gần như không thể vận hành hiệu quả, với tình trạng ứng dụng tải chậm, video bị giật và các trợ lý ảo phản hồi chậm chạp.
Hiện nay có hai loại chip nhớ phổ biến:
- NAND Flash: lưu trữ dữ liệu lâu dài, được dùng trong ổ SSD, USB hoặc bộ nhớ điện thoại.
- DRAM: bộ nhớ tạm thời dùng để lưu dữ liệu đang được xử lý.
Trong suốt nhiều năm qua, chuẩn DRAM phổ biến trên thị trường là DDR5. Tuy nhiên, kỷ nguyên trí tuệ nhân tạo đang thúc đẩy sự xuất hiện của một công nghệ mới là HBM (High Bandwidth Memory – bộ nhớ băng thông cao). Công nghệ này được thiết kế bằng cách xếp chồng nhiều lớp chip nhớ theo chiều dọc và đặt gần bộ xử lý hơn, giúp dữ liệu có thể truyền tải với tốc độ nhanh hơn nhiều so với DRAM thông thường.
Chẳng hạn, nếu việc truyền tải 1 terabyte dữ liệu bằng DDR5 có thể mất hơn 10 giây, thì một chip HBM3 có thể thực hiện nhanh hơn khoảng 10 lần. Và tốc độ này đặc biệt quan trọng đối với các mô hình AI, vốn phải xử lý lượng dữ liệu khổng lồ trong thời gian rất ngắn.
Cuộc đua trung tâm dữ liệu làm cạn nguồn cung
Từ năm 2023, các tập đoàn công nghệ lớn đã chi hàng trăm tỷ USD để xây dựng các trung tâm dữ liệu AI quy mô lớn. Những cơ sở này đòi hỏi lượng chip nhớ khổng lồ để phục vụ việc huấn luyện và vận hành các mô hình trí tuệ nhân tạo.
Theo các báo cáo trong ngành, nhu cầu DRAM dành cho trung tâm dữ liệu đã chiếm khoảng 50% tổng mức tiêu thụ toàn cầu vào năm 2025, tăng mạnh so với mức 32% của 5 năm trước. Dự báo đến năm 2030, các máy chủ AI có thể chiếm hơn 60% nhu cầu bộ nhớ trên toàn thế giới.
Được biết, một phần nguyên nhân đến từ sự xuất hiện của các AI agents – những hệ thống phần mềm có khả năng hoạt động liên tục và tự động thực hiện nhiệm vụ mà không cần sự giám sát trực tiếp của con người. Vì vậy, sự phát triển của các hệ thống này sẽ giúp lượng dữ liệu cần xử lý và lưu trữ tăng lên theo cấp số nhân.
Điện thoại, máy tính và ô tô đều chịu ảnh hưởng
Khi nguồn cung chip nhớ trở nên khan hiếm, các công ty phát triển AI sẵn sàng trả mức giá cao hơn để đảm bảo nguồn cung ổn định. Điều này khiến các nhà sản xuất chip ưu tiên sản xuất HBM – loại chip có biên lợi nhuận cao, thay vì DRAM thông thường.
Hệ quả là các nhà sản xuất thiết bị điện tử tiêu dùng phải cạnh tranh ngày càng khốc liệt để có được nguồn chip nhớ. Theo một số nhà sản xuất máy tính, chip nhớ hiện chiếm tới 35% chi phí linh kiện của một chiếc laptop, tăng mạnh so với mức khoảng 15 – 18% trước đây.
Trước áp lực chi phí, nhiều hãng công nghệ buộc phải điều chỉnh chiến lược sản phẩm, bao gồm tăng giá bán, giảm dung lượng bộ nhớ ở một số mẫu thiết bị hoặc thay đổi cấu hình nhằm tiết kiệm chi phí.
Thị trường điện thoại thông minh cũng chịu sức ép tương tự. Theo các chuyên gia ước tính, chi phí linh kiện bộ nhớ có thể khiến chi phí sản xuất smartphone tăng hơn 15% trong thời gian tới, buộc nhiều hãng phải xem xét lại các dòng điện thoại giá rẻ vốn có biên lợi nhuận thấp. Một số dự báo thậm chí cho rằng thị trường smartphone toàn cầu có thể giảm gần 13% vào năm 2026, mức sụt giảm mạnh nhất trong lịch sử ngành.
Không chỉ điện thoại và máy tính, các sản phẩm như máy chơi game, thiết bị gia dụng thông minh và cả ô tô hiện đại – vốn sử dụng hàng chục chip nhớ, cũng có thể bị ảnh hưởng khi chi phí linh kiện tăng cao.
Chỉ ba công ty thống trị thị trường chip nhớ
Một trong những nguyên nhân khiến tình trạng khan hiếm chip nhớ khó được giải quyết nhanh chóng là do thị trường toàn cầu có mức độ tập trung rất cao. Hiện nay, phần lớn nguồn cung DRAM và HBM trên thế giới đến từ chỉ ba doanh nghiệp lớn gồm Samsung Electronics, SK Hynix và Micron Technology.
Việc xây dựng một nhà máy sản xuất chip mới đòi hỏi khoản đầu tư lên tới hàng chục tỷ USD và cần nhiều năm triển khai, khiến quá trình mở rộng sản lượng không thể diễn ra trong thời gian ngắn.
Bên cạnh đó, chip HBM còn đặc biệt phức tạp trong khâu sản xuất. Công nghệ này được tạo ra bằng cách xếp chồng nhiều lớp silicon cực mỏng theo chiều dọc, mỗi lớp chỉ dày vài chục micron – mỏng hơn cả sợi tóc người. Chỉ một sai sót nhỏ trong quá trình khoan lỗ, mạ điện hoặc liên kết các lớp chip cũng có thể khiến toàn bộ cụm sản phẩm bị hỏng.
Chính vì vậy, năng suất sản xuất HBM hiện vẫn thấp hơn đáng kể so với DRAM thông thường, khiến nguồn cung loại chip này càng trở nên hạn chế.
Thị trường chip trước bước ngoặt lớn
Ngành công nghiệp chip nhớ từ lâu nổi tiếng với những chu kỳ “bùng nổ – suy thoái”. Chỉ vài năm trước, nhiều doanh nghiệp trong lĩnh vực này từng chịu thua lỗ hàng tỷ USD do tình trạng dư thừa nguồn cung sau đại dịch.
Vì vậy, dù nhu cầu từ lĩnh vực trí tuệ nhân tạo đang tăng mạnh, các nhà sản xuất vẫn tỏ ra thận trọng khi mở rộng công suất nhằm tránh lặp lại kịch bản dư cung trong quá khứ.
Hiện nay, giới phân tích vẫn đang tranh luận về việc liệu AI chỉ tạo ra một chu kỳ tăng trưởng mới hay đang làm thay đổi cấu trúc của toàn bộ ngành công nghiệp bán dẫn. Nếu nhu cầu AI tiếp tục duy trì tốc độ tăng trưởng trong nhiều năm tới, thế giới có thể bước vào một kỷ nguyên mới, nơi chip nhớ trở thành một trong những tài nguyên công nghệ quan trọng, tương tự vai trò của dầu mỏ trong nền kinh tế công nghiệp.
Trong thời gian ngắn hạn, người tiêu dùng có thể sẽ phải làm quen với một thực tế mới khi các thiết bị điện tử trở nên đắt đỏ hơn và tốc độ nâng cấp công nghệ chậm lại, trong khi cuộc đua phát triển trí tuệ nhân tạo đang “nuốt trọn” nguồn cung chip nhớ trên toàn cầu.
