Lý giải nguyên nhân Samsung tụt lại phía sau trong sự bùng nổ AI

Với nhận định làn sóng địa chấn của trí tuệ nhân tạo (AI) tạo ra sự phân chia rõ ràng “người thắng và kẻ thua”, tờ Korea JoongAng Daily nhận định bối cảnh kinh tế và kinh doanh của Hàn Quốc diễn ra phức tạp đến mức những các bài báo và các tuyên bố chính thức không thể giải thích được điều gì đang thực sự xảy ra và tại sao nó lại quan trọng.

Theo Korea JoongAng Daily, Nvidia, gã khổng lồ bán dẫn có trụ sở tại Santa Clara (Mỹ), ngày càng thành công. Cổ phiếu của công ty hiện tăng hơn ba lần so với thời điểm một năm trước và vốn hóa thị trường của công ty đã tăng vọt lên 2.700 tỷ USD, đưa Nvidia trở thành doanh nghiệp có giá trị lớn thứ hai thế giới.

Ấn tượng hơn nữa là Nvidia đã ghi nhận doanh thu đạt mức 22.1 tỷ USD trong ba tháng 1,12/2023 và tháng 1/2024, tăng 265% so với cùng kỳ năm ngoái. Lợi nhuận kinh doanh thì đạt ngưỡng 12.3 tỷ USD, tăng tới… 769%.

Ở bên kia lục địa, nhà sản xuất chất bán dẫn (chip) lớn nhất Hàn Quốc Samsung Electronics đang gặp khó khăn: Cổ phiếu của tập đoàn bị “kẹt” ở mức 70.000 won (51 USD)/cổ phiếu – một con số thấp hơn giá trị kéo dài trong ba năm gần đây, ngoại trừ những đợt tăng đột biến chỉ kéo dài trong vài ngày.

Năm 2023, Samsung có một khoản lỗ vượt quá 10 USD tỷ USD, khiến lợi nhuận bị sụt giảm chỉ đạt 1,3 tỷ USD trong quý I/2024.

Samsung Electronics, công ty có trụ sở tại thành phố Suwon, tỉnh Geyonggi, đã phải thay thế một giám đốc điều hành ngành bán dẫn vào đầu tháng Sáu. Động thái này được nhiều người coi xuất phát từ kết quả hoạt động kém.

Nhưng nguyên nhân dẫn đến hiệu quả hoạt động kém của Samsung là do tập đoàn không duy trì được ưu thế công nghệ trong các con chip tiên tiến - cho dù đó là bộ xử lý hay chip nhớ giống như hàng hóa thông thường.

Những con chip hiệu suất cao đó, được xếp trong các máy chủ tại trung tâm dữ liệu, chịu trách nhiệm đào tạo và tăng tốc khối lượng công việc của các loại mô hình ngôn ngữ và hệ thống AI khác nhau như dòng ứng dụng GPT của OpenAI.

Ở Hàn Quốc, đối thủ SK hynix của Samsung Electronics đang gia tăng giá trị. Giá  cổ phiếu của SK hynix gắn liền với sự nổi lên của Nividia với tư cách là một trong những nhà cung cấp chính cho công ty công nghệ Mỹ. Vậy các yếu tố đa tầng đằng sau sự thất bại gần đây của Samsung trong cuộc cạnh tranh chip AI là gì?

Tại sao lại có sự khác biệt rõ rệt?

Nvidia và Samsung Electronics đều kinh doanh chất bán dẫn, nhưng các sản phẩm chính của họ khác nhau. Điều này dẫn đến sự khác biệt về thu nhập. Phần lớn doanh thu của Nvidia đến từ các bộ xử lý đồ họa (GPU) hoặc bộ xử lý được thiết kế riêng cho các trung tâm dữ liệu như A100 và H100.

Một lợi thế của việc bán bộ xử lý là loại sản phẩm nay ít nhạy cảm hơn với những thăng trầm theo chu kỳ so với các chip bộ nhớ như bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên động (DRAM) và đèn flash NAND, vốn là những mặt hàng chính của Samsung.

Năm 2023 chứng kiến một đợt suy thoái nghiêm trọng theo chu kỳ, khiến Samsung và SK hynix – hai doanh nghiệp chuyên về sản xuất bộ nhớ -  phải chịu khoản lỗ hoạt động hàng tỷ USD. Tuy nhiên, những gã khổng lồ về chip xử lý như Nvidia, AMD và Intel đều công bố lợi nhuận, mặc dù phần lớn rõ ràng thuộc về Nvidia.

Tầm ảnh hưởng to lớn của Nvidia trong phân khúc này là do tốc độ và hiệu suất phi mã của bộ xử lý cũng như hệ sinh thái phát triển tốt giúp thu hút hàng triệu nhà phát triển, với hơn 80% thị phần.

Theo một nguồn tin trong ngành công nghiệp bán dẫn Hàn Quốc, nhờ chiếm vị trí thống lĩnh nên giá của H100 đã tăng vọt lên khoảng 40.000 USD, nhưng chip nhớ mới nhất được trang bị trong H100, được gọi là bộ nhớ băng thông cao (HBM), chỉ có giá bằng 1/10.

Sự khác biệt của danh mục sản phẩm có phải là lý do duy nhất? Samsung cũng có những vấn đề riêng trong việc thúc đẩy quy trình sản xuất chất bán dẫn và tỷ lệ lợi nhuận.

Trong lĩnh vực chip nhớ, tập đoàn này từng là người dẫn đầu không thể tranh cãi. Nhưng xu hướng bắt đầu thay đổi vào đầu những năm 2020 khi Samsung áp dụng thiết bị in thạch bản chip thế hệ tiếp theo được gọi là cực tím (EUV).

Sản xuất chip bằng máy EUV đòi hỏi mức độ phức tạp cao hơn nhiều và công ty Hàn Quốc đã gặp khó khăn trong việc đáp ứng mốc thời gian trong lộ trình cho chip do EUV sản xuất. Ví dụ, Samsung Electronics vẫn chưa sản xuất được hàng loạt chip HBM bằng quy trình sản xuất thế hệ thứ năm, nhưng SK hynix và Micron thì có.

Trong các lĩnh vực phi bộ nhớ như xưởng đúc hoặc các doanh nghiệp sản xuất chip theo hợp đồng, Samsung đang mất dần vị thế trước TSMC của Đài Loan (Trung Quốc). Trong phân khúc sản xuất chip, các khách hàng lớn như Apple, Nvidia và Qualcomm đã chọn TSMC thay vì Samsung vì nhà sản xuất Đài Loan này nổi tiếng với năng suất cao cho những con chip mà họ sản xuất, một thước đo chất lượng quan trọng trong kinh doanh.

Tại sao có sự phát triển ngược giữa Samsung và SK hynix?

Việc hiểu sai xu hướng đã khiến Samsung Electronics đánh mất vị trí dẫn đầu trong cuộc đua nảy lửa về HBM - loại chip DRAM cao cấp được coi là thiết yếu cho bộ xử lý AI.

Trong khi SK hynix, sau khi phát triển chip HBM đầu tiên trên thế giới vào năm 2013, đã kiên trì dành nguồn lực cho công nghệ non trẻ này, thì Samsung Electronics đã bỏ nhóm nghiên cứu HBM vào khoảng năm 2018 sau khi kết luận rằng thị trường ngách của họ không có nhiều tiềm năng.

Ông Greg Roh, Giám đốc điều hành của Hyundai Motor Securities cho biết: “Lý do đằng sau cuộc đấu tranh của Samsung trong lĩnh vực chip HBM giờ đây có thể được thu hẹp lại ở các nhà lãnh đạo và tài nguyên nhân lực của họ”.

Ông nói thêm: “Khi lẽ ra họ nên tập trung nhiều hơn vào HBM, thì họ lại giải tán nhóm và các nhà nghiên cứu có giá trị của nhóm đã rời đi sang các công ty khác”.

Mặt khác, SK hynix vẫn duy trì mức thị phần cao, điều này đã giúp công ty giành được thỏa thuận HBM sớm với AMD trước hợp đồng cung cấp lớn với Nvidia.

HBM thế hệ đầu tiên của SK hynix đã được cung cấp cho dòng GPU Fiji của AMD vào năm 2015 và thế hệ thứ hai được trang bị cho GPU Vega của AMD. Mặc dù hợp đồng không lớn bằng hợp đồng với Nvidia, nhưng nó mang lại cơ hội cải thiện khả năng sản xuất chip và khả năng so sánh với GPU.

SK hynix tiếp tục nghiên cứu cho đến khi phát hành HBM3 thế hệ thứ tư vào năm 2022 và bắt đầu cung cấp nó cho bộ xử lý H100 của Nvidia ra mắt cùng năm.

SK hynix vẫn là nhà cung cấp chip dòng HBM lớn nhất cho Nvidia, trong khi Samsung chưa đạt được thỏa thuận đáng chú ý nào. Mặc dù vậy, Giám đốc điều hành Nvidia Jensen Huang gần đây đã xác nhận rằng các cuộc thử nghiệm đang được tiến hành với Samsung.

Giá cổ phiếu của hai nhà sản xuất chip phản ánh hiệu suất bất đối xứng của họ. “Gã khổng lồ” điện tử lớn nhất Hàn Quốc chỉ tăng 8% trong năm qua kể từ tháng 6/2023.  Nhưng, cổ phiếu của SK hynix tăng 79,2%, theo quỹ đạo tương tự như Nvidia và doanh thu tăng tới con số khổng lồ 197,3% trong cùng khoảng thời gia.

Samsung có thể phục hồi?

Điều này phụ thuộc vào việc Samsung Electronics có thể cải thiện quy trình sản xuất của mình nhanh như thế nào, để tạo ra thế hệ chip DRAM tiếp theo có lợi thế hơn về hiệu suất và khả năng cạnh tranh về giá so với các đối thủ.

Một nguồn tin giấu tên cho biết: “Có vẻ như sau thế hệ thứ 6 của DRAM hoặc quy trình 1c [11 đến 12 nanomet], Samsung Electronics sẽ có cơ hội giành lại vị trí dẫn đầu trong HBM. Khi hiệu suất DRAM được cải thiện và sản phẩm HBM, một gói gồm các DRAM này, có thể đạt được hiệu suất tốt hơn so với các sản phẩm của đối thủ ở cùng mức giá, thì Samsung Electronics sẽ có cơ hội”.

Samsung đang tăng cường nỗ lực để giành lại vị trí dẫn đầu trong cuộc đua chip nhớ. Tập đoàn này đang đặt cược rất nhiều vào những gì họ mong đợi sẽ là giải thưởng độc đắc tiếp theo trong trò chơi AI, quyết tâm không lặp lại những gì đã xảy ra với HBM.

Một trong những đặt cược mới nhất của tập đoàn là Computing Express Link (CXL), đây là giao diện kết nối các bộ xử lý như GPU với DRAM để xử lý dữ liệu nhanh hơn và tiết kiệm năng lượng hơn. Khả năng mở rộng cũng như khả năng gộp dữ liệu của CXL để cho phép bộ xử lý cần nhiều bộ nhớ hơn tùy thuộc vào loại tính toán đang diễn ra để truy cập vào nhiều chip bộ nhớ, đã nổi lên như ngôi sao tiếp theo của kỷ nguyên AI.

Samsung đã sớm giành được vị trí dẫn đầu khi phát triển DRAM dựa trên CXL đầu tiên trong ngành vào năm 2021 và xác minh thành công công nghệ này với hệ điều hành của Red Hat vào năm 2023.

Về mặt lý thuyết, CXL có thể mở rộng đáng kể dung lượng bộ nhớ một cách hiệu quả về mặt chi phí, mặc dù khả năng tiếp thị của nó vẫn chưa được chứng minh.

Theo các chuyên gia trong ngành, ngôi sao đang lên này có thể hỗ trợ khả năng tính toán cao, nhưng sẽ không thay thế HBM vì công nghệ này vẫn chưa được Nvidia triển khai. Báo cáo từ công ty nghiên cứu chip SemiAnalysis cho biết: “Tính khả dụng của CXL là vấn đề chính vì GPU Nvidia không hỗ trợ nó”.

Nhưng một lần nữa, không có công ty nào có nguồn nhân lực và vốn dồi dào như Samsung. Đó là lý do tại sao một khi tập đoàn đã vạch ra lộ trình, việc bắt kịp sẽ rất đáng gờm.

Theo tiết lộ của chính Samsung vào năm 2023, khoảng 10 nhân tài từ các công ty công nghệ toàn cầu như Google, Apple, Meta và AMD gần đây đã gia nhập Samsung Electronics với tư cách giám đốc điều hành.

Công ty cũng đã chi 48.400 tỷ won (34,97 tỷ USD) cho hoạt động kinh doanh chip vào năm 2023, tăng so với mức đầu tư 47.900 tỷ won (37,89 tỷ USD) của năm 2022, mặc dù phải chịu một trong những đợt suy thoái theo chu kỳ tồi tệ nhất trong lịch sử.