OpenAI bắt tay Samsung để gia cố chuỗi cung ứng chip AI, giảm phụ thuộc vào TSMC và nguồn HBM khan hiếm

OpenAI được cho là sẽ thiết kế thế hệ bộ tăng tốc AI tiếp theo với sự hỗ trợ từ Samsung Electronics, một bước đi có thể giúp hãng củng cố chuỗi cung ứng bán dẫn trong bối cảnh nhu cầu phần cứng AI ngày càng căng thẳng. Thông tin được lãnh đạo OpenAI Korea công bố tại họp báo, chỉ vài tuần sau khi OpenAI giới thiệu dòng chip AI thế hệ đầu mang tên Jalapeño và tuyên bố sản phẩm này vượt GPU Blackwell của Nvidia trong nhiều tác vụ suy luận. Trong ngữ cảnh này, “bộ tăng tốc AI” là loại chip chuyên dụng để xử lý các phép toán phục vụ huấn luyện và vận hành mô hình trí tuệ nhân tạo, còn “suy luận” là giai đoạn mô hình đã được huấn luyện và bắt đầu tạo câu trả lời hoặc dự đoán cho người dùng.

Dù tạo được tiếng vang với chip riêng, OpenAI vẫn phải đối mặt với thực tế khắc nghiệt của mô hình “fabless” – tức công ty thiết kế chip nhưng không trực tiếp sở hữu nhà máy sản xuất wafer, hay còn gọi là xưởng đúc bán dẫn. Điều này buộc OpenAI phải cạnh tranh năng lực sản xuất với hàng loạt tên tuổi lớn như AMD, Nvidia và các hyperscaler – thuật ngữ chỉ những tập đoàn vận hành hạ tầng đám mây siêu quy mô như Google, Microsoft hay Amazon. Hiện nay, phần lớn năng lực sản xuất chip tiên tiến vẫn tập trung tại TSMC, khiến bất kỳ công ty nào muốn đặt hàng chip ở tiến trình hiện đại đều phải xếp hàng và chấp nhận áp lực nguồn cung.

Một trong những lý do thuyết phục nhất cho mối quan hệ giữa OpenAI và Samsung nằm ở bộ nhớ HBM. Đây là viết tắt của High-Bandwidth Memory, hay bộ nhớ băng thông cao, loại DRAM xếp chồng nhiều lớp để truyền dữ liệu cực nhanh cho GPU và chip AI. Nguồn cung HBM hiện rất hạn chế vì chỉ vài nhà sản xuất như SK Hynix, Micron và Samsung có thể sản xuất quy mô lớn. Chip Jalapeño của OpenAI được tiết lộ sử dụng HBM4, cùng thế hệ bộ nhớ đang xuất hiện trên các bộ xử lý AI mới nhất. Vì vậy, thế hệ kế tiếp – tạm gọi là Habanero – nhiều khả năng sẽ tiến lên HBM4E, phiên bản nâng cấp với hiệu năng cao hơn. Trong bối cảnh thị trường thiếu bộ nhớ AI, việc chốt quan hệ với Samsung từ sớm có thể giúp OpenAI đảm bảo được nguồn linh kiện chiến lược.

Giá trị của Samsung có thể không dừng ở vai trò nhà cung cấp HBM. Nguồn tin trong ngành cho thấy chip AI thế hệ mới có thể dùng “custom base die” – tức đế nền tùy biến nằm ở đáy chồng HBM, nơi có thể tích hợp bộ điều khiển bộ nhớ hoặc một phần logic xử lý. Cách tiếp cận này giúp tối ưu hiệu suất truyền dữ liệu giữa bộ nhớ và phần tính toán. Đây cũng là hướng đi tương tự ý tưởng NVHBM mà Nvidia từng nhắc tới. Để triển khai kiểu thiết kế này, công ty làm chip phải phối hợp rất chặt với nhà cung cấp HBM, vì vậy việc OpenAI xây dựng quan hệ kỹ thuật sớm với Samsung có thể mang ý nghĩa chiến lược, ngay cả khi phần chip tính toán chính, hay “compute chiplet”, vẫn được gia công ở nơi khác. “Chiplet” là cách chia một bộ xử lý lớn thành nhiều khối nhỏ rồi ghép lại trong cùng một gói chip để tăng linh hoạt thiết kế.

Ngoài bộ nhớ, Samsung còn có thể đóng vai trò là đối tác sản xuất chip logic cho OpenAI. Công ty Hàn Quốc hiện là nhà vận hành xưởng đúc bán dẫn tiên tiến lớn thứ hai thế giới và đang thúc đẩy tiến trình 2 nm – trong đó “nm” hay nanomet là cách ngành công nghiệp gọi thế hệ công nghệ sản xuất, dù ngày nay nó không còn phản ánh trực tiếp kích thước vật lý chính xác như trước. Trong quá khứ, Samsung từng sản xuất chip cho Nvidia và Apple, nhưng TSMC dần chiếm ưu thế nhờ thế mạnh về đóng gói tiên tiến và hỗ trợ tốt hơn cho các thiết kế đa khuôn. “Đa khuôn”, hay multi-die architecture, là kiến trúc dùng nhiều miếng silicon trong một sản phẩm thay vì một khuôn chip duy nhất. Đây là xu hướng quan trọng của chip AI hiện đại vì giúp mở rộng quy mô xử lý mà không phụ thuộc hoàn toàn vào một die khổng lồ.

Những nghi ngại trước đây về tỷ lệ thành phẩm, hay “yield”, trên tiến trình 3 nm của Samsung từng khiến nhiều khách hàng thận trọng. Yield là tỷ lệ chip đạt chuẩn sau khi sản xuất, yếu tố quyết định trực tiếp đến chi phí và khả năng giao hàng. Tuy nhiên đến năm 2026, vị thế của Samsung có dấu hiệu cải thiện khi nhiều công ty như Rebellions, Tenstorrent và Groq đã chọn hãng này để sản xuất các bộ tăng tốc AI phức tạp. Đáng chú ý, chip Rebel100 của Rebellions sử dụng kiến trúc đa khuôn kết hợp HBM3E, cho thấy Samsung đã đủ năng lực xử lý những thiết kế đòi hỏi kỹ thuật ghép nối và đóng gói rất cao. Điều đó mở ra khả năng OpenAI không chỉ mua bộ nhớ từ Samsung mà còn có thể giao luôn việc sản xuất một phần hoặc toàn bộ chip AI thế hệ tiếp theo.

Nếu thỏa thuận với Samsung tiến xa, OpenAI sẽ có thêm đòn bẩy để giảm phụ thuộc vào một chuỗi cung ứng quá tập trung vào TSMC. Điều này đặc biệt quan trọng khi cuộc đua AI không còn chỉ nằm ở mô hình phần mềm mà đã chuyển mạnh sang lớp hạ tầng phần cứng. Việc tự phát triển ASIC – tức chip chuyên dụng cho một mục đích cụ thể, khác với GPU là bộ xử lý đồ họa có thể dùng linh hoạt hơn – cho thấy OpenAI đang muốn kiểm soát tốt hơn hiệu năng, chi phí và nguồn cung. Trong ngắn hạn, Samsung nhiều khả năng mang lại lợi ích rõ nhất ở mảng HBM. Nhưng về dài hạn, mối quan hệ này có thể trở thành nền tảng để OpenAI xây dựng một chiến lược bán dẫn độc lập và bền vững hơn trong kỷ nguyên AI quy mô lớn.