Oxide chuẩn bị nâng cấp rack máy chủ với AMD Zen 5, DDR5 và chiến lược phần cứng mở sâu hơn cho trung tâm dữ liệu

Startup Oxide Computer vừa huy động 200 triệu USD ở vòng gọi vốn Series C, tạo đà để tung ra thế hệ phần cứng mới cho hệ thống rack máy chủ của mình. Khác với cách tiếp cận truyền thống, nơi máy chủ là đơn vị triển khai cơ bản trong datacenter, Oxide theo đuổi ý tưởng xem cả rack như một “đơn vị tính toán” hoàn chỉnh. Công ty được thành lập năm 2019 bởi các cựu kỹ sư Joyent và Sun Microsystems, và nổi tiếng nhờ hệ thống rack cao gần 2,4 mét, nặng hơn 1,1 tấn, tiêu thụ khoảng 15 kW điện, chạy trên một ngăn xếp phần mềm mã nguồn mở được thiết kế riêng.

Phiên bản rack mới của Oxide sẽ chuyển sang dùng các compute blade dựa trên AMD EPYC Turin, dòng vi xử lý máy chủ mới hơn của AMD xây trên kiến trúc Zen 5. Trong ngữ cảnh này, “blade” là mô-đun máy tính cắm vào rack, còn “Zen 5” là thế hệ kiến trúc CPU mới giúp tăng hiệu năng trên mỗi xung nhịp, thường được gọi là IPC (instructions per clock). Theo Oxide, Turin mang lại điểm cân bằng tốt giữa số lượng lõi xử lý và mức điện năng tiêu thụ. Đây là nâng cấp đáng kể so với EPYC Milan đời cũ dùng kiến trúc Zen 3, vốn đã xuất hiện từ năm 2021. Turin hỗ trợ tối đa tới 192 lõi và đi kèm bộ nhớ DDR5 6400 MT/s. DDR5 là thế hệ RAM mới có băng thông cao hơn DDR4, còn MT/s là đơn vị đo số lần truyền dữ liệu mỗi giây. So với DDR4 3200 MT/s trên rack đời đầu, bước chuyển này hứa hẹn cải thiện mạnh hiệu suất cho các tải công việc cần nhiều dữ liệu.

Oxide chưa công bố cụ thể SKU, tức mã cấu hình chip, mà họ sẽ chọn. Tuy nhiên, ngay cả khi số lõi tương đương, Zen 5 vẫn được kỳ vọng tạo khác biệt rõ rệt. Công ty cho biết mức tăng IPC từ Zen 3 lên Zen 5 vượt 30%, chưa kể xung nhịp cao hơn đáng kể. Chẳng hạn, EPYC 7713P 64 lõi dựa trên Milan trong hệ thống hiện tại có xung tối đa 3,67 GHz, trong khi Turin ở cùng mức lõi có thể chạm 5 GHz trong một số điều kiện tải. Điều đó đồng nghĩa rack mới không chỉ mạnh hơn ở bài toán song song hóa, mà còn cải thiện tốc độ xử lý cho tác vụ nhạy với hiệu năng từng lõi.

Một thay đổi đáng chú ý khác là Turin sẽ mang AVX-512 lên nền tảng của Oxide. Đây là tập lệnh vector mở rộng, cho phép CPU xử lý nhiều dữ liệu trong một chu kỳ hơn, đặc biệt hữu ích với các phép toán ma trận, suy luận và nhiều khâu trong hệ thống AI hiện đại. AVX-512 từng vắng mặt trên Milan và chỉ được hỗ trợ hạn chế ở một số nền tảng EPYC Zen 4. Theo Oxide, nhu cầu cho các hệ thống “agentic AI” đang khiến loại năng lực này trở nên quan trọng hơn. “Agentic AI” có thể hiểu là các hệ thống AI có khả năng tự thực hiện chuỗi hành động như tìm kiếm, truy xuất công cụ hay phối hợp nhiều bước xử lý, thay vì chỉ trả lời một câu hỏi đơn lẻ. Oxide cũng nhấn mạnh rằng không phải mọi tác vụ AI đều chạy trên GPU; nhiều phần việc điều phối, truy vấn web hay xử lý hạ tầng nền vẫn phụ thuộc đáng kể vào CPU.

Việc chuyển sang Turin cũng kéo theo bước dịch chuyển sang DDR5, dù nguồn cung bộ nhớ này vẫn đang căng thẳng. Trong thị trường máy chủ, DDR5 hiện được xem là linh kiện có giá trị cao vì nhu cầu tăng mạnh từ AI, điện toán đám mây và các hệ thống hiệu năng cao. Với Oxide, DDR5 không chỉ là nâng cấp thông số đơn thuần mà còn là điều kiện để khai thác hết khả năng của CPU mới, nhất là khi rack của họ được thiết kế cho mật độ tính toán cao và nhiều blade cùng hoạt động trong một khung duy nhất.

Song song với CPU và RAM, Oxide đang xem xét thay thế phần cứng chuyển mạch hiện dùng chip Tofino 2. Đây là dòng switch silicon từng do Intel phát triển, nổi bật ở khả năng lập trình cao. “Switch silicon” là chip chuyên xử lý lưu lượng mạng trong thiết bị chuyển mạch, còn khả năng “lập trình được” cho phép nhà sản xuất tùy biến cách gói tin được xử lý thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào chức năng cố định. Vấn đề là Intel đã dừng phát triển dòng Tofino từ trước, khiến nền tảng này trở thành ngõ cụt dài hạn. Dù vậy, Oxide vẫn có thể duy trì các rack hiện tại vì nguồn phần cứng Tofino chưa cạn và hiệu năng hiện tại vẫn đủ mạnh: mỗi trong số 32 compute blade có thể nhận 200 Gbps băng thông, tương đương 2 kết nối 100 GbE, trong đó GbE là Gigabit Ethernet, chuẩn mạng tốc độ cao phổ biến trong datacenter.

Một chi tiết kỹ thuật quan trọng là Intel đã mở mã nguồn trình biên dịch P4 cho Tofino. P4 là ngôn ngữ lập trình dùng để mô tả cách thiết bị mạng xử lý gói tin, còn “compiler” là công cụ chuyển mã nguồn đó thành dạng mà phần cứng có thể thực thi. Với Oxide, đây là yếu tố sống còn vì công ty đã đầu tư mạnh vào phần mềm xoay quanh nền tảng Tofino. Việc P4 compiler được mở mã nguồn giúp Oxide tiếp tục duy trì, sửa lỗi và tối ưu hệ thống mạng thay vì bị khóa hoàn toàn bởi quyết định ngừng sản phẩm từ nhà cung cấp.

Cho chặng đường dài hạn, Oxide đang đánh giá nhiều lựa chọn mới, trong đó có X2 của Xsight Labs. Theo công ty, đây cũng là chip chuyển mạch có tính lập trình cao nhưng mức tiêu thụ điện dưới tải dưới 200 W, một con số hấp dẫn trong bối cảnh hiệu quả điện năng ngày càng trở thành chỉ số sống còn của trung tâm dữ liệu. Dù chưa chốt hướng đi cuối cùng, Oxide cho thấy họ sẽ ưu tiên các nền tảng phù hợp với triết lý phần cứng mở, tức phần cứng có tài liệu kỹ thuật sâu và ít lớp đóng kín, giúp nhà vận hành hiểu rõ hệ thống đang hoạt động ra sao ở tầng thấp nhất.

Điểm khác biệt lớn của Oxide nằm ở cách công ty xây dựng hệ thống từ gốc thay vì chỉ lắp ráp theo thiết kế tham chiếu. Thay vì dùng bộ điều khiển quản trị ngoài băng phổ thông từ ASPEED như nhiều hãng bo mạch chủ, Oxide tự phát triển service processor riêng. “Service processor” là bộ xử lý phụ trách giám sát, điều khiển và quản trị máy chủ từ xa, kể cả khi hệ điều hành chính không hoạt động. Công ty ban đầu từng định dùng bo mạch tham chiếu cho compute sled, tức các mô-đun tính toán trượt vào rack, nhưng sau đó đã tuyển hẳn đội ngũ kỹ sư điện để tự thiết kế bo mạch. Cách làm này giúp Oxide kiểm soát sâu hơn giao diện phần cứng, tăng khả năng quan sát và khắc phục lỗi.

Oxide thừa nhận rack của họ vẫn còn một số “proprietary blobs”, tức các thành phần firmware hoặc phần cứng đóng, khó kiểm tra và khó sửa đổi. Ví dụ, công ty chưa tự làm SSD hay bộ điều khiển lưu trữ riêng. Tuy nhiên, định hướng trong tương lai là giảm bớt các khối đóng này chứ không tăng thêm. Theo lãnh đạo Oxide, vấn đề lớn nhất của lớp công nghệ độc quyền là thiếu khả năng quan sát: khi xảy ra lỗi hạ tầng, cả nhà cung cấp lẫn khách hàng có thể không biết chính xác điều gì đang diễn ra bên trong. Với các nền tảng được tài liệu hóa tốt và tự thiết kế ở những phần then chốt, Oxide tin rằng họ có thể tránh được nhiều điểm mù vốn rất phổ biến trong hạ tầng doanh nghiệp.

Dù thị trường đang bị cuốn vào cơn sốt AI và GPU, Oxide cho biết họ chưa vội biến mình thành nhà cung cấp hạ tầng chỉ xoay quanh tăng tốc đồ họa. GPU, tức bộ xử lý đồ họa, và các AI accelerator vẫn cần thiết để huấn luyện và chạy mô hình lớn. Tuy nhiên, theo Oxide, nhiều tính năng AI đang trở nên phổ biến hiện nay lại dựa đáng kể vào CPU, đặc biệt ở các bước điều phối tác vụ, gọi công cụ, tìm kiếm dữ liệu hoặc xử lý logic xung quanh mô hình. Công ty khẳng định GPU chắc chắn có mặt trong lộ trình sản phẩm, nhưng trước mắt vẫn còn nhiều việc phải làm ở ba trụ cột cốt lõi là CPU, lưu trữ và mạng.

Đợt nâng cấp sắp tới cho thấy Oxide không chỉ làm mới cấu hình phần cứng, mà đang tiếp tục theo đuổi một mô hình hạ tầng khác biệt cho datacenter hiện đại. Sự kết hợp giữa AMD EPYC Turin, bộ nhớ DDR5, mạng tốc độ cao có thể lập trình và triết lý đồng thiết kế phần cứng-phần mềm cho thấy công ty muốn biến rack thành một hệ thống tính toán tích hợp chặt chẽ, thay vì một tập hợp rời rạc của máy chủ, switch và phần mềm quản trị. Nếu Oxide thực hiện đúng kế hoạch, thế hệ rack mới có thể trở thành ví dụ tiêu biểu cho xu hướng hạ tầng mở, nơi hiệu năng, khả năng kiểm soát và tính minh bạch kỹ thuật được đặt ngang hàng với mật độ tính toán.