Huawei ngày 17/9 công bố kiến trúc điện toán mới mang tên Peerium Computing Architecture, trong đó UnifiedBus đóng vai trò nền tảng kết nối các bộ xử lý, bộ nhớ, lưu trữ và thiết bị mạng.

Theo Huawei, kiến trúc này có thể cho phép tới một triệu bộ xử lý hoạt động như một máy tính duy nhất.

Công ty cho biết hệ thống Atlas 950 SuperCluster với 256.000 card tính toán đang được triển khai, trong khi thế hệ tiếp theo Atlas 960, sử dụng công nghệ quang học gần đóng gói (NPO), đang được thử nghiệm.

UnifiedBus, có tên tiếng Trung là Lingqu, trở thành một phần quan trọng trong chiến lược nâng cao năng lực tính toán ở cấp độ hệ thống của Huawei.

Hướng tiếp cận này ngày càng được chú ý khi các hạn chế của Mỹ khiến công ty Trung Quốc gặp khó khăn trong việc tiếp cận những công nghệ sản xuất bán dẫn tiên tiến.

US restrictions have made system-level innovation more important to Huawei. Photo: Shutterstock
Những hạn chế của Mỹ khiến việc đổi mới sáng tạo cấp độ hệ thống trở nên quan trọng với Huawei. Ảnh: Shutterstock

Kết nối hàng nghìn chip thành một hệ thống

UnifiedBus là giao thức kết nối tốc độ cao được Huawei thiết kế cho các hệ thống mà công ty gọi là "SuperPoD", trong đó hàng trăm hoặc hàng nghìn bộ xử lý được liên kết chặt chẽ để hoạt động như một đơn vị tính toán logic duy nhất.

Huawei hiện xem UnifiedBus là nền tảng kết nối của kiến trúc Peerium. Công nghệ này sử dụng một giao thức mở để liên kết CPU, NPU, bộ nhớ, ổ SSD, card mạng và switch. Về dài hạn, Huawei đặt mục tiêu mở rộng mô hình máy tính thống nhất lên hệ thống có tới một triệu bộ xử lý.

Trong các cụm máy chủ AI truyền thống, các máy thường giao tiếp qua những kết nối mạng như Ethernet.

Cách làm này giúp dễ dàng mở rộng bằng cách bổ sung máy chủ, nhưng khi quy mô tăng, băng thông và độ trễ trong quá trình truyền dữ liệu giữa các bộ xử lý có thể trở thành nút thắt. Hệ quả là các chip AI đắt tiền phải chờ dữ liệu thay vì liên tục thực hiện tính toán.

Các công nghệ kết nối theo chiều dọc, hay scale-up interconnect, được phát triển để giải quyết vấn đề này.

Theo Huawei, UnifiedBus cung cấp băng thông cao và độ trễ thấp hơn giữa bộ xử lý, bộ nhớ và thiết bị lưu trữ, đồng thời cho phép các thành phần phần cứng chia sẻ dữ liệu thông qua cơ chế định địa chỉ bộ nhớ thống nhất và giao tiếp theo mô hình ngang hàng.

Phiên bản thương mại đầu tiên, UnifiedBus 1.0, được triển khai trên hệ thống Atlas 900 A3 SuperPoD, kết nối tối đa 384 bộ xử lý AI Ascend và bắt đầu được xuất xưởng từ tháng 3/2025.

Huawei sau đó nâng quy mô lên 8.192 bộ xử lý với Atlas 950 SuperPoD. Hệ thống Atlas 950 SuperCluster gồm 256.000 card tính toán được công bố ngày 17/9 tiếp tục mở rộng quy mô, dù đây là một SuperCluster gồm nhiều SuperPoD chứ không phải một SuperPoD duy nhất.

Chiến lược cấp hệ thống thay vì chỉ chạy đua về chip

Các hạn chế của Mỹ khiến đổi mới ở cấp độ hệ thống trở nên quan trọng hơn với Huawei. Tuy nhiên, ông Eric Xu Zhijun, Chủ tịch luân phiên Huawei, bác bỏ quan điểm cho rằng UnifiedBus chỉ là giải pháp để đối phó với việc Trung Quốc khó tiếp cận công nghệ sản xuất chip tiên tiến.

Khi được hỏi liệu UnifiedBus có phải hướng đi riêng của Trung Quốc hay sẽ trở thành xu hướng chung của ngành, ông Xu gọi đây là "một hướng đi cho tương lai của kỷ nguyên AI".

"Trong những năm tới, chắc chắn các bên khác sẽ đi theo hướng này", ông nói với truyền thông ngày 17/9, đồng thời cho biết Huawei mở giao thức UnifiedBus vì tin rằng "toàn ngành sẽ đi theo cùng một hướng".

Ông Xu thừa nhận Huawei vẫn gặp hạn chế về công nghệ sản xuất bán dẫn tiên tiến. "Không có vấn đề gì từ góc độ thiết kế đối với Huawei", ông nói, nhưng công ty bị giới hạn bởi "khả năng cung cấp các tiến trình sản xuất tiên tiến tại Trung Quốc".

Theo ông, thay vì chỉ tập trung vào việc tạo ra một chip mạnh hơn, Huawei tin rằng có thể cạnh tranh ở cấp độ hệ thống bằng cách kết hợp nhiều bộ xử lý để chúng hoạt động như một máy tính duy nhất.

Ông cho rằng đây là lĩnh vực Huawei đang dẫn đầu trên phạm vi toàn cầu.

Huawei cũng nhấn mạnh UnifiedBus không phải công nghệ được phát triển sau các lệnh trừng phạt của Mỹ. "Những hoạt động đó bắt đầu không phải sau lệnh trừng phạt của Mỹ, mà là trước đó", ông Xu nói.

Huawei giới thiệu chip AI đầu tiên và chiến lược AI từ năm 2018, sau đó đẩy mạnh đầu tư vào kiến trúc điện toán và công nghệ kết nối khi bắt đầu phát triển các sản phẩm SuperPoD và SuperCluster từ năm 2019.

Theo ông Xu, Huawei đã đầu tư hơn 1.800 tỷ tệ (268,2 tỷ USD) cho nghiên cứu và phát triển từ năm 2007, trong đó khoảng 10% dành cho nghiên cứu cơ bản.

Huawei đối đầu với NVLink của Nvidia

Kết nối tốc độ cao đang trở thành một trong những mặt trận quan trọng của hạ tầng AI thế hệ mới. Nvidia xây dựng lợi thế phần cứng AI một phần dựa trên NVLink và NVSwitch, các công nghệ độc quyền cho phép liên kết nhiều GPU trong cùng hệ thống thành một miền tính toán thống nhất.

Trong khi đó, một liên minh trong ngành gồm AMD, Intel, Google, Microsoft, Meta, Amazon Web Services và Alibaba đang thúc đẩy Ultra Accelerator Link (UALink), một tiêu chuẩn mở nhằm giảm sự phụ thuộc vào hệ sinh thái độc quyền của Nvidia.

Huawei cũng tìm cách xây dựng hệ sinh thái riêng tại Trung Quốc. Cuối năm ngoái, công ty công bố thông số kỹ thuật của UnifiedBus 2.0, qua đó khuyến khích các nhà sản xuất chip, máy chủ và nhà phát triển phần mềm Trung Quốc chuẩn hóa sản phẩm trên kiến trúc này.

Nếu thành công, UnifiedBus không chỉ giúp Huawei tận dụng tốt hơn những chip mà họ có thể sản xuất trong nước, mà còn tạo ra một lớp hạ tầng kết nối cho phép nhiều bộ xử lý hoạt động cùng nhau. Đây là cách Huawei tìm cách bù đắp một phần hạn chế về khả năng tiếp cận các chip bán dẫn tiên tiến trong cuộc đua AI.

(Tổng hợp)