09/10/2026 · VietTechies · Biên tập
Startup Volantis tại Thung lũng Silicon, với sự hỗ trợ từ Giám đốc điều hành OpenAI Sam Altman, vừa công bố chiến lược đầy tham vọng nhằm giải quyết rào cản "bức tường bộ nhớ" (memory wall) trên phần cứng trí tuệ nhân tạo hiện đại. Công ty đề xuất tích hợp công nghệ quang học (photonic) trực tiếp vào bên trong các bộ tăng tốc AI, qua đó tái định hình toàn diện cách thức dữ liệu di chuyển giữa các nhân tính toán và mô-đun bộ nhớ băng thông cao.
Thay thế dây đồng bằng kết nối quang học
Đột phá kiến trúc cốt lõi này tập trung vào việc vượt qua những giới hạn vật lý vốn có trong phương pháp đóng gói bán dẫn truyền thống. Các thiết kế vi xử lý tiêu chuẩn hiện nay phụ thuộc rất lớn vào hệ thống dây dẫn bằng đồng để di chuyển dữ liệu giữa các mô-đun bộ nhớ và đơn vị xử lý đại số/lô-gíc. Khi tốc độ tính toán gia tăng nhanh chóng, tín hiệu điện truyền thống phải đối mặt với hiện tượng suy hao vật lý cùng độ trễ cao.
Để khắc phục rào cản vật lý này, Volantis đã nhúng trực tiếp các linh kiện quang học bằng silicon lên phần đế của bộ tăng tốc. Nhờ định tuyến tín hiệu qua các kênh ánh sáng thay vì đường truyền đồng thông thường, kiến trúc này tạo ra các đường dẫn quang học trực tiếp giữa các thành phần chip, giúp quá trình truyền tải dữ liệu diễn ra liền mạch.
Vượt qua rào cản bức tường bộ nhớ trên phần cứng AI
Bức tường bộ nhớ đã trở thành một giới hạn cấu trúc nghiêm trọng trong ngành kỹ thuật phần cứng. Mặc dù logic tính toán hiện đại đã phát triển vượt bậc để xử lý các phép toán ma trận khổng lồ, tốc độ truyền dữ liệu qua các giao tiếp bằng đồng lại không thể bắt kịp đà tăng trưởng đó, khiến các nhân xử lý thường xuyên rơi vào trạng thái chờ dữ liệu nạp từ bộ nhớ.
Việc chuyển đổi từ vi mạch dẫn điện sang các kênh quang học tích hợp giúp các nhà thiết kế phần cứng mở rộng đáng kể dung lượng băng thông. Việc nhúng các liên kết quang học ngay trong gói bộ tăng tốc cho phép tăng tốc độ lưu thông dữ liệu, hỗ trợ kiến trúc hệ thống đáp ứng tốt các yêu cầu xử lý khắt khe.
Giải quyết giới hạn về năng lượng và tốc độ
Khai thác các đường truyền quang học bên trong gói vi chip mang lại những cải thiện lớn về nhiệt động học và mức tiêu thụ điện năng. Kết nối bằng đồng truyền thống tiêu tốn lượng điện năng đáng kể và tỏa ra nhiệt lượng lớn khi phải truyền tải tín hiệu tần số cao qua lại giữa các bề mặt vi mạch.
Trong bối cảnh các mô hình ngôn ngữ khổng lồ và mạng nơ-rôn phức tạp đòi hỏi luồng truyền dữ liệu liên tục trên các mảng vi xử lý lớn, công nghệ quang học đóng gói chung (co-packaged photonics) mang đến một hướng đi có khả năng mở rộng cao. Dùng ánh sáng làm cầu nối giữa các mảng vi xử lý và nguồn cấp bộ nhớ giúp phần cứng thế hệ mới vừa gia tăng băng thông vừa tối ưu hiệu suất năng lượng, vượt qua những giới hạn cố hữu của dây dẫn đồng.
Ảnh minh họa do AI tạo, không phải ảnh tư liệu.