Supernode là gì và vai trò nổi bật trong cuộc đua công nghệ Trung - Mỹ

Khi các mô hình trí tuệ nhân tạo (AI) ngày càng lớn với quy mô tham số vượt ngưỡng 1 nghìn tỷ, một khái niệm mới nổi lên trong lĩnh vực điện toán là “supernode”. Không giống với suy nghĩ thông thường rằng chỉ cần ghép nhiều đơn vị xử lý đồ họa (GPU) lại là đã tạo thành supernode, các chuyên gia như Chen Daliang – CEO Suanova – nhấn mạnh rằng supernode là sự tích hợp sâu về tính toán, lưu trữ, mạng lưới, quản lý và phần mềm. Nhờ kiến trúc này, supernode có thể tăng hiệu suất sử dụng khả năng tính toán của hệ thống lên trên 50% đồng thời tăng gấp đôi băng thông liên lạc mạng.

Để phát triển supernode quy mô lớn, ngành công nghiệp đang theo đuổi hai hướng kết nối chính là điện tử và quang học. Đường truyền điện tử ngày càng ứng dụng kiến trúc trực giao nhằm rút ngắn đường dẫn tín hiệu. Giải pháp quang học như Near-Packaged Optics (NPO) di chuyển bộ phận quang học gần chip tính toán, giúp giảm năng lượng tiêu thụ và khoảng cách truyền tín hiệu trong khi vẫn duy trì băng thông cao. Tuy nhiên, hiện phần lớn các doanh nghiệp vẫn ở giai đoạn nguyên mẫu với công nghệ quang học.

Tại Hội nghị Trí tuệ Nhân tạo Thế giới WAIC năm nay tổ chức ở Thượng Hải, các nhà sản xuất chip hàng đầu Trung Quốc trình diễn nhiều sáng tạo về supernode. Huawei giới thiệu công khai hệ thống Ascend Atlas 950 SuperPoD với khả năng kết nối 64 thùng chứa mỗi thùng 128 card GPU, cho phép tổng cộng tới 8.192 card thông qua mạng nội bộ tốc độ cao “Lingqu”.

ZTE cũng công bố giải pháp supernode hỗ trợ tối đa 16.384 GPU tương thích với các chip nội địa. Sugon mang đến siêu cụm “Sugon 8000” với 100.000 card chạy hoàn toàn trên chip trong nước. Biren Technology của Thượng Hải trình diễn supernode NPO 1.024 card, cùng các doanh nghiệp MetaX, Enflame cũng giới thiệu nguyên mẫu.

Theo CEO Chen Daliang, khách hàng chính sử dụng các hệ thống này hiện là những trung tâm dữ liệu cấp quốc gia thay vì các công ty tư nhân như Alibaba. Alibaba từng phát triển giải pháp supernode riêng dựa trên chip AI mạnh nhất hiện nay là Zhenwu M890 và mới đây đã triển khai mô hình Qwen3.8 với trên 2 nghìn tỷ tham số trên kiến trúc supernode nội địa. Tencent cũng dự kiến trong quý cuối năm 2026 sẽ triển khai supernode NPO, trở thành công ty công nghệ đầu tiên ở Trung Quốc công bố lịch trình rõ ràng về ứng dụng công nghệ này.

Supernode giúp kết nối công suất của từng chip đơn lẻ nhằm đào tạo các mô hình AI khổng lồ, đồng thời được xem là công cụ quan trọng giúp Trung Quốc vượt qua hạn chế từ các lệnh kiểm soát xuất khẩu của Mỹ, khi tiếp cận chip cao cấp từ Nvidia trở nên khó khăn. Tuy nhiên, quá trình xây dựng và mở rộng supernode rất phức tạp và tốn kém.

Chen Daliang chia sẻ kinh nghiệm triển khai các hệ thống supernode từ năm ngoái, mỗi thiết kế ban đầu có thể tiêu tốn trên 100 triệu nhân dân tệ (khoảng 14,8 triệu USD), trong đó chi phí sản xuất nguyên mẫu lên đến 30 triệu nhân dân tệ. Việc tối ưu nền tảng quản lý mạng mất khoảng 18 tháng, trong khi vòng đời sản phẩm nhanh chóng khiến thiết kế có nguy cơ lỗi thời. Hệ thống đòi hỏi công suất cao cũng yêu cầu các trung tâm dữ liệu cải tiến hạ tầng về điện và làm mát trở thành yếu tố bắt buộc.

Báo cáo của Huatai Securities chỉ ra việc sử dụng điện một chiều cao áp 800V nhằm giảm thất thoát, cùng hệ thống làm mát bằng chất lỏng để kiểm soát nhiệt độ tăng cao ở các tủ thiết bị. Ngoài ra, không phải mọi tải công việc đều cần đến cụm siêu nút cỡ lớn; ví dụ việc dự báo thời tiết siêu cục bộ có thể cần đến 2.000 card, nhưng một bệnh viện phân tích hình ảnh y tế đa phương thức chỉ cần vài card hay vài chục card để đào tạo mô hình nội bộ. Theo Chen, quy mô không phải lúc nào cũng tỷ lệ thuận với hiệu quả.