Theo tờ Business Insider, khi AI bước vào giai đoạn công nghiệp hóa, các trung tâm dữ liệu tiên tiến nhất thế giới hiện không còn được đo bằng diện tích sàn hay số lượng máy chủ, mà bằng gigawatt công suất tính toán. Phố Wall đã bắt đầu định giá chi phí cho mỗi gigawatt đó và dự đoán những công ty nào sẽ hưởng lợi từ cơn bùng nổ chi tiêu này.

Trong báo cáo nghiên cứu, các nhà phân tích của TD Cowen cho biết 1 gigawatt tương đương công suất của một lò phản ứng hạt nhân. Đây là mức tiêu chuẩn mới cho thế hệ trung tâm dữ liệu AI kế tiếp, như Colossus 2 của xAI ở Memphis, Prometheus ở Ohio và Hyperion ở Louisiana của Meta, Stargate của OpenAI, cùng dự án Mount Rainier của Amazon ở Indiana.

Những công trình khổng lồ này tiêu thụ lượng điện rất lớn, kết hợp vốn đầu tư và chip silicon để tạo ra trí tuệ. Đây là một quá trình cực kỳ tốn kém.

Theo phân tích mới của công ty Bernstein Research, 1 gigawatt công suất trung tâm dữ liệu AI có giá khoảng 35 tỷ USD. Con số này có vẻ cao, nhưng phản ánh nền tảng kinh tế mới của lĩnh vực AI. Mỗi gigawatt không chỉ là thước đo năng lượng mà còn là biểu tượng cho một hệ sinh thái công nghiệp mới, bao trùm từ sản xuất chip bán dẫn, thiết bị mạng, hệ thống điện, xây dựng cho tới sản xuất năng lượng. Mức chi phí 35 tỷ USD cho mỗi gigawatt (GW) bao gồm nhiều phần.

Chip xử lý đồ họa (GPU)

Yếu tố tốn kém nhất trong trung tâm dữ liệu AI là phần tính toán. Bernstein Research ước tính khoảng 39% tổng chi phí dành cho GPU, chủ yếu là dòng chip GB200 và các chip AI sắp ra mắt khác của Nvidia như Rubin.

Với biên lợi nhuận gộp 70%, Bernstein Research tính toán rằng Nvidia thu về gần 30% tổng chi tiêu cho trung tâm dữ liệu AI dưới dạng lợi nhuận. Không có gì ngạc nhiên khi công ty này được định giá gần 5.000 tỷ USD.

Theo dữ liệu của TD Cowen, mỗi gigawatt tương đương hơn 1 triệu lõi GPU – bộ não cốt lõi của các chip AI này. Đối tác gia công của Nvidia là TSMC kiếm được khoảng 1,3 tỷ USD cho mỗi gigawatt nhờ hoạt động sản xuất các linh kiện này.

Các nhà sản xuất chip khác như AMD và Intel đang nỗ lực bắt kịp, trong khi các tập đoàn công nghệ lớn như Google, Amazon và Microsoft đầu tư vào AI ASIC - bộ tăng tốc tùy chỉnh có thể giảm chi phí hệ thống tổng thể. Tuy nhiên, theo các nhà phân tích của Bernstein Research và TD Cowen, GPU vẫn là trọng tâm kinh tế của toàn bộ chuỗi giá trị AI.

Mạng lưới kết nối

Phần tiếp theo là chi phí cho hệ thống kết nối các GPU. Bernstein Research ước tính 13% chi phí trung tâm dữ liệu được dành cho thiết bị mạng như bộ chuyển mạch tốc độ cao và kết nối quang học.

Các công ty như Arista Networks, Broadcom và Marvell được hưởng lợi trong vai trò nhà cung cấp bộ chuyển mạch và thiết kế chip. Với biên lợi nhuận cao, Arista có phần lợi nhuận lớn hơn tỷ lệ doanh thu.

Ngoài ra, các nhà sản xuất linh kiện như Amphenol và Luxshare hưởng lợi từ cáp và đầu nối, trong khi các nhà sản xuất bộ thu phát quang như InnoLight, Eoptolink và Coherent cũng có cơ hội tăng trưởng.

Hạ tầng điện và làm mát

Hệ thống hạ tầng dành cho các giá đỡ máy tính, máy phát điện, máy biến áp và nguồn điện dự phòng chiếm thêm một phần lớn chi phí của trung tâm dữ liệu AI công suất 1 GW. Riêng phân phối điện chiếm gần 10% tổng chi tiêu.

Các tập đoàn lớn như Eaton, Schneider Electric, ABB và Vertiv là những bên tham gia chủ chốt. Vertiv cũng có cơ hội lớn trong quản lý nhiệt, chiếm khoảng 4% tổng chi phí, chia đều cho hệ thống làm mát bằng không khí và chất lỏng.

Bất động sản, điện năng và nhân công

Đất đai và các công trình chiếm khoảng 10% chi phí ban đầu. Tuy nhiên, sau khi trung tâm hoạt động, chi phí vận hành lại khá thấp. Việc vận hành trung tâm dữ liệu AI công suất 1 GW trong một năm tiêu tốn khoảng 1,3 tỷ USD tiền điện.

Chi phí nhân sự hầu như không đáng kể, khi các trung tâm dữ liệu quy mô lớn có thể vận hành chỉ với 8 đến 10 nhân viên, mỗi người nhận 30.000 - 80.000 USD/năm.

Tuy nhiên, điểm nghẽn mới đang chuyển sang khả năng cung cấp điện năng. Các tập đoàn như Siemens Energy, GE Vernova và Mitsubishi Heavy hiện ghi nhận lượng đơn hàng tăng mạnh cho tuabin và hạ tầng lưới điện, do các công ty công nghệ lớn cạnh tranh để đảm bảo nguồn điện ổn định ở quy mô công nghiệp.