TSMC, Nvidia & Microsoft: Lịch sử điện toán hiện đại và cuộc cách mạng AI

Giới thiệu: từ bờ vực phá sản đến cuộc cách mạng AI như thế nào?

Hành trình công nghệ từ khủng hoảng phá sản thập niên 1990 đến siêu chip RTX Spark N1X năm 2026

Mục lục: Sự giải cứu và khả năng lãnh đạo của Nvidia, quan hệ đối tác và xung đột với Microsoft, CUDA, Tensor Cores & NVLink, 2nm & CoWoS của TSMC, và các mẫu laptop N1X năm 2026.

Chương 1: Khủng hoảng phá sản thập niên 1990 và vấn đề do Microsoft DirectX tạo ra

Vào giữa thập niên 1990, Nvidia bị đẩy đến bờ vực phá sản vì đã cố tạo ra đồ họa 3D theo cách hoàn toàn khác với mọi công ty máy tính khác. Chính cuộc khủng hoảng lớn đó đã trở thành bước ngoặt quan trọng nhất trong lịch sử công ty.

1. Chip NV1 và công nghệ Quadratic Texture Mapping (QTM) (tháng 5 năm 1995)

• Công nghệ: Nvidia, được thành lập năm 1993 bởi Jensen Huang, Chris Malachowsky và Curtis Priem, đã ra mắt chip đầu tiên NV1 vào tháng 5 năm 1995.
• Cách hoạt động: Thay vì dựng các vật thể 3D từ những tam giác phẳng như các công ty khác, chip NV1 dùng phương pháp Quadratic Texture Mapping (QTM) để vẽ đồ họa bằng các mặt cong bốn cạnh (quads).
• Thất bại thương mại: Dù công nghệ tạo hình cong với ít dữ liệu này thật kinh ngạc, việc lập trình cho nó lại rất khó khăn với các nhà phát triển game. Ngoài một vài game của Sega, nó không nhận được sự hỗ trợ của phần mềm nào khác.

2. Vấn đề lớn do việc chuẩn hóa DirectX 1.0 của Microsoft tạo ra (tháng 9 năm 1995)

Tháng 9 năm 1995, Microsoft phát hành phần mềm DirectX 1.0 (Direct3D) để đưa các game máy tính trên Windows 95 về một chuẩn chung. Trong đó, Microsoft tuyên bố chỉ có đồ họa đa giác dựa trên tam giác (Triangle-based Polygon Rendering) mới là chuẩn chung. Vì Direct3D không hỗ trợ mặt cong, các game Windows mới không chạy được trên chip NV1, và việc mô phỏng bằng phần mềm (Emulation) khiến tốc độ giảm mạnh. Khi các nhà sản xuất máy tính hủy đơn hàng, công nghệ của Nvidia trở nên lỗi thời chỉ sau một đêm.

3. Hủy bỏ chip NV2 và khoản hỗ trợ 5 triệu đô la của Sega (1996)

• Quyết định khó khăn: Jensen Huang quyết định hủy giữa chừng chip NV2 vốn đang được phát triển theo công nghệ mặt cong cho máy chơi game Dreamcast của Sega.
• Chỉ còn tiền cho 30 ngày: Ngay cả sau khi sa thải một nửa nhân viên, Nvidia chỉ còn đủ tiền cho khoảng 30 ngày.
• Sự hào phóng của CEO Sega: Jensen Huang sang Nhật Bản, gặp CEO Sega Shoichiro Irimajiri và thẳng thắn thừa nhận NV2 là con đường sai lầm. Ông đề nghị dù hợp đồng bị hủy, Sega vẫn trả nốt 5 triệu đô la để Nvidia có thể tồn tại. Irimajiri đồng ý và cứu Nvidia.

4. Trở lại nhờ chip RIVA 128 (1997)

• Với 5 triệu đô la từ Sega, Nvidia thiết kế chip RIVA 128 (NV3), được xây dựng trong phần cứng cho công nghệ tam giác Direct3D của Microsoft.
• Ra mắt năm 1997, RIVA 128 bán được hơn một triệu chiếc chỉ trong bốn tháng và cứu Nvidia khỏi phá sản.

Chương 2: Sự sụp đổ của 3dfx và phẩm chất lãnh đạo của Jensen Huang

1. Nvidia vượt qua 3dfx như thế nào

• Thiết kế tất cả trong một (RIVA 128): Vì card 3dfx Voodoo chỉ xử lý 3D, người dùng phải mua thêm card 2D riêng. Chip RIVA 128 cung cấp cả 2D và 3D trên một chip duy nhất.
• Cuộc chiến Glide vs DirectX: Trong khi 3dfx chỉ tin tưởng API Glide của riêng mình, Nvidia ủng hộ các chuẩn chung: DirectX của Microsoft và OpenGL.
• GPU đầu tiên trên thế giới (GeForce 256, 1999): Tháng 10 năm 1999, Nvidia ra mắt chip GeForce 256 với Hardware Transform and Lighting (T&L) và đặt tên cho nó là "GPU" (Graphics Processing Unit). Điều này giảm tải tính toán cho CPU và tăng tốc độ chơi game lên nhiều lần.
• Nhịp ra mắt sáu tháng: Bằng việc phát hành chip mới sáu tháng một lần, Nvidia đẩy 3dfx đến phá sản và mua lại tài sản của hãng này vào năm 2000.

2. Phong cách lãnh đạo của Jensen Huang được tôi luyện qua khủng hoảng

• Tâm thế "chúng ta sẽ phá sản sau 30 ngày nữa": Để không rơi vào tự mãn với thành công, ông xây dựng văn hóa luôn hành động trong cảnh giác.
• Sự trung thực trí tuệ khi thừa nhận sai lầm (Intellectual Honesty): Ngay lập tức từ bỏ các kế hoạch sai lầm và học hỏi từ thất bại mà không che giấu trở thành quy tắc quan trọng của Nvidia.
• Mô phỏng trước (Simulation First): Ông biến việc kiểm thử chip với độ chính xác 100% trong trình mô phỏng phần mềm trước khi sản xuất thành thông lệ thường trực.
• Tổ chức phẳng (Flat Organization): Ông cắt giảm các cấp quản lý nhiều tầng và xây dựng cơ cấu trong đó hơn 50 lãnh đạo cấp cao báo cáo trực tiếp với ông.

Chương 3: Lịch sử quan hệ đối tác và xung đột giữa Nvidia và Microsoft (1995–2026)

Chương 4: Nền tảng của cuộc cách mạng AI hiện đại (CUDA, Tensor Cores & NVLink)

• Phần mềm CUDA (2006): CUDA cho phép dùng hàng nghìn lõi của GPU cho tính toán khoa học và toán học qua ngôn ngữ C/C++ mà không cần biết lập trình đồ họa. Năm 2012, mô hình AI AlexNet dùng CUDA trên hai card chơi game Nvidia để thắng cuộc thi ImageNet — đặt nền móng cho cuộc cách mạng AI ngày nay.
• Tensor Cores: Thay vì chỉ nhân hai con số như lõi thường, chúng nhân cả một bảng số (ma trận) cùng lúc, hoàn thành các phép tính AI với tốc độ chớp ở độ chính xác bit thấp hơn (FP8/FP4).
• NVLink & NVLink-C2C: Trong các trung tâm dữ liệu, NVLink kết nối trực tiếp hàng trăm GPU để chúng hoạt động như một siêu chip duy nhất. Trong laptop N1X, liên kết NVLink-C2C nối CPU ARM và GPU Blackwell trong cùng một chip và biến 128 GB bộ nhớ thống nhất (Unified Memory) thành chung cho cả hai. Nhờ đó có thể chạy các mô hình AI lớn (LLM cục bộ) mà không cần internet.

Chương 5: Lịch sử và công nghệ của TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company)

Đài Loan, thủ đô chip của thế giới: TSMC sản xuất hơn 90% chip bán dẫn tiên tiến nhất thế giới. Ngoài ra, tại Đài Loan còn có UMC (sản xuất chip), MediaTek (công ty đồng thiết kế CPU ARM của chip N1X với Nvidia), Realtek, Novatek và công ty đóng gói chip ASE Technology cũng đóng vai trò quan trọng.

1. Các cột mốc lịch sử của TSMC (1987–2026)

• 1987 – sự ra đời của pure-play foundry: TSMC được Morris Chang thành lập ngày 21 tháng 2 năm 1987. Bằng mô hình "không thiết kế chip mang tên mình, chỉ sản xuất chip do các công ty khác thiết kế", hãng đã đặt nền móng cho sự phát triển của các công ty như Nvidia, Apple, AMD và Qualcomm.
• 1997–1998 – quan hệ đối tác với Nvidia: Sau thành công của RIVA 128, TSMC chấp nhận lá thư Jensen Huang viết và bắt đầu sản xuất chip cho Nvidia.
• 2014–2018 – hợp đồng Apple và vượt qua Intel: Sau khi giành được sản xuất chip Apple A8 năm 2014, TSMC dùng máy in thạch bản EUV của công ty Hà Lan ASML để vượt qua Intel năm 2018 và trở thành nhà sản xuất chip số một thế giới.
• 2020–2026 – mở rộng toàn cầu ("Silicon Shield"): Là "lá chắn silicon" của Đài Loan, TSMC đang xây các nhà máy mới ở Mỹ (Arizona), Nhật Bản (Kumamoto) và Đức (Dresden) để giảm rủi ro địa chính trị.

2. Công nghệ 2nm (N2) và CoWoS của TSMC

• Transistor nanosheet 2nm (N2): Thay cho thiết kế FinFET cũ, TSMC dùng công nghệ Gate-All-Around (nanosheet), trong đó cổng bao quanh kênh dòng điện cả bốn phía. Điều này giảm rò rỉ điện và mang lại tốc độ cao hơn 10–15% cùng mức tiêu thụ điện thấp hơn 25–30% so với chip 3nm.
• CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate): Công nghệ đóng gói 3D xếp các chip riêng lẻ như CPU ARM, GPU Blackwell và bộ nhớ tốc độ cao sát nhau trên một đế silicon mỏng gọi là silicon interposer, hợp nhất chúng thành một chip. Đây chính là nguyên nhân tạo nên tốc độ phi thường của chip Nvidia N1X.

Chương 6: Các mẫu laptop RTX Spark N1X Windows 11 năm 2026

Chip Nvidia N1X lên kệ ngày 16 tháng 10 năm 2026, độc quyền cho PC Windows 11 (không hoạt động trên máy Mac; WSL được khuyến nghị cho người dùng Linux). Dưới đây là thông tin các mẫu chính với CPU ARM 20 lõi, GPU Blackwell 6.144 lõi và RAM lên tới 128GB (theo giá thị trường Úc):

Read more articles