Sự Bùng Nổ Hạ Tầng Điện Toán và Năng Lượng AI (2020–2025)

Cơ sở lịch sử (2020–2024)

Từ năm 2020 đến 2024, công suất tính toán toàn cầu và mức sử dụng năng lượng trung tâm dữ liệu đã có xu hướng tăng mạnh. Các siêu máy tính lớn (ví dụ: Frontier, Fugaku, Aurora) và các cụm GPU đám mây (Nvidia A100/H100, Google TPUs) đã được đưa vào hoạt động, đẩy tổng công suất AI/HPC lên nhiều exaflops. Các trung tâm dữ liệu phát triển nhanh chóng – mức sử dụng năng lượng trung tâm dữ liệu của Hoa Kỳ tăng khoảng 12% mỗi năm, đạt khoảng 415 TWh vào năm 2024 (≈1,5% điện toàn cầu). Với nhu cầu về bộ tăng tốc đào tạo AI tăng khoảng 30% mỗi năm, nhu cầu trung tâm dữ liệu toàn cầu dự kiến sẽ tăng gấp đôi vào năm 2030. Các công ty hyperscale lớn (Microsoft, Google, Amazon, Meta, Alibaba) đã công bố các khoản đầu tư hàng tỷ đô la vào đám mây và trung tâm dữ liệu trong suốt năm 2022–2024 để đáp ứng khối lượng công việc AI. Các chính phủ đã phản ứng với các chiến lược “chip” và AI (ví dụ: Đạo luật CHIPS và Khoa học của Hoa Kỳ năm 2022, Đạo luật Chips của EU), nhằm thúc đẩy các nhà máy chip và trung tâm HPC trong nước. Chiến lược doanh nghiệp đã chuyển hướng: Intel đã mở rộng nỗ lực chip AI, AMD đã lấy lại tính cạnh tranh với GPU MI300X, và vốn tư nhân đã trở nên tích cực trong cơ sở hạ tầng AI (ví dụ: Blackstone, BlackRock). Cơ sở hạ tầng năng lượng đã chậm lại: nhiều khu vực đã chứng kiến công suất lưới chặt chẽ và tỷ lệ trống DC giảm xuống mức thấp kỷ lục (Northern Virginia <1%, Singapore ≈1%). Đến năm 2024, rõ ràng là sự tăng trưởng tính toán AI đã vượt xa cơ sở hạ tầng truyền thống, thúc đẩy các kế hoạch đầu tư mới vào chip, trung tâm dữ liệu và năng lượng.

Các giao dịch AI lớn vào năm 2025

Trong suốt năm 2025, một loạt các giao dịch nổi bật – sáp nhập, mua lại, đầu tư và hợp tác – đã nhấn mạnh sự phát triển cơ sở hạ tầng AI. Các giao dịch đáng chú ý bao gồm:

• HPE mua Juniper Networks (16 tỷ USD): Vào năm 2025, HPE đã đồng ý mua nhà cung cấp mạng Juniper với giá khoảng 16 tỷ USD, củng cố danh mục trung tâm dữ liệu và mạng AI của HPE.
• TPG mua lại công ty phần mềm Proficy (600 triệu USD): Công ty vốn tư nhân TPG đã mua nhà cung cấp phần mềm hỗ trợ AI Proficy với giá khoảng 600 triệu USD, nhằm tích hợp các công cụ AI sinh ra của mình vào các doanh nghiệp lớn hơn.
• CoreWeave mua Core Scientific (9 tỷ USD): Nhà cung cấp đám mây GPU CoreWeave đã mua lại thợ đào bitcoin Core Scientific với giá khoảng 9,0 tỷ USD. Thỏa thuận này đã mở rộng mạnh mẽ nguồn cung phần cứng GPU giá rẻ và công suất khai thác bitcoin cho các khối lượng công việc AI của CoreWeave.
• BlackRock/GIP mua Aligned Data Centers (40 tỷ USD): Một đề xuất chung của BlackRock và Global Infrastructure Partners (GIP) cho nhà điều hành trung tâm dữ liệu của Hoa Kỳ Aligned DC (~40 tỷ USD) đã được công bố, có thể hoàn tất vào năm 2026. Đây là giao dịch vốn tư nhân lớn nhất trong thời đại AI cho đến nay, phản ánh nhu cầu của nhà đầu tư đối với các trung tâm dữ liệu sẵn sàng cho AI.
• Đối tác tính toán AMD–OpenAI: Vào tháng 10 năm 2025, AMD và OpenAI đã công bố một quan hệ đối tác chiến lược kéo dài nhiều năm. AMD sẽ cung cấp khoảng 6 gigawatt công suất GPU MI450X/MI350X/MI300X (thường bắt đầu vào cuối năm 2026) cho OpenAI, mở khóa “hàng chục tỷ” doanh thu dự kiến cho AMD.
• Cam kết sản xuất của Nvidia tại Hoa Kỳ (500 tỷ USD): Nvidia, TSMC, Samsung, Intel và những người khác đã công bố một sáng kiến đầu tư lên tới 500 tỷ USD trong vài năm tới vào sản xuất chip và máy chủ tại Hoa Kỳ. Điều này bao gồm các nhà máy mới (mở rộng TSMC, Samsung, Intel) và nhà máy máy chủ (Nvidia-AIMasters). Đây được coi là nỗ lực phần cứng AI lớn nhất cho đến nay.
• Hợp tác cơ sở hạ tầng AI công-tư: Các chính phủ đã tham gia cùng các doanh nghiệp trong các giao dịch lớn. Pháp, Ý, Vương quốc Anh, Tây Ban Nha và các quốc gia châu Âu khác đang đồng đầu tư với NVIDIA để xây dựng các “cụm” AI quốc gia sử dụng GPU Blackwell của Nvidia (nhắm đến hàng nghìn exaflops tính toán). Quỹ Đầu tư Công cộng của Ả Rập Saudi (PIF) đã hợp tác với Google Cloud trong một trung tâm AI/đám mây trị giá 10 tỷ USD để phục vụ MENA (tạo ra khoảng 11.000 việc làm công nghệ tại Hoa Kỳ và lợi ích kinh tế 35 tỷ USD cho Hoa Kỳ). Tại UAE, Khuôn viên AI “Stargate” ở Abu Dhabi – một trung tâm AI 5 gigawatt – đã được công bố, được hỗ trợ bởi công ty công nghệ UAE G42 và các đối tác (OpenAI, Nvidia, Oracle, SoftBank). 200 MW đầu tiên của khuôn viên đó dự kiến sẽ hoạt động vào năm 2026.

Các thỏa thuận này làm nổi bật xu hướng chiến lược: dòng đầu tư khổng lồ vào tính toán và cơ sở hạ tầng AI, với giá trị thỏa thuận thường lên tới hàng chục tỷ USD, liên quan đến các hyperscaler, nhà sản xuất chip và các nhà đầu tư toàn cầu. Việc xây dựng đang tăng tốc.

Mở rộng Cơ sở hạ tầng AI (Các Nhà Cung Cấp Chính)

Microsoft (Azure)

Microsoft đã tăng tốc mở rộng Azure cho AI vào năm 2025. Họ đã công bố khoảng 2 gigawatt công suất trung tâm dữ liệu mới và tiết lộ cái mà họ gọi là “trung tâm dữ liệu AI mạnh nhất thế giới,” tuyên bố hiệu suất gấp ~10 lần siêu máy tính nhanh nhất năm 2024. Microsoft đã thêm các khu vực Azure mới và các vùng khả dụng ở châu Á (ví dụ: ra mắt các khu vực mới ở Malaysia và Indonesia vào năm 2025, với Đài Loan Bắc sẽ ra mắt vào năm 2026). Tổng thể, Azure hiện trải dài trên 70 khu vực (đang hoạt động hoặc đã công bố) trên toàn cầu. Các tài liệu lập kế hoạch nội bộ và báo cáo ngành cho thấy khoản đầu tư vào trung tâm dữ liệu AI của Microsoft (2022–25) vào khoảng 80 tỷ USD. Cơ sở hạ tầng của công ty tận dụng GPU NVIDIA và AMD (ví dụ: Azure NDv5 với GPU H100), cùng với CPU tùy chỉnh để di chuyển dữ liệu hiệu quả. Quan hệ đối tác chặt chẽ của công ty với OpenAI (Dịch vụ Azure OpenAI) có nghĩa là Azure là một trong những người tiêu thụ GPU cao cấp lớn nhất, thúc đẩy những triển khai phần cứng khổng lồ này.

Google (Cloud & DeepMind)

Google Cloud đã đổ hàng chục tỷ USD vào cơ sở hạ tầng AI vào năm 2025. Họ đã xác nhận kế hoạch chi tiêu vốn 85 tỷ USD cho các trung tâm dữ liệu trong giai đoạn 2025–26, bao gồm 15 tỷ USD cho một trung tâm tính toán AI mới ở miền nam Ấn Độ (phản ánh quan hệ đối tác với TSMC). Vào tháng 10 năm 2025, Google Cloud đã công bố một thỏa thuận trị giá 10 tỷ USD với PIF của Ả Rập Saudi để xây dựng một trung tâm AI toàn cầu (tăng cường các khu vực đám mây của Google ở Trung Đông). Phòng thí nghiệm AI của Google (DeepMind) vận hành các siêu máy tính lớn dựa trên TPU, và Anthropic đã đồng ý mở rộng việc sử dụng TPUs của Google Cloud lên hàng triệu. Các báo cáo cho thấy Anthropic đang thảo luận về các thỏa thuận GCP nhiều năm trị giá “hàng chục tỷ” để tăng tốc đào tạo trên TPUs của Google. Google cũng tiếp tục triển khai các khu vực đám mây mới (ví dụ: Dubai, Zurich) và nâng cấp các liên kết mạng (ví dụ: cáp ngầm mới) để hỗ trợ lưu lượng AI. Tổng thể, việc mở rộng đám mây của Google vào năm 2025 kết hợp các khu vực truyền thống và các cụm AI chuyên biệt (các pod TPU v5/v6, các giá đa TPU) để đáp ứng nhu cầu tăng vọt.

Meta (Facebook AI)

Meta đã áp dụng cách tiếp cận kép là xây dựng các trung tâm dữ liệu khổng lồ của riêng mình trong khi cho thuê thêm năng lực tính toán. Siêu cụm AI nội bộ của Meta (được mã hóa là Prometheus) dự kiến sẽ đạt 1 gigawatt công suất vào năm 2026, và vào năm 2025, họ đã công bố kế hoạch cho một khuôn viên trung tâm dữ liệu 5 GW bổ sung sau đó. Để bổ sung nguồn cung GPU nội bộ, Meta đã ký một thỏa thuận cho thuê nhiều năm trị giá 14,2 tỷ USD với nhà cung cấp đám mây CoreWeave cho các máy chủ GPU. Ngân sách vốn của Meta cho năm 2025 nằm trong khoảng 66–72 tỷ USD, được thúc đẩy bởi AI, và các giám đốc tài chính đã chỉ ra một kế hoạch xây dựng cơ sở hạ tầng nhiều năm tiếp theo. (Các báo cáo trước đó cho biết Meta đã dành 600 tỷ USD đến năm 2028 cho các trung tâm dữ liệu và cơ sở hạ tầng AI.) Meta đang lắp đặt các giá rack làm mát bằng chất lỏng tiên tiến (với các siêu chip Nvidia GH200, v.v.) tại các địa điểm mới. Các khuôn viên của họ ở Arizona, Texas và Ohio đang được chuẩn bị cho các cụm này. Do đó, diện tích tính toán của Meta (tính bằng GPU) sẽ tăng gấp đôi hoặc gấp ba vào cuối năm 2026, được tài trợ bởi hợp đồng với CoreWeave và việc xây dựng của chính họ.

Amazon Web Services (AWS)

AWS tiếp tục đầu tư mạnh vào các máy chủ và mạng AI. Nổi bật nhất, vào tháng 10 năm 2025, AWS đã công bố một quan hệ đối tác đám mây trị giá 38 tỷ USD, kéo dài 7 năm với OpenAI – cam kết hàng trăm nghìn phiên bản GPU NVIDIA GB200/GB300 để cung cấp năng lượng cho việc đào tạo quy mô ChatGPT. Riêng biệt, AWS và Anthropic đã ra mắt “Dự án Rainier,” một siêu máy tính AI với ~500.000 chip Amazon Trainium2 (cho Anthropic) hiện đã hoạt động và dự kiến sẽ vượt quá 1.000.000 chip vào cuối năm. AWS đã gán đây là cụm đào tạo AI lớn nhất hiện có. Về mặt kết nối, AWS đã dẫn đầu việc xây dựng cáp ngầm FastNet 320 Tbps (Mỹ–Ireland, trực tuyến ~2028) đặc biệt để xử lý các đợt lưu lượng AI đám mây. AWS cũng đã mở rộng các khu vực đám mây của riêng mình (ví dụ: Israel, UAE, Tây Ban Nha) trong giai đoạn 2024–25. Cơ sở hạ tầng của họ hiện bao gồm các giá UltraServer tùy chỉnh (mỗi giá có 64+ chip Trainium2), chip Nitro và các kết nối tốc độ cao dự kiến (AWS Fabric Cloud). Việc mở rộng AI của AWS, được củng cố bởi các thỏa thuận với OpenAI và Anthropic, đã biến AWS trở thành một trong những nhà cung cấp tính toán lớn nhất toàn cầu.

Oracle (Cloud Infra)

Đơn vị đám mây của Oracle (OCI) đã nổi lên như một người chơi chính trong hạ tầng AI. Vào giữa năm 2025, Oracle thông báo sẽ triển khai khoảng 131,072 GPU AMD Instinct MI355X trong một “Cụm AI” đám mây, một trong những triển khai gia tốc lớn nhất. Những GPU này (đã được thử nghiệm ở các khu vực đám mây) sẽ cho phép khách hàng chạy các mô hình biến hình lớn. Oracle cũng đã triển khai hàng nghìn hệ thống NVIDIA DGX SuperPOD cho các khối lượng công việc AI. Oracle đã mở các khu vực đám mây mới (Bồ Đào Nha, Ấn Độ) vào năm 2025 để hỗ trợ sự phát triển AI ở châu Âu. Để đáp ứng nhu cầu mật độ, các phòng dữ liệu mới nhất của Oracle sử dụng hệ thống làm mát bằng chất lỏng rộng rãi (như được ghi nhận bởi các quan sát viên trong ngành). Tổng thể, chiến lược của Oracle là cung cấp các phiên bản siêu cụm GPU mật độ cao theo yêu cầu, thách thức các nhà cung cấp dịch vụ lớn bằng cách bán đám mây AI cho các doanh nghiệp và chính phủ (ví dụ, Oracle là đối tác trong dự án Stargate AI của UAE). Doanh số bán hàng và hiệu suất cổ phiếu kỷ lục của Oracle trong năm 2025 phản ánh sự chuyển mình này.

NVIDIA

NVIDIA vẫn giữ vị trí trung tâm trong việc mở rộng tính toán. Họ đã công bố một bức thư ý định đầu tư lên tới 100 tỷ đô la với OpenAI để triển khai 10 gigawatt trung tâm dữ liệu dựa trên NVIDIA. Nội bộ, NVIDIA cũng đã khởi động các quan hệ đối tác lớn để xây dựng “nhà máy AI”: vào tháng 10 năm 2025, họ đã hợp tác với Samsung và SK Group để xây dựng hai trung tâm phát triển AI riêng biệt ở Hàn Quốc, mỗi trung tâm chứa hơn 50,000 GPU NVIDIA (thông qua chip GH200 và các chip sau này) vào năm 2027. Ngoài ra, NVIDIA đã khởi động một nỗ lực sản xuất tại Mỹ với TSMC, Foxconn và những công ty khác, cam kết sản xuất 500 tỷ đô la máy chủ AI tại Mỹ (ước tính) trong bốn năm. NVIDIA cũng đã giới thiệu dòng chip mới nhất của mình (GPU Grace Blackwell GH200, CPU Grace, v.v.), mà các báo cáo trong ngành cho biết sẽ gấp đôi hiệu suất trên mỗi giá so với các thế hệ trước. Cuối cùng, NVIDIA tiếp tục mở rộng các trung tâm dữ liệu của riêng mình và dịch vụ đám mây “NVL” – họ sẽ mua bất kỳ công suất nào chưa bán trên các đám mây đối tác và có các thỏa thuận để chia sẻ cơ sở hạ tầng. Tổng thể, công suất đã triển khai của NVIDIA (GH200 và H200) trên toàn cầu có thể đạt khoảng 10–20 GW vào cuối năm 2025, với các cam kết nhà máy khổng lồ và các cụm khách hàng.

OpenAI

Đế chế tính toán của OpenAI đã phát triển thông qua các quan hệ đối tác thay vì xây dựng trung tâm dữ liệu khổng lồ của riêng mình. Thỏa thuận 38 tỷ đô la với AWS và hợp đồng với AMD đã khóa lại nguồn tài nguyên GPU/AI-accelerator khổng lồ. OpenAI cũng đang mở rộng quy mô trên Microsoft Azure (vẫn là đối tác) nhưng đã từ bỏ quyền ưu tiên từ chối đầu tiên của MS, chuẩn bị cho một đợt IPO có thể xảy ra. Giám đốc điều hành Sam Altman đã tiết lộ các mục tiêu như cụm đào tạo 1 exaflop và lên tới 30 GW tính toán (tương đương 30 triệu hộ gia đình) trong những năm tới. OpenAI được cho là đang khám phá các giải pháp năng lượng trong nước (như xây dựng trung tâm dữ liệu ở các bang giàu năng lượng của Mỹ) để xử lý khối lượng này. Họ cũng đã hợp tác với NVIDIA để đồng thiết kế các chip tương lai cho AI. Tóm lại, chiến lược của OpenAI là đảm bảo một lượng lớn tính toán đám mây/cùng vị trí (AWS, Azure, GCP) và dần dần đa dạng hóa vào việc xây dựng các trung tâm dữ liệu tùy chỉnh (ví dụ: một khuôn viên AI ở Texas đã được công bố cho năm 2026); tài nguyên tính toán của họ đã tăng lên vài exaflop vào năm 2025 nhờ những thỏa thuận này.

Anthropic

Anthropic, công ty khởi nghiệp AI đứng sau các mô hình Claude, cũng đã mở rộng mạnh mẽ khả năng tính toán của mình. Họ đã ký các cam kết nhiều năm với AWS (được cho là hơn 8 tỷ đô la theo thời gian) và bắt đầu sử dụng hàng loạt Google TPU. Vào tháng 10 năm 2025, Anthropic thông báo sẽ mở rộng lên hơn 1 triệu chip Google TPU v5e trên các dự án của mình, một thỏa thuận trị giá “hàng chục tỷ”. Báo chí của Anthropic đã lưu ý rằng việc triển khai TPU này (ngoài Trainium2 của AWS) sẽ mang lại cho họ hơn 1 GW tính toán AI chuyên dụng vào năm 2026. Họ cũng đã công bố kế hoạch đầu tư 50 tỷ đô la vào hạ tầng AI của Mỹ: các khuôn viên trung tâm dữ liệu mới ở Texas và New York sẽ tạo ra khoảng 800 việc làm vĩnh viễn cộng với 2,400 việc làm xây dựng. Giống như OpenAI, Anthropic vẫn chủ yếu dựa vào đám mây nhưng đang mua trước hoặc đồng thiết kế phần cứng. Hạ tầng song song khổng lồ của họ (phân bổ trên AWS, GCP và các trung tâm dữ liệu) được dự đoán sẽ sớm cạnh tranh hoặc vượt qua các cụm lớn nhất tại bất kỳ công ty nào.

Tesla (Dojo)

Những nỗ lực hạ tầng AI của Tesla tiếp tục theo một con đường khác. Vào năm 2025, Tesla đã hoàn thành phần lớn việc triển khai siêu máy tính Dojo đầu tiên của mình (một cơ sở tại Giga Nevada với khoảng 90,000 GPU vào giữa năm 2024) và chuyển hướng tập trung. Tesla đã đặt hàng 16.5 tỷ đô la với Samsung cho các chip đào tạo thế hệ tiếp theo “AI6” (với sản xuất dự kiến vào năm 2025–26). Theo các cuộc gọi thu nhập, Tesla dự kiến sẽ có một cụm Dojo thế hệ thứ hai hoạt động quy mô vào năm 2026, tương đương với khoảng 100,000 GPU Nvidia H100. Tuy nhiên, họ đã chỉ ra rằng hầu hết các tác vụ suy diễn/đào tạo sẽ chạy trên các GPU thương mại và các chip mới của Tesla. Chi tiêu vốn của Tesla trong năm 2025 dự kiến sẽ khoảng 5 tỷ đô la cho hạ tầng AI, chủ yếu cho các GPU này. Cho đến nay, việc xây dựng của Tesla vẫn chủ yếu nội bộ (không có quan hệ đối tác với các nhà cung cấp dịch vụ lớn), nhưng phần cứng AI của họ (chip D1, chip AI6) và trung tâm dữ liệu tại các Gigafactories là một phần của hệ sinh thái tính toán rộng lớn hơn.

Năng lực tính toán toàn cầu vào năm 2025

Đến cuối năm 2025, năng lực tính toán AI đã được lắp đặt trên toàn thế giới (bao gồm HPC và cụm GPU đám mây) đã phát triển đến quy mô chưa từng có. Phân tích của công ty nghiên cứu Epoch AI ước tính rằng Hoa Kỳ chiếm khoảng 75% tổng hiệu suất tính toán của cụm GPU trên toàn cầu, trong khi Trung Quốc khoảng 15% và toàn bộ EU khoảng 5%. Điều này phản ánh sự thống trị của các công ty hyperscaler của Mỹ (OpenAI/Microsoft, AWS, Google, Meta, v.v.) và các trung tâm thiết kế chip. Các siêu máy tính hàng đầu bao gồm nhiều máy tính exascale: ở Mỹ, Frontier (Oak Ridge) và El Capitan (LLNL) mỗi máy vượt quá 1,7 exaflops (FP64) đỉnh; hệ thống exascale đầu tiên của châu Âu (JUPITER ở Đức) đã hoạt động vào tháng 9 năm 2025 với ~1,0 exaflop; Trung Quốc có một số hệ thống lớp exa-scale (Tianhe-3 dự kiến). Các cụm cao cấp ở Nhật Bản, Canada và các nơi khác bổ sung hàng trăm petaflops. Tổng thể, hiệu suất đỉnh HPC trực tuyến toàn cầu có thể vượt quá 10 exaflops vào năm 2025, với kế hoạch (ví dụ: Aurora, Jupiter, Leão da Montanha) để vượt qua 20 exaflops vào năm 2028.

Về phía GPU, Nvidia đã bán hàng triệu bộ tăng tốc H100 và GH200 trong năm 2024–25, và AMD đã vận chuyển nhiều GPU MI300X. Các triển khai TPU của Google đã đạt đến hàng triệu, và các vải tùy chỉnh (như wafer Cerebras) cũng đóng góp. Các ước tính trong ngành cho thấy hàng chục triệu chip AI rời (GPU/TPU/ASIC) hiện đang có hợp đồng. Số lượng trung tâm dữ liệu tiếp tục tăng: hàng trăm địa điểm hyperscale trên toàn thế giới (hơn 50 ở Mỹ, 30 ở Trung Quốc, 20 ở EU/Châu Á-Thái Bình Dương mỗi nơi) đang xử lý khối lượng công việc AI, với hơn 100 địa điểm lớn khác dự kiến vào năm 2028. Ví dụ, Google đang xây dựng một trung tâm dữ liệu trị giá 5 tỷ USD ở Bỉ (300 MW), Microsoft và Oracle mỗi công ty có hàng chục khuôn viên lớn, và các địa điểm mới đang mọc lên từ Bắc Mỹ qua Mỹ Latinh, châu Phi và châu Á. Tóm lại, năng lực tính toán toàn cầu vào năm 2025 chủ yếu tập trung vào Mỹ (dữ liệu của Epoch cho thấy gần 75% thị phần:) nhưng đã mở rộng toàn cầu thông qua các mạng đám mây. Tổng hiệu suất FP32/FP16 trực tuyến (tính tất cả các cụm tập trung vào AI) vào khoảng 20–50 exaflops thông lượng hiệu quả, với kế hoạch dễ dàng gấp đôi con số đó vào năm 2030. Các cơ sở trải dài trên tất cả các khu vực địa lý: ở châu Mỹ (Mỹ, Canada, Brazil), châu Âu (Đức, Phần Lan, Vương quốc Anh, Pháp), châu Á (Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc, Ấn Độ, Singapore), và Trung Đông (UAE, các địa điểm AI của Ả Rập Saudi).