ASIC (Mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng) là một loại chip được thiết kế cho nhiệm vụ cụ thể thay vì tính toán chung. Bằng cách cố định logic phần cứng, nó có thể đạt được hiệu suất và hiệu năng vượt trội so với bộ xử lý chung khi thực hiện nhiệm vụ cụ thể.
Ứng dụng của nó trong lĩnh vực khai thác tiền điện tử là điều được biết đến nhiều nhất, chẳng hạn như máy khai thác Bitcoin. Nhưng trong những năm gần đây, với làn sóng trí tuệ nhân tạo lan tỏa toàn cầu, Mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng đã thể hiện tiềm năng to lớn trong các tình huống như suy luận AI và tính toán biên.
ASIC là gì? Định nghĩa và đặc điểm cốt lõi
Cốt lõi của ASIC nằm ở "chuyên dụng". Khác với các bộ xử lý đa năng như CPU, GPU, ASIC được tối ưu hóa cấp phần cứng cho các thuật toán cụ thể, gắn trực tiếp logic của thuật toán cụ thể vào phần cứng.
Thiết kế này cho phép đạt được hiệu suất và hiệu quả năng lượng tối ưu trong các nhiệm vụ mục tiêu. Ví dụ, hiệu năng năng lượng của Google TPU v5e có thể đạt gấp 3 lần so với NVIDIA H100, và AWS Trainium 2 cải thiện tỷ lệ chi phí-Hiệu suất trong các nhiệm vụ suy diễn từ 30%-40%.
Tuy nhiên, "chuyên dụng" của ASIC cũng là hạn chế lớn nhất của nó. Một khi thuật toán thay đổi hoặc bối cảnh ứng dụng chuyển đổi, ASIC có thể không thích ứng được, tính linh hoạt kém. Điều này cũng khiến cho ASIC phù hợp hơn với những bối cảnh có thuật toán ổn định, cần triển khai quy mô lớn.
Ứng dụng và phân tích lợi nhuận của Mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng trong khai thác tiền điện tử
Trong lĩnh vực tiền điện tử, máy đào ASIC là lực lượng chính trong việc khai thác các loại tiền kỹ thuật số như Bitcoin. Sự bùng nổ BTC kéo dài đến năm 2025 đã khiến các thợ mỏ một lần nữa trở lại với mô hình có lợi nhuận.
Hiện tại, giá hash rate 1 petahash (PH/s) khoảng 60,49 đô la, tăng 13,7% so với một tháng trước. Thu nhập của thợ mỏ cũng theo đó mà tăng.
Dưới đây là tổng quan về khả năng sinh lợi của các máy đào ASIC chính trên thị trường hiện nay (dựa trên chi phí điện 0,06 đô la/kw giờ):
Mô hình máy đào | Công suất | Tiêu thụ điện | Lợi nhuận ròng hàng ngày
--- | --- | --- | ---
Antminer S21e XP Hydro 3U | 860 TH/s | 11180 W | 35.66 đô la
Teraflux AH3880 | 600 TH/s | 8700 W | khoảng 26 đô la
Antminer S21 XP+ Hydro | 500 TH/s | 5500 W | 22.17美元
Avalon A1566HA 2U | 480 TH/s | 8064 W | 17.27 USD
Ngay cả máy đào nhỏ cũng đã tìm thấy không gian sống trong thị trường hiện tại. Nerdminer NerdQaxe++ với chỉ 76 watt tiêu thụ và 4.8 TH/s sức mạnh tính toán, vẫn có thể kiếm được 0.18 đô la mỗi ngày.
Dòng Antminer S9 từng huyền thoại hiện đã ở trạng thái thua lỗ với giá điện tiêu chuẩn, nhưng với mức giá điện thấp 0,02 đô la mỗi kilowatt giờ, những thiết bị cũ này vẫn có thể duy trì lợi nhuận.
Động thái thị trường và ảnh hưởng của chính sách
Chính sách thuế nhập khẩu ASIC của Mỹ đã gây ra chấn động trong ngành. Theo các nhà phân tích, thuế có thể làm tăng chi phí nhập khẩu ASIC của thợ mỏ từ 10% đến 50%.
Một số chuyên gia trong ngành thậm chí lo ngại rằng giá của các máy đào ASIC nhập khẩu mới có thể tăng vọt từ 5 đến 10 lần. Điều này có thể làm chậm lại sự tăng trưởng tương đối của sức mạnh tính toán Bitcoin ở Mỹ, khiến các thợ đào chuyển sang thị trường hàng đã qua sử dụng hoặc các chiến lược nâng cao hiệu quả.
Các công ty khai thác đang tích cực thích ứng với sự thay đổi này. Bitdeer công bố rằng thử nghiệm chip ASIC khai thác Bitcoin SEAL03 của họ đạt mức hiệu suất năng lượng 9.7J/TH, phù hợp với mục tiêu 10J/TH, và dự kiến sẽ sản xuất hàng loạt vào quý 2 năm 2025.
Trong khi đó, Hut 8 đã hợp tác với Eric Trump để ra mắt dự án khai thác Bitcoin mới "Bitcoin Mỹ", nhằm trở thành một trong những doanh nghiệp khai thác Bitcoin thuần túy lớn nhất và hiệu quả nhất thế giới.
Cơ hội tăng trưởng của thị trường suy diễn AI
Ngoài việc khai thác tiền điện tử, ASIC cũng cho thấy sự tăng trưởng mạnh mẽ trong thị trường suy diễn AI. Theo dữ liệu từ VerifiedMarketResearch, quy mô thị trường chip suy diễn AI toàn cầu đã đạt 15,8 tỷ USD vào năm 2023.
Dự kiến đến năm 2030, thị trường này sẽ tăng lên 90,6 tỷ USD, với tỷ lệ tăng trưởng hàng năm kép đạt 22,6%. Mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng trong các kịch bản suy luận đang tiếp tục tăng lên.
Các ông lớn công nghệ đang đồng loạt triển khai phát triển chip ASIC tự nghiên cứu: Dòng TPU của Google đang được nâng cấp, AWS ra mắt dòng chip Trainium, Microsoft dự kiến sản phẩm dòng Maia, OpenAI cũng đang nghiên cứu chip ASIC đầu tiên.
Những phát triển này cho thấy, Mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng đang trở thành phần cứng quan trọng để tăng tốc ứng dụng trí tuệ nhân tạo, đặc biệt là trong các nhiệm vụ suy diễn quy mô lớn.
Chuỗi công nghiệp ASIC dưới góc độ đầu tư
Chuỗi công nghiệp ASIC bao gồm nhiều giai đoạn như thiết kế, sản xuất, đóng gói thử nghiệm và ứng dụng.
Trong lĩnh vực thiết kế và dịch vụ, các công ty như Cambrian, Xilinx và Allwinner Technology đáng được chú ý. Xilinx là nhà cung cấp dịch vụ thiết kế ASIC hàng đầu thế giới, với số lượng IP đứng thứ hai toàn cầu, và số lượng dịch vụ sản xuất tùy chỉnh đã vượt qua 100 triệu chip.
Tại đầu sản xuất và đóng gói, các công ty như Changdian Technology, Tongfu Microelectronics, và Bắc Phương Hoa Sáng cung cấp hỗ trợ quan trọng cho việc sản xuất hàng loạt ASIC. Tongfu Microelectronics chuyên sâu về công nghệ đóng gói Chiplet, có thể cung cấp dịch vụ toàn bộ quy trình từ cấp wafer đến đóng gói cao cấp.
Về ứng dụng và vật liệu, Aobi Zhongguang tự nghiên cứu chip ASIC hiệu quả và tiết kiệm năng lượng, tập trung vào tính toán biên và Internet vạn vật; Ruiskanda thì tự nghiên cứu chip ASIC cho sản phẩm truyền thông, tạo ra rào cản công nghệ trong các tình huống truyền thông cụ thể.
Rủi ro và Thách thức
Lĩnh vực ASIC cũng tồn tại nhiều rủi ro. Rủi ro về sự thay đổi công nghệ là hàng đầu, đặc điểm tùy chỉnh của ASIC khiến nó phụ thuộc cao vào các tình huống, nếu nhu cầu từ hạ nguồn thay đổi quá nhanh, có thể dẫn đến việc lạc hậu trong việc cải tiến chip.
Chi phí và rủi ro trong sản xuất hàng loạt cũng không thể bỏ qua. Chi phí thiết kế ban đầu cao, nếu quy mô sản xuất hàng loạt không đạt như mong đợi, có thể ảnh hưởng đến mức lợi nhuận.
Khi các ông lớn tăng tốc nghiên cứu và phát triển, các nhà sản xuất bên thứ ba đối mặt với rủi ro bị siết chặt thị phần. Cạnh tranh trong ngành đang gia tăng, và rào cản công nghệ ngày càng cao.
Ngoài ra, sự thay đổi chính sách như điều chỉnh thuế nhập khẩu cũng sẽ ảnh hưởng lớn đến chi phí và nguồn cung của máy đào ASIC.
Triển vọng tương lai
Việc khai thác Bitcoin chỉ là phần nổi của tảng băng chìm trong ứng dụng ASIC. Khi thị trường suy luận AI tiến tới quy mô 90,6 tỷ USD vào năm 2030, lợi thế tùy chỉnh của ASIC sẽ còn được thể hiện trong nhiều lĩnh vực khác.
Sự thành công của các chip như TPU của Google, Trainium của AWS đã chứng minh tiềm năng lớn của ASIC trong các nhiệm vụ tính toán cụ thể. Trong tương lai, khi công nghệ ngày càng được phân tách, các chip chuyên dụng như TPU, DPU, NPU và cả LPU sẽ cùng nhau thúc đẩy cách mạng tính toán thế hệ tiếp theo.
ASIC có thể không phải là giải pháp linh hoạt nhất, nhưng trong những tình huống cụ thể theo đuổi hiệu suất và hiệu quả, nó đang trở thành nền tảng cốt lõi không thể thay thế.
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
ASIC chip là gì? Khai thác mã hóa và động lực kép trong làn sóng AI
ASIC (Mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng) là một loại chip được thiết kế cho nhiệm vụ cụ thể thay vì tính toán chung. Bằng cách cố định logic phần cứng, nó có thể đạt được hiệu suất và hiệu năng vượt trội so với bộ xử lý chung khi thực hiện nhiệm vụ cụ thể.
Ứng dụng của nó trong lĩnh vực khai thác tiền điện tử là điều được biết đến nhiều nhất, chẳng hạn như máy khai thác Bitcoin. Nhưng trong những năm gần đây, với làn sóng trí tuệ nhân tạo lan tỏa toàn cầu, Mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng đã thể hiện tiềm năng to lớn trong các tình huống như suy luận AI và tính toán biên.
ASIC là gì? Định nghĩa và đặc điểm cốt lõi
Cốt lõi của ASIC nằm ở "chuyên dụng". Khác với các bộ xử lý đa năng như CPU, GPU, ASIC được tối ưu hóa cấp phần cứng cho các thuật toán cụ thể, gắn trực tiếp logic của thuật toán cụ thể vào phần cứng.
Thiết kế này cho phép đạt được hiệu suất và hiệu quả năng lượng tối ưu trong các nhiệm vụ mục tiêu. Ví dụ, hiệu năng năng lượng của Google TPU v5e có thể đạt gấp 3 lần so với NVIDIA H100, và AWS Trainium 2 cải thiện tỷ lệ chi phí-Hiệu suất trong các nhiệm vụ suy diễn từ 30%-40%.
Tuy nhiên, "chuyên dụng" của ASIC cũng là hạn chế lớn nhất của nó. Một khi thuật toán thay đổi hoặc bối cảnh ứng dụng chuyển đổi, ASIC có thể không thích ứng được, tính linh hoạt kém. Điều này cũng khiến cho ASIC phù hợp hơn với những bối cảnh có thuật toán ổn định, cần triển khai quy mô lớn.
Ứng dụng và phân tích lợi nhuận của Mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng trong khai thác tiền điện tử
Trong lĩnh vực tiền điện tử, máy đào ASIC là lực lượng chính trong việc khai thác các loại tiền kỹ thuật số như Bitcoin. Sự bùng nổ BTC kéo dài đến năm 2025 đã khiến các thợ mỏ một lần nữa trở lại với mô hình có lợi nhuận.
Hiện tại, giá hash rate 1 petahash (PH/s) khoảng 60,49 đô la, tăng 13,7% so với một tháng trước. Thu nhập của thợ mỏ cũng theo đó mà tăng.
Dưới đây là tổng quan về khả năng sinh lợi của các máy đào ASIC chính trên thị trường hiện nay (dựa trên chi phí điện 0,06 đô la/kw giờ):
Mô hình máy đào | Công suất | Tiêu thụ điện | Lợi nhuận ròng hàng ngày --- | --- | --- | --- Antminer S21e XP Hydro 3U | 860 TH/s | 11180 W | 35.66 đô la Teraflux AH3880 | 600 TH/s | 8700 W | khoảng 26 đô la Antminer S21 XP+ Hydro | 500 TH/s | 5500 W | 22.17美元 Avalon A1566HA 2U | 480 TH/s | 8064 W | 17.27 USD
Ngay cả máy đào nhỏ cũng đã tìm thấy không gian sống trong thị trường hiện tại. Nerdminer NerdQaxe++ với chỉ 76 watt tiêu thụ và 4.8 TH/s sức mạnh tính toán, vẫn có thể kiếm được 0.18 đô la mỗi ngày.
Dòng Antminer S9 từng huyền thoại hiện đã ở trạng thái thua lỗ với giá điện tiêu chuẩn, nhưng với mức giá điện thấp 0,02 đô la mỗi kilowatt giờ, những thiết bị cũ này vẫn có thể duy trì lợi nhuận.
Động thái thị trường và ảnh hưởng của chính sách
Chính sách thuế nhập khẩu ASIC của Mỹ đã gây ra chấn động trong ngành. Theo các nhà phân tích, thuế có thể làm tăng chi phí nhập khẩu ASIC của thợ mỏ từ 10% đến 50%.
Một số chuyên gia trong ngành thậm chí lo ngại rằng giá của các máy đào ASIC nhập khẩu mới có thể tăng vọt từ 5 đến 10 lần. Điều này có thể làm chậm lại sự tăng trưởng tương đối của sức mạnh tính toán Bitcoin ở Mỹ, khiến các thợ đào chuyển sang thị trường hàng đã qua sử dụng hoặc các chiến lược nâng cao hiệu quả.
Các công ty khai thác đang tích cực thích ứng với sự thay đổi này. Bitdeer công bố rằng thử nghiệm chip ASIC khai thác Bitcoin SEAL03 của họ đạt mức hiệu suất năng lượng 9.7J/TH, phù hợp với mục tiêu 10J/TH, và dự kiến sẽ sản xuất hàng loạt vào quý 2 năm 2025.
Trong khi đó, Hut 8 đã hợp tác với Eric Trump để ra mắt dự án khai thác Bitcoin mới "Bitcoin Mỹ", nhằm trở thành một trong những doanh nghiệp khai thác Bitcoin thuần túy lớn nhất và hiệu quả nhất thế giới.
Cơ hội tăng trưởng của thị trường suy diễn AI
Ngoài việc khai thác tiền điện tử, ASIC cũng cho thấy sự tăng trưởng mạnh mẽ trong thị trường suy diễn AI. Theo dữ liệu từ VerifiedMarketResearch, quy mô thị trường chip suy diễn AI toàn cầu đã đạt 15,8 tỷ USD vào năm 2023.
Dự kiến đến năm 2030, thị trường này sẽ tăng lên 90,6 tỷ USD, với tỷ lệ tăng trưởng hàng năm kép đạt 22,6%. Mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng trong các kịch bản suy luận đang tiếp tục tăng lên.
Các ông lớn công nghệ đang đồng loạt triển khai phát triển chip ASIC tự nghiên cứu: Dòng TPU của Google đang được nâng cấp, AWS ra mắt dòng chip Trainium, Microsoft dự kiến sản phẩm dòng Maia, OpenAI cũng đang nghiên cứu chip ASIC đầu tiên.
Những phát triển này cho thấy, Mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng đang trở thành phần cứng quan trọng để tăng tốc ứng dụng trí tuệ nhân tạo, đặc biệt là trong các nhiệm vụ suy diễn quy mô lớn.
Chuỗi công nghiệp ASIC dưới góc độ đầu tư
Chuỗi công nghiệp ASIC bao gồm nhiều giai đoạn như thiết kế, sản xuất, đóng gói thử nghiệm và ứng dụng.
Trong lĩnh vực thiết kế và dịch vụ, các công ty như Cambrian, Xilinx và Allwinner Technology đáng được chú ý. Xilinx là nhà cung cấp dịch vụ thiết kế ASIC hàng đầu thế giới, với số lượng IP đứng thứ hai toàn cầu, và số lượng dịch vụ sản xuất tùy chỉnh đã vượt qua 100 triệu chip.
Tại đầu sản xuất và đóng gói, các công ty như Changdian Technology, Tongfu Microelectronics, và Bắc Phương Hoa Sáng cung cấp hỗ trợ quan trọng cho việc sản xuất hàng loạt ASIC. Tongfu Microelectronics chuyên sâu về công nghệ đóng gói Chiplet, có thể cung cấp dịch vụ toàn bộ quy trình từ cấp wafer đến đóng gói cao cấp.
Về ứng dụng và vật liệu, Aobi Zhongguang tự nghiên cứu chip ASIC hiệu quả và tiết kiệm năng lượng, tập trung vào tính toán biên và Internet vạn vật; Ruiskanda thì tự nghiên cứu chip ASIC cho sản phẩm truyền thông, tạo ra rào cản công nghệ trong các tình huống truyền thông cụ thể.
Rủi ro và Thách thức
Lĩnh vực ASIC cũng tồn tại nhiều rủi ro. Rủi ro về sự thay đổi công nghệ là hàng đầu, đặc điểm tùy chỉnh của ASIC khiến nó phụ thuộc cao vào các tình huống, nếu nhu cầu từ hạ nguồn thay đổi quá nhanh, có thể dẫn đến việc lạc hậu trong việc cải tiến chip.
Chi phí và rủi ro trong sản xuất hàng loạt cũng không thể bỏ qua. Chi phí thiết kế ban đầu cao, nếu quy mô sản xuất hàng loạt không đạt như mong đợi, có thể ảnh hưởng đến mức lợi nhuận.
Khi các ông lớn tăng tốc nghiên cứu và phát triển, các nhà sản xuất bên thứ ba đối mặt với rủi ro bị siết chặt thị phần. Cạnh tranh trong ngành đang gia tăng, và rào cản công nghệ ngày càng cao.
Ngoài ra, sự thay đổi chính sách như điều chỉnh thuế nhập khẩu cũng sẽ ảnh hưởng lớn đến chi phí và nguồn cung của máy đào ASIC.
Triển vọng tương lai
Việc khai thác Bitcoin chỉ là phần nổi của tảng băng chìm trong ứng dụng ASIC. Khi thị trường suy luận AI tiến tới quy mô 90,6 tỷ USD vào năm 2030, lợi thế tùy chỉnh của ASIC sẽ còn được thể hiện trong nhiều lĩnh vực khác.
Sự thành công của các chip như TPU của Google, Trainium của AWS đã chứng minh tiềm năng lớn của ASIC trong các nhiệm vụ tính toán cụ thể. Trong tương lai, khi công nghệ ngày càng được phân tách, các chip chuyên dụng như TPU, DPU, NPU và cả LPU sẽ cùng nhau thúc đẩy cách mạng tính toán thế hệ tiếp theo.
ASIC có thể không phải là giải pháp linh hoạt nhất, nhưng trong những tình huống cụ thể theo đuổi hiệu suất và hiệu quả, nó đang trở thành nền tảng cốt lõi không thể thay thế.