AI hút cạn DRAM: Vì sao máy chủ, PC và smartphone cùng chịu tác động?

Cuộc khủng hoảng bộ nhớ hiện nay nên được nhìn nhận như một cú sốc phân bổ công suất, chứ không đơn thuần là nhu cầu tăng đột biến. Máy chủ AI cần lượng lớn bộ nhớ băng thông cao (HBM). Loại bộ nhớ này được tạo thành từ nhiều die DRAM xếp chồng và đòi hỏi công nghệ đóng gói tiên tiến. Khi các nhà sản xuất ưu tiên phân khúc có giá trị cao này, công suất dành cho bộ nhớ thông thường dùng trong máy chủ, thiết bị chuyển mạch, PC và smartphone bị thu hẹp.

Tín hiệu giá đang cho thấy mức độ căng thẳng rõ rệt. Theo dữ liệu thương mại của Hàn Quốc, giá trị đơn vị xuất khẩu DRAM trong 20 ngày đầu tháng 8 đạt 92.183 USD/kg, tăng 401% so với cùng kỳ năm trước và cao hơn khoảng 12,5 lần so với đáy tháng 1/2023. 11 Tuy nhiên, con số này cần được hiểu đúng: đó là giá trị đơn vị tổng hợp do hải quan tính từ giá trị xuất khẩu chia cho khối lượng, không phải giá bán được niêm yết cho một mẫu chip DRAM tiêu chuẩn. 13

Vì sao HBM gây sức ép lên DRAM thông thường?

HBM kết hợp nhiều die DRAM trong một gói chip xếp chồng theo chiều dọc, nhằm cung cấp băng thông rất lớn cho các bộ tăng tốc AI. Vì vậy, HBM phụ thuộc nhiều hơn vào nguồn wafer, năng lực đóng gói tiên tiến và quy trình kiểm định, đạt chuẩn so với bộ nhớ thông thường.

Động lực thương mại cũng đóng vai trò quan trọng. HBM và DRAM dung lượng cao cho máy chủ phục vụ phân khúc tăng trưởng nhanh, có giá trị cao nhất thị trường. Các nhà sản xuất vì thế có lý do mạnh mẽ để chuyển dây chuyền và vốn đầu tư sang những sản phẩm này. Hệ quả là nguồn cung DDR4, DDR5, LPDDR và DRAM máy chủ thông thường bị siết lại, dù nhu cầu đối với các sản phẩm đó chưa biến mất.

Goldman Sachs dự báo mức thiếu hụt DRAM nói chung sẽ tăng từ 5,0% năm 2026 lên 5,9% năm 2027, trong đó HBM cho máy chủ AI và DRAM máy chủ dung lượng cao đang tiêu thụ phần công suất sản xuất hữu hạn. 4 Đây là dự báo, không phải kết quả chắc chắn, nhưng nó cho thấy vì sao tình trạng hiện tại được xem là vấn đề mang tính cơ cấu thay vì một cú gián đoạn ngắn hạn trên thị trường giao ngay.

Trung tâm dữ liệu đối mặt với nút thắt kép

Một trung tâm dữ liệu AI cần cả bộ tăng tốc xử lý lẫn bộ nhớ đủ nhanh để cung cấp dữ liệu cho chúng. Do đó, HBM khan hiếm có thể làm chậm việc triển khai máy chủ ngay cả khi nhà vận hành đã mua được bộ xử lý AI.

Giá HBM và DRAM máy chủ thông thường tăng cũng làm chi phí của từng máy chủ cao hơn. Các nhà cung cấp đám mây lớn có lợi thế hơn nhờ quy mô mua hàng và quan hệ cung ứng dài hạn. Trong khi đó, các đơn vị vận hành nhỏ hơn và khách hàng doanh nghiệp có thể phải chờ lâu hơn, trả giá hệ thống cao hơn hoặc chỉ ưu tiên những khối lượng công việc có giá trị nhất.

Điều này không có nghĩa mọi dự án trung tâm dữ liệu sẽ dừng lại. Nó có nghĩa bộ nhớ đang trở thành một giới hạn quan trọng hơn đối với tốc độ triển khai và hiệu quả kinh tế của hệ thống, bên cạnh bộ tăng tốc, điện năng, mạng kết nối và đóng gói tiên tiến.

Thiết bị chuyển mạch và Wi-Fi doanh nghiệp chịu ảnh hưởng mạnh

Tình trạng thiếu hụt cũng đã lan tới thiết bị mạng doanh nghiệp. Switch mạng trong khuôn viên và thiết bị mạng LAN không dây (WLAN) đều sử dụng bộ nhớ DDR, nên các nhà sản xuất phải đối mặt với áp lực chi phí linh kiện tương tự máy chủ và PC.

Dell’Oro cho biết giá giao ngay của chip nhớ DDR 8Gb đã tăng 788% trong một năm. Các nhà cung cấp thường mua bộ nhớ theo hợp đồng thay vì mua trực tiếp trên thị trường giao ngay, nhưng giá giao ngay vẫn là chỉ báo cho áp lực đang lan vào quá trình đàm phán hợp đồng. Dell’Oro ước tính bộ nhớ, trước đây chỉ chiếm tỷ trọng từ vài phần trăm thấp đến trung bình trong tổng chi phí vật liệu của switch mạng khuôn viên và thiết bị WLAN, có thể tăng lên khoảng 30% ở những sản phẩm bị ảnh hưởng. 54

Các hệ quả kinh doanh khá rõ ràng: giá thiết bị tăng, cấu hình bộ nhớ bị cắt giảm, chu kỳ nâng cấp bị trì hoãn và doanh nghiệp phải tiếp tục sử dụng các thiết kế hiện có lâu hơn. Theo Dell’Oro, thị trường này có thể chưa được giải tỏa đáng kể trước năm 2028. 54 Dù vậy, đây vẫn là triển vọng dự báo, không phải thời hạn cố định, bởi cung, cầu và cơ cấu sản phẩm có thể thay đổi.

PC và smartphone có thể đắt hơn

Thiết bị tiêu dùng có ít cách để hấp thụ một cú sốc chi phí bộ nhớ lớn. Nhà sản xuất có thể tăng giá, giảm dung lượng RAM hoặc bộ nhớ lưu trữ cơ bản, cắt giảm các linh kiện khác hoặc chấp nhận biên lợi nhuận thấp hơn. Mỗi lựa chọn đều tạo ra sự đánh đổi cho người mua hoặc doanh nghiệp.

Gartner dự báo lượng PC xuất xưởng trên toàn cầu năm 2026 sẽ giảm 10,4%, còn smartphone giảm 8,4% so với năm 2025. Công ty này cũng ước tính tổng giá DRAM và SSD có thể tăng 130% vào cuối năm 2026, kéo giá PC trung bình tăng 17% và smartphone tăng 13%. 18 21

Các thiết bị giá thấp đặc biệt dễ tổn thương vì bộ nhớ chiếm tỷ trọng lớn hơn trong tổng chi phí linh kiện, trong khi người mua nhạy cảm hơn với biến động giá. Thị trường có thể phản ứng bằng cách giảm số lượng cấu hình phổ thông, tăng giá ở cùng một mức thông số và kéo dài chu kỳ thay mới khi hộ gia đình, doanh nghiệp tiếp tục sử dụng thiết bị hiện có.

Ngành bán dẫn đang phân cực theo từng loại bộ nhớ

Tình trạng thiếu hụt tạo ra những kết quả rất khác nhau trong ngành bán dẫn. Các công ty có năng lực HBM, đóng gói tiên tiến và quan hệ sẵn có với khách hàng sử dụng bộ tăng tốc AI đang hưởng lợi từ sự chuyển dịch sang bộ nhớ cao cấp. Ngược lại, các nhà cung cấp tập trung vào PC, điện thoại, thiết bị mạng và điện tử phổ thông phải chịu đồng thời chi phí đầu vào cao hơn, nguồn cung hạn chế và nhu cầu theo sản lượng yếu hơn.

Điều đó làm thay đổi những năng lực có ý nghĩa chiến lược. Cạnh tranh không còn chỉ xoay quanh công nghệ sản xuất logic tiên tiến. Công nghệ quy trình DRAM, khả năng xếp chồng HBM, công suất đóng gói, tỷ lệ sản phẩm đạt chuẩn và quá trình được khách hàng kiểm định đều ngày càng quan trọng trong chuỗi cung ứng phần cứng AI.

Kết quả là một thị trường phân mảnh hơn: bộ nhớ AI cao cấp có thể tiếp tục mang lại lợi nhuận lớn, trong khi bộ nhớ thông thường lại khan hiếm và đắt đỏ vì các nhà sản xuất đang chuyển công suất sang HBM.

PIM hứa hẹn, nhưng chưa thể giải quyết ngay cuộc khủng hoảng

Một hướng đi tiềm năng là xử lý ngay trong bộ nhớ (processing-in-memory - PIM). Công nghệ này đặt một phần logic tính toán gần hoặc ngay bên cạnh các ngân hàng DRAM. Bằng cách thực hiện một số phép tính tại nơi dữ liệu được lưu trữ, PIM có thể giảm lượng dữ liệu phải di chuyển giữa bộ nhớ và bộ xử lý AI.

Tại hội nghị Hot Chips 2026, Samsung giới thiệu LPDDR5X-PIM và công bố thử nghiệm chạy mô hình Llama 3.1 8B của Meta trên một bộ tăng tốc AI biên. Hệ thống đạt 81,3 token/giây, so với 27 token/giây khi sử dụng LPDDR5X thông thường trong phép so sánh được báo cáo. 34

Kết quả này đáng chú ý trong phạm vi thử nghiệm cụ thể, nhưng chưa chứng minh PIM có thể thay thế HBM trên toàn thị trường AI. PIM phù hợp hơn với một số tác vụ suy luận và AI biên; huấn luyện quy mô lớn cùng các ứng dụng cần băng thông bộ nhớ rất cao vẫn phụ thuộc vào những kiến trúc hệ thống khác. Một màn trình diễn thành công cũng chưa đồng nghĩa công nghệ đã được triển khai rộng rãi trong PC hoặc smartphone.

Điều gì có thể chấm dứt tình trạng thiếu hụt?

Các dự báo kéo dài sang năm 2027 hoặc 2028 nên được xem là những kịch bản, không phải kết luận chắc chắn. Một số diễn biến có thể làm giảm áp lực gồm:

• Công suất DRAM và đóng gói tiên tiến mới được đưa vào hoạt động nhanh hơn dự kiến.
• Chi tiêu cho hạ tầng AI giảm tốc, kéo nhu cầu HBM đi xuống.
• Nhu cầu thiết bị suy yếu đủ mức để giải phóng nguồn cung bộ nhớ thông thường.
• PIM và các thay đổi kiến trúc khác giảm lưu lượng bộ nhớ ở một số tác vụ nhất định.
• Nhà sản xuất và khách hàng thiết kế lại sản phẩm với mật độ hoặc cấu hình bộ nhớ khác.

Chiều ngược lại cũng có thể xảy ra. Nhu cầu bộ tăng tốc AI mạnh hơn, tốc độ mở rộng đóng gói chậm hơn hoặc các vấn đề về sản xuất và kiểm định có thể kéo dài sức ép.

Điểm cốt lõi là AI đang tái định hình thị trường bộ nhớ từ bên trong. Nhu cầu HBM không chỉ bổ sung thêm một nhóm sản phẩm; nó đang thay đổi cách phân bổ công suất DRAM khan hiếm. Vì thế, một cuộc thiếu hụt bắt nguồn từ máy chủ AI có thể đồng thời làm tăng giá switch mạng doanh nghiệp, kéo dài chu kỳ thay PC và khiến các hãng smartphone khó kiểm soát chi phí linh kiện hơn.