Cuộc đời nhà khoa học

Jensen Huang (kì 2):Bước khởi nghiệp đầu tiên đầy phiêu lưu tại một quán ăn

Bùi Tú •

Năm 1993, tại một góc quán ăn bình dân Denny’s ở San Jose, Jensen Huang và 2 người bạn kỹ sư trẻ ngồi lại bên những tách cà phê với một khát vọng bị xem là điên rồ: kiến tạo ngành công nghiệp đồ họa 3D cho máy tính cá nhân từ con số không.

Jensen Huang
Jensen Huang cùng Chris Malachowsky và Curtis Priem

Thế nhưng, bước đi đầu tiên của Nvidia lại là một thảm họa kiến trúc suýt đẩy họ vào cõi hư vô. Bị giới lập trình quay lưng, bị ba mươi đối thủ bủa vây và kẹt trong bản hợp đồng sinh tử với gã khổng lồ Sega, Jensen Huang đã thực hiện một cuộc đào tẩu nghẹt thở để giành lại sự sống.

Cuộc gặp lịch sử của Jensen Huang tại Denny's và viễn cảnh đồ họa 3D

Trước khi đặt bút kí vào bản kế hoạch khai sinh Nvidia mùa xuân năm 1993, Jensen Huang đã dành trọn một thập kỉ để mài sắc trực giác kĩ thuật ngay tại trái tim của Thung lũng Silicon. Tốt nghiệp Đại học Tiểu bang Oregon với lời mời từ hầu hết các đế chế bán dẫn hàng đầu như Intel, Texas Instruments, National Semiconductor, LSI Logic và AMD, chàng kỹ sư trẻ ban đầu chọn AMD.

Tại đây, ông trực tiếp thiết kế bộ giải mã lệnh và mạch tuần tự cho vi xử lí lưỡng cực, thấm thía những định luật vật lí khắt khe giữa hiệu năng, mật độ bán dẫn và công suất tiêu thụ. Bước ngoặt tư duy chỉ đến khi Jensen chuyển sang LSI Logic, chứng kiến sức mạnh của các công cụ tự động hóa thiết kế điện tử (EDA) và vi mạch tùy biến, giúp ông sớm nhận ra ngành bán dẫn và ngành hệ thống máy tính sẽ sớm hòa làm một.

Chính tại LSI Logic, Jensen trở thành cầu nối công nghệ với những bộ óc thiết kế hệ thống kiệt xuất nhất thung lũng, đặc biệt là tại Sun Microsystems. Ông từng sát cánh cùng Andy Bechtolsheim trong dự án máy trạm SPARCstation 1, tham gia phát triển hệ thống điện toán phân tán SunDragon và hợp tác chặt chẽ với hai kỹ sư đồ họa xuất sắc của Sun là Chris Malachowsky cùng Curtis Priem trong dự án hệ thống đồ họa Lego. Đến đầu năm 1993, Chris và Curtis cảm thấy ngột ngạt trong bộ máy cồng kềnh của Sun Microsystems. Họ khao khát rời đi để kiến tạo một điều vĩ đại hơn và họ cần một người thuyền trưởng vừa am hiểu tường tận kiến trúc bán dẫn, vừa sở hữu bản lĩnh thương trường sắc bén: Jensen Huang, vị giám đốc kĩ thuật trẻ mang sự điềm tĩnh của một tay vợt bóng bàn và tinh thần phụng sự của cậu bồi bàn năm xưa.

Có một sự trùng hợp đầy chất thơ trong địa điểm mà ba người chọn để bàn chuyện đại sự: một cửa hàng thuộc chuỗi quán ăn bình dân Denny’s ở phía Đông thành phố San Jose. Giữa những dãy ghế bọc da giả sờn màu, tiếng lách cách của dao nĩa đêm khuya và mùi cà phê rang cháy đặc trưng, Jensen dường như tìm thấy lại phần bản ngã chân thực nhất của mình. Với ông, Denny’s không còn là một quán ăn rẻ tiền dành cho những kỹ sư khởi nghiệp eo hẹp ngân sách; đó là thánh đường tuổi trẻ nơi ông từng rũ bỏ sự nhút nhát cố hữu và học cách đối diện với thế giới. Ngồi đối diện Chris và Curtis, Jensen cảm nhận rõ sức nặng của thời cuộc: Làm sao xây dựng một công ty vừa tạo ra doanh thu ngắn hạn để tồn tại, vừa sở hữu nền tảng kiến trúc đủ sức định hình ngành điện toán trong nhiều thập kỉ tới?

1993.jpg
Máy tính năm 1993 chạy Windows 3.1.

Để thấu hiểu sự liều lĩnh của cuộc trò chuyện năm ấy, cần đặt nó vào bức tranh công nghệ năm 1993. Thời điểm đó, đồ họa 3D thời gian thực là thứ xa xỉ phẩm dành riêng cho giới tinh hoa khoa học và điện ảnh, bị khóa chặt trong những cỗ máy trạm khổng lồ như Reality Engine của Silicon Graphics có giá lên tới hàng triệu USD. Trong khi ấy, máy tính cá nhân (PC) phổ thông vẫn chỉ là những chiếc hộp màu be thô kệch chuyên xử lí văn bản và bảng tính 2D; hệ điều hành Windows 95 còn chưa ra đời và thị trường trò chơi điện tử 3D trên PC mang giá trị bằng không tròn trĩnh. Sau này nhìn lại, Jensen thừa nhận thành lập Nvidia đồng nghĩa với việc đặt cược vào ba biến số có xác suất thành công cực thấp: đồ họa 3D giá rẻ cho người tiêu dùng, PC gaming và làn sóng máy tính đa phương tiện.

Ẩn sau canh bạc thương mại ấy là cuộc đại chiến ý thức hệ đang chia rẽ giới khoa học máy tính đầu thập niên 1990. Phe chính thống tin tưởng tuyệt đối vào bộ vi xử lí đa năng (CPU) dựa trên đà tiến của Định luật Moore; họ cho rằng mọi tác vụ đồ họa phức tạp, kể cả kĩ thuật dò tia (ray tracing), sớm muộn cũng sẽ được giải quyết bằng phần mềm chạy trên CPU. Ngược lại, nhóm thiểu số mang tư tưởng dị giáo gồm Jensen, Chris và Curtis lại tin rằng những tác vụ ngốn tài nguyên tính toán khủng khiếp như đồ họa 3D đòi hỏi những đường ống phần cứng chuyên biệt để tăng tốc xử lí song song cùng CPU. Họ gọi mô hình đó là "điện toán tăng tốc" (accelerated computing), một hướng đi từng khiến vô số công ty chết yểu vì phần cứng chuyên biệt rất dễ lỗi thời mỗi khi thuật toán thay đổi.

Chính tại nút thắt tưởng chừng vô phương cứu chữa ấy, Curtis Priem, Chris Malachowsky cùng kiến trúc sư David Rosenthal đã thai nghén một phát kiến trở thành bộ gen bất biến của Nvidia suốt ba mươi năm sau: Kiến trúc Trình điều khiển Thống nhất (UDA). Bằng cách chèn một lớp ảo hóa nằm giữa các thuật toán phần mềm với các đường ống phần cứng chuyên biệt bên dưới, họ đảm bảo mọi khoản đầu tư phần mềm của lập trình viên đều vận hành trơn tru qua nhiều thế hệ chip mới.

Dẫu vậy, khi hồi tưởng về những ngày đầu ở Denny’s, Jensen thừa nhận rằng nếu chỉ dùng lí trí cân đo rủi ro, có lẽ họ đã chẳng bao giờ dám bắt đầu. Họ đang giải bài toán "con gà và quả trứng" hóc búa nhất lịch sử công nghệ: vừa phát minh ra kiến trúc mới, vừa tự tay khai khẩn thị trường từ hư không. Thứ đẩy Jensen bước qua lằn ranh sợ hãi chính là "liều lượng lành mạnh của sự ngây thơ và thái độ bất kính" trước khó khăn, gói gọn trong câu hỏi ngạo nghễ: "Chuyện này khó đến mức nào cơ chứ?

Sai lầm NV1 và cuộc gọi định mệnh với CEO Sega

Giấc mơ khởi nguồn từ góc quán Denny’s năm 1993 nhanh chóng va phải bức tường vật lí khắc nghiệt ngay khi Nvidia bắt tay chế tạo sản phẩm đầu tay. Tham vọng của Jensen Huang và các cộng sự là nén sức mạnh của những cỗ máy đồ họa chuyên dụng trị giá cả triệu USD như Reality Engine của Silicon Graphics xuống một chiếc card giá chỉ từ 300 đến 500 USD cho máy tính cá nhân. Tuy nhiên, giữa thập niên 1990, bộ nhớ RAM là thứ tài nguyên xa xỉ với mức giá lên tới 50 USD mỗi megabyte, khiến băng thông hệ thống bị bóp nghẹt. Để lách qua khe cửa hẹp ấy, nhóm sáng lập trẻ tuổi đã thiết kế một đường ống đồ họa đi ngược mọi quy chuẩn. Đó là dựng hình bằng các bề mặt cong thay vì đa giác tam giác, phủ vân bề mặt thuận thay vì nghịch và loại bỏ hoàn toàn bộ đệm độ sâu Z-buffer.

Khi con chip NV1 ra mắt cuối năm 1995 trên dòng card Diamond Edge 3D, Nvidia tin rằng mình vừa tìm ra một lối tắt thiên tài. Thực tế lại là một gáo nước lạnh dội thẳng vào niềm kiêu hãnh của những kỹ sư trẻ. Gần như cùng lúc, Microsoft tung ra Windows 95 cùng giao diện lập trình Direct3D, chính thức chuẩn hóa ngành đồ họa theo hướng dựng hình bằng mặt tam giác, phủ vân nghịch và bộ đệm Z-buffer. Kiến trúc mặt cong của Nvidia bỗng trở thành một ốc đảo cô độc. Các nhà phát triển game nhận thấy việc lập trình trên nền tảng NV1 quá gò bó nên đồng loạt quay lưng. Nhìn lại thất bại này, Jensen Huang thừa nhận họ đã đi sai ở cả ba lựa chọn cốt lõi nhất, đồng thời rút ra bài học xương máu: Nhà phát triển phần mềm chính là tất cả, bởi nếu phần cứng không đủ thân thiện để họ tự do hiện thực hóa trí tưởng tượng, sản phẩm sẽ mãi bị khước từ dù rẻ đến đâu.

nv1.jpg
Chip NV1 ra mắt cuối năm 1995 trên dòng card Diamond Edge 3D.

Bước sang năm 1996, thảm họa thương mại của NV1 đẩy Nvidia rơi thẳng xuống bờ vực phá sản. Trên thị trường khi ấy có tới khoảng ba mươi đối thủ đang lao vào cuộc đua đồ họa 3D tiêu dùng và tất cả đều chạy trên đường ray đúng đắn. Để cầm cự, Jensen buộc phải đưa ra quyết định đau đớn đến xé lòng. Ông sa thải hơn một nửa nhân sự, thu hẹp công ty xuống chỉ còn khoảng 40 con người kiệt quệ. Giữa lúc ngân quỹ cạn kiệt từng ngày, sợi dây sinh mệnh duy nhất níu giữ Nvidia chính là bản hợp đồng béo bở với Sega, gã khổng lồ game Nhật Bản đang thuê họ phát triển chip NV2 cho hệ máy console kế tiếp. Bi kịch nằm ở chỗ NV2 vẫn được xây dựng trên chính kiến trúc mặt cong sai lầm kia. Sau hai năm rưỡi dốc cạn tâm huyết, Jensen bàng hoàng nhận ra nếu hoàn thành hợp đồng để lấy tiền duy trì công ty, Nvidia sẽ tạo ra một con chip lỗi thời và kéo chính đối tác lớn nhất của mình xuống hố sâu thất bại.

Không khí bên trong trụ sở Nvidia những ngày ấy đặc quánh sự căng thẳng và giằng xé nội tâm. Cả tập thể đứng trước một cuộn chỉ rối của những lựa chọn nghiệt ngã: Từ bỏ kiến trúc cũ đồng nghĩa mất trắng khoản thanh toán từ Sega và đóng cửa ngay lập tức, trong khi đi tiếp lại là tự sát chậm rãi. Nội bộ cũng nổ ra tranh luận gay gắt về việc nếu chuyển sang làm đồ họa mặt tam giác giống ba mươi đối thủ ngoài kia, Nvidia sẽ lấy gì để tạo sự khác biệt? Chính giữa tâm bão hoảng loạn ấy, bản lĩnh lãnh đạo của Jensen Huang đã thực sự định hình. Ông nhận ra phần lớn lãnh đạo bị tê liệt vì nỗi sợ hậu quả ngăn cản họ đưa ra quyết định đúng. Jensen chặt đứt sợi dây trói buộc tâm trí bằng một nguyên tắc sống còn: Hãy đưa công ty trở về đúng con đường công nghệ trước tiên, còn mọi hệ lụy về tiền bạc, hợp đồng hay chiến lược khác biệt hóa sẽ tính ở bước thứ hai. Bởi lẽ, không ai có thể tạo nên sự khác biệt từ một nền tảng sai lầm.

Mang theo sự tỉnh táo lạnh lùng ấy, vị CEO trẻ tuổi nhấc điện thoại gọi cho Shoichiro Irimajiri, người đứng đầu Sega khi đó, thường được gọi thân mật là ông Maji. Trong cuộc đối thoại định mệnh vượt Thái Bình Dương, Jensen gạt bỏ hoàn toàn lớp vỏ bọc kiêu hãnh của giới công nghệ. Ông thẳng thắn thú nhận rằng kiến trúc của Nvidia là một sai lầm nghiêm trọng, cảnh báo nếu dự án NV2 tiếp tục thì chính Sega sẽ gánh chịu thiệt hại và đề nghị được giải phóng khỏi hợp đồng. Chưa dừng lại ở đó, Jensen còn đưa ra một thỉnh cầu tưởng chừng điên rồ: xin Sega vẫn giải ngân nốt khoản tiền 5 triệu USD cuối cùng của hợp đồng dưới dạng một khoản đầu tư, bởi nếu thiếu số tiền ấy, Nvidia sẽ lập tức sụp đổ.

Khoảnh khắc ấy là sự phơi bày trần trụi nhất của một nhà lãnh đạo dám thừa nhận thất bại trước khách hàng lớn nhất và cúi đầu xin sự trợ giúp. Cảm phục trước lòng trung thực, sự thẳng thắn và khí phách dám chịu trách nhiệm của chàng kỹ sư trẻ, Shoichiro Irimajiri đã đồng ý hủy bỏ dự án NV2 nhưng vẫn quyết định chuyển trọn vẹn 5 triệu USD cứu mạng cho Nvidia. Lòng bao dung của Sega đã mua cho Jensen Huang thứ tài sản quý giá nhất lúc bấy giờ: khoảng 9 tháng dưỡng khí để thực hiện một cuộc đào tẩu công nghệ không tưởng

Cú lội ngược dòng 9 tháng và cuộc cách mạng Emulation

Khoản tiền 5 triệu USD từ sự bao dung của Sega đã kéo Nvidia ra khỏi cửa tử, nhưng chiếc đồng hồ cát sinh tồn vẫn đang chảy xuống với tốc độ tàn nhẫn. Quỹ tiền mặt của công ty lúc bấy giờ chỉ đủ duy trì hoạt động trong vỏn vẹn 9 tháng. Trong khoảng thời gian ngắn ngủi đến nghẹt thở ấy, Jensen Huang cùng hai nhà đồng sáng lập Chris Malachowsky, Curtis Priem và khoảng 40 kỹ sư còn trụ lại phải làm một điều chưa từng có tiền lệ. Đó là xóa sạch di sản kiến trúc cũ để tạo ra một bộ xử lí đồ họa 3D tiêu dùng đạt hiệu năng đỉnh cao nhất thế giới. Đứng trước áp lực sinh tử, Jensen đã thực hiện một cú đảo ngược tư duy căn bản trong ngành chế tạo bán dẫn. Thay vì đặt câu hỏi theo lối mòn của các tập đoàn lớn rằng "Để làm ra con chip này thì mất bao lâu?", ông đặt lên bàn một phương trình ngược: "Chúng ta chỉ có đúng 9 tháng cầm cự, vậy phải thiết kế cách làm việc như thế nào để tạo ra một kiệt tác trong khoảng thời gian đó?"

Để giải phương trình sống còn ấy, Jensen quyết định đập bỏ toàn bộ quy trình thiết kế và kiểm thử vi mạch truyền thống. Ở thập niên 1990, quy chuẩn bất di bất dịch của ngành bán dẫn là thiết kế phần cứng xong, gửi bản vẽ sang nhà máy đúc (tape-out), chờ đợi hàng tháng trời để nhận về những con chip silicon vật lí đầu tiên rồi mới bắt đầu viết trình điều khiển và kiểm tra lỗi. Với Nvidia lúc đó, chỉ một lỗi nhỏ sau khi đúc chip cũng đồng nghĩa với bản án tử hình, bởi họ không có đủ tiền lẫn thời gian cho lần sửa sai thứ hai.

Giữa cơn bĩ cực, Jensen nghe phong thanh về một công nghệ mới mang tên "mô phỏng phần cứng" (emulation), cho phép chạy thử phần mềm trực tiếp trên mô hình ảo của con chip trước khi mang đi sản xuất. Ông lập tức nhấc máy gọi cho công ty chế tạo thiết bị này, nhưng đầu dây bên kia trả lời hờ hững rằng họ đang đóng cửa chờ phá sản vì chẳng ai thèm mua thứ máy móc ấy. Không chút do dự, Jensen nài nỉ hỏi xem họ còn chiếc máy nào sót lại không và cuối cùng Nvidia đã mua về một cỗ máy mô phỏng vốn đang nằm chờ đưa ra bãi phế liệu.

Bằng sự liều lĩnh và tài năng kĩ thuật xuất chúng của đội ngũ kỹ sư, Nvidia đã hồi sinh cỗ máy phế liệu ấy và trở thành công ty bán dẫn đầu tiên trên thế giới ứng dụng mô phỏng phần cứng vào quy trình phát triển chip. Kiến trúc, thiết kế mạch, mô phỏng và phần mềm trình điều khiển giờ đây được đồng thiết kế song song ngay từ ngày đầu tiên trước cả khi con chip thành hình. Bên trong trụ sở của Nvidia suốt 9 tháng trời là một bầu không khí sục sôi như thời chiến. Nhiều kỹ sư trải túi ngủ ngay dưới gầm bàn làm việc, ăn ngủ cùng những dòng mã kiểm thử dưới ánh đèn huỳnh quang trắng toát. Chính trong lò lửa khắc nghiệt ấy, câu thần chú nổi tiếng nhất của Jensen Huang đã ra đời và in hằn vào tâm trí mọi nhân viên: "Công ty của chúng ta luôn chỉ cách bờ vực phá sản đúng 30 ngày". Câu nói ấy không phải để gieo rắc nỗi sợ hãi, mà là thứ kỷ luật tinh thần giúp cả tập thể gạt bỏ mọi sự tự mãn, dồn toàn bộ sinh lực vào từng giờ làm việc để giành giật cơ hội sống sót.

Nỗ lực kiệt cùng ấy đã kết trái bằng một kỳ tích công nghệ vào năm 1997 mang tên RIVA 128. Vứt bỏ hoàn toàn kiến trúc mặt cong sai lầm trước đó, RIVA 128 chuyển sang dựng hình bằng mặt tam giác, phủ vân nghịch và tích hợp bộ đệm độ sâu Z-buffer, tương thích hoàn hảo với chuẩn Direct3D của Microsoft. Khi trình làng, RIVA 128 lập tức gây chấn động toàn ngành công nghiệp máy tính cá nhân nhờ tốc độ xử lí vượt trội và chất lượng hình ảnh sắc nét chưa từng thấy ở phân khúc phổ thông. Chỉ trong vòng 4 tháng đầu tiên ra mắt, Nvidia đã bán được hơn 1 triệu con chip RIVA 128, thu về dòng tiền khổng lồ giúp công ty chính thức thoát khỏi cửa tử. Cú bắt bóng ngoạn mục ngay sát mặt đất sau trải nghiệm cận kề cái chết ấy không chỉ cứu sống Nvidia, mà còn định hình vĩnh viễn phương pháp luận thiết kế đồng bộ phần cứng lẫn phần mềm của tập đoàn cho đến tận ngày nay.

Vượt qua cửa ải sinh tử, Jensen Huang lập tức chuyển từ thế phòng thủ sang cuộc tấn công tổng lực trên chiến trường đồ họa 3D đầy khốc liệt cuối thập niên 1990. Khi ấy, bầu trời trò chơi điện tử trên máy tính cá nhân bị thống trị tuyệt đối bởi 3dfx Interactive với dòng card Voodoo huyền thoại, bên cạnh hàng loạt đối thủ sừng sỏ như ATI hay S3. Jensen hiểu rằng để đánh bại những gã khổng lồ ấy, Nvidia không thể chỉ bán những con chip rời rạc; họ phải trở thành người kiến tạo và truyền giáo cho cả hệ sinh thái trò chơi điện tử trên máy tính cá nhân, từ việc xây dựng các bộ thư viện phần mềm tối ưu, sát cánh cùng giới lập trình cho đến việc thúc đẩy phong trào thể thao điện tử sơ khai. Dưới sự dẫn dắt của Jensen, Nvidia duy trì nhịp độ ra mắt sản phẩm mới 6 tháng một lần, nhanh gấp ba lần Định luật Moore thông thường, khiến các đối thủ dần hụt hơi trong cuộc đua không khoan nhượng.

GeForce 256
GeForce 256 đánh dấu sự thăng hoa của Nvidia.

Đỉnh cao của cuộc lội ngược dòng thần kì ấy bùng nổ vào năm 1999. Tháng 1 năm đó, Nvidia chính thức niêm yết cổ phiếu trên sàn chứng khoán Nasdaq, đánh dấu bước trưởng thành vượt bậc từ một công ty khởi nghiệp suýt phá sản trở thành thế lực mới của Thung lũng Silicon. Chưa đầy 8 tháng sau, Jensen Huang tung ra con chip GeForce 256 và lần đầu tiên định nghĩa trước toàn thế giới khái niệm "GPU", Bộ xử lí đồ họa. Bằng việc tích hợp trực tiếp công cụ tính toán biến đổi hình học và ánh sáng (Transform & Lighting) lên trên chip thay vì phụ thuộc vào CPU, GeForce 256 đã mở ra một kỉ nguyên hoàn toàn mới cho điện toán hình ảnh, đồng thời giáng đòn quyết định khiến đế chế 3dfx sụp đổ và bị chính Nvidia thâu tóm tài sản vào cuối năm 2000. Từ góc quán ăn bình dân ở San Jose đến ngôi vương của ngành đồ họa toàn cầu, Jensen Huang đã chứng minh rằng chính những tháng ngày đối diện với lằn ranh sinh tử đã rèn đúc nên bản lĩnh bất khuất của Nvidia: Biến những cú ngã chí mạng thành bệ phóng để tái định nghĩa cả một ngành công nghiệp.

Đón đọc kì tiếp theo: Ngộ triết lí người Nhật và không bao giờ đeo đồng hồ

Nổi bật
      Mới nhất
      Jensen Huang (kì 2): Bước khởi nghiệp đầu tiên đầy phiêu lưu tại một quán ăn
      • Mặc định

      POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO