Cuộc chiến thực sự vì tương lai mạng 5G

Với mạng 5G, ta có thể thực hiện những công việc khổng lồ đòi hỏi tính toán tốc độ rất cao mà không phải kết nối với thiết bị đầu vào, chẳng hạn như điện thoại di động hay ôtô tự lái, với một loại mạng nào đó.

Nhưng những tính toán tốc độ cao này chỉ có thể thực hiện được nếu phần còn lại của hệ thống (tháp tín hiệu, trạm gốc, máy chủ phân phối và trung tâm quy mô lớn chứa dữ liệu và thực hiện công việc tính toán với khối lượng lớn) đủ gần về khoảng cách với thiết bị đầu vào này.

Một ăng-ten ở trạm gốc 5G thuộc cơ sở của Huawei tại Đông Quan, Trung Quốc tháng 5-2019.

Trong thế giới internet, điện thoại, ôtô hoặc thiết bị điều hòa nhịp tim liên tục được kết nối trong đám mây. Còn đối với 5G, hệ thống mới xuất hiện này phụ thuộc vào mặt đất hơn internet.

Hiện chưa rõ 5G có phải sẽ chủ yếu do các chính phủ và công ty quản lý hay không. Dù mạng 5G sẽ ảnh hưởng rất lớn tới giám sát, an ninh và sự thịnh vượng quốc gia nhưng các nhà lập pháp và lãnh đạo doanh nghiệp dường như chưa bắt đầu tính đến chuyện giải quyết các vấn đề này.

Từ trên đám mây…

Về mặt vật lý và địa điểm, hệ thống 5G liên quan tới mặt đất nhiều hơn internet. Internet chỉ di chuyển dữ liệu mà không lưu trữ chúng. Các máy chủ ở trung tâm dữ liệu mới là nơi lưu trữ dữ liệu. Nhưng ngay cả trong thế giới máy chủ thì vấn đề địa điểm cũng ngày càng kém quan trọng, ít nhất là cho tới khi 5G xuất hiện.

Ví dụ như Dịch vụ Web Amazon (AWS), công ty lưu trữ dữ liệu hàng đầu thế giới hiện nay. Amazon đã thiết lập công ty chi nhánh này năm 2006 để sử dụng thường xuyên hơn không gian máy chủ nhàn rỗi. Không gian này chỉ dùng vào các đợt bán hàng tăng đột biến vào ngày lễ.

Ý tưởng của AWS là kết nối không gian máy chủ đó vào một cỗ máy "ảo" duy nhất và có thể được thuê trong bất kỳ thời điểm nào tại bất kỳ nơi nào. Các cỗ máy đó có thể ở bất kỳ nơi nào, được phân phối (hoặc không được phân phối) khắp toàn cầu.

Khi AWS hoàn thiện sản phẩm, loại điện toán này (sau đó được gọi là điện toán đám mây) trở nên rất phổ biến với chủ doanh nghiệp muốn giảm ngân sách chi cho các bộ phận công nghệ thông tin, máy chủ, bộ phần mềm, cập nhật… Bạn có thể lưu trang web và dữ liệu hoàn toàn trên đám mây và tiếp cận dữ liệu tức thì từ máy tính xách tay có internet. AWS nhanh chóng trở thành đơn vị mang lại lợi nhuận lớn duy nhất của Amazon tới tận bây giờ.

Mô hình hiệu quả chi phí này là đất để đổi mới, sáng tạo. Instagram, với 13 nhân viên ban đầu, đã có thể lưu trữ khoảng 100 triệu bức ảnh trên đám mây. Lyft, Interest và Slack đều phụ thuộc vào điện toán đám mây để xây dựng, phát triển công ty.

Thông qua các ứng dụng như Instagram, điện thoại có thể tiếp cận đám mây và mở rộng khả năng lưu trữ và điện toán khổng lồ. Trong thực tế, bạn không chỉ lưu dữ liệu của mình mà còn thực hiện điện toán trên đám mây: các dịch vụ được mua dưới dạng phần mềm và lưu trữ trong máy chủ riêng giờ có thể được thực hiện từ xa.

Google, Microsoft và công ty công nghệ-thương mại điện tử khổng lồ Trung Quốc Alibaba bắt đầu các dự án đám mây riêng để cạnh tranh với AWS của Amazon Năm 2011, nhiều tập đoàn lớn đã "di cư lên đám mây". Trong một cuộc bỏ phiếu tín nhiệm quan trọng, Cục Tình báo Trung ương Mỹ đã quyết định làm điều tương tự như AWS năm 2013.

Mới tháng 9-2019, Bộ Ngoại giao Mỹ đã quyết định hoạt động trong điện toán đám mây bằng cách dùng dịch vụ điện toán đám mây Azure của Microsoft. Sự kiện này đánh dấu kỷ nguyên của mô hình điện toán đám mây.

Tính hiệu quả, không gian dư thừa và an ninh của điện toán đám mây cùng với khả năng khuyến khích và điều chỉnh đổi mới công nghệ là vô địch. Năm 2018, giá trị của ngành điện toán đám mây là hơn 200 tỷ USD.

…xuống mặt đất

Tới nay internet vẫn là không biên giới nhưng không gian vật lý vẫn có tầm quan trọng. Một bộ phim có thể được lưu trên đám mây nhưng nếu bật bộ phim đó trên máy tính xách tay càng gần bộ định tuyến WiFi thì bộ phim đó chạy càng mượt, càng nhanh. Tốc độ mà tín hiệu di chuyển tới máy tính và quay về luôn có một độ trễ nhất định. Độ trễ càng thấp thì điện toán càng nhanh.

Ngay cả cáp quang cũng có lợi thế về tốc độ nếu khoảng cách vật lý gần. Với tín hiệu vô tuyến, như từ điện thoại di động, độ trễ còn quan trọng hơn vì sóng vô tuyến truyền được ít thông tin hơn nhiều mà tốc độ lại chậm hơn, dễ bị can thiệp hơn là cáp.

Nếu khoảng cách vẫn quan trọng với điện toán đám mây thì với mạng lưới 5G cũng như vậy. Sự thần kỳ của 5G chính là năng lực kết nối điện thoại, ô tô hay đầu máy xe lửa trang bị cảm biến với đám mây trong một phần triệu giây. Quá trình này có thể xử lý dữ liệu, kết hợp với dữ liệu khác và quay trở lại thiết bị cuối. Để quá trình này diễn ra suôn sẻ, độ trễ phải thấp. Đó là lý do cơ bản khiến điện toán sẽ quay về mặt đất.

Chính phủ can thiệp

Sự can thiệp này thể hiện qua một lượng tiền khổng lồ đang chảy vào các trung tâm dữ liệu. Argentina tháng 9/2019 đã mời AWS đầu tư 800 triệu USD vào một trung tâm dữ liệu ở Buenos Aires. Google sẽ đầu tư 850 triệu vào một cơ sở mới ở Đài Loan (Trung Quốc).

Việc các công ty này và hai đối thủ chính là Microsoft và Alibaba đều sẵn sàng đầu tư quy mô lớn cho thấy họ nhận ra rằng cả luật nội địa hóa dữ liệu lẫn nguyên tắc chủ quyền dữ liệu sẽ không sớm biến mất. Luật nội địa hóa dữ liệu yêu cầu dữ liệu của công dân được lưu trữ tại đất nước mình. Nguyên tắc chủ quyền dữ liệu (khái niệm chủ yếu gắn với Trung Quốc) quy định rằng không gian mạng phải được coi là không gian chủ quyền.

Tuy nhiên, xây dựng trung tâm dữ liệu cũng là cách để giành thị phần thông qua giảm độ trễ cho người dùng. Các trung tâm mới thiết lập "các vùng sẵn có" (avalability zone). Tại đây, điện toán dựa trên vô tuyến có thể được thực hiện với tốc độ cao hơn bao giờ hết. Nếu điện toán đám mây mang tính toàn cầu thì vùng sẵn có giống như "đám mây địa phương".

Đám mây địa phương được xây dựng để đáp ứng nhu cầu về tốc độ xử lý của các công ty ngày càng đòi hỏi nhiều hơn từ các nhà cung cấp dịch vụ đám mây, đặc biệt là đòi hỏi về tốc độ xử lý của các thiết bị liên lạc với máy tính thông qua sóng vô tuyến. Các thiết bị này rất nhiều, như điện thoại di động, cảm biến xe tự hành cùng vô số cảm biến không dây trong Internet Vạn vật.

Nếu các siêu tập đoàn đa quốc gia không bước vào lĩnh vực này thì người khác sẽ bước vào. Lúc nào cũng có hàng tá công ty nhỏ, vô danh đang xây dựng các trung tâm dữ liệu khắp thế giới. Google và AWS dẫn đầu thị trường nhưng họ bị đối thủ bám đuổi, ví dự như Digital Realty Trust và Equinix, các tên tuổi ít biết tới.

Trung Quốc tất nhiên là thích các trung tâm dữ liệu đám mây nội địa. Trong khi đó, phần lớn quá trình phát triển trung tâm dữ liệu ở Ấn Độ và châu Phi đều do các công ty nhỏ dẫn đầu, thường là thông qua quan hệ đối tác với các công ty lớn toàn cầu.

Công nghệ cơ bản có thể tiếp cận được ở mức hợp lý cho dù xây dựng nó tốn kém. AWS được giảm thuế năng lượng cho dự án ở Argentina. Ngành trung tâm dữ liệu đang củng cố nhưng ngành này khá mở so với mạng xã hội hay công cụ tìm kiếm.

Giành lại đám mây

Xét nhu cầu về tốc độ xử lý của 5G và sự cạnh tranh trong ngành xây dựng trung tâm dữ liệu, ta có thể thấy có khả năng sẽ xuất hiện ngày càng nhiều đám mây địa phương khi các mạng lưới mới ổn định trên mặt đất. Tuy nhiên, các tập đoàn khổng lồ trong ngành phản đối ý tưởng này mạnh mẽ vì đám mây địa phương đe dọa khả năng mở rộng quy mô xuyên biên giới và phát triển dịch vụ ở những thị trường tiềm năng lớn nhất.

Tháng 9/2019, Pháp và Đức thông báo kế hoạch xây dựng "đám mây châu Âu" để giúp các công ty châu Âu có lợi thế so với AWS, Alibaba, Google và các nhà cung cấp đám mây đa quốc gia khác.

Phát ngôn viên của AWS phản pháo rằng dự án "đám mây châu Âu" sẽ thiếu quy mô để cạnh tranh với các công ty thống lĩnh trong ngành. Người này nói: "Chúng tôi cho rằng ý tưởng về một đám mây quốc gia chỉ thú vị về mặt lý thuyết, còn trong thực tế, nó tước bỏ nhiều lợi ích cơ bản của điện toán đám mây".

Microsoft thì thẳng thừng chỉ ra điểm nhạy cảm của châu Âu: "Chủ quyền thực sự đòi hỏi giải pháp đám mây mạnh nhất, nếu không châu Âu sẽ chỉ nới rộng khoảng cách kỹ thuật số của mình".

Tuy nhiên, thực tế cho thấy các công ty đa quốc gia, kể cả những công ty dẫn đầu thị trường, không phải lúc nào cũng phát triển được nếu chỉ trích chủ quyền của các chính phủ. Có thể một ngày nào đó, công cụ tìm kiếm của Google sẽ được phép trở lại Trung Quốc hoặc là không. Facebook từng gây làn sóng chỉ trích ở Ấn Độ năm 2016 khi một thành viên ban quản trị phản đối chính sách của chính phủ Ấn Độ.

Trong khi đó, Quy định Bảo vệ Dữ liệu chung (GDPR) của Liên minh châu Âu (EU) và một loạt khoản tiền phạt chống độc quyền mà EU đưa ra nhằm vào Google và Facebook thực ra là cuộc đấu giữa khu vực công và tư về kiểm soát dữ liệu. Nga cũng đang thực hiện các bộ luật nhằm kiềm chế công ty công nghệ đa quốc gia. Chính phủ Mỹ thì chưa chú ý tới vấn đề này nhưng luôn sẵn sàng công kích ngành công nghệ khi đặc quyền của chính phủ không được tôn trọng.

Tuy nhiên, nếu mạng lưới toàn cầu mới 5G mà các công ty đang xây dựng thực sự trở thành toàn cầu, các sản phẩm thiết kế cho mạng này cần có thể di chuyển suôn sẻ xuyên biên giới công ty. Nếu không, ô tô và điện thoại cũng như quy trình phức tạp của Internet Vạn vật sẽ không thể sử dụng trên toàn cầu.

Nhật Minh