Cuộc chiến chip 2nm giữa ba ông lớn TSMC, Samsung và Intel

Cuộc chiến chip 2nm giữa ba ông lớn TSMC, Samsung và Intel


Các công ty bán dẫn hàng đầu thế giới đang chạy đua sản xuất cái gọi là chip xử lý "2nm" để cung cấp năng lượng cho thế hệ điện thoại thông minh, trung tâm dữ liệu và trí tuệ nhân tạo tiếp theo. Các nhà phân tích vẫn tin rằng TSMC duy trì sự thống trị toàn cầu trong lĩnh vực này, nhưng Samsung Electronics và Intel coi bước nhảy vọt tiếp theo của ngành là cơ hội để thu hẹp khoảng cách.



Trong nhiều thập kỷ, các nhà sản xuất chip đã nỗ lực tạo ra những sản phẩm nhỏ gọn hơn. Các bóng bán dẫn trên chip càng nhỏ thì mức tiêu thụ điện năng càng thấp và tốc độ càng cao. Ngày nay, các thuật ngữ như “2nm” và “3nm” được sử dụng rộng rãi như cách viết tắt cho từng thế hệ chip mới, thay vì kích thước vật lý thực tế của chất bán dẫn.

Bất kỳ công ty nào dẫn đầu về công nghệ trong lĩnh vực bán dẫn tiên tiến thế hệ tiếp theo, một ngành tạo ra doanh thu chip toàn cầu hơn 500 tỷ USD vào năm ngoái, sẽ ở vị trí thống lĩnh. Con số này dự kiến sẽ còn tăng hơn nữa do nhu cầu về chip trung tâm dữ liệu cho phép tạo ra các dịch vụ trí tuệ nhân tạo tăng cao.

Công ty Sản xuất Chất bán dẫn Đài Loan TSMC, công ty thống trị thị trường bộ xử lý toàn cầu, đã trình bày kết quả thử nghiệm quy trình của nguyên mẫu "N2", hay 2 nanomet, cho một số khách hàng lớn nhất, bao gồm Apple và Nvidia, theo hai nguồn tin nội bộ. Nhưng hai người thân cận với Samsung cho biết nhà sản xuất chip Hàn Quốc đang cung cấp các phiên bản giá rẻ của nguyên mẫu 2 nanomet mới nhất để thu hút sự quan tâm từ các khách hàng tên tuổi bao gồm cả Nvidia.

James Lim, nhà phân tích tại quỹ phòng hộ Dalton Investments của Hoa Kỳ, cho biết: "Samsung tin rằng 2nm là kẻ thay đổi cuộc chơi. Nhưng mọi người vẫn nghi ngờ liệu họ có thể thực hiện quá trình di chuyển tốt hơn TSMC hay không".



Intel cũng đưa ra tuyên bố táo bạo rằng họ sẽ sản xuất chip thế hệ tiếp theo vào cuối năm tới, điều này có thể giúp hãng vượt lên dẫn trước các đối thủ châu Á.

TSMC cho biết chip N2 sẽ bắt đầu được sản xuất hàng loạt vào năm 2025, với phiên bản di động thường ra mắt trước, với Apple là khách hàng chính. Phiên bản PC sẽ được tung ra sau đó, cũng như chip điện toán hiệu năng cao được thiết kế để tải điện năng cao hơn. Những chiếc smartphone hàng đầu mới nhất của Apple, iPhone 15 Pro và Pro Max, ra mắt vào tháng 9 năm nay, là những thiết bị tiêu dùng đại chúng đầu tiên sử dụng công nghệ chip 3nm mới của TSMC.

Khi các con chip trở nên nhỏ hơn, những thách thức của việc chuyển đổi từ một thế hệ hay “nút” của công nghệ xử lý sang thế hệ tiếp theo sẽ tăng lên, làm tăng khả năng TSMC sẽ lạc nhịp.

TSMC nói với Financial Times rằng quá trình phát triển công nghệ N2 đang “tiến triển suôn sẻ và dự kiến sẽ đạt được sản xuất hàng loạt vào năm 2025. Sau khi ra mắt, nó sẽ trở thành công nghệ bán dẫn tiên tiến nhất trong ngành về mật độ và hiệu quả năng lượng”. Nhưng Lucy Chen, phó chủ tịch của Isaiah Research, đã chỉ ra rằng chi phí để chuyển sang nút tiếp theo đang tăng lên, trong khi các cải tiến về hiệu suất đã chững lại và việc chuyển sang thế hệ tiếp theo không còn quá hấp dẫn đối với khách hàng.

Các chuyên gia nhấn mạnh rằng việc sản xuất hàng loạt vẫn còn hai năm nữa và những vấn đề ban đầu là một phần tự nhiên của quá trình sản xuất chip. Theo công ty tư vấn TrendForce, thị phần Samsung trên thị trường đúc tiên tiến toàn cầu là 25%, so với 66% của TSMC, và những người trong nội bộ Samsung nhìn thấy cơ hội để thu hẹp khoảng cách.

Samsung năm ngoái là công ty đầu tiên bắt đầu sản xuất hàng loạt chip 3nm hay còn gọi là "SF3" và là công ty đầu tiên chuyển sang kiến trúc bóng bán dẫn mới có tên "Gate-All-Around" (GAA). Theo hai người quen thuộc với vấn đề này, nhà thiết kế chip Qualcomm của Hoa Kỳ có kế hoạch sử dụng chip "SF2" của Samsung trong thế hệ bộ xử lý điện thoại thông minh cao cấp tiếp theo của họ. Điều này sẽ đánh dấu sự đảo ngược vận mệnh của Qualcomm sau khi hãng này chuyển hầu hết các chip di động hàng đầu của mình từ quy trình 4nm của Samsung sang quy trình tương đương tại TSMC.

Samsung cho biết: "Chúng tôi sẵn sàng đạt được sản xuất hàng loạt SF2 vào năm 2025. Vì chúng tôi là công ty đầu tiên chuyển đổi sang kiến trúc GAA nên chúng tôi hy vọng rằng quá trình từ SF3 sang SF2 sẽ tương đối suôn sẻ".

Các nhà phân tích cảnh báo rằng mặc dù Samsung là công ty đầu tiên đưa chip 3nm ra thị trường nhưng họ lại phải vật lộn với vấn đề “sản lượng”, tức là tỷ lệ chip sản xuất được coi là sẵn sàng giao cho khách hàng.
Công ty Hàn Quốc khẳng định rằng sản lượng 3nm của họ đã được cải thiện. Nhưng theo hai người thân cận với Samsung, tỷ lệ sản lượng của các chip 3nm đơn giản nhất của họ chỉ là 60%, thấp hơn nhiều so với mong đợi của khách hàng và khi sản xuất các loại chip phức tạp hơn như bộ xử lý đồ họa A17 Pro hoặc Nvidia của Apple, tỷ lệ này chỉ ở mức 60%, sản lượng có thể giảm thêm.

Dylan Patel, nhà phân tích chính của công ty nghiên cứu SemiAnalysis, cho biết: “Samsung đang cố gắng thực hiện những bước nhảy vọt khổng lồ này. Họ có thể yêu cầu mọi thứ họ muốn, nhưng họ vẫn chưa phát hành được con chip 3 nanomet phù hợp”.



Trong khi đó, cựu lãnh đạo thị trường Intel đang quảng bá nút "18A" thế hệ tiếp theo của mình tại các hội nghị công nghệ và cung cấp sản phẩm thử nghiệm miễn phí cho các công ty thiết kế chip. Công ty Mỹ cho biết họ sẽ bắt đầu sản xuất 18A vào cuối năm 2024, điều này có thể khiến họ trở thành nhà sản xuất chip đầu tiên chuyển sang thế hệ tiếp theo.

Giám đốc điều hành TSMC Wei Zhejia dường như không hề bối rối. Ông cho biết vào tháng 10 rằng dựa trên đánh giá nội bộ của công ty, biến thể 3nm mới nhất hiện đã có sẵn có thể so sánh với 18A của Intel về sức mạnh, hiệu suất và mật độ.

Cả Samsung và Intel đều hy vọng sẽ được hưởng lợi từ những khách hàng tiềm năng đang tìm cách giảm sự phụ thuộc vào TSMC, và vào tháng 7 năm nay, CEO của nhà sản xuất chip AMD của Mỹ cho biết công ty sẽ "xem xét các khả năng sản xuất khác" ngoài những khả năng do TSMC cung cấp. bởi vì nó theo đuổi sự "linh hoạt" lớn hơn.

Leslie Wu, Giám đốc điều hành của công ty tư vấn RHCC, cho biết những khách hàng lớn yêu cầu công nghệ 2 nanomet đang tìm cách mở rộng sản xuất chip sang nhiều xưởng đúc và việc chỉ dựa vào TSMC là quá rủi ro. Nhưng Nhà phân tích bán dẫn châu Á Bernstein Mark Li đặt câu hỏi: "TSMC vẫn có lợi thế về chi phí, hiệu quả và sự tin cậy".

https://vnreview.vn/thread/cuoc-chi...MjeUYM87ba2EMClSTKKMGuvPdjyr1CBMp7KHKP6SdGa8G