Một công ty gia vị Nhật Bản nắm giữ 95% độc quyền về một loại màng thiết yếu cho chip AI, tạo ra một nút thắt cổ chai ẩn ảnh hưởng đến lộ trình của Nvidia và chi phí của mọi dịch vụ AI.
Một công ty Nhật Bản nổi tiếng với các loại gia vị đang thắt chặt nguồn cung chip trí tuệ nhân tạo toàn cầu bằng cách kiểm soát hơn 95% vật liệu cách điện quan trọng. Sự gần như độc quyền của Ajinomoto Co. đối với Màng xây dựng Ajinomoto (ABF) đã tạo ra một nút thắt cổ chai sâu sắc trong chuỗi cung ứng cho các nhà sản xuất chip như Nvidia Corp. và Intel Corp., đe dọa các lộ trình sản xuất và giữ cho chi phí AI ở mức cao.
"ABF là tiêu chuẩn thực tế trong thị trường bán dẫn," Ajinomoto tuyên bố trong báo cáo thường niên năm 2023, một khẳng định được hỗ trợ bởi nhiều công ty phân tích ngành. Sự thống trị của công ty có nghĩa là gần như mọi bộ xử lý hiệu suất cao, từ CPU máy chủ đến bộ tăng tốc AI, đều phụ thuộc vào nhà cung cấp duy nhất này cho một thành phần thiết yếu để ngăn ngừa nhiễu tín hiệu trong bao bì phức tạp của chip.
Vấn đề càng trầm trọng hơn bởi nhu cầu khổng lồ của phần cứng AI. Một bộ tăng tốc AI hiệu suất cao yêu cầu lượng vật liệu ABF gấp 10 đến 18 lần so với bộ xử lý PC tiêu chuẩn, theo các nhà phân tích ngành. Trong khi Ajinomoto có kế hoạch đầu tư 25 tỷ yên (khoảng 157 triệu USD) để tăng 50% công suất ABF vào năm 2030, điều đó có thể không đủ để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng theo cấp số nhân về năng lực tính toán AI.
Ràng buộc về vật liệu duy nhất này là tác nhân trực tiếp gây ra các thách thức sản xuất cho bao bì tiên tiến như CoWoS của TSMC, vốn thiết yếu để xây dựng các bộ tăng tốc của Nvidia. Kết quả là một hiệu ứng gợn sóng trong toàn ngành: thời gian giao hàng chip AI dài hơn, nguồn cung thắt chặt cho các nhà cung cấp đám mây và chi phí cao dai dẳng cho người dùng cuối của các dịch vụ AI.
Vai trò quan trọng của màng mỏng trong bao bì chip tiên tiến
Các chip hiện đại có các mạch quy mô nano, nhưng chúng phải kết nối với các bảng mạch bằng hệ thống dây quy mô milimet. Cầu nối giữa hai thế giới này là đế bao bì, một nền tảng nhiều lớp định tuyến tín hiệu ra khỏi chip. ABF là màng cách điện siêu mỏng tách biệt các lớp vi mạch này. Nếu không có đặc tính cách điện của nó, các tín hiệu tần số cao sẽ gây nhiễu lẫn nhau, khiến chip trở nên vô dụng.
Đối với các chip truyền thống, một vài lớp ABF là đủ. Nhưng đối với các thiết kế khổng lồ của các bộ tăng tốc AI như nền tảng Blackwell và Rubin sắp tới của Nvidia, số lượng lớp có thể tăng lên 16 hoặc hơn. Khi các nhà sản xuất chip đóng gói nhiều bộ nhớ băng thông cao (HBM) và nhiều chiplet hơn vào một gói duy nhất, nhu cầu cách điện hoàn hảo qua nhiều lớp hơn tăng lên, khiến hiệu suất và tính sẵn có của ABF trở thành một yếu tố quan trọng. Bất kỳ lỗi nào trong một lớp màng đơn lẻ cũng có thể dẫn đến việc toàn bộ gói đắt tiền bị loại bỏ, khiến hiệu suất sản xuất trở thành một rủi ro đáng kể.
Từ gia vị đến bán dẫn: Đế chế ẩn giấu của Ajinomoto
Hành trình của Ajinomoto vào trung tâm của ngành công nghiệp bán dẫn là một nhánh rẽ bất ngờ từ hoạt động kinh doanh chính của mình. Được thành lập vào năm 1909 với tư cách là nhà sản xuất gia vị bột ngọt (MSG), công ty bắt đầu khám phá các ứng dụng cho hóa học axit amin của mình trong các lĩnh vực khác vào những năm 1970. Nghiên cứu này về epoxy và vật liệu composite đã đặt nền móng cho một thời điểm then chốt.
Năm 1996, một nhà sản xuất CPU đã tiếp cận Ajinomoto để phát triển một loại vật liệu cách điện màng mỏng mới. Tận dụng chuyên môn sâu của mình trong lĩnh vực hóa chất tinh khiết, Ajinomoto đã phát triển phiên bản đầu tiên của ABF chỉ trong bốn tháng. Vật liệu này được sản xuất hàng loạt vào năm 1999 với Intel là khách hàng lớn đầu tiên, và nó đã âm thầm thống trị thị trường kể từ đó. Sự bùng nổ AI hiện đã đưa "nhà vô địch ẩn giấu" này của thế giới hóa học ra ánh sáng, tiết lộ cách một thế kỷ nghiên cứu khoa học vật liệu đã tạo ra một hào cạnh tranh đáng gờm.
Nút thắt cổ chai đã trở nên nghiêm trọng đến mức, theo các báo cáo của ngành, các công ty công nghệ lớn hiện đang thực hiện các khoản thanh toán trả trước lớn để giúp tài trợ cho các dây chuyền sản xuất mới của Ajinomoto nhằm đổi lấy việc đảm bảo các hợp đồng cung cấp dài hạn. Khi các công ty đám mây và AI lớn nhất thế giới trả trước cho một công ty gia vị để đảm bảo năng lực sản xuất, điều đó làm nổi bật sự mong manh cực độ của chuỗi cung ứng AI. Cuộc cạnh tranh để giành ưu thế AI không còn chỉ là về phần mềm hay thiết kế chip; nó đã hạ xuống cấp độ của các hợp chất hóa học và công thức phân tử.
Bài viết này chỉ nhằm mục đích cung cấp thông tin và không cấu thành lời khuyên đầu tư.
