Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) đang mở rộng lộ trình quy trình bán dẫn của mình xuống quy mô dưới 1 nanomet, với kế hoạch sản xuất thử nghiệm vào năm 2029, một bước đi có thể đảm bảo vị thế dẫn đầu trong sản xuất trước các đối thủ như Samsung và Intel trong thập kỷ tới.
Kế hoạch này, theo báo cáo của DigiTimes, cung cấp một dòng thời gian rõ ràng cho xưởng đúc chip lớn nhất thế giới và khách hàng chính của họ là Apple Inc. Một nhà phân tích trong ngành cho biết: "Lộ trình này giúp TSMC đi trước các đối thủ cạnh tranh từ hai đến ba năm và đảm bảo các bộ xử lý iPhone và Mac của Apple duy trì ở vị trí dẫn đầu về hiệu suất và tiết kiệm năng lượng".
Lộ trình chi tiết hóa một sự tiến bộ qua hai bước. Đầu tiên, quy trình 1,4 nanomet của TSMC, có mã hiệu A14, được dự kiến sản xuất hàng loạt vào năm 2028, mang lại sự cải thiện về hiệu suất và hiệu quả lên tới 30%. Sau đó, quy trình dưới 1nm đầu tiên sẽ đi vào sản xuất thử nghiệm vào năm 2029 với mục tiêu ban đầu là 5.000 phiến silicon (wafer) mỗi tháng.
Đối với các nhà đầu tư, lịch trình đầy tham vọng này củng cố nguồn doanh thu của TSMC và biện minh cho các khoản chi tiêu vốn cao của công ty. Nó đảm bảo rằng Apple, công ty đóng góp hơn 25% doanh thu của TSMC, vẫn là một đối tác gắn bó, giảm thiểu rủi ro Apple đa dạng hóa sang các xưởng đúc khác cho các bộ xử lý quan trọng nhất của mình.
Từ 2nm đến thang đo Angstrom
Con đường kỹ thuật của TSMC đã được xác định rõ ràng cho phần còn lại của thập kỷ. Công ty hiện đang tập trung vào việc tăng cường sản xuất 2 nanomet để đáp ứng nhu cầu cho iPhone 18 sắp tới của Apple, dự kiến sẽ trang bị các chip sử dụng nút mới này.
Sau khi tăng sản lượng 2nm, xưởng đúc đã đảm bảo được các đơn đặt hàng cho quy trình A16 (1,6 nanomet). Nút A14 (1,4 nanomet) tiếp theo đại diện cho một cột mốc quan trọng vào năm 2028, hứa hẹn những bước tiến đáng kể về năng lượng và hiệu suất vốn rất quan trọng cho cả thiết bị di động và bộ tăng tốc AI trong trung tâm dữ liệu. Việc chuyển sang sản xuất dưới 1nm — một quy mô thường được gọi là angstrom — đại diện cho thách thức kỹ thuật lớn nhất ở phía trước.
Sản xuất và Công suất
Để tạo điều kiện cho các thử nghiệm dưới 1nm ban đầu, TSMC có kế hoạch sử dụng cơ sở A10 của mình tại Đài Nam, Đài Loan, điều phối các hoạt động trên bốn nhà máy (từ P1 đến P4) để đáp ứng mục tiêu sản lượng hàng tháng là 5.000 phiến silicon.
Sự mở rộng này diễn ra khi công ty đang phải đối mặt với các hạn chế về công suất do nhu cầu bùng nổ về chip AI từ các công ty như Nvidia và AMD. Bằng cách cung cấp một lộ trình dài hạn, TSMC có thể đảm bảo các đơn đặt hàng trước và cam kết từ các khách hàng chính như Apple, những người trước đây đã trả phí cao để đảm bảo các lô phiến silicon ban đầu.
Thách thức về Tỷ lệ thành phẩm (Yield)
Mặc dù lộ trình này đầy tham vọng, nhưng thành công của nó phụ thuộc vào việc giải quyết thách thức to lớn về tỷ lệ thành phẩm trong sản xuất. Đạt được sản lượng lớn và ổn định ở quy mô vi mô như vậy là một trở ngại đáng kể.
Đã có những tin đồn trong ngành điện thoại thông minh rằng tỷ lệ thành phẩm kém trên các nút tiên tiến nhất đang buộc một số nhà sản xuất phải dành những con chip tốt nhất cho các mẫu "Ultra" cao cấp nhất của họ. Nếu xu hướng này tiếp tục, nó có thể đồng nghĩa với việc chỉ các thiết bị có giá cao cấp mới sở hữu công nghệ xử lý mới nhất, làm thay đổi chiến lược sản phẩm trong toàn ngành và tăng chi phí cho người tiêu dùng muốn có hiệu suất mới nhất. Đối với TSMC, việc quản lý tỷ lệ thành phẩm sẽ là yếu tố then chốt quyết định khả năng sinh lời của các nút thế hệ tiếp theo này.
Bài viết này chỉ dành cho mục đích thông tin và không cấu thành lời khuyên đầu tư.