Gã khổng lồ sản xuất chip theo hợp đồng lớn nhất thế giới, TSMC, đang tăng tốc đưa công nghệ chip tiên tiến nhất của mình ra thị trường nhanh hơn dự kiến. Công ty vừa xác nhận rằng tiến trình N2 (2nm) của họ sẽ đi vào sản xuất hàng loạt trước cuối năm 2025, đồng thời đẩy nhanh cả việc triển khai trong nước tại Đài Loan lẫn nỗ lực song song để áp dụng công nghệ tương tự tại cơ sở ở Arizona, Mỹ. Động thái này diễn ra trong bối cảnh nhu cầu về chip hiệu năng cao cho AI và điện toán tiên tiến đang bùng nổ trên toàn cầu.
Bước nhảy vọt công nghệ: TSMC N2 và N2P
Tiến trình N2 đánh dấu một cột mốc quan trọng, giới thiệu các bóng bán dẫn dạng nanosheet dựa trên kiến trúc gate-all-around (GAA), thay thế cho kiến trúc FinFET đã được sử dụng kể từ thế hệ 16nm. Công nghệ mới này hứa hẹn mang lại những cải thiện đáng kể về hiệu suất và hiệu quả năng lượng, vốn là yếu tố then chốt cho các bộ xử lý thế hệ tiếp theo.
Theo các giám đốc điều hành của công ty, tỷ lệ sản phẩm đạt chất lượng ban đầu của tiến trình N2 rất khả quan, tạo tiền đề cho việc tăng cường sản xuất hàng loạt một cách mạnh mẽ trong suốt năm 2026. Không dừng lại ở đó, TSMC cũng đang phát triển một tiến trình kế tiếp được gọi là N2P, dự kiến ra mắt vào nửa cuối năm 2026, nhằm mang lại những cải thiện hiệu quả hơn nữa. Việc liên tục đẩy nhanh lộ trình cho thấy quyết tâm của TSMC trong việc duy trì vị thế dẫn đầu về công nghệ sản xuất chip.
Thông báo về cột mốc 2nm được đưa ra cùng lúc với kết quả tài chính kỷ lục trong quý thứ ba. Doanh thu của TSMC đã tăng hơn 40% so với cùng kỳ năm trước, đạt 33.1 tỷ USD. Động lực chính đằng sau sự tăng trưởng này là nhu cầu khổng lồ đối với các bộ tăng tốc AI và chip điện thoại thông minh cao cấp. Các công nghệ xử lý tiên tiến – bao gồm các dòng N3, N5 và N7 – chiếm gần 3/4 doanh số bán hàng, cho thấy tầm quan trọng của việc luôn đi đầu trong cuộc đua công nghệ.
Để đáp ứng nhu cầu này, ban lãnh đạo công ty cho biết chi tiêu vốn sẽ tiếp tục được duy trì ở mức cao, tổng cộng có thể lên tới 42 tỷ USD trong năm nay. Đáng chú ý, gần 3/4 số tiền này sẽ được dùng để mở rộng năng lực sản xuất các loại chip tiên tiến nhất.
Mở rộng nhà máy N2 tại Arizona: Bước đi chiến lược vì AI
Việc xây dựng nhà máy của TSMC tại Arizona giờ đây đã trở thành trung tâm của những khoản đầu tư khổng lồ đó. Công ty đã bắt đầu sản xuất chip bằng quy trình N4 tại module đầu tiên của Fab 21 gần Phoenix và sẽ sớm đưa N3 vào hoạt động. Tuy nhiên, trong một cuộc họp báo cáo thu nhập tuần này, Giám đốc điều hành C.C. Wei đã có một tuyên bố gây chú ý: công ty sẽ “nâng cấp công nghệ của chúng tôi nhanh hơn lên N2 và các quy trình tiên tiến hơn ở Arizona, do nhu cầu mạnh mẽ liên quan đến AI từ khách hàng của chúng tôi.”
Lời thừa nhận này đánh dấu một sự tăng tốc đáng kể – việc sản xuất N2 tại Fab 21 ban đầu được dự kiến sẽ diễn ra vào gần cuối thập kỷ này. Việc đẩy nhanh lộ trình cho thấy tầm quan trọng chiến lược của cơ sở tại Mỹ và áp lực từ các khách hàng lớn như Apple, Nvidia muốn đảm bảo nguồn cung chip tiên tiến ngay tại Bắc Mỹ.
Nỗ lực song song ở cả Đài Loan và Mỹ đánh dấu một thời điểm then chốt đối với nhà sản xuất chip theo hợp đồng lớn nhất thế giới, khi họ tìm cách đáp ứng làn sóng nhu cầu toàn cầu về bộ xử lý hiệu năng cao. Việc xây dựng các module mới cho N2 và thế hệ kế nhiệm của nó, A16, dự kiến sẽ bắt đầu vào cuối năm nay. Khi hoàn thành, khoảng 30% sản lượng chip 2nm và các tiến trình tiên tiến hơn của TSMC sẽ được sản xuất tại Mỹ. Cơ sở tại Arizona của công ty dự kiến sẽ phát triển thành một cụm “GigaFab” có khả năng sản xuất khoảng 100.000 tấm wafer mỗi tháng, được tích hợp đầy đủ với các mạng lưới đóng gói, thử nghiệm và nhà cung cấp địa phương.
Bối cảnh địa chính trị và tầm nhìn dài hạn của TSMC
Sự thay đổi này diễn ra trong bối cảnh các nhà hoạch định chính sách của Mỹ đang tăng cường nỗ lực nhằm đảm bảo năng lực sản xuất chip trong nước và giảm sự phụ thuộc vào các xưởng đúc châu Á. Cuộc chiến công nghệ và những lo ngại về an ninh chuỗi cung ứng đã thúc đẩy mạnh mẽ các khoản đầu tư vào ngành bán dẫn nội địa.
Ông Wei đã nhấn mạnh bối cảnh này, mô tả việc mở rộng ở Arizona là một bước tiến tới việc tạo ra “một cụm sản xuất bán dẫn độc lập, tiên tiến hàng đầu” tại Mỹ. Để hiện thực hóa tầm nhìn này, TSMC đang khám phá việc mua thêm đất xung quanh khuôn viên hiện có của mình để hỗ trợ mở rộng hơn nữa, vượt ra ngoài cam kết đầu tư ban đầu trị giá 165 tỷ USD vào Mỹ. Động thái này cho thấy cam kết lâu dài của TSMC đối với thị trường Mỹ và vai trò quan trọng của họ trong việc định hình lại bản đồ sản xuất chip toàn cầu.