TSMC né High-NA EUV, chấp nhận đi sau Intel 4 năm để giữ ổn định chuỗi sản xuất

Ngành công nghiệp bán dẫn đang bước vào một kỷ nguyên mới, nơi từng nanomet trên con chip đều mang ý nghĩa chiến lược sống còn. Trong cuộc đua khốc liệt ấy, quyết định của TSMC – nhà sản xuất chip lớn nhất thế giới – từ chối áp dụng công nghệ High-NA EUV cho tiến trình 1.4nm (tên mã A14) đã tạo ra không ít tranh cãi và hoài nghi. Trong khi Intel chọn đi trước một bước với công nghệ tối tân này từ năm 2025, TSMC lại chủ động trì hoãn ít nhất đến sau năm 2029. Đây đơn thuần là một bước lùi về công nghệ, hay là một nước cờ khôn ngoan với tầm nhìn vượt thời gian?

High-NA EUV, hay in khắc cực tím có độ mở số cao, là công nghệ mới nhất trong ngành bán dẫn, được phát triển bởi ASML – công ty Hà Lan độc quyền sản xuất thiết bị EUV toàn cầu. So với thế hệ Low-NA hiện tại, High-NA có khả năng in các chi tiết nhỏ hơn, sắc nét hơn, giúp các hãng chip đưa được nhiều bóng bán dẫn hơn vào mỗi milimet vuông – yếu tố then chốt để đạt hiệu năng cao và tiết kiệm năng lượng. Về lý thuyết, đây là công nghệ không thể thiếu để tiến tới tiến trình dưới 2nm một cách hiệu quả.

Sự thận trọng này cũng khiến TSMC đối mặt với nguy cơ tụt lại phía sau trong cuộc đua công nghệ.

Tuy nhiên, cái giá phải trả cho công nghệ này không hề rẻ. Một thiết bị High-NA EUV có giá lên tới 380 triệu USD – cao hơn gấp đôi so với các máy EUV thế hệ trước. Không chỉ đắt đỏ, quy trình sản xuất chip sử dụng công nghệ này cũng phức tạp và đòi hỏi phải thay đổi rất nhiều trong dây chuyền hiện tại. Theo các chuyên gia, chi phí sản xuất chip có thể tăng gấp 2.5 lần nếu triển khai High-NA EUV ở quy mô lớn. Đó là lý do khiến TSMC – công ty luôn đặt hiệu quả tài chính lên hàng đầu – tạm thời tránh xa lựa chọn này.

Thay vào đó, TSMC vẫn tiếp tục sử dụng công nghệ EUV hiện tại với độ mở số 0.33, kết hợp với kỹ thuật đa mẫu (multi-patterning) – tức in nhiều lớp mặt nạ để đạt được độ phức tạp thiết kế tương đương với công nghệ mới. Chiến lược này được xem là sự cân bằng giữa hiệu suất và chi phí, cho phép công ty duy trì năng lực sản xuất ổn định mà không phải đầu tư khổng lồ vào hạ tầng mới. Với hàng loạt khách hàng lớn như Apple, AMD, Nvidia, TSMC có lý do để ưu tiên sự tin cậy và tối ưu lợi nhuận hơn là mạo hiểm chuyển đổi sớm.

Sự thận trọng này cũng khiến TSMC đối mặt với nguy cơ tụt lại phía sau trong cuộc đua công nghệ. Intel – sau nhiều năm lép vế – đang từng bước lấy lại vị thế bằng cách trở thành hãng đầu tiên triển khai High-NA EUV, dự kiến từ tiến trình 18A vào năm 2025. Nếu công nghệ này mang lại lợi thế vượt trội như kỳ vọng, Intel có thể một lần nữa trở thành người dẫn đầu về hiệu năng chip, điều mà họ đã đánh mất vào tay TSMC và Samsung trong gần một thập kỷ qua.

Cần nhấn mạnh rằng TSMC không từ bỏ hoàn toàn High-NA EUV. Họ chỉ chọn lùi thời điểm áp dụng sang phiên bản nâng cấp của tiến trình A14 – được gọi là A14P – với thời gian dự kiến sau năm 2029. Điều này cho thấy công ty vẫn theo dõi sát sao tiến độ và hiệu quả của công nghệ mới, chỉ là họ không muốn trở thành người tiên phong trả giá đắt cho sự thử nghiệm.

Cuộc chiến công nghệ trong ngành bán dẫn không chỉ là bài toán kỹ thuật, mà còn là sự pha trộn giữa chiến lược kinh tế, tài chính và độ "gan lì" của các nhà lãnh đạo. Trong khi Intel liều lĩnh để bứt tốc, TSMC chọn nước đi chắc chắn hơn với hy vọng duy trì vị thế dẫn đầu bằng sự ổn định và khôn ngoan.

>> TSMC hé lộ tiến trình sản xuất chip 1,4 nm, mở ra kỷ nguyên mới cho ngành bán dẫn