Liệu Intel có thể thách thức TSMC? Cơ hội và rủi ro đằng sau việc sản xuất hàng loạt 18A

TradingKey - Trong bối cảnh vị thế thống trị lâu năm của TSMC trên thị trường tiến trình tiên tiến, Intel (INTC) đang nỗ lực trở lại trung tâm của cuộc cạnh tranh thông qua tiến trình Intel 18A.

Intel 18A là tiến trình đầu tiên giới thiệu bóng bán dẫn toàn phần RibbonFET và công nghệ cấp nguồn từ mặt sau PowerVia, đồng thời đã bước vào giai đoạn sản xuất quy mô lớn với lô sản phẩm đầu tiên bao gồm các bộ xử lý Panther Lake do Intel tự phát triển. Theo các báo cáo thị trường, tỷ lệ thành phẩm của 18A đã cải thiện lên khoảng 55% đến 60%. Mặc dù vẫn còn dư địa cải thiện so với mức sản xuất quy mô lớn đạt độ hoàn thiện, nhưng con số này đã đủ để hỗ trợ các đợt giao sản phẩm ban đầu và phục vụ quá trình xác minh của khách hàng.

Với tiến trình tiên tiến, công suất sản xuất nội địa tại Mỹ và mức giá thấp hơn TSMC (TSM), 18A hiện được xem là một trong những công nghệ có khả năng cao nhất phá vỡ thế độc quyền của TSMC đối với các tiến trình tiên tiến. Tuy nhiên, việc Intel có thể thực sự thách thức TSMC hay không không chỉ phụ thuộc vào các thông số tiến trình, mà còn phụ thuộc vào việc liệu tỷ lệ thành phẩm, công cụ thiết kế, tốc độ tiếp nhận khách hàng và chi phí sản xuất có thể đồng thời đáp ứng các yêu cầu thương mại hóa hay không.

Năng lực cạnh tranh của Intel 18A đến từ đâu?

Điểm sáng kỹ thuật lớn nhất của Intel 18A là việc áp dụng đồng thời hai công nghệ RibbonFET và PowerVia. RibbonFET là thiết kế transistor cổng toàn phần (gate-all-around) của Intel, giúp cải thiện khả năng kiểm soát dòng điện đồng thời giảm kích thước transistor; PowerVia chuyển các đường cấp nguồn sang mặt sau của phiến bán dẫn (wafer), qua đó giảm nhiễu giữa các đường truyền tín hiệu và đường cấp nguồn để nâng cao hiệu suất cũng như hiệu quả năng lượng của chip.

Intel hy vọng tận dụng hai công nghệ này để cạnh tranh với tiến trình N2 của TSMC về thời điểm sản xuất quy mô lớn và một số chỉ số hiệu năng nhất định. Khác với TSMC vốn chú trọng hơn vào việc sản xuất quy mô lớn đáng tin cậy, Intel đã chọn trình làng hai kiến trúc lớn cùng lúc, nhằm tái lập hình ảnh là đơn vị dẫn đầu về tiến trình sản xuất thông qua các đợt nâng cấp kỹ thuật quyết liệt hơn.

Giá cả là một lợi thế then chốt khác để Intel (INTC) thu hút khách hàng. Theo các nguồn tin thị trường, báo giá dịch vụ đúc chip 18A của Intel dành cho một số khách hàng tiềm năng có thể thấp hơn khoảng 25% so với TSMC. Đối với các công ty thiết kế chip như Apple (AAPL), Nvidia (NVDA) và Broadcom (AVGO), ngay cả khi họ không chuyển giao các sản phẩm cốt lõi sang Intel trên quy mô lớn trong ngắn hạn, việc áp dụng tiến trình 18A để thử nghiệm vẫn có thể giảm thiểu rủi ro chuỗi cung ứng ở một mức độ nhất định, đồng thời nâng cao vị thế đàm phán của họ trong các cuộc thương lượng với TSMC.

Ngoài ra, nỗ lực đưa hoạt động sản xuất bán dẫn trở lại nội địa của chính phủ Mỹ cũng mang lại cơ hội cho Intel Foundry. Microsoft (MSFT), Amazon (AMZN) và các dự án liên quan đến quốc phòng của Mỹ đã thiết lập quan hệ đối tác 18A với Intel, đưa hãng trở thành một trong số ít nhà cung cấp bên cạnh TSMC có khả năng cung cấp đồng thời các tiến trình tiên tiến, đóng gói tiên tiến và công suất nội địa tại Mỹ.

Sản xuất hàng loạt 18A không đồng nghĩa với việc giành được khách hàng bên ngoài

Việc bước vào giai đoạn sản xuất quy mô lớn trên tiến trình 18A mới chỉ là bước đầu tiên; yếu tố thực sự quyết định tương lai của Intel Foundry là liệu các khách hàng bên ngoài có thể hoàn tất thiết kế chip một cách thành công và tạo ra các đơn đặt hàng ổn định hay không.

Panther Lake chủ yếu là một sản phẩm nội bộ của Intel, giúp công ty kiểm chứng tỷ lệ thành phẩm, hiệu năng và quy trình sản xuất của tiến trình 18A, nhưng điều này không thể chứng minh đầy đủ rằng Intel sở hữu năng lực phục vụ danh mục khách hàng đa dạng. Hoạt động gia công chip đòi hỏi sự thích ứng với nhiều loại kiến trúc chip, quy tắc thiết kế và công cụ của bên thứ ba, trong khi các khách hàng bên ngoài thường yêu cầu độ trưởng thành PDK, hệ sinh thái IP và độ ổn định giao hàng cao hơn so với các đơn vị nội bộ.

Tin đồn trên thị trường trước đó cho biết Broadcom vẫn còn dè dặt về một số quy trình sản xuất và công cụ thiết kế sau khi thử nghiệm tiến trình 18A. Mặc dù điều này không có nghĩa là 18A đã mất đi khả năng cạnh tranh, nhưng nó cho thấy tiến trình này vẫn còn một khoảng cách nhất định trước khi có thể đảm nhận các đơn hàng cao cấp quy mô lớn từ bên ngoài. Ngay cả khi tỷ lệ thành phẩm đạt từ 55% đến 60%, Intel vẫn cần tiếp tục nâng cao hiệu quả sản xuất nhằm giảm chi phí cho mỗi đơn vị chip và đảm bảo khả năng giao hàng ổn định.

Trong khi đó, áp lực tài chính là điều không thể coi nhẹ. Các nhà máy đúc chip tiên tiến đòi hỏi nguồn vốn đầu tư liên tục hàng chục tỷ USD, trong khi Intel Foundry vẫn đang trong giai đoạn thua lỗ. Nếu tăng trưởng đơn hàng từ khách hàng bên ngoài chậm hơn dự kiến và tỷ lệ sử dụng công suất tiến trình 18A không đạt kỳ vọng, chi phí khấu hao cùng chi phí R&D sẽ tiếp tục đè nặng lên lợi nhuận của Intel. Mặc dù chính sách giá thấp hơn có thể giúp giành được khách hàng, nó cũng có thể làm thu hẹp biên lợi nhuận gộp, khiến Intel rơi vào tình cảnh "đơn hàng tăng nhưng lợi nhuận cải thiện không đáng kể".

Do đó, vấn đề cốt lõi mà tiến trình 18A phải đối mặt không phải là liệu có thể sản xuất được chip hay không, mà là liệu tiến trình này có thể duy trì sản xuất quy mô lớn cho các khách hàng bên ngoài với tỷ lệ thành phẩm đủ cao, chi phí hợp lý và năng lực giao hàng đáng tin cậy hay không.

Liệu Intel có thể thách thức TSMC?

Xét từ góc độ kỹ thuật, Intel 18A mang lại cho Intel khả năng cạnh tranh trở lại ở các tiến trình sản xuất tiên tiến, nhưng việc thách thức TSMC vẫn là một nhiệm vụ cực kỳ khó khăn.

Lợi thế của TSMC không chỉ đến từ riêng tiến trình N2. Lợi thế công nghệ thực sự của hãng nằm ở kinh nghiệm sản xuất đạt tỷ lệ thành phẩm cao tích lũy qua nhiều năm, cơ sở khách hàng khổng lồ và hệ sinh thái đóng gói tiên tiến được xây dựng trên CoWoS và 3DFabric. Đối với các khách hàng chip AI, việc đảm bảo đủ năng lực đóng gói tiên tiến, tích hợp HBM và công suất ổn định thường quan trọng không kém gì hiệu năng của bóng bán dẫn.

TSMC cũng sở hữu danh sách khách hàng lâu năm bao gồm Apple, Nvidia, AMD (AMD), Qualcomm (QCOM), và Broadcom. Việc chuyển đổi nhà máy đúc chip đòi hỏi các công ty thiết kế chip phải tiến hành tái thiết kế, kiểm định và thích ứng phần mềm, kéo theo chi phí cao và chu kỳ dài; do đó, họ sẽ không dễ dàng chuyển các đơn hàng cốt lõi chỉ dựa vào lợi thế về giá.

Điều này có nghĩa là trong ngắn hạn, 18A nhiều khả năng sẽ đóng vai trò là nguồn cung thứ cấp bên cạnh TSMC, thay vì trực tiếp thay thế TSMC. Ngay cả khi Apple hay Nvidia áp dụng tiến trình của Intel, họ nhiều khả năng sẽ bắt đầu với các dòng chip không phải cốt lõi, các đơn hàng quy mô nhỏ hoặc các dự án nội địa cụ thể tại Mỹ, thay vì chuyển đổi ngay lập tức các bộ xử lý chủ lực hay GPU AI.

Ngược lại, 18A có thể tác động đến Samsung đầu tiên. Samsung cũng tìm cách thách thức TSMC, nhưng các tiến trình tiên tiến của hãng từ lâu đã bị hạn chế bởi các vấn đề về tỷ lệ thành phẩm và lượng khách hàng. Nếu Intel có thể sản xuất quy mô lớn ổn định tiến trình 18A và tận dụng lợi thế sản xuất tại Mỹ, đóng gói tiên tiến cũng như ưu thế về giá để giành được các đơn hàng bên ngoài, vị thế nhà máy đúc chip lớn thứ hai thế giới của Samsung sẽ phải chịu áp lực lớn hơn.

Tóm tắt

Nhìn chung, ý nghĩa chiến lược của Intel 18A nằm ở việc giúp Intel khôi phục uy tín kỹ thuật và chứng minh chiến lược IDM 2.0 cũng như quá trình chuyển đổi sang mô hình đúc chip của hãng vẫn khả thi. Nếu 18A có thể cải thiện tỷ lệ sản phẩm đạt yêu cầu (yield), hoàn thiện bộ công cụ thiết kế (PDK) và thu hút thêm khách hàng bên ngoài, tiến trình này sẽ giúp Intel khẳng định vị thế là một nhà cung cấp thay thế thực sự có ảnh hưởng trên thị trường tiến trình tiên tiến.

Tuy nhiên, cuộc cạnh tranh giữa Intel và TSMC sẽ không kết thúc ở thế hệ 18A. Cuộc đối đầu thực sự có thể diễn ra tại tiến trình 14A, thời điểm Intel không chỉ phải chứng minh công nghệ của mình có thể sản xuất quy mô lớn, mà còn phải cho thấy các khách hàng bên ngoài sẵn sàng đặt hàng lâu dài và mảng kinh doanh đúc chip của hãng có thể mang lại lợi nhuận hợp lý.

Do đó, thành công với 18A không đồng nghĩa với việc Intel sắp thay thế TSMC, nhưng đây có thể là điểm khởi đầu quan trọng cho sự trở lại nhóm dẫn đầu về các tiến trình tiên tiến. Trong ngắn hạn, mục tiêu thực tế nhất của Intel là ổn định sản xuất quy mô lớn, cải thiện tỷ lệ sản phẩm đạt yêu cầu và mở rộng tập khách hàng bên ngoài; liệu hãng có thể thách thức TSMC trong dài hạn hay không phụ thuộc vào việc 14A có thể duy trì tiến bộ kỹ thuật và chuyển hóa lợi thế công nghệ thành quy mô, khả năng sinh lời và niềm tin của khách hàng thực tế.