TSMC đầu tư hơn 30 nghìn tỷ won cho nhà máy bán dẫn thứ hai tại Nhật Bản
(finance.yahoo.com)- TSMC sẽ xây dựng nhà máy bán dẫn thứ hai tại Kumamoto, Nhật Bản, đặt mục tiêu vận hành vào cuối năm 2027 và nâng tổng vốn đầu tư cho hoạt động tại Nhật lên hơn khoảng 20 tỷ USD ($20b)
- Nhà máy mới sẽ do Japan Advanced Semiconductor Manufacturing, đơn vị mà TSMC nắm cổ phần chi phối, phụ trách nhằm đáp ứng nhu cầu khách hàng gia tăng
- Khi cả hai nhà máy cùng đi vào hoạt động, cơ sở tại Kumamoto sẽ có năng lực sản xuất hơn 100.000 wafer 12 inch mỗi tháng, dự kiến cung ứng cho ô tô, công nghiệp, tiêu dùng và điện toán hiệu năng cao
- Chính phủ Nhật Bản xem việc mở rộng tại Kyushu là trụ cột then chốt để khôi phục nền tảng sản xuất bán dẫn và đảm bảo độ ổn định của nguồn cung chip
- Trong khi phần lớn hoạt động sản xuất tiên tiến nhất vẫn được giữ tại Đài Loan, TSMC đang mở rộng các cứ điểm sản xuất ở nước ngoài sang Arizona của Mỹ và Đức
Kế hoạch cho nhà máy thứ hai tại Kumamoto
- TSMC sẽ xây dựng nhà máy bán dẫn thứ hai tại Nhật Bản và dự kiến bắt đầu vận hành trước cuối năm 2027
- Với quyết định này, tổng quy mô đầu tư cho toàn bộ hoạt động tại Nhật, bao gồm hỗ trợ từ chính phủ Tokyo, sẽ vượt 20 tỷ USD
- Năm 2021, công ty đã công bố kế hoạch xây dựng nhà máy bán dẫn đầu tiên trị giá 7 tỷ USD tại Kumamoto, Kyushu, miền nam Nhật Bản
- Nhà máy đầu tiên tại Nhật đã được khánh thành vào tháng 2 và dự kiến bắt đầu sản xuất hàng loạt trong quý 4
Năng lực sản xuất và đối tượng cung ứng
- Nhà máy thứ hai sẽ được xây dựng tại Kumamoto bởi Japan Advanced Semiconductor Manufacturing, nơi TSMC nắm cổ phần chi phối
- Việc xây dựng dự kiến sẽ bắt đầu trước cuối năm nay
- Năng lực sản xuất hàng tháng của khu Kumamoto khi gộp cả hai nhà máy được ước tính đạt hơn 100.000 wafer 12 inch
- Sản lượng sẽ được sử dụng cho các ứng dụng liên quan đến ô tô, công nghiệp, tiêu dùng và điện toán hiệu năng cao
- Kế hoạch năng lực sản xuất có thể tiếp tục được điều chỉnh tùy theo nhu cầu khách hàng
Cơ cấu cổ phần tại hoạt động ở Nhật
- TSMC nắm 86,5% cổ phần trong hoạt động tại Nhật
- Phần còn lại được nắm giữ bởi các doanh nghiệp Nhật Bản
- Sony Group: 6%
- Denso: 5,5%
- Toyota: 2%
TSMC trong chiến lược bán dẫn của Nhật Bản
- Việc TSMC mở rộng tại Kyushu là trọng tâm trong nỗ lực của chính phủ Nhật nhằm khôi phục vị thế trung tâm sản xuất bán dẫn và đảm bảo độ ổn định của nguồn cung chip giữa bối cảnh căng thẳng thương mại Mỹ - Trung
- Ngành sản xuất bán dẫn của Nhật từng lớn nhất thế giới vào thập niên 1980, nhưng trong 30 năm qua đã gặp khó khăn trong việc duy trì năng lực cạnh tranh, trong khi các đối thủ như các nhà sản xuất Đài Loan đã vươn lên
- Theo Reuters, việc xây dựng nhà máy đầu tiên diễn ra suôn sẻ và TSMC xem Nhật Bản là nơi có lực lượng lao động chăm chỉ cùng một chính phủ dễ phối hợp
Giữ trung tâm tại Đài Loan và mở rộng cứ điểm ở nước ngoài
- TSMC và chính phủ Đài Loan cho biết phần lớn hoạt động sản xuất tiên tiến nhất của công ty sẽ tiếp tục được thực hiện tại Đài Loan
- Đồng thời, công ty đang mở rộng các cứ điểm sản xuất toàn cầu để đáp ứng nhu cầu khách hàng
- Khoản đầu tư nước ngoài tiêu biểu là dự án 40 tỷ USD xây dựng hai nhà máy tại Arizona, Mỹ
- Dự án này hỗ trợ kế hoạch mở rộng năng lực sản xuất bán dẫn của Mỹ
- Công ty cũng đang lên kế hoạch cho nhà máy đầu tiên tại châu Âu ở Đức, chủ yếu cung ứng cho ngành ô tô
Giá cổ phiếu và xu hướng nhu cầu
- Cổ phiếu niêm yết tại Đài Loan của TSMC đã tăng 8,9% từ đầu năm đến nay
- Trong cùng thời gian, mức tăng của chỉ số rộng hơn là 0,9%
- Động lực tăng đến từ nhu cầu chip cho các ứng dụng trí tuệ nhân tạo ngày càng mở rộng
1 bình luận
Ý kiến trên Hacker News
Từ trước đến nay, TSMC dường như đã hiểu rằng việc xây nhà máy ở Mỹ là khó khả thi trên thực tế, và về dài hạn có vẻ xem việc chuyển sang Nhật như một phương án dự phòng nếu tình hình ở Đài Loan trở nên xấu đi
Trong thời kỳ đại dịch, khi Nhật nhận ra chuỗi cung ứng phụ thuộc quá nhiều vào Trung Quốc và trong tình huống khẩn cấp ngay cả các nhà máy trong nước cũng có thể bị kiểm soát xuất khẩu, họ đã nhanh chóng đưa hoạt động sản xuất của các tập đoàn lớn như Iris Ohyama quay trở lại Nhật
Trong khi đó, Mỹ và châu Âu chỉ liên tục nói về chuyện này nhưng thiếu thực thi thực tế, dù Mỹ ít nhất cũng đang cố thử bằng cách đổ rất nhiều tiền vào
TSMC đã mất thị trường Trung Quốc khi chính phủ Đài Loan trực diện đi theo chính sách chiến tranh thương mại của Mỹ, trong khi giới chức Hàn Quốc vận động mạnh để giành được ngoại lệ dài hạn và có thể khôi phục tình hình lợi nhuận
Vì vậy, nếu không gia nhập Trung Quốc thì họ phải sống dưới mối đe dọa bị xâm lược, và để ngăn điều đó họ phải dựa vào Mỹ
Nhìn vào các lựa chọn, việc họ chọn Mỹ để tiếp tục tồn tại không phải điều đáng ngạc nhiên
Thậm chí còn thấy lạ là các doanh nghiệp Đài Loan chưa rút khỏi Trung Quốc nhiều hơn
ASML, hãng sản xuất thiết bị quang khắc có độ phân giải cao nhất, đã chứng kiến đơn đặt hàng thiết bị tăng 400%
Đây không phải lựa chọn kiểu “Nhật hay Mỹ”, mà là cả Mỹ, Nhật và châu Âu đều đang xây được bao nhiêu fab thì xây bấy nhiêu
https://www.intel.com/content/www/us/en/corporate-responsibi...
Trong đó có viết: “Đây là bước đầu tiên trong kế hoạch của Intel nhằm đầu tư tới 80 tỷ euro vào toàn bộ chuỗi giá trị bán dẫn của Liên minh châu Âu trong 10 năm tới — từ nghiên cứu và phát triển đến sản xuất và đóng gói tiên tiến”
Đức đã phân bổ 22 tỷ USD để hỗ trợ các nhà sản xuất chip, nhưng các chuyên gia cho rằng EU cần tới 500 tỷ USD
https://www.electronicsweekly.com/news/business/eu-chip-goal...
Thậm chí còn có cả một cơ sở dữ liệu chỉ bao gồm dữ liệu đến năm 2018
https://reshoring.eurofound.europa.eu/reshoring-cases
Tôi thường nghe nói toàn bộ ngành bán dẫn phụ thuộc hoàn toàn vào TSMC, rằng nếu không có TSMC thì chẳng có gì vận hành được, nên công ty này có tầm quan trọng địa chính trị; nhưng nếu vậy thì Intel hay Arm đứng ở đâu trong bức tranh này thì tôi không rõ lắm
Tôi đoán TSMC đảm nhiệm một phần khác của chuỗi cung ứng, nhưng việc sản xuất chip có vẻ là một quy trình tích hợp khá chặt theo cả chiều trên lẫn dưới
Tôi tò mò cụ thể TSMC làm được điều gì mà nơi khác không làm được
Toàn bộ chip cho sản phẩm mới của Apple, toàn bộ sản phẩm mới của AMD, và phần lớn sản phẩm mới của Nvidia đều phụ thuộc vào đây
Hầu hết các công ty thiết kế chip rồi giao khâu sản xuất cho TSMC, vì chi phí ban đầu để xây một fab là cực kỳ khổng lồ
TSMC tập trung sâu vào sản xuất, vận hành R&D theo 3 ca 24/7 gần như không bao giờ tắt đèn, và nhờ đó giành được lợi thế
Mức chi phí để xây một fab đã vượt 20 tỷ USD, và dù Intel đang cố bắt kịp thì có lẽ vẫn cần thêm 3–5 năm nữa
Nếu các fab của TSMC bị phá hủy, gần như mọi lô hàng sản phẩm tiên tiến sẽ dừng lại chỉ trong vài tháng
Xét về năng lực fab, Samsung chậm hơn TSMC khoảng 2 năm, còn Intel chậm hơn 3–4 năm
Mất đi 2 năm tiến bộ thì không tốt, nhưng chưa đến mức thế giới không thể vận hành nếu thiếu TSMC
Dĩ nhiên sẽ cần vài năm để kéo sản lượng lên, nhưng tôi cũng không nghĩ tình hình địa chính trị của Đài Loan sẽ thay đổi chỉ sau một đêm
Ngoại trừ Intel, trên thực tế gần như tất cả phần còn lại đều dùng TSMC để sản xuất chip điện toán
Rồi họ vấp ngã khá nặng. Tiến trình 10nm vốn dự kiến ra mắt năm 2016 nhưng phải đến 2019 mới bắt đầu sản xuất hàng loạt, và trong khoảng đó TSMC có cơ hội bắt kịp rồi vượt lên
TSMC bắt đầu sản xuất hàng loạt 10nm vào năm 2017
Samsung chậm hơn khoảng một thế hệ, dù tôi không rõ chính xác lý do
AMD đã tách mảng fab thành GlobalFoundries, và công ty riêng này đã rút khỏi cuộc đua fab tiên tiến nhất. Tiến trình 14nm được cấp phép từ Samsung, còn tiến trình 7nm thì bị hủy hoàn toàn
Khi chi phí fab tiên tiến nhất tiếp tục tăng cao, nhiều công ty đã chuyển sang mô hình fabless. Không giống các công ty khác, TSMC không tự làm chip của riêng mình nên không trở thành mối đe dọa cạnh tranh, và đó mới là cốt lõi thực sự cho thành công của TSMC
Các công ty như GlobalFoundries hay ON Semi đang lấp đầy sản lượng ở các tiến trình cũ như 14nm. Chip cần mức điện năng/hiệu năng mới nhất chỉ là một phần của toàn bộ thị trường, còn các tiến trình cũ rẻ hơn nhờ vốn đầu tư thấp và tỷ lệ thành phẩm cao hơn rất nhiều
Đến một lúc nào đó, thiết bị quang khắc có lẽ cũng sẽ trở thành một thị trường ngách giống như máy in 3D. Từng có cả những thử nghiệm kiểu hacker muốn tự làm chip trong gara, và hiện mới chỉ ở mức 5–2.000 transistor, nhưng sẽ khá thú vị nếu có thể in ra chip tùy biến cỡ 1 triệu transistor
Họ có đủ loại IP, từ kiến trúc tập lệnh (ISA) như x86, ARMv8 cho đến các thiết kế CPU thực tế như Intel P-Core, E-Core, Skylake, lõi AMD Zen, cũng như GPU, mạng, liên kết CPU, bộ điều khiển DRAM
Arm hợp tác với TSMC hoặc các fab khác được dùng ở từng thị trường cụ thể để chuẩn bị các thiết kế phù hợp với fab và công nghệ tiến trình đó
Nói thật đơn giản, mô hình là mua nhiều IP hay thiết kế tham chiếu, ghép chúng lại với nhau rồi gửi cho TSMC và nói “hãy sản xuất cái này”
Điều mà TSMC làm được trong cùng một khoảng thời gian mà người khác không làm được là, nếu bạn sẵn sàng trả tiền, họ có thể sản xuất bằng công nghệ dẫn đầu ngành, tức các transistor nhỏ nhất hiện có thể làm được
Tất nhiên cũng có rất nhiều loại chip không cần đến TSMC. Từ chip cho ô tô, đồ chơi, thiết bị điện tử cho đến các chất bán dẫn giá rẻ trong máy tính cầm tay đơn giản, có rất nhiều chip mà các tiến trình fab rất cũ cũng đã đủ dùng
Nếu cần đến lượng đầu tư vốn lớn như vậy và các giới hạn vật lý đang tiến gần tiệm cận, thì 20 năm nữa có vẻ chip sản xuất ra sẽ càng hàng hóa hóa hơn, giá giảm xuống và cạnh tranh tăng lên
Tôi rất mong đến viễn cảnh có thể đặt sản xuất fab gần như không ma sát giống như đặt in danh thiếp
Chip vốn khá nhỏ, và kích thước bị giới hạn vì sau khi đưa vào máy tính thì phải làm mát, đồng thời chỉ một lỗi đơn lẻ cũng thường khiến cả con chip bị loại bỏ
Trong tương lai, từng con chip riêng lẻ có thể đi sâu hơn theo hướng 3D và có khả năng chịu lỗi tốt hơn để trở nên lớn hơn; các cách kết hợp chip trong cùng gói như chiplet, die-to-die, xếp chồng cũng có lẽ sẽ phát triển rất nhanh
Tôi khó mà tin rằng sự phát triển của foundry sẽ sớm chững lại. Thậm chí còn có thể tăng tốc khi AI bắt đầu được dùng để phát triển chip mới
Bạn hầu như không quan tâm LM317 voltage regulator do ai sản xuất. Nó chỉ là một mặt hàng, và các nhà cung cấp cạnh tranh bằng giá cả và khả năng cung ứng
Cấu trúc như vậy đã tạo ra nhiều chu kỳ bùng nổ–suy thoái trong ngành bán dẫn
https://global.canon/en/technology/nil-2023.html
Nếu tiếp tục đi xuống các tiến trình nhỏ hơn, ta nên kỳ vọng giá sẽ tăng
Chỉ khi chạm tới giới hạn vật lý không thể vượt qua thì giá mới có thể đi ngang hoặc giảm xuống, và đến lúc đó sự tiến bộ cũng sẽ dừng lại
Theo tôi biết, có những nhà sản xuất mua lại các fab cũ để sản xuất chip dùng trong ô tô, thuyền và những thứ tương tự
Tiến trình 6nm và 7nm có năng lực nạp 100.000 wafer mỗi tháng
Các nhà đầu tư khác là Sony, Toyota và Denso, và họ cũng là các khách hàng chính
Đài Loan hiện đã có một fab ở Nhật dùng các công nghệ tiến trình 40nm, 28nm, 22nm, 16nm và 12nm, đang vận hành với năng lực nạp 55.000 wafer mỗi tháng
Người ta nói nhiều về phần mềm và đối thoại, nhưng tôi tò mò trong mục đích quốc phòng thì chip thực sự cần tốt và nhanh đến mức nào
Chip hiện nay đã quá tốt, nên dù chậm hơn 2–3 thế hệ thì có lẽ vẫn đủ để thực hiện nhiệm vụ
Đây là một canh bạc quan trọng với Nhật Bản hơn so với nhiều nước Mỹ/EU khác, và gần như nằm ở cốt lõi của nền kinh tế
Một kỹ sư hệ thống phương Tây thường sẽ chọn một FPGA cấp hàng không vũ trụ/quốc phòng duy nhất thay vì dùng nhiều chip và kết nối phức tạp như vậy
Theo cách tiếp cận kiểu Nga, có thể dễ dàng trụ được ngay cả với công nghệ sản xuất bán dẫn chậm hơn vài thế hệ
Theo cách tiếp cận kiểu phương Tây, người ta sẽ muốn luôn cập nhật để tiếp tục dùng các công cụ FPGA mới nhất do nhà cung cấp độc quyền hỗ trợ
Nếu radar là mắt và tai trên chiến trường hiện đại, thì người ta sẽ muốn gắn càng nhiều máy tính càng tốt để tìm và phân biệt được nhiều mục tiêu hơn
Nếu bạn chậm hơn đối thủ 2–3 thế hệ chip mà họ có thể tiếp cận, họ sẽ tìm cách thiết kế các hệ thống vũ khí để khai thác khoảng cách đó
Năm ngoái cũng đã có câu chuyện về nhà máy TSMC ở Đức
“TSMC to build US$11 billion chip manufacturing plant in Germany”
https://www.scmp.com/news/china/article/3230440/tsmc-build-u...
Tôi tò mò các thiết bị quang khắc chịu động đất tốt đến đâu
Căn chỉnh của chúng hẳn là cực kỳ nhạy
Vì thực sự rất nhạy nên thiết kế fab đã phản ánh điều đó
Mask, vật kính và wafer được treo trên các bộ cách ly khí nén, và các thiết bị đặc biệt nhạy còn có thể được tách riêng khỏi phần còn lại của fab để tránh ảnh hưởng từ thiết bị bên cạnh hay cả bước chân
Đây là ví dụ về bộ cách ly khí nén phổ biến có thể thấy ở gần như mọi phòng thí nghiệm quang học
https://www.newport.com/f/pneumatic-vibration-isolators-with...
Chỉ cần dừng sản xuất, căn chỉnh lại thiết bị rồi tiếp tục
Trong trận động đất ở Nhật năm 2011, rung chấn đã ảnh hưởng cả đến hoạt động quang khắc bên ngoài Nhật Bản, và phải mất thời gian để Trái Đất lắng lại đủ mức cho quang khắc ổn định trở lại
Dư chấn, sóng thần và các rung động kiểu dư âm của năng lượng địa chấn đều có thể ảnh hưởng đến quang khắc
Vấn đề lớn hơn nằm trong chuỗi cung ứng bán dẫn. Theo tiêu chuẩn trước đây, một phần đáng kể, có lẽ là phần lớn wafer nền cơ bản đến từ Nhật Bản
Các nhà cung cấp chính là SUMCO và Shin-Etsu, nơi có điện tương đối rẻ và trên hết là rất ổn định, nên có thể vận hành lò CZ quy mô lớn
Giai đoạn tăng trưởng ingot, tức bước trước wafer, mất từ vài tuần đến vài tháng và tiêu tốn rất nhiều năng lượng, nên độ ổn định điện là cực kỳ quan trọng
Sau động đất, các vấn đề về điện đã ảnh hưởng lớn đến nguồn cung wafer trong khoảng một năm tiếp theo
Điểm mạnh của Nhật là người lao động gắn bó lâu dài với một nơi làm việc, chi phí vẫn chịu được, trong khi đất nước lại có trình độ công nghệ cao và giáo dục rất mạnh
Có vẻ là một tổ hợp phù hợp hơn cả Mỹ
Chủ tịch TSMC từng nói họ giữ nhân sự ở Đài Loan trong 10 năm
Thú vị là tại sao lại là Nhật chứ không phải một nước EU
Xét về rủi ro, nếu Trung Quốc tấn công Đài Loan thì EU có vẻ là lựa chọn an toàn hơn Nhật
Các nước thành viên EU thuộc NATO, cũng như Nhật, đều nhận được bảo đảm an ninh từ Mỹ
Nhật có hiệp ước đồng minh trực tiếp với bảo đảm của Mỹ nếu bị tấn công, không giống Bản ghi nhớ Budapest của Ukraine
Nhìn vào chiến tranh Ukraine–Nga hiện tại, khó mà nói EU an toàn hơn Nhật
Nhật và Đài Loan có văn hóa công việc tương tự nhau và lại gần nhau hơn Mỹ rất nhiều
Việc lãnh đạo cấp cao của TSMC bay 45 phút sang kiểm tra fab ở Nhật cũng dễ hơn nhiều
Tuy vậy, có vẻ TSMC đang lên kế hoạch nhà máy ở gần như mọi nơi có thể để không bỏ tất cả trứng vào một giỏ
Khác biệt có lẽ sẽ nằm ở cấp độ tiến trình
Với tôi, Đài Loan và “một số nước EU nào đó” giống như hai thế giới hoàn toàn khác nhau
Châu Âu đã gặp nhiều khó khăn trong vài năm gần đây, nhưng cũng là khu vực gần như duy nhất trên Trái Đất có thể đối đầu với Bắc Mỹ
Trên thực tế, rất khó để xem Nhật là kém an toàn hơn phần lớn EU
Nhìn đơn giản thì sản xuất chip ở Mỹ có lẽ hoàn toàn không hợp với logic kinh tế nghiêm ngặt
Chi phí sinh hoạt quá cao
Tuy nhiên, vấn đề mấu chốt là định giá thế nào cho quyền tự chủ về chip, an ninh chuỗi cung ứng và an ninh sở hữu trí tuệ, cũng như ai sẽ trả khoản chi phí đó