TSMC lên tiếng phủ nhận tin đồn nhảy vào sản xuất 3D DRAM theo yêu cầu của Nvidia

Một báo cáo gần đây từ The Information cho rằng TSMC đang nghiên cứu sản xuất 3D DRAM theo yêu cầu của Nvidia, trong bối cảnh nhu cầu bùng nổ về phần cứng AI đang làm căng thẳng nguồn cung DRAM toàn cầu và đẩy giá tăng cao. Nếu đề xuất này thành hiện thực, nó có thể mang lại một mảng kinh doanh mới dẫu đối mặt với rủi ro chu kỳ cho TSMC, đồng thời mở rộng đáng kể vai trò của hãng trong chuỗi cung ứng AI. Về phần mình, TSMC tuyên bố họ là một xưởng đúc logic thuần túy và có kế hoạch tiếp tục duy trì vị thế đó, điều này đồng nghĩa với việc phủ nhận báo cáo trên.

"Xin lưu ý rằng TSMC luôn tập trung vào hoạt động kinh doanh cốt lõi của chúng tôi, đó là xưởng đúc vi mạch chuyên dụng," một người phát ngôn của TSMC chia sẻ với Tom's Hardware. "Sứ mệnh của chúng tôi là trở thành nhà cung cấp công nghệ và năng lực đáng tin cậy cho ngành công nghiệp vi mạch logic toàn cầu trong những năm tới."

Bất chấp lời phủ nhận, theo hai nguồn tin thân cận với Sáng kiến này được dẫn lời bởi The Information, TSMC đã bắt đầu chuẩn bị kế hoạch sản xuất 3D DRAM sau yêu cầu từ Nvidia, khách hàng lớn nhất của họ. Sáng kiến này được cho là do Hsu Kuo-chin, phó chủ tịch TSMC chịu trách nhiệm về đóng gói tiên tiến và là cựu lãnh đạo bộ phận tại Đài Loan của Micron, giám sát. Nỗ lực này diễn ra trong bối cảnh tình trạng thiếu hụt bộ nhớ lan rộng, biến bộ nhớ từ một loại hàng hóa thông thường thành tài sản chiến lược quyết định việc một công ty có thể giao sản phẩm cho khách hàng hay không.

Mặc dù TSMC làm việc chặt chẽ với các nhà sản xuất DRAM khi đóng gói bộ nhớ thành các hệ thống trong gói (SiP) cho khách hàng, công ty lại thiếu chuyên môn và năng lực sản xuất DRAM, chứ chưa nói đến 3D DRAM. Trong khi đó, 3D DRAM vẫn còn cách thời điểm ra mắt nhiều năm ngay cả đối với các hãng sản xuất bộ nhớ lớn, việc theo đuổi chiến lược 3D DRAM không thể giải quyết tình trạng thiếu hụt bộ nhớ trong ít nhất 5 năm tới.

Không giống như DRAM truyền thống sắp xếp các ô nhớ trên một mặt phẳng duy nhất, 3D DRAM đặt nhiều cấp độ ô nhớ theo chiều phương đứng để tăng dung lượng trên mỗi tấm wafer. Cả ba nhà sản xuất DRAM hàng đầu gồm Micron, Samsung và SK hynix đều đang thực hiện các dự án 3D DRAM của riêng họ. Tuy nhiên, chiến lược DRAM của Micron vẫn bao gồm ít nhất bốn công nghệ quy trình DRAM phẳng nữa trước khi 3D DRAM trở thành hiện thực.

Trong khi TSMC sở hữu các công nghệ quy trình logic tốt nhất ngành, việc sản xuất DRAM lại đòi hỏi các quy trình chế tạo hoàn toàn khác biệt mà TSMC sẽ phải tự phát triển nếu muốn làm bộ nhớ cho khách hàng. Hơn nữa, việc sản xuất 3D DRAM đòi hỏi các kỹ thuật chế tạo hoàn toàn khác để xây dựng nhiều lớp ô nhớ trong khi kiểm soát lỗi và duy trì tỷ lệ thu hồi sản phẩm chấp nhận được. Rất khó để phát triển một quy trình sản xuất 3D DRAM nếu không có sẵn công nghệ quy trình DRAM phẳng cạnh tranh, thứ mà TSMC hiện không có.

Một trong những lựa chọn để TSMC gia nhập thị trường DRAM là thâu tóm một nhà sản xuất bộ nhớ chuyên dụng nhỏ có cơ sở chế tạo riêng. Điều này sẽ mang lại cho TSMC một con đường đáng tin cậy để bước vào lĩnh vực sản xuất DRAM tiên tiến mà không cần phải phát triển công nghệ nhớ nền tảng và sở hữu trí tuệ từ con số không. Tuy nhiên, các nhà sản xuất nhỏ không sở hữu các nút DRAM hàng hóa tiên tiến, vì vậy TSMC vẫn sẽ cần đầu tư hàng tỷ USD và nhiều năm nghiên cứu phát triển để tạo ra công nghệ quy trình tiên tiến cho DRAM.

Dẫu vậy, việc gia nhập ngành sản xuất DRAM sẽ đẩy TSMC vào những rủi ro thị trường đáng kể. Tình trạng thiếu hụt bộ nhớ thường khuyến khích mở rộng năng lực sản xuất, cuối cùng tạo ra tình trạng dư cung, làm giảm giá bán và biên lợi nhuận. Sự bất định này chắc chắn khiến TSMC phải cân nhắc kỹ lưỡng trước khi bước chân vào con đường DRAM. Hơn nữa, tham gia vào mảng kinh doanh DRAM cũng có thể làm phức tạp thêm mối quan hệ của TSMC với các nhà sản xuất DRAM lớn nói chung, và SK Hynix nói riêng — hãng từng hợp tác với xưởng đúc này vào năm 2024 để sản xuất đế logic nền cho các dòng sản phẩm HBM thế hệ mới.

Việc TSMC tiềm năng gia nhập thị trường sản xuất DRAM cũng có thể dấy lên các câu hỏi về chống độc quyền, đặc biệt nếu hãng kết hợp vị thế thống trị trong sản xuất logic tiên tiến, vị thế dẫn đầu trong đóng gói chip tiên tiến và việc gia tăng sản xuất bộ nhớ. Các cơ quan quản lý có thể xem xét liệu sự tích hợp theo chiều dọc này có cho phép TSMC ưu ái các sản phẩm bộ nhớ của chính họ hay gây bất lợi cho các đối thủ cạnh tranh thiếu sự tích hợp tương tự. Mặt khác, việc tự phát triển DRAM của TSMC cũng có thể thúc đẩy cạnh tranh bằng cách mang đến thêm một nhà cung cấp vào thị trường hiện đang bị thống trị bởi chỉ ba nhà sản xuất.

Tuy nhiên, TSMC không nhất thiết phải sản xuất DRAM để tận dụng nhu cầu ngày càng tăng đối với bộ nhớ tiên tiến. Thay vào đó, hãng có thể chiếm lĩnh phần lớn hơn trong giá trị tạo ra từ DRAM bằng cách sản xuất các đế logic nền tinh vi cho HBM, tích hợp bộ nhớ với vi xử lý bằng công nghệ kết nối lai SoIC, và phát triển các giải pháp bộ nhớ tùy chỉnh cùng các đối tác như GUC và các nhà sản xuất DRAM tên tuổi. Cách tiếp cận này sẽ cho phép TSMC mở rộng sự hiện diện của mình trên thị trường bộ nhớ tiên tiến mà không cần đầu tư hàng tỷ USD để phát triển công nghệ quy trình DRAM cạnh tranh từ đầu hay xây dựng thêm các nhà máy trị giá hàng chục tỷ USD.