Elon Musk sẽ xây dựng nhà máy chip lớn, Tesla có thực sự tự sản xuất chip không?

Elon Musk muốn tự xây dựng nhà máy chip TeraFab

Phượng Hoàng Khoa học Công nghệ ngày 4 tháng 2, nhà báo June Yoon của tạp chí Financial Times Anh quốc đã viết rằng, giá trị thị trường của Tesla đạt 1,3 nghìn tỷ USD cho thấy thị trường kỳ vọng tương lai của công ty này sẽ dựa nhiều hơn vào AI chứ không chỉ xe điện. Để đáp ứng kỳ vọng này, Tesla phải có quyền kiểm soát mạnh mẽ hơn đối với phần cứng hỗ trợ tự lái, robot và huấn luyện AI.

CEO Tesla Elon Musk cho biết, công ty do đó cần xây dựng và vận hành một nhà máy chip lớn gọi là “TeraFab” để sản xuất chip của riêng mình. Nhưng liệu Tesla có thực sự có thể tự sản xuất chip không?

Ý tưởng này nên tách ra khỏi các dự án lớn hơn của Musk. So với các dự án viễn tưởng như định cư sao Hỏa hay giao diện não-máy tính, xây dựng nhà máy chế tạo chip có thể dựa vào công nghệ hiện có đã thành thục.

Không nhất thiết phải là công nghệ tiên tiến nhất

Sự hoài nghi đối với các nhà mới gia nhập ngành phần lớn bắt nguồn từ một hiểu lầm: khi nói về chế tạo chip, người ta thường liên tưởng đến quy trình công nghệ tiên tiến 3nm và 5nm của TSMC để sản xuất các chip AI hàng đầu của Nvidia. Các loại chip cao cấp này đòi hỏi thiết bị tiên tiến nhất và kinh nghiệm thử sai tích lũy hàng chục năm. Theo tiêu chuẩn này, các nhà mới gia nhập dường như không có cơ hội thắng thế.

Tuy nhiên, so sánh như vậy cũng có vấn đề. Các công ty chế tạo chip không nhất thiết phải đạt trình độ quy trình tiên tiến nhất của TSMC mới có thể tồn tại. Thực tế, ngành công nghiệp chip tồn tại một vùng trung gian hẹp: các nhà mới có thể đạt yêu cầu kỹ thuật, đồng thời quy trình đủ mạnh để hỗ trợ tải trọng tính toán AI. Nếu nhà máy wafer của Tesla xây dựng, chắc chắn sẽ hướng tới công nghệ cũ khoảng 7nm. Giai đoạn công nghệ này được xem là cuối cùng của các thế hệ chip tiên tiến trước khi độ phức tạp và yêu cầu vốn tăng vọt.

TSMC bắt đầu sản xuất hàng loạt chip 7nm từ năm 2018, công nghệ này vẫn được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực AI và trung tâm dữ liệu. Dù chậm hơn vài năm, Tesla về nguyên tắc vẫn có thể sản xuất chip AI phù hợp cho tự lái và robot sinh học.

Thách thức lớn

Điều này có nghĩa là 7nm sẽ trở thành tiêu chuẩn phù hợp cho Tesla, nhưng không dễ dàng đạt được. Nó vẫn cần máy khắc cực tím của ASML, hệ thống điện, làm mát và xử lý nước quy mô lớn, các thiết bị chính xác hàng trăm chiếc, cùng khả năng đóng gói chip tiên tiến.

Quan trọng nhất, cần hàng trăm kỹ sư giàu kinh nghiệm trong giảm thiểu lỗi chip, loại nhân lực này hiện chủ yếu tập trung tại TSMC. Thông thường, sản xuất ban đầu mất ít nhất ba năm hoặc lâu hơn, trong đó tỷ lệ hao hụt vật liệu cao, cần trải qua quá trình thử sai dài mới có thể tạo ra sản phẩm khả dụng.

TSMC

Ngay cả khi Tesla có thể đạt đến ngưỡng công nghệ, dựa vào khả năng khả thi cũng chưa chắc đã tạo ra giá trị. Trong lĩnh vực chế tạo chip, tiêu chuẩn hiện tại là TSMC, công ty đã chi hơn 40 tỷ USD cho vốn đầu tư năm ngoái. Khoản đầu tư này hợp lý vì rủi ro được phân tán qua danh sách khách hàng lớn và hàng nghìn thiết kế, giúp bù đắp hao hụt sản xuất và thúc đẩy đổi mới công nghệ.

Tesla không thể sao chép mô hình này. Musk cho biết Tesla không có ý định bán chip ra thị trường toàn cầu. Không có đơn hàng toàn cầu, hoạt động kinh doanh chip trở thành hệ thống vận hành cố định với chi phí cố định, rất khó tránh khỏi thua lỗ cấu trúc. Các khoản đầu tư xây dựng nhà máy của TSMC tại Mỹ cho thấy, mỗi nhà máy wafer ít nhất cần 20 tỷ USD (kể cả trợ cấp). Khác với các tài sản công nghiệp khác, nhà máy chế tạo chip cần liên tục tái đầu tư để duy trì sức cạnh tranh. Ngay cả trong giả thuyết lạc quan nhất, thời gian thu hồi vốn cũng có thể kéo dài hàng chục năm.

Ngoài yếu tố kinh tế, rủi ro thực thi vẫn là thách thức lớn hơn. Dù Intel có kinh nghiệm hàng chục năm trong ngành, nhưng do lịch trình khắt khe và áp lực nội bộ, công ty này đã nhiều lần thất bại trong việc chuyển đổi sang chip 10nm từ giữa thập niên 2010, dẫn đến trì hoãn nhiều năm và mất vị thế dẫn đầu ngành mãi mãi.

Có tin đồn cho rằng, chất lượng xe điện của Tesla còn nhiều vấn đề như khe hở thân xe không đều, sửa chữa sau khi giao hàng, nhưng điều này chưa chắc phản ánh năng lực kỹ thuật kém. Tuy nhiên, điều này cho thấy công ty có xu hướng: vội vàng giao hàng khi quy trình sản xuất chưa hoàn toàn ổn định. Đối với ô tô, các lỗi này chủ yếu về ngoại hình và có thể sửa chữa. Nhưng trong lĩnh vực chế tạo chip, cách vận hành như vậy hoàn toàn không thể chấp nhận.

Các trường hợp thất bại

GlobalFoundries của Mỹ là một ví dụ đáng học hỏi khác. Sau khi mua lại mảng chip thua lỗ của IBM vào năm 2015, công ty này chỉ trong vòng ba năm đã kết luận: sản xuất chip tiên tiến không khả thi về mặt kinh tế.

Tesla sẽ phải đối mặt với cả hai loại rủi ro này: áp lực về văn hóa như Intel từng gặp, và thực tế kinh tế bất lợi khiến GlobalFoundries phải rút lui. Kinh nghiệm lịch sử cho thấy, sự kết hợp của hai rủi ro này dễ dẫn đến phá hủy giá trị, và hậu quả thường chỉ rõ sau khi đầu tư vốn đã hoàn tất.