Tổng quan về ngành bán dẫn chỉ trong 3 phút (Kỳ 1)

Ngành bán dẫn đóng vai trò then chốt trong kỷ nguyên công nghệ số, tác động mạnh mẽ đến mọi khía cạnh đời sống. Để giúp bạn hiểu rõ hơn về lĩnh vực này, bài viết này sẽ tóm tắt những thông tin thiết yếu từ cuốn sách “Bức tranh toàn cảnh ngành công nghiệp bán dẫn” của tác giả Kikuchi Masanori, một chuyên gia trong lĩnh vực này.

Cuốn sách cung cấp cái nhìn toàn diện về cấu trúc ngành, các công ty tham gia và xu hướng phát triển, giúp bạn dễ dàng nắm bắt kiến thức chuyên ngành, kể cả những người không chuyên về lĩnh vực này.

IDM: Thiết kế, sản xuất và bán hàng một cách đồng bộ

Trong ngành công nghiệp bán dẫn, IDM (Integrated Device Manufacturer) là những nhà sản xuất bán dẫn tích hợp. Họ tự thiết kế, sản xuất và bán các thiết bị bán dẫn. Intel, Samsung Electronics và Kioxia là những ví dụ điển hình của các công ty IDM. Xung quanh các doanh nghiệp IDM là hệ sinh thái các ngành liên quan khác.

Các bên liên quan trong ngành IDM: 

1. Nhà cung cấp EDA (EDA): là viết tắt của Equipment Data Acquisition hoặc Electronic Design Automation. Đây là nhóm các công ty cung cấp cho các nhà sản xuất IDM các công cụ thiết kế tự động hóa, hỗ trợ họ thiết kế chip bán dẫn từ cả khía cạnh phần cứng và phần mềm.

2. Nhà cung cấp IP (Intellectual Property): là công ty cung cấp tài sản trí tuệ dưới dạng các khối chức năng mạch tích hợp cho các nhà sản xuất IDM. Ngoài ra, khi phát triển và thiết kế IP, công ty cung cấp IP sử dụng các công cụ của nhà cung cấp EDA

3. Nhà sản xuất thiết bị: Cung cấp cho các nhà sản xuất IDM các thiết bị chuyên dụng để sản xuất bán dẫn.

4. Nhà sản xuất vật liệu: Cung cấp cho các nhà sản xuất IDM các loại vật liệu cần thiết để sản xuất bán dẫn.

Bức tranh tổng thể ngành bán dẫn lấy IDM làm trung tâm

Lý do Samsung và Intel mở rộng thêm vào lĩnh vực gia công bán dẫn (foundry)

Gần đây, những tập đoàn IDM lớn như Samsung Electronics và Intel cũng tham gia vào mảng gia công bán dẫn. Vậy lý do gì khiến những tập đoàn IDM khổng lồ này tập trung vào mảng gia công bán dẫn?

Lý do chính là: để tối ưu hết công suất dây chuyền sản xuất đắt đỏ – có trị giá hàng nghìn tỷ đồng, họ cần phải nhận gia công sản phẩm cho các công ty khác sản xuất ngoài sản phẩm của chính mình.

Hiện nay, Samsung Electronics là nhà gia công bán dẫn lớn thứ hai thế giới chỉ sau TSMC của Đài Loan. Tuy nhiên, họ lo ngại rằng TSMC đang tăng trưởng quá nhanh trong sản xuất bán dẫn, dẫn đến việc vị thế của họ trong ngành có thể bị suy giảm.

Tương tự Samsung, Intel cũng đang theo đuổi chiến lược này

Đặc biệt, Intel được cho là đóng vai trò tiên phong trong việc thực hiện chiến lược xây dựng và mở rộng sản xuất bán dẫn tại Mỹ. Một trong nhiều biện pháp quyết liệt nhằm trở lại vị trí dẫn đầu ngành sản xuất chất bán dẫn trong “Đạo luật CHIPS và Khoa học” của Mỹ.

Ngoài ra, một xu hướng mới trong lĩnh vực gia công bán dẫn là mô hình “System Foundry”. Theo mô hình này, bán dẫn được xem như một hệ thống và công ty sản xuất đảm nhiệm toàn bộ quy trình, bao gồm cả giai đoạn trước và sau của sản xuất bán dẫn để đáp ứng công nghệ tích hợp 3D (ba chiều) và công nghệ chip-let. Intel là một trong những nhà sản xuất đề xuất ý tưởng này.

Đáp lại, TSMC cũng đã bắt đầu thực hiện các động thái để đáp ứng xu hướng này. Họ đã thành lập trung tâm R&D 3DIC tại Tsukuba, Nhật Bản vào tháng 6/ 2022 để phát triển công nghệ back-end process tiên tiến.

Trong tương lai

Có thể thấy rằng, trong tương lai cuộc cạnh tranh trong lĩnh vực bán dẫn giữa các ông lớn chuyên sản xuất IDM như Samsung, Intel và TSMC là nhà máy gia công bán dẫn (foundry) “ông kẹ” sẽ trở nên rất gây gắt.

Nhìn vào những động thái gần đây của ngành công nghiệp bán dẫn, câu nói “lịch sử lặp lại” lại hiện lên trong tâm trí. Trước đây, ngành bán dẫn chỉ có IDM, nhưng sau đó đã xuất hiện gia công bán dẫn và OSAT (Outsourced Semiconductor Assembly and Test – gia công lắp ráp và thử nghiệm bán dẫn theo hợp đồng).

Tuy nhiên, cũng như quy trình tiền kỳ thì quy trình hậu kỳ cũng cần có sự đổi mới và chuyển đổi công nghệ, ví dụ như tập trung vào công nghệ 3D. Các nhà sản xuất IDM lớn như Intel và Samsung Electronics đang tập trung phát triển quy mô để đáp ứng nhu cầu này, trong khi các nhà gia công bán dẫn lớn như TSMC đang nỗ lực chuyển đổi thành IDM để duy trì vị thế cạnh tranh và đảm bảo sự tồn tại trong tương lai.

Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về ngành công nghiệp bán dẫn thì tham khảo kì 2 tại đây

Xem thêm: Thấy gì khi các Big Tech tiếp tục “đổ tiền” vào AI?