Tại sự kiện về gia công chip đầu tiên của Intel, Intel Foundry Direct Connect, ở San Jose (bang California, Hoa Kỳ) ngày 21-2-2024,Tập đoàn Intel chính thức ra mắt Intel Foundry, mảng kinh doanh gia công chip hệ thống (Systems Foundry) để phục vụ cho kỷ nguyên AI. Hãng cũng công bố lộ trình mở rộng tiến trình sản xuất nhằm thiết lập vị thế dẫn đầu trong giai đoạn sau của thập niên này, với mục tiêu cụ thể là trở thành nhà gia công đúc chip số 2 trên thế giới vào năm 2030. Intel đã nhấn mạnh động lực khách hàng và sự hỗ trợ từ các đối tác trong hệ sinh thái, bao gồm Synopsys, Cadence, Siemens và Ansys, những công ty đã sẵn sàng để đẩy nhanh quá trình thiết kế chip cho khách hàng của Intel Foundry thông qua các công cụ, quy trình thiết kế, các danh mục sở hữu trí tuệ đã được xác thực phù hợp với công nghệ đóng gói tân tiến và tiến trình sản xuất node Intel 18A của Intel.

Sự kiện Intel Foundry Direct Connect đã quy tụ các khách hàng, các đối tác trong hệ sinh thái và những công ty hàng đầu trong ngành. Trong số khách mời có bà Gina Raimondo – Bộ trưởng Thương mại Hoa Kỳ, ông Rene Haas – CEO của Arm, ông Satya Nadella – CEO của Microsoft, ông Sam Altman – CEO của OpenAI, và nhiều nhà lãnh đạo công nghệ khác.

Ông Pat Gelsinger, CEO của Intel, tại sự kiện ra mắt Intel Foundry ở San Jose ngày 21-2-2024.

Ông Pat Gelsinger, CEO của Intel, chia sẻ: “AI đang thay đổi thế giới và cách chúng ta định nghĩa về công nghệ và chất bán dẫn để hỗ trợ sức mạnh ngược lại cho chính AI. Điều này đã mang đến cơ hội chưa từng có cho những nhà thiết kế chip sáng tạo nhất trên thế giới và cho Intel Foundry, nhà máy gia công chip hệ thống (system-on-chip) đầu tiên trên thế giới phục vụ cho kỷ nguyên AI. Khi đồng hành cùng nhau, chúng ta có thể tạo ra những thị trường mới và thực hiện một cuộc cách mạng để thay đổi cách thế giới sử dụng công nghệ nhằm cải thiện cuộc sống của mọi người.”

Đi sau và được cho là chậm chân hơn trong thị trường gia công chip, nhưng Intel đã “đột phá” ngay vào lĩnh vực chuyên biệt nóng nhất hiện nay và mang tính tương lai là AI để tạo ra sự khác biệt. Intel cho biết họ kỳ vọng Intel Foundry sẽ đạt tổng giá trị các hợp đồng gia công chip lên đến 15 tỷ USD, tăng so với mức 10 tỷ USD mà các nhà đầu tư mong đợi.

Lộ trình cải tiến tiến trình chip sẽ không còn gói gọn trong “4 năm 5 tiến trình” (5N4Y)

Lộ trình mở rộng công nghệ tiến trình (process technology) của Intel đã được bổ sung thêm node Intel 14A vào kế hoạch sản xuất chip tân tiến của hãng (theo lộ trình là năm 2026) bên cạnh một số nâng cấp chuyên biệt khác. Intel cũng xác nhận rằng lộ trình  4 năm, 5 tiến trình (five-nodes-in-four-years, 5N4Y) của hãng vẫn theo đúng lộ trình và sẽ cung cấp giải pháp cấp điện cho chip từ mặt dưới (backside power solution) đầu tiên trong ngành. Các lãnh đạo của công ty kỳ vọng Intel sẽ lấy lại vị thế dẫn đầu về tiến trình với Intel 18A vào năm 2025.

Lộ trình mới của Intel bao gồm ba cải tiến lớn cho các công nghệ tiến trình Intel 3, Intel 18A, và Intel 14A. Lộ trình này cũng bao gồm Intel 3-T được tối ưu hóa thông qua kết nối xuyên chip (through-silicon via, viết tắt là TSV) để phục vụ cho các thiết kế đóng gói 3D tân tiến. Tiến trình này sẽ sớm đi vào giai đoạn sẵn sàng để sản xuất. Intel cũng nhấn mạnh các node tiến trình đã hoàn thiện (mature process nodes), bao gồm các node 12nm mới được đồng phát triển với UMC vốn đã được công bố vào tháng trước. Những cải tiến này được lên kế hoạch nhằm hỗ trợ các khách hàng phát triển và tạo ra sản phẩm phù hợp với nhu cầu riêng biệt của mình. Intel Foundry dự kiến sẽ giới thiệu một tiến trình (node) chip mới sau mỗi hai năm và đưa ra các cải tiến về tiến trình trong suốt chặng đường phát triển. Tất cả nhằm cung cấp cho khách hàng một lộ trình đổi mới liên tục các sản phẩm của mình dựa trên công nghệ tiến trình hàng đầu từ Intel.

Một con chip hệ thống (system-on-chip, SoC) được sản xuất thử nghiệm tại nhà máy Intel fab ở Chandler (bang Arizona, Hoa Kỳ) hồi tháng 12-2023.

Thiết kế chip mới của Microsoft trên tiến trình Intel 18A

Các khách hàng đang ủng hộ cách tiếp cận gia công chip hệ thống dài hạn của Intel. Ông Satya Nadella, Chủ tịch kiêm CEO của Microsoft, cho biết Microsoft đã chọn một thiết kế chip mới của mình để sản xuất trên tiến trình Intel 18A. Ông Nadella chia sẻ: “Chúng ta đang trong quá trình chuyển đổi nền tảng vô cùng thú vị. Điều này sẽ thúc đẩy tăng năng suất của mọi tổ chức, cũng như toàn bộ ngành. Để tầm nhìn này thành hiện thực, chúng ta cần một nhà cung cấp chất bán dẫn với những công nghệ ưu việt nhất, hiệu năng cao nhất, và chất lượng tốt nhất. Đây chính là lý do chúng tôi rất vui mừng khi hợp tác với Intel Foundry, cũng như tại sao chúng tôi lựa chọn thiết kế chip mà chúng tôi dự định sẽ sản xuất trên tiến trình Intel 18A.”

Mặc dù cả hai công ty đều không chỉ rõ chip tùy chỉnh do Microsoft thiết kế cho Microsoft sẽ được sử dụng vào mục đích gì, nhưng theo Bloomberg ngày 21-2-2024, Microsoft đã lên kế hoạch thiết kế nội bộ (chip nhà trồng được – Home-Grown Processor) cho cả bộ xử lý (processors) và bộ tăng tốc AI (AI accelerators).

Intel Foundry sở hữu nhiều thiết kế thành công trên nhiều thế hệ tiến trình, bao gồm Intel 18A, Intel 16, và Intel 3. Ngoài ra, Intel Foundry cũng có lượng khách hàng lớn đang khai thác năng lực ASAT của Intel Foundry, bao gồm quy trình đóng gói tân tiến.

Cách tiếp cận chip hệ thống tạo nên sự khác biệt của Intel Foundry trong kỷ nguyên AI

Phương án gia công chip hệ thống của Intel cung cấp khả năng tối ưu hóa toàn bộ chuỗi, từ mạng lưới nhà máy đến phần mềm. Intel và hệ sinh thái của hãng trao quyền cho khách hàng đổi mới trên toàn bộ hệ thống thông qua việc cải tiến công nghệ liên tục, thiết kế mẫu tham khảo và các tiêu chuẩn mới.

Ông Stuart Pann, Phó Chủ tịch cấp cao của Intel Foundry tại Intel, cho biết: “Chúng tôi đang cung cấp một xưởng đúc gia công đẳng cấp thế giới, được vận hành bởi một nguồn cung cấp linh hoạt, bền vững và an toàn hơn, cùng với các khả năng mạnh mẽ của các hệ thống chip. Kết hợp những thế mạnh này mang lại cho khách hàng mọi thứ họ cần để thiết kế và cung cấp giải pháp để chạy những ứng dụng phức tạp nhất.”

Một tấm wafer với công nghệ xếp chồng 3D stacked Foveros được sản xuất tại nhà máy Intel fab ở Hillsboro (bang Oregon, Hoa Kỳ) hồi tháng 12-2023.

Nhà máy gia công chip hệ thống mang tính toàn cầu, linh hoạt, bền vững hơn và đáng tin cậy

Các chuỗi cung ứng linh hoạt cũng cần phải ngày càng bền vững hơn và Intel ngày 21-2-2024 đã chia sẻ mục tiêu của hãng về việc trở thành nhà máy gia công mang tính bền vững cao nhất trong ngành. Trong năm 2023, ước tính sơ bộ cho thấy Intel sử dụng 99% điện tái tạo trong các nhà máy trên toàn cầu. Tại sự kiện ra mắt Intel Foundry, Intel tái khẳng định cam kết sử dụng 100% điện tái tạo trên toàn thế giới, sử dụng nước hiệu quả, và không tạo ra rác thải vào năm 2030. Intel cũng củng cố cam kết đạt không phát thải khí nhà kính (net-zero) Phạm vi 1 (Scope 1) và Phạm vi 2 (Scope 2) vào năm 2024 và đạt phát thải ròng bằng 0 Phạm vi 3 cao nhất vào năm 2050.

Với sự ra mắt Intel Foundry gia công chip cho khách hàng, Intel trở thành đối thủ cạnh tranh trực tiếp với Taiwan Semiconductor Manufacturing Co – TSMC của Taiwan, hiện đang là nhà gia công chip số 1 thế giới. Theo số liệu của TrendForce, TSMC chiếm 58% thị phần trên thị trường gia công chip toàn cầu trong quý 3-2023.

Theo hãng tin REUTERS, trong nhiều thập kỷ qua, với hệ thống nhà máy tại nhiều nước trên thế giới, Intel chỉ sản xuất chip cho riêng mình và sử dụng vị trí dẫn đầu trong sản xuất để tạo ra một chu trình trong đó họ tạo ra những con chip có hiệu năng dẫn đầu ngành và tính giá cao cho chúng. Ngược lại, tỷ suất lợi nhuận đó đã giúp tài trợ cho những tiến bộ trong sản xuất. Nhưng khi Intel mất đi vị trí dẫn đầu về sản xuất, chip của họ trở nên kém cạnh tranh hơn và tỷ suất lợi nhuận sụt giảm, làm mất đi nguồn tài chính cho sự phục hồi sản xuất.

Tham khảo: Intel Launches World’s First Systems Foundry Designed for the AI Era.

B.N.M.

Nguồn do Intel cung cấp.