TSMC bắt tay GlobalFoundries: Thỏa thuận 2 tỷ USD vá lỗ hổng chuỗi cung ứng chip AI tại Mỹ

Trong bối cảnh cuộc đua sản xuất bán dẫn tại Mỹ đang nóng chưa từng thấy, một mắt xích quan trọng của chuỗi cung ứng vừa được lấp đầy. GlobalFoundries — hãng sản xuất wafer có trụ sở tại Mỹ — vừa công bố thỏa thuận hợp tác trị giá 2 tỷ USD với TSMC nhằm củng cố năng lực sản xuất chất bán dẫn tiên tiến ngay trên lãnh thổ Mỹ.

Thỏa thuận xoay quanh công nghệ đóng gói tiên tiến

Theo thỏa thuận kéo dài nhiều năm, GlobalFoundries sẽ sản xuất silicon interposer — lớp đế silicon trung gian — cho gói đóng gói tiên tiến CoWoS (chip-on-wafer-on-substrate) của TSMC tại nhà máy ở Malta, bang New York.

Đây là chi tiết đáng chú ý bởi silicon interposer đóng vai trò then chốt trong sản xuất các tổ hợp chip đa die như GPU và bộ tăng tốc AI. Lớp đế này nằm bên dưới phần logic tính toán và bộ nhớ, cung cấp đường truyền dữ liệu giữa các chip nhanh hơn và tiết kiệm điện hơn nhiều so với đóng gói hữu cơ truyền thống.

Gần như mọi chip sử dụng bộ nhớ băng thông cao (HBM) hiện nay đều phụ thuộc vào một dạng interposer hoặc cầu nối liên kết nào đó để "khâu" các thành phần lại với nhau.

Vì sao đây là "lỗ hổng" của ngành chip Mỹ?

Đóng gói tiên tiến từ lâu đã trở thành nút thắt cổ chai lớn đối với tham vọng sản xuất chip nội địa của Mỹ. Một ví dụ điển hình: khi TSMC bắt đầu sản xuất GPU thế hệ Blackwell của Nvidia tại nhà máy ở Arizona, sản phẩm vẫn phải "đi một vòng" về Đài Loan để lắp ráp hoàn thiện rồi mới quay lại.

Hiện tại, TSMC đã ký hợp đồng với Amkor — nhà cung cấp dịch vụ đóng gói và kiểm thử thuê ngoài (OSAT) — để cung cấp dịch vụ đóng gói tương thích CoWoS tại Mỹ, đồng thời khởi công xây dựng cơ sở đóng gói tiên tiến của riêng mình ở Arizona. Tuy nhiên, cả hai cơ sở này dự kiến phải đến năm 2028 và 2029 mới đi vào hoạt động.

Về phía GlobalFoundries, hãng có kế hoạch mở rộng thêm công suất tại nhà máy Malta để đáp ứng nhu cầu, nhưng sản xuất khối lượng lớn cũng phải chờ đến nửa đầu năm 2028 là sớm nhất. Thỏa thuận dự kiến kéo dài 5 năm, kèm tùy chọn gia hạn khi cần thiết.

Không chỉ có một con đường

Dù CoWoS vẫn là điểm nghẽn với tham vọng sản xuất chip nội địa của Mỹ, đây không phải lựa chọn duy nhất — chỉ là phổ biến nhất.

Intel Foundry hiện đã cung cấp cả tiến trình tiên tiến lẫn công nghệ đóng gói tiên tiến tương đương CoWoS của TSMC. Đáng chú ý, công nghệ này tương thích với chip được sản xuất tại các nhà máy TSMC. Intel thường xuyên sử dụng chip do TSMC làm rồi đóng gói tại cơ sở của mình. Cách làm này đòi hỏi phải thiết kế linh kiện riêng cho gói đóng gói của Intel, nhưng nếu ưu tiên sản xuất chip tại Mỹ trở thành mục tiêu cấp bách, khách hàng không nhất thiết phải chờ các cơ sở của TSMC và Amkor đi vào hoạt động.

Ý nghĩa với thị trường và người dùng Việt Nam

Đối với Việt Nam — nơi đang nỗ lực vươn lên trong chuỗi giá trị bán dẫn toàn cầu — diễn biến này cho thấy đóng gói và kiểm thử (OSAT) đang ngày càng được xem là mắt xích chiến lược, chứ không chỉ là công đoạn phụ trợ. Các quốc gia muốn tham gia sâu hơn vào chuỗi cung ứng chip sẽ cần chú trọng đầu tư vào lĩnh vực này song song với việc thu hút các nhà máy wafer.

Sự dịch chuyển của các ông lớn như TSMC, GlobalFoundries và Intel cũng đồng nghĩa nhu cầu nhân lực kỹ thuật cao trong lĩnh vực bán dẫn sẽ tiếp tục tăng — một cơ hội dài hạn cho các kỹ sư và sinh viên công nghệ trong khu vực.