Fab 450mm sẽ đem lại vị thế độc tôn cho TSMC

Trong một buổi hội thảo tại Tokyo hồi đầu tháng này, CEO của TSMC tại Nhật Bản cho biết, chi phí xây dựng 1 fab 450mm sẽ gấp 25 lần 1 fab 150mm. Điều này sẽ tạo ra một khoảng cách cực lớn mà chỉ có rất ít đối thủ của hãng này có thể bù lấp được.

Bên cạnh đó, việc thu nhỏ được kích thước các transistor xuống node 20nm đồng thời tạo ra nhiều khó khăn khác mà phải tốn kém rất nhiều chi phí R&D, các đơn vị bán dẫn khác mới có thể đuổi kịp TSMC. Rõ ràng với đơn vị gia công bán dẫn lớn nhất thế giới, các lợi thế trên rất đáng để theo đuổi.
Khi cuộc chạy đua vũ trang về công nghệ ngày càng khốc liệt, sẽ chỉ còn một số ít các hãng “tay to” còn trụ lại được. Makoto Onodera, CEO của TSMC tại Nhật, phát biểu :

Vai trò của số ít những nhà sản xuất bán dẫn còn lại, bao gồm cả TSMC, sẽ mở rộng

So sánh với chi phí của 1 fab 150mm vào 1985 là 330 triệu USD, thì cái giá để có 1 fab 450mm sẽ > 8 tỷ USD (!), con số này cao hơn giá trị thực của rất nhiều hãng công nghệ tên tuổi trên thị trường.

Nhưng tại sao lại rất có ít hãng có thể cạnh tranh được với TSMC khi họ xây được fab 450mm ? Vấn đề không chỉ ở chi phí, mà còn là sự quan tâm của giới công nghiệp bán dẫn. Hiện chỉ có 3 đơn vị là Intel, Samsung và TSMC mong muốn điều này. Bản thân Intel, hiện không tham gia thị trường gia công, nên không gây ra nhiều nguy cơ cho TSMC. Samsung có tham gia vào mảng gia công, nhưng hãng này khá “bận rộn” với các sản phẩm do họ tự sản xuất, bao gồm các chip nhớ.

Theo bảng xếp hạng vị thế gia công bán dẫn, trong 2009, Samsung đứng vị trí thứ 9, với tổng doanh số thu về chỉ đạt 325 triệu USD. Con số quá nhỏ bé so với 8,99 tỷ của TSMC, đứng vị trí hàng đầu. Đứng thứ 2 là UMC, nhưng chưa tới 1/3 doanh số của TSMC – 2,82 tỷ. Thứ 3 là Chartered (đã bị Global Foundries – GF mua lại), đạt 1,54 tỷ. SMIC và GF dí sát nhau với doanh số lần lượt đạt 1,075 và 1,065 tỷ. Các đơn vị còn lại đều không ai có doanh số đạt 1 tỷ.

Từ danh sách xếp hạng trên, bạn có thể thấy không đơn vị nào có đủ doanh số của cả năm đáp ứng đủ kinh phí của 1 fab 450mm, trừ TSMC. Việc theo đuổi 1 fab như thế tương đương với đánh cược toàn bộ giá trị của công ty. Nếu TSMC xây dựng được 1 fab 450mm, hãng này rõ ràng có 1 vị thế độc tôn ít ai sánh được.

Chính vì thế mà đa số giới công nghiệp bán dẫn, rất ít người ủng hộ việc phát triển các công nghệ cần thiết cho 1 fab 450mm. Câu hỏi họ đặt ra là : phát triển để làm gì khi hầu như không ai sử dụng được nó ?

Heinz Kundert, CEO của SEMI khu vực châu Âu, từng nói :

Chúng tôi không cần nó (fab 450mm)

Applied Materials, một đơn vị sản xuất các thiết bị dùng trong dây chuyền bán dẫn, cho biết họ chưa làm bất kỳ món gì liên quan đến 450mm. SEMI đã thực hiện các nghiên cứu mà kết quả cho thấy fab 450mm sẽ không đạt nhiều thành công trong việc thu gọn chi phí sản xuất, trong khi đó cần tốn ~ 20 tỷ USD để phát triển các công nghệ cần thiết.

TSMC cũng dự đoán về mức tăng trưởng của ngành công nghiệp bán dẫn. Đơn vị này dự đoán thị trường sẽ tăng trưởng 30% trong năm nay, nhưng 2 năm tiếp theo sẽ chỉ còn 7%. 2 lý do mà TSMC dùng để giải thích cho sự suy giảm con số tăng trưởng trong các năm tiếp theo, gồm :

• Định luật Moore đạt đến giới hạn khi các khó khăn và chi phí cần thiết để thu nhỏ các transistor cũng như hạn chế tình trạng rò rỉ điện năng ngày càng nhiều hơn
• Giới công nghiệp bán dẫn đang chạm đến mức trần về chi phí, chiếm 20% chi phí dành cho thiết bị trong tổng chi phí sản phẩm cuối