Intel: Chỉ cần đúng một quyết định sai, đánh rơi ngôi vương trong chưa đầy 10 năm

Hãy vào đề luôn. Gần 10 năm về trước, Intel, kẻ dẫn đầu thị trường gia công chip bán dẫn toàn cầu đã đưa ra một quyết định mang tính định mệnh đối với họ. Khi ấy có một công nghệ mới, gọi là in thạch bản EUV, extreme ultra violet, cho phép dùng ánh sáng để thực hiện quang khắc những transistor lên bề mặt silicon với khả năng thu nhỏ chưa từng có, tạo ra những con chip với sức mạnh xử lý cao hơn nhiều so với trước.

Ấy vậy nhưng, những nhà lãnh đạo của Intel khi ấy tin rằng phải mất nhiều năm để kỹ thuật quang khắc EUV trở nên hoàn thiện, và chọn cách ở lại với kỹ thuật họ đang ứng dụng khi ấy là DUV, Deep UltraViolet. Quyết định ấy, như đã nói, là một sai lầm định mệnh. Hậu quả của quyết định ấy đến tận bây giờ vẫn còn ám ảnh Intel, giữa thời điểm Intel đang nằm ở vị trí trung tâm trong kế hoạch thúc đẩy sản xuất chip xử lý công nghệ cao của chính phủ Mỹ.



Ở bên kia bờ Thái Bình Dương, TSMC bắt đầu ứng dụng EUV gia công chip bán dẫn từ năm 2019. Ngay lập tức, họ tạo ra bước nhảy vọt vượt xa kỹ nghệ gia công của Intel, để trở thành cái tên dẫn đầu ngành bán dẫn toàn cầu. Thậm chí Intel còn chẳng được đứng ở vị trí thứ hai, chỗ đó hiện giờ là của Samsung Foundry. Kết hợp với vài quyết định sai lầm khác, dĩ nhiên nhỏ hơn về hậu quả, giờ Intel và chính bản thân chính phủ Mỹ đang phải tìm mọi cách để bắt kịp hai cái tên ở châu Á.

Bà Ann Kelleher, giám đốc mảng phát triển công nghệ của Intel nói: “Thực sự rất dễ để nói rằng, nếu hồi ấy đưa ra quyết định khác thì…”

Canh bạc của Intel và tham vọng của chính phủ Mỹ

Theo kế hoạch đặt ra, cuối năm nay Intel mới bắt đầu sản xuất thương mại chip xử lý dựa trên kỹ thuật quang khắc EUV, chậm hơn TSMC những bốn năm, nhưng đó là một bước quan trọng để đưa Intel trở lại cuộc đua. Và chính Washington sẽ là những người lo lắng nhất, kỳ vọng Intel thành công nhất. Chính bản thân chính quyền tổng thống Biden cũng đang không chắc chắn nên bơm cho Intel nguồn kinh phí bao nhiêu để giúp họ, hay chính bản thân nước Mỹ, trở lại vị thế dẫn đầu thế giới về kỹ nghệ bán dẫn.

Năm ngoái, đạo luật CHIPS được thông qua, với khoản đầu tư 52 tỷ USD dưới dạng hỗ trợ trực tiếp cho nỗ lực mở rộng gia công bán dẫn, cũng như kích thích nghiên cứu phát triển sản phẩm. Ngoài con số này ra, trong vòng 8 năm nữa, những đơn vị và tập đoàn được hỗ trợ bởi đạo luật CHIPS còn được miễn giảm khoản thuế trị giá 24 tỷ USD. Đạo luật được thiết kế với mục đích quan trọng nhất, đó là đảo ngược xu thế suy giảm sản lượng chip bán dẫn Mỹ sản xuất. Con số hiện giờ là 12%, còn ở năm 1990, Mỹ chiếm 37% tổng sản lượng chip bán dẫn toàn cầu.



Đấy là quan điểm vĩ mô. Còn riêng với Intel, việc tụt hậu so với tốc độ phát triển kỹ nghệ gia công chip chỉ là một yếu tố. Họ còn đang phải đối mặt với những chuyển biến lớn về nhu cầu thị trường. Một ví dụ là nhu cầu chip xử lý AI, thứ mà Intel gần như không có. Những thay đổi ấy đe dọa tới doanh thu từ thị phần máy tính cá nhân và máy chủ doanh nghiệp của họ.

Cũng vì lý do ấy, bước chuyển để cạnh tranh trực tiếp với TSMC, lập ra IFS, Intel Foundry Services, trở thành một đơn vị gia công dịch vụ cho các đối tác, chính là thay đổi lớn nhất trong quá trình kinh doanh của Intel kể từ khi họ quyết định từ bỏ phát triển chip nhớ, chỉ phát triển và sản xuất chip vi xử lý, được đưa ra gần 4 thập kỷ trước.



Thứ khiến Intel gặp khó khăn hơn cả chính là những lỗ hổng tài chính xuất hiện ở đúng thời điểm họ tái cơ cấu, nỗ lực bắt kịp với những TSMC hay Samsung Foundry, thông qua những khoản đầu tư khổng lồ. Tháng 1/2023, lỗ hổng này khiến Phố Wall chao đảo, khi Intel đưa ra lời cảnh báo rằng doanh thu giảm 40% trong ba tháng đầu năm.

Đương nhiên, những điều đó luôn khiến những nhà đầu tư của Intel hoảng sợ. Đồng ý rằng kể từ đầu năm tới nay, giá cổ phiếu Intel đã hồi phục 22% giá trị. Nhưng so với hai năm về trước, giá một cổ phiếu chỉ còn một nửa. Điều đáng nói là, chỉ số Philadelphia, con số mô tả sức khỏe của ngành bán dẫn cũng chỉ giảm có 2%.

Tự mãn, và hậu quả

Ở trung tâm của những rắc rối Intel đang gặp phải luôn là lựa chọn sai lầm được đề cập ở đầu bài. Trong vòng nửa thế kỷ kể từ khi nhà sáng lập Gordon Moore đưa ra dự đoán lịch sử, được coi là “định luật” vào năm 1965, Intel luôn luôn giữ được lợi thế đi trước các đối thủ khác 2 năm.

Nhưng tới năm 2014, mọi thứ bắt đầu trở nên tồi tệ. Kế hoạch “thu nhỏ” chip xử lý, bề ngang chỉ 10nm trở thành một dự án vừa tốn thời gian vừa tốn kinh phí, tất cả chỉ vì các kỹ sư của Intel buộc phải tìm cách vượt qua những rào cản khi họ không ứng dụng kỹ thuật và thiết bị quang khắc EUV. Cái thời điểm năm nào cũng có chip “14nm+++” ấy khiến tiến trình kế tiếp của Intel, 7nm, tên thương mại Intel 4 được ra mắt chậm hơn kế hoạch 5 năm. Đấy còn là trong trường hợp Intel có thể đạt mục tiêu sản xuất thương mại chip Intel 4 vào nửa cuối năm nay.



Chỉ chưa đầy 1 thập kỷ, Intel từ chỗ đi trước cả ngành ít nhất 1 thế hệ tiến trình, trở thành cái tên đi sau những đối thủ khác cả một thế hệ tiến trình. TSMC bắt đầu gia công chip trên tiến trình N5 từ năm 2020. Hệ quả là những sản phẩm thương mại từ AMD và Nvidia, những cái tên thậm chí còn chẳng có fab, phải thiết kế chip rồi nhờ TSMC gia công, đã bắt đầu tấn công trực tiếp vào thị phần của chính Intel.

Bà Kelleher, cựu giám đốc mảng sản xuất cho rằng, để đưa Intel quay trở lại đúng quỹ đạo cần cả một quá trình gọi là thay đổi toàn bộ văn hóa tập đoàn. Một trong những bước đầu tiên là đối mặt với lối tư duy tự mãn trong quá trình nghiên cứu phát triển sản phẩm: “Vì chúng tôi từng ở vị thế dẫn đầu ngành, chúng tôi không có lối suy nghĩ mở như phần còn lại của ngành. Chúng tôi giờ không cần phải tự tạo ra mọi thứ nữa.”

Thay đổi lớn nhất so với quá khứ ở Intel hiện tại là đưa quy trình nghiên cứu trở nên cập nhật như phần còn lại của ngành, cho phép các kỹ sư ứng dụng những công nghệ thiết kế tự động do các đơn vị ngoài Intel phát triển.

Để giúp Intel bớt phụ thuộc vào những cải tiến quá lớn, dẫn đến việc chậm trễ trong quá trình phát triển, thứ đã từng xảy ra với tiến trình 10nm, hay giờ gọi là Intel 7, bà Kelleher đưa ra một cách tiếp cận khác. Vài phần của mỗi nền tảng chip xử lý có thể được ứng dụng lại, hoặc làm nền tảng cho những thế hệ chip kế tiếp.

Một trong số đó là PowerVia. Giải pháp cấp nguồn điện cho transistor từ mặt dưới tấm wafer để mở rộng không gian cho những transistor xử lý logic ở mặt trên được thiết kế cho những thế hệ CPU ra mắt sau này, nhưng hiện giờ đang được thử nghiệm dựa trên phần cứng thế hệ hiện tại.



Canh bạc tiếp theo của Intel là kiến trúc transistor mới nhất của họ kể từ năm 2011, gọi là GAA - Gate all around. Thiết kế này cho phép giảm điện năng rò rỉ khi kích thước, khoảng cách và mật độ transistor trên từng die chip thu nhỏ xuống đơn vị nhỏ hơn nano mét.

Nói một cách ngắn gọn, Intel đang kỳ vọng bà Kelleher tạo ra được bước chuyển thần tốc, 4 năm giúp Intel trải qua 5 tiến trình khác nhau, để tới năm 2025, Intel giành lại được vị thế dẫn đầu ngành bán dẫn. Hiện tại, một trong số 5 tiến trình ấy đã hoàn thành, đã có sản phẩm thương mại.

Tìm đường trở về vị trí cũ

Để hỗ trợ những thiết kế và tiến trình gia công chip mới, Intel đã công bố kế hoạch khởi công hàng loạt fab mới, với quy mô đủ để thuyết phục các nhà đầu tư về khoản tiền vốn khổng lồ rót cho những dự án này. Hiện tại họ đang có kế hoạch xây dựng hai fab ở Phoenix, Arizona. Hai fab nữa sẽ khởi công ở Ohio, và một trung tâm khổng lồ trị giá 17 tỷ Euro ở Đức. Con số này đồng nghĩa với việc, trung tâm nghiên cứu và sản xuất của Intel ở Đức là khoản đầu tư lớn nhất của Mỹ vào một quốc gia châu Âu kể từ sau thế chiến thứ 2.

Năm cái fab ấy đến giờ đã ngốn của Intel khoảng 60 tỷ USD. Chính phủ Đức thì đang muốn đẩy Intel mở rộng quy mô dự án của họ tại nước này, đổi lại là những hỗ trợ béo bở mà Intel đang yêu cầu.

Rõ ràng dồn hết sự hỗ trợ của chính phủ cho một công ty duy nhất không phải là cách nhanh nhất để biến Mỹ một lần nữa trở thành kẻ dẫn đầu cuộc đua bán dẫn. Hai năm trước, CSET có một báo cáo ước tính khoảng 55% tổng số chip xử lý được sử dụng tại Mỹ đều được làm ra tại các fab của TSMC. Intel chỉ chiếm 25% tổng sản lượng, và phần còn lại thì đến từ các fab của Samsung Foundry.



Theo CSET, cách tốt nhất để chia khoản tiền hỗ trợ từ đạo luật CHIPS là chia chúng ra đúng với tỷ lệ sản lượng chip mà một công ty tạo ra. Nếu làm theo cách này, Intel sẽ chỉ nhận được một nửa số tiền họ mong muốn từ chính phủ Mỹ. Bù lại, Intel sẵn sàng xây dựng những fab và trung tâm nghiên cứu mới, khiến chính phủ Mỹ sẵn sàng cấp cho họ nhiều tiền hơn.

Năm ngoái, TSMC mở rộng kế hoạch xây dựng fab gia công chip xử lý ở Arizona. Nhưng theo nhiều phân tích, sản lượng chip gia công tại đây chỉ là con số lẻ nếu so sánh với lượng chip tạo ra hàng ngày ở những fab đặt tại đảo Đài Loan của TSMC.

Vậy là nghiễm nhiên, Intel vẫn cứ là lá cờ đầu của ngành bán dẫn nước Mỹ. Mục tiêu chính mà bộ thương mại Mỹ đặt ra là tăng sản lượng chip gia công nội địa để cùng lúc củng cố cả kinh tế lẫn an ninh nước Mỹ. Vậy là Intel nghiễm nhiên trở thành trung tâm của cả kế hoạch ấy.

Vấn đề bây giờ là, ngay cả khi tốc độ phát triển tiến trình gia công, và xây dựng fab của Intel đáp ứng đúng kế hoạch, thì vẫn không có gì đảm bảo việc IFS sẽ có đủ khách hàng để vận hành có lãi những fab khổng lồ mà họ đang xây dựng.



Doanh số máy tính cá nhân, mảng chính của Intel đã sụt giảm nghiêm trọng sau quãng thời gian bùng nổ do tác động của đại dịch. Nhiều nhà phân tích phố Wall đều đồng tình rằng, những dự báo về tình hình phục hồi trong dài hạn của thị trường PC được Intel đưa ra không phải những con số thực tế. Tệ hơn, từ năm 2020, Apple đã dừng làm việc với Intel, tự phát triển chip xử lý riêng cho máy tính Mac. AMD thì tận dụng lợi thế dẫn đầu của TSMC để chiếm lấy khoảng 35% thị phần máy tính cá nhân.

Từng có thời, nhắc đến PC là nhắc đến Intel. Còn bây giờ, thị phần của họ đã bay hơi 30%. Đến cả những khách hàng trung thành nhất của họ cũng đang sẵn sàng bước tiếp. Michael Dell, CEO Dell Technologies nói: “Tôi nghĩ Intel thành công là điều quan trọng, họ luôn là một đối tác tuyệt vời. Nhưng nếu họ không thành công, chúng tôi sẽ chuyển sang dùng thứ gì đó khác. Cạnh tranh luôn là điều tốt.”

Ở mảng máy chủ, những con chip Xeon của Intel cũng gặp khó. Cả Google lẫn Amazon đều đang tự phát triển chip phục vụ hệ thống điện toán đám mây của riêng họ. Đấy còn chưa kể tới mảng chip AI, thứ chắc chắn sẽ biến Nvidia trở thành người thắng cuộc. Ngay ở thời điểm hiện tại, giá trị vốn hóa của Nvidia trong năm nay đã tăng 360 tỷ USD, đạt ngưỡng hơn 700 tỷ USD, còn giá cổ phiếu thì tăng 90%. Con số 360 tỷ USD tương đương 2.5 lần toàn bộ giá trị vốn hóa của Intel.



Nhưng ở khía cạnh ngược lại, ai cũng kỳ vọng Intel sẽ quay trở lại quỹ đạo xứng đáng của họ.

Giám đốc điều hành mảng chip xử lý di động của Qualcomm, Cristiano Amon nói nếu Intel thành công, đó sẽ là điều tốt cho nước Mỹ, vì điều đó đồng nghĩa với việc Qualcomm sẽ có thêm một lựa chọn để gia công chip xử lý.

Trở thành cái tên cạnh tranh với TSMC, Intel sẽ phải học rất nhiều thứ mới, bao gồm cả việc thuyết phục khách hàng chọn IFS, trong đó có cả việc khẳng định Intel sẽ không đặt lợi ích của họ lên trên hết nếu tình trạng khan hiếm chip xảy ra. Ấy là chưa kể tới việc cạnh tranh với một đối thủ đang làm việc vô cùng hiệu quả, chi phí vận hành chắc chắn thấp hơn Intel, không phải đối mặt với những giới hạn về chi phí hoạt động trên đất Mỹ.

Intel từng nói rằng, kết quả kinh doanh của IFS sẽ được công bố độc lập so với mảng phát triển sản phẩm thương mại, dù hiện giờ khách hàng duy nhất của IFS chính là Intel. Nhưng thời điểm những cái tên mạnh nhất ngành công nghệ chọn Intel vẫn còn cách chúng ta vài năm nữa.

Đối với những nhà hoạch định chính sách ở Mỹ, giảm phụ thuộc nước ngoài về chip bán dẫn đang là mục tiêu rất cấp bách, còn kế hoạch trở lại cuộc chơi của Intel thì lại diễn ra ở đường dài. Willy Shih, giáo sư trường quản trị kinh doanh thuộc đại học Harvard nhận định: “Intel mất 10 năm để đánh rơi vị thế dẫn đầu vào tay kẻ khác, còn nước Mỹ cũng đã từ bỏ nỗ lực giữ ngôi vương của ngành gia công bán dẫn trong suốt 3 thập kỷ qua. Đây là cuộc chơi đường dài, đến kỳ bầu cử tới cũng chưa chắc đã xong.”

Theo Financial Times