Liệu Nhật Bản có thể kịp thời vượt mặt TSMC trong cuộc đua này?
Cột mốc 2nm và Phí Shinkansen
Tờ Wall Street Journal (WSJ) nhận định Atsuyoshi Koike (74 tuổi) là biểu tượng cho nỗ lực trị giá hàng tỷ USD của Chính phủ Nhật Bản nhằm giành lại sự thống trị trong ngành công nghiệp bán dẫn mà họ từng dẫn đầu. Ông là người đứng đầu Rapidus, một công ty được nhà nước hỗ trợ với mục tiêu lớn lao: gia nhập nhóm các nhà sản xuất chip hàng đầu thế giới vào năm tới khi công ty bắt đầu sản xuất hàng loạt.
Ra đời vào năm 2022, Rapidus đã đạt được một cột mốc quan trọng vào tháng 7 vừa qua khi sản xuất thành công mẫu chip 2nm đầu tiên, hợp tác cùng IBM. Hiện tại, công ty đang gấp rút hoàn thiện cơ sở sản xuất đầu tiên tại đảo Hokkaido, miền Bắc Nhật Bản.
Theo kế hoạch, trong năm nay, Rapidus sẽ cung cấp cho các khách hàng tiềm năng những thông tin và công cụ cần thiết để bắt đầu thiết kế các loại chip mà họ mong muốn công ty sản xuất trong tương lai.
Tuy nhiên, việc sản xuất thành công một nguyên mẫu 2nm mới chỉ là bước đầu. Việc sản xuất những sản phẩm phức tạp và nhạy cảm này với số lượng đủ lớn để đảm bảo tính hiệu quả kinh tế là một thách thức vô cùng lớn.

Hiện nay, chip 2nm được xem là "tiêu chuẩn vàng" cho các bộ vi xử lý trong trung tâm dữ liệu AI, điện thoại thông minh và xe tự lái. TSMC (Đài Loan) và Samsung Electronics (Hàn Quốc) là những tên tuổi hiếm hoi có khả năng sản xuất chip 2nm ở quy mô công nghiệp.
Các chuyên gia trong ngành đánh giá, Rapidus còn một chặng đường dài để chứng minh với khách hàng rằng họ có đủ khả năng cạnh tranh với những ông lớn này.
Tuy nhiên, Koike tự tin rằng yếu tố khác biệt lớn nhất giúp Rapidus có thể cạnh tranh là tốc độ. Trong khi các nhà máy thông thường xử lý các tấm silicon theo từng lô, qua nhiều công đoạn in và khắc lớp, Rapidus sẽ xử lý từng tấm wafer riêng biệt và thực hiện ngay lập tức.
Koike kỳ vọng sẽ hoàn thành trong 15 ngày những công việc mà các nhà sản xuất khác phải mất đến 50 ngày. Với dịch vụ "siêu tốc" này, ông dự định thu thêm một khoản phí đặc biệt, giống như cách hành khách trả tiền cho vé tàu cao tốc Shinkansen của Nhật Bản.
"Tôi sẽ thu phí Shinkansen," Koike tự tin khẳng định về mô hình kinh doanh của mình.
Sửa chữa sai lầm trong quá khứ
Nhìn lại quá khứ, Nhật Bản từng dẫn đầu ngành bán dẫn trước khi bị Đài Loan và Hàn Quốc vượt mặt. Koike cho rằng các nhà sản xuất chip Nhật Bản đã quá bảo thủ và biệt lập, thay vì hợp tác với các công ty Mỹ để duy trì sức cạnh tranh.
"Đó là một sai lầm lớn," ông thừa nhận.
Để khắc phục sai lầm này, Rapidus đã hợp tác với IBM để tiếp nhận công nghệ và bí quyết sản xuất chip 2nm. Hiện nay, các kỹ sư của Rapidus đang được đào tạo cùng các chuyên gia IBM tại New York, chuẩn bị cho giai đoạn phát triển mạnh mẽ sắp tới.
Dù được hậu thuẫn mạnh mẽ, thách thức tài chính vẫn là một vấn đề lớn. Tính đến tháng 2 năm nay, công ty đã huy động được khoảng 1,7 tỷ USD, trong đó có hơn 600 triệu USD từ Chính phủ Nhật Bản cùng sự góp vốn từ những tên tuổi lớn như Sony, Toyota và NTT.
Tuy nhiên, Koike thừa nhận Rapidus sẽ cần thêm hàng chục tỷ USD nữa để đạt được quy mô sản xuất mục tiêu. Để so sánh, TSMC chỉ riêng trong năm nay dự kiến đầu tư lên tới 56 tỷ USD để đáp ứng nhu cầu chip toàn cầu.

Dẫu vậy, tham vọng của Koike không chỉ dừng lại ở Hokkaido. Ông đang nghiêm túc xem xét việc xây dựng một nhà máy sản xuất chip (fab) trên mặt trăng vào những năm 2040. Ông tin rằng môi trường chân không và trọng lực thấp của không gian sẽ giúp việc sản xuất chip dễ dàng và hiệu quả hơn.
"Tôi đang suy nghĩ về điều đó một cách rất nghiêm túc. Tất nhiên, tôi muốn cho mọi người thấy một tương lai tươi sáng, một giấc mơ lớn. Nhưng trước hết, chúng tôi phải đưa ra những dữ liệu thực tế, những kết quả thực tế. Đó mới là chìa khóa cho sự sống còn của công ty," vị CEO chia sẻ.
Trong bối cảnh kỷ nguyên AI đang bùng nổ, cuộc đua giành quyền kiểm soát công nghệ bán dẫn đang căng thẳng hơn bao giờ hết từ Mỹ, Trung Quốc cho đến Nhật Bản. Liệu "phí Shinkansen" và tinh thần võ sĩ đạo có giúp Rapidus lật ngược thế cờ? Câu trả lời sẽ dần được hé lộ khi dây chuyền sản xuất hàng loạt chính thức đi vào hoạt động vào năm tới.
*Nguồn: WSJ, Fortune
