Rapidus, liên doanh bán dẫn được dẫn được chính phủ Nhật Bản bảo trợ, đang đặt mục tiêu bứt phá để ghi tên mình vào hàng ngũ các nhà sản xuất chip hàng đầu thế giới.
Ông Atsuyoshi Koike nuôi tham vọng đưa dây chuyền sản xuất chip máy tính lên tận mặt trăng. Tuy nhiên, trước khi hiện thực hóa giấc mơ ngoài vũ trụ, ông phải chứng minh được năng lực thực thi ngay tại Trái đất này.
Koike là gương mặt đại diện cho nỗ lực trị giá nhiều tỷ USD của Nhật Bản nhằm giành lại vị thế trong ngành công nghiệp mà nước này từng thống trị. Ông dẫn dắt Rapidus, một công ty được chính phủ Nhật Bản hậu thuẫn với mục tiêu vươn lên vị trí dẫn đầu các nhà sản xuất chip toàn cầu và bắt đầu sản xuất hàng loạt vào năm tới theo kế hoạch.
Được thành lập vào năm 2022, Rapidus đã đạt được một cột mốc quan trọng vào tháng 7 khi sản xuất thành công nguyên mẫu chip 2nm đầu tiên bằng công nghệ đồng phát triển với IBM. Doanh nghiệp này cũng sắp hoàn thành cơ sở sản xuất đầu tiên tại đảo Hokkaido, phía bắc Nhật Bản.
Trong năm nay, Rapidus dự kiến sẽ cung cấp cho nhiều khách hàng tiềm năng những thông tin và công cụ cần thiết để họ bắt đầu thiết kế các loại chip mà họ muốn Rapidus sản xuất trong tương lai.
Việc tạo ra một nguyên mẫu 2 nm đã đủ phức tạp, nhưng sản xuất những sản phẩm tinh vi và nhạy cảm như vậy với số lượng đủ lớn để đạt hiệu quả kinh tế còn khó khăn hơn gấp bội.
Loại chip này hiện là “tiêu chuẩn vàng” cho các bộ vi xử lý được sử dụng trong các trung tâm dữ liệu trí tuệ nhân tạo (AI), điện thoại thông minh và xe tự lái. Chúng hiện chỉ được sản xuất ở quy mô lớn bởi các công ty dẫn đầu ngành như Công ty Sản xuất Chất bán dẫn Đài Loan (TSMC) và Samsung Electronics của Hàn Quốc.
Các chuyên gia trong ngành nhận định Rapidus vẫn còn một chặng đường dài để chứng minh với các khách hàng tiềm năng rằng họ có thể cạnh tranh với những gã khổng lồ như TSMC.
Như thể mục tiêu đó vẫn chưa đủ tham vọng, hoài bão dài hạn của Koike là xây dựng một nhà máy bán dẫn (thường được gọi là “fab”) trên Mặt Trăng. Ông tin rằng trọng lực thấp và môi trường chân không của không gian sẽ giúp việc sản xuất chip trở nên dễ dàng và năng suất hơn.
“Tôi đang suy nghĩ về điều đó một cách rất nghiêm túc”, ông nói. “Tất nhiên tôi muốn đưa ra ra một kế hoạch tuyệt vời, một giấc mơ lớn. Nhưng chúng tôi phải đưa ra được dữ liệu thực tế, kết quả thực tế. Đó là chìa khóa tại công ty chúng tôi”.
Nhật Bản không phải là quốc gia duy nhất cố gắng đưa việc sản xuất công nghệ chiến lược này trở lại nội địa từ giai đoạn sơ khai của AI. Tổng thống Donald Trump đã và đang thúc đẩy các nhà sản xuất chip toàn cầu như TSMC sản xuất chất bán dẫn tại Mỹ. Trong khi đó, Trung Quốc cũng đang đổ dồn đầu tư vào các nhà sản xuất trong nước.
Dưới thời Thủ tướng Sanae Takaichi, Tokyo đã tăng gấp đôi sự hỗ trợ của chính phủ cho công nghệ bán dẫn, một ngành công nghiệp mà Nhật Bản từng dẫn đầu trước khi bị các đối thủ như Đài Loan và Hàn Quốc vượt qua.
Koike cho biết các nhà sản xuất chip Nhật Bản đã trở nên quá khép kín và lẽ ra họ nên hợp tác với các công ty Mỹ để duy trì khả năng cạnh tranh.
“Đó là một sai lầm lớn”, ông nói. Rapidus đã tìm đến IBM, đơn vị cung cấp công nghệ và bí quyết then chốt cho công ty trong nỗ lực theo đuổi chip 2 nm. Các kỹ sư của Rapidus hiện đang đào tạo cùng các đồng nghiệp IBM tại New York.
Theo Koike, vũ khí giúp Rapidus tạo nên khác biệt so với các đối thủ chính là tốc độ, dù lợi thế này vẫn cần thời gian kiểm chứng. Khác với quy trình truyền thống tại các nhà máy bán dẫn vốn xử lý phiến silicon (wafer) theo lô qua các công đoạn quang khắc và ăn mòn, Rapidus sẽ áp dụng phương thức xử lý tức thời trên từng phiến đơn lẻ.
Koike kỳ vọng có thể rút ngắn chu kỳ sản xuất xuống còn 15 ngày (một bước nhảy vọt so với mức trung bình 50 ngày của các đối thủ) đồng thời áp dụng mô hình “phí dịch vụ hỏa tốc” tương tự như hệ thống tàu cao tốc Shinkansen của Nhật Bản. “Tôi sẽ thu phí theo tiêu chuẩn Shinkansen,” ông khẳng định.
Dù vậy, tất cả mới chỉ là giai đoạn khởi đầu. Sau vòng gọi vốn sơ khởi khi thành lập vào năm 2022, Rapidus đã huy động thêm khoảng 1,7 tỷ USD vào tháng 2 vừa qua, bao gồm khoản giải ngân hơn 600 triệu USD từ chính phủ Nhật Bản. Các cổ đông chiến lược từ khu vực tư nhân cũng quy tụ những tên tuổi lớn như Sony, Toyota và tập đoàn viễn thông NTT.
Koike thừa nhận Rapidus cần thêm hàng chục tỷ USD vốn đầu tư để hiện thực hóa quy mô sản xuất tham vọng. Để so sánh, ngân sách chi tiêu vốn (Capex) của “gã khổng lồ” TSMC dự kiến lên tới 56 tỷ USD chỉ riêng trong năm nay nhằm giải “cơn khát” chip toàn cầu.
Bên cạnh tổ hợp tiên phong tại Hokkaido, Koike dự kiến sẽ mở rộng mạng lưới nhà máy bán dẫn ngay khi các đơn hàng đổ về. Ông phác thảo một tương lai trong thập kỷ tới, nơi sự cộng tác giữa robot và con người sẽ trở thành nền tảng để cho ra đời các thế hệ bán dẫn kế tiếp.
Đối với kế hoạch chinh phục không gian, Koike tin rằng dự án này có thể đạt độ chín vào những năm 2040. Trong bối cảnh sứ mệnh Artemis II của NASA vừa hướng về phía cung trăng vào thứ Tư tuần trước với mục tiêu xây dựng căn cứ thường trực, giấc mơ của vị kỹ sư người Nhật có lẽ không còn là một ước mơ xa vời.
*Nguồn: WSJ-Anh Phương- Nhịp sống thị trường
