Elon Musk thừa nhận bản thân còn nhiều điều phải học về công nghệ chế tạo chip, nhưng tin rằng Tesla và SpaceX có thể tìm ra phương pháp sản xuất hiệu quả hơn thông qua việc cải tiến thiết bị và quy trình. Tham vọng này được đặt vào Terafab, dự án sản xuất chip AI quy mô lớn tại Texas (Mỹ).

Trong cuộc trò chuyện với Tesla Owners Silicon Valley ngày 10/10, Elon Musk thẳng thắn nói về những hạn chế trong hiểu biết của mình đối với ngành công nghiệp bán dẫn.

“Tôi hoàn toàn không biết cách chế tạo chip. Nhưng chúng tôi sẽ tìm ra cách”, Musk nói, theo bản ghi cuộc trò chuyện được công bố trực tuyến.

Ông cho biết chế tạo chip là một trong những công việc khó khăn nhất thế giới. Tuy nhiên, tỷ phú công nghệ tin rằng kinh nghiệm của Tesla và SpaceX trong thiết kế thiết bị, tự động hóa và tối ưu hóa quy trình sản xuất có thể giúp các công ty tìm ra hướng đi mới.

Musk thậm chí cho rằng ông sẽ thất vọng nếu các công ty của mình không thể tìm ra cách sản xuất chip tốt hơn những đơn vị hiện nay. Dù vậy, ông thừa nhận mục tiêu này có thể mất nhiều năm để hiện thực hóa.

Bắt đầu từ thiết bị có sẵn, sau đó tự cải tiến

Thay vì ngay lập tức phát triển toàn bộ công nghệ sản xuất mới, Musk cho biết Terafab sẽ bắt đầu bằng các thiết bị bán dẫn thông thường đang được ngành công nghiệp sử dụng. Đội ngũ dự án sẽ tìm kiếm những điểm nghẽn trong quy trình, điều chỉnh máy móc và cải thiện năng suất xử lý wafer - những tấm vật liệu bán dẫn được sử dụng để chế tạo chip. Nếu thiết bị hiện có không đáp ứng yêu cầu, các công ty sẽ cân nhắc phát triển máy móc chuyên dụng nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất.

Musk cho rằng cách tiếp cận này tương tự những gì Tesla và SpaceX từng thực hiện trong lĩnh vực ô tô và tên lửa. Thay vì chỉ phụ thuộc vào thiết bị từ bên ngoài, các công ty có thể tự thiết kế máy móc để giải quyết những hạn chế trong dây chuyền.

Theo Musk, trong những lần tham quan các nhà máy bán dẫn của Intel, Samsung và TSMC, ông nhận thấy nhiều cơ sở sử dụng thiết bị đến từ những nhà cung cấp tương tự nhau. Điều khiến ông chú ý là mức độ sử dụng thiết bị tùy chỉnh dường như không nhiều như tại các nhà máy của Tesla. Từ quan sát đó, Musk muốn thử nghiệm việc điều chỉnh máy móc và xây dựng thiết bị chuyên dụng để tăng thông lượng wafer.

Tuy nhiên, sản xuất chip không chỉ phụ thuộc vào máy móc. Các nhà sản xuất còn phải kiểm soát vật liệu, môi trường phòng sạch, độ chính xác của từng công đoạn và tỷ lệ chip đạt tiêu chuẩn. Đây là những thách thức mà Terafab sẽ phải giải quyết nếu muốn cạnh tranh với các nhà sản xuất bán dẫn lâu năm.

Terafab hướng đến tích hợp nhiều công đoạn sản xuất chip

Terafab là dự án được Musk công bố nhằm đáp ứng nhu cầu chip ngày càng tăng của các công ty do ông điều hành, trong đó có Tesla, SpaceX và xAI. Theo định hướng được công bố, khu phức hợp sẽ hướng đến việc tích hợp nhiều công đoạn trong cùng một địa điểm, từ sản xuất chip logic, bộ nhớ đến đóng gói và kiểm thử.

Musk kỳ vọng mô hình này giúp các kỹ sư rút ngắn thời gian giữa thiết kế và thử nghiệm sản phẩm. Khi cần điều chỉnh thiết kế chip, đội ngũ có thể nhanh chóng triển khai các vòng thử nghiệm tiếp theo thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào nhiều cơ sở sản xuất khác nhau.

Trong giai đoạn đầu, Tesla dự kiến xây dựng một cơ sở nghiên cứu và thử nghiệm bán dẫn tại Texas. Khoản đầu tư được Musk đề cập vào khoảng 3 tỷ USD, với công suất dự kiến vài nghìn wafer mỗi tháng. Mục tiêu của cơ sở này là thử nghiệm ý tưởng, kiểm chứng quy trình và đánh giá khả năng triển khai trong môi trường sản xuất thực tế. Đây chưa phải dây chuyền sản xuất hàng loạt có thể đáp ứng toàn bộ nhu cầu chip của các công ty liên quan.

Về công nghệ, Musk cho biết dự án dự kiến sử dụng quy trình 14A của Intel khi công nghệ này đủ trưởng thành. Tesla sẽ tập trung vào cơ sở nghiên cứu ban đầu, trong khi SpaceX được kỳ vọng đảm nhận giai đoạn mở rộng sản xuất quy mô lớn hơn.

Dù vậy, việc đưa quy trình tiên tiến vào sản xuất thương mại còn phụ thuộc vào tiến độ phát triển công nghệ, năng lực thiết bị và khả năng đạt tỷ lệ chip thành phẩm đáp ứng yêu cầu.

Musk khẳng định Tesla và SpaceX sẽ tự vận hành nhà máy

Một vấn đề khác thu hút sự chú ý là vai trò của các đối tác trong dự án Terafab. Ngày 7/10, Musk bác bỏ suy đoán cho rằng TSMC, nhà sản xuất chip theo hợp đồng lớn của Đài Loan, có thể tiếp quản việc xây dựng và vận hành toàn bộ khu phức hợp.

“Chúng tôi sẽ tự xây dựng và vận hành nhà máy. Không được có bất kỳ nghi ngờ nào về điều đó”, Musk viết trên mạng xã hội X.

Ông đồng thời để ngỏ khả năng TSMC thuê lại một phần cơ sở nếu muốn, nhưng nhấn mạnh việc này không đồng nghĩa hãng chip Đài Loan sẽ nắm quyền điều hành Terafab. Intel vẫn là đối tác công nghệ được công bố của dự án. Trước đó, CEO Intel Lip-Bu Tan cho biết công ty vẫn tiếp tục tham gia, trong bối cảnh xuất hiện thông tin Musk đang cân nhắc khả năng hợp tác với TSMC.

Tuy nhiên, vai trò cụ thể của từng đối tác trong việc cung cấp công nghệ, thiết bị và tổ chức sản xuất vẫn cần được làm rõ thêm.

Việc Tesla và SpaceX tự vận hành nhà máy sẽ đặt ra yêu cầu lớn về nhân lực và kinh nghiệm. Tesla đã phát triển các bộ xử lý AI phục vụ xe tự lái, nhưng thiết kế chip khác đáng kể so với việc trực tiếp chế tạo chúng trong một nhà máy bán dẫn tiên tiến.

Một dây chuyền sản xuất chip phải phối hợp nhiều công đoạn có độ chính xác rất cao. Chỉ sở hữu thiết bị hiện đại chưa đủ để bảo đảm năng suất, chất lượng và chi phí cạnh tranh.

Tham vọng lớn, nhưng thách thức không nhỏ

Terafab phản ánh nỗ lực của Musk nhằm giảm sự phụ thuộc vào các nhà cung cấp bên ngoài trong bối cảnh nhu cầu chip AI phục vụ xe tự lái, robot hình người và hệ thống tính toán của SpaceX được dự báo tăng lên.

Nếu thành công, dự án có thể giúp các công ty của Musk chủ động hơn trong việc thiết kế, thử nghiệm và cung ứng chip. Khả năng tích hợp nhiều công đoạn cũng có thể tạo điều kiện cho việc cải tiến sản phẩm nhanh hơn.

Dẫu vậy, ngành công nghiệp bán dẫn đòi hỏi kinh nghiệm tích lũy qua nhiều năm. Những doanh nghiệp như Intel, Samsung và TSMC đã đầu tư lâu dài vào công nghệ, thiết bị, đội ngũ kỹ thuật và quy trình kiểm soát chất lượng.

Việc Musk thừa nhận còn nhiều điều phải học không có nghĩa Terafab chắc chắn thất bại. Tuy nhiên, phát biểu này cho thấy khoảng cách giữa tham vọng tự sản xuất chip và năng lực thực tế mà dự án cần xây dựng.

Terafab sẽ phải chứng minh rằng kinh nghiệm tự động hóa và tối ưu hóa sản xuất của Tesla, SpaceX có thể chuyển hóa thành năng lực chế tạo bán dẫn hiệu quả. Đây cũng là yếu tố quyết định liệu dự án có thể trở thành một mắt xích quan trọng trong chiến lược AI của Musk hay không.

 - Nguồn: Tesla Owners Silicon Valley