Chờ...

Intel đổ tiền vào siêu nhà máy chip bán dẫn để lấy lại vị thế

VOH - Ngoài 2 nhà máy tại bang Arizona, Intel đã lên kế hoạch xây dựng các cơ sở sản xuất chip tại Ohio và Magdeburg (Đức).

Hùng mạnh vào những năm 1980-1990 nhờ sản xuất CPU – thành phần cốt lõi trong cuộc cách mạng máy tính cá nhân, giờ đây Intel đang bị nhiều đối thủ vượt mặt, liên tục trì hoãn việc tung ra các sản phẩm mới.

Tháng 4/2023, Intel ghi nhận quý thua lỗ tồi tệ nhất trong lịch sử. Hãng còn cắt giảm cổ tức, sa thải nhân viên và giảm lương thương với mục tiêu đến năm 2025 sẽ có thể tiết kiệm 10 tỷ USD/năm.

Trong hành trình tìm lại vị trí dẫn đầu, Intel đổ rất nhiều tiền vào các siêu nhà máy nhằm giải quyết tình trạng thiếu hụt chất bán dẫn và củng cố lại vị thế cho nước Mỹ. Ngoài 2 nhà máy tại bang Arizona, Intel đã lên kế hoạch xây dựng các cơ sở sản xuất chip tại Ohio và Magdeburg (Đức).

Các siêu nhà máy khổng lồ có chiều dài gần bằng 4 sân vận động và được trang bị rất nhiều công nghệ tiên tiến, tối tân.

Intel đổ tiền vào siêu nhà máy chip bán dẫn để lấy lại vị thế 1
Bên trong một nhà máy của Intel ở Oregon - Nguồn: Intel

Chip bán dẫn tuy nhỏ nhưng đòi hỏi khoản đầu tư “khổng lồ” cho cả việc sản xuất chất bán dẫn và sản xuất chip.

Hai nhà máy sản xuất chất bán dẫn của Intel đặt tại thành phố Chandler và Hillsboro.

Intel chi mạnh tay cho quá trình xử lý chip phức tạp, chẳng hạn như tách chip từ tấm bán dẫn (wafer), tức fabricate, nguồn gốc của tên gọi ‘fab’ thường dùng cho các nhà máy bán dẫn.

‘Fab’ thiết kế chip trên từng wafer, sau đó dùng phương pháp khắc và lắng đọng hơi hóa học để kết nối bóng bán dẫn với nhau. Tối đa 25 wafer khi đó sẽ cùng di chuyển trên một hệ thống chạy tự động trên cao.

1 tấm wafer hoàn thành cần trải qua hàng ngàn công đoạn, tiêu tốn một khoảng thời gian tương đương 2 tháng. Với thời gian trên, Intel đang đối diện nguy cơ vượt mặt từ đối thủ lớn TSMC, đang đẩy nhanh tốc độ này trong những năm gần đây và cố gắng vận hành các ‘siêu fab’ có 4 dây chuyền sản xuất trở lên.

Đóng gói (packaging) cũng là khâu vô cùng quan trọng. Các công ty hiện đang phát triển công nghệ xếp chồng hoặc nối các chip với nhau để chúng có thể hoạt động như một con chip thống nhất. Theo The New York Times, Intel đã phát triển thành công công nghệ đóng gói mới có thể kết nối 47 chip độc lập thành một.

Ở các nhà máy sản xuất chip, Intel yêu cầu phải tuân thủ quy trình vệ sinh nghiêm ngặt hơn cả bệnh viện vì một hạt bụi siêu nhỏ cũng có thể ảnh hưởng đến quy trình sản xuất.

Toàn bộ nhà máy cũng được trang bị hệ thống lọc không khí, điều chỉnh nhiệt, độ ẩm cùng thiết bị chống rung đặc biệt bởi chỉ một chuyển động nhỏ cũng có thể khiến những cỗ máy đắt tiền vận hành sai lệch.

Quá trình lọc khí và chất lỏng cũng rất quan trọng. Các nhà máy của Intel trang bị một hệ thống quạt khổng lồ ở tầng cao nhất để đưa luồng không khí sạch lưu thông xuống khu lắp ráp chip.

Hỗ trợ cho việc chuẩn xác trong sản xuất từng con chip còn có hàng ngàn máy bơm, máy biến áp, tủ điện, ống dẫn và máy làm lạnh (chiller).

Một siêu nhà máy chip cần rất nhiều nước để làm sạch các tấm wafer. Theo The New York Times, 2 nhà máy của Intel tại thành phố Chandler, bang Arizona cần trung bình 41,6 triệu lít nước mỗi ngày. Nếu có thêm nhiều nhà máy, sự gia tăng nhu cầu sử dụng nước sẽ trở thành thách thức lớn mà Intel cần phải vượt qua, nhất là tại các bang thường xuyên xảy ra hạn hán như Arizona.

Intel cho biết nguồn nước phục vụ trong các nhà máy tại Chandler chủ yếu đến từ 3 con sông và hệ thống giếng phức tạp. Sau khi sử dụng xong, nước được chuyển về các cơ sở xử lý do Intel tài trợ để phân phối cho hoạt động tưới tiêu nông nghiệp và một số mục đích khác.

Để xây dựng các nhà máy mới trong tương lai, Intel cần khoảng 5.000 công nhân lành nghề trong suốt 3 năm cùng một lượng cực “khủng” cho các khoản khác. Chỉ tính riêng công trình tại Arizona cần đào khoảng 890.000 m3 đất, đổ hơn 445.000 m3 bê tông và sử dụng 100.000 tấn thép để gia cố nền móng, tức nhiều hơn cả vật liệu xây dựng tòa nhà cao nhất thế giới Burj Khalifa tại Dubai (UAE).

Xe ben và xe cần cẩu phục vụ xây dựng cũng phải đảm bảo tiêu chí công suất lớn, nhanh để kịp tiến độ.