Apple đang toan tính điều gì khi mua 100 triệu chip tại Mỹ?

Thay vì đưa dây chuyền lắp ráp iPhone về Mỹ, Apple đang chọn một hướng đi khác: Đầu tư vào các lớp công nghệ nền tảng tạo nên thiết bị, đặc biệt là silicon, wafer và công nghệ đóng gói chip. Những dự án trải dài từ Arizona đến Texas và Houston cho thấy hãng đang từng bước xây dựng một chuỗi cung ứng bán dẫn nội địa cho các thành phần giá trị cao.

Đặt nền móng từ silicon và wafer

Trung tâm của chiến lược này là khu phức hợp của TSMC tại Phoenix, bang Arizona. Tổ hợp rộng khoảng 2.000 mẫu Anh dự kiến có 6 nhà máy sản xuất cùng hạ tầng hỗ trợ. Apple định vị mình là khách hàng chủ chốt khi dự kiến mua hơn 100 triệu chip từ các cơ sở của TSMC tại Arizona trong năm nay.

Theo David Tom, người phụ trách thu mua toàn cầu của Apple, công ty muốn mua càng nhiều sản lượng càng tốt từ nhà máy này.

Mặc dù vậy, khối lượng chip từ Arizona vẫn chỉ chiếm một phần nhỏ trong tổng nhu cầu toàn cầu của Apple. Tuy nhiên, quy mô đó đủ lớn để ảnh hưởng đến cách TSMC triển khai công nghệ tại Mỹ.

Nhà máy sản xuất chip của TSMC. Ảnh: WSJ

Apple vốn tự thiết kế chip và thường là một trong những khách hàng đầu tiên áp dụng các tiến trình sản xuất mới nhất của TSMC. Vai trò này giúp hãng góp phần thúc đẩy sản lượng và độ ổn định của các thế hệ công nghệ mới trước khi lan rộng sang khách hàng khác.

Về mặt kỹ thuật, các nhà máy tại Arizona hiện sản xuất chip trên tiến trình 4 và 5 nm. Trong khi đó, tại Đài Loan, TSMC đã vận hành các nhà máy sản xuất chip ở quy mô lớn hơn, bao gồm cả tiến trình 2 nm. Hệ thống tại Đài Loan gồm 4 nhà máy chính và 7 cơ sở nhỏ hơn, với tổng công suất hơn 100.000 wafer mỗi tháng. Những bộ xử lý ứng dụng cao cấp dùng cho iPhone và Mac mới nhất vẫn yêu cầu công nghệ tiên tiến này.

Tuy nhiên, các thiết bị của Apple không chỉ sử dụng một con chip duy nhất. Chúng tích hợp hàng chục chip khác nhau, và nhiều trong số đó có thể được sản xuất bằng các tiến trình đã hoàn thiện hơn tại Arizona. Đây là khoảng không gian để Apple từng bước chuyển một phần năng lực sản xuất silicon về Mỹ mà không ảnh hưởng đến các dòng sản phẩm chủ lực.

Nvidia cũng đang sử dụng nhà máy của TSMC tại Arizona để sản xuất một số bộ xử lý AI thế hệ Blackwell, vốn được xây dựng trên tiến trình ít tiên tiến hơn so với 2 nm.

Chuỗi cung ứng nội địa không dừng lại ở khâu gia công chip. Tại Sherman, bang Texas, GlobalWafers đã mở một cơ sở mới dài khoảng 400 mét để sản xuất wafer silicon 300 mm. Wafer là nền tảng để TSMC và các nhà sản xuất khác tạo ra hàng ngàn tỉ bóng bán dẫn.

Theo lãnh đạo hoạt động của GlobalWafers tại Mỹ, Apple đang khuyến khích các nhà sản xuất chip, trong đó có TSMC, mua wafer từ cơ sở này. Sự ủng hộ từ khách hàng lớn như Apple có thể giúp GlobalWafers đẩy nhanh kế hoạch mở rộng và tận dụng các ưu đãi thuế hiện có.

Wafer là nền tảng để TSMC và các nhà sản xuất khác tạo ra hàng ngàn tỉ bóng bán dẫn. Ảnh: TIỂU MINH

Hoàn thiện bằng đóng gói và lắp ráp máy chủ

Một phần quan trọng khác trong chuỗi sản xuất là công nghệ đóng gói tiên tiến. Tại Arizona, Amkor Technology đang phát triển 2 nhà máy đóng gói trên diện tích hơn 100 mẫu Anh, với tổng vốn đầu tư ước tính khoảng 7 tỉ USD cho toàn bộ dự án. Apple tham gia hỗ trợ tài chính cho dự án này, dù khoản đầu tư cụ thể không được công bố.

Khi cơ sở đầu tiên đi vào hoạt động từ năm 2027, Amkor sẽ nhận các wafer đã qua xử lý từ TSMC, cắt thành chip riêng lẻ và gắn các kết nối cần thiết để tích hợp vào bo mạch và module. Việc đặt năng lực đóng gói và kiểm tra gần nơi sản xuất wafer giúp giảm phụ thuộc vào vận chuyển xuyên biên giới, và hình thành quy trình sản xuất nội địa khép kín cho một số sản phẩm nhất định.

Ở khâu cuối cùng, Apple cũng đang thử nghiệm đưa một phần lắp ráp phần cứng điện toán hiệu năng cao về Mỹ. Tại Houston, hãng hợp tác với Foxconn vận hành dây chuyền lắp ráp các máy chủ AI, phục vụ cho các tính năng AI mới trên thiết bị. Hiện cơ sở này sản xuất khoảng 10 máy chủ mỗi giờ. Trước đây, Apple từng thử nghiệm lắp ráp Mac Pro tại Austin, Texas, nhưng sau đó thu hẹp do nhu cầu hạn chế và khó khăn về nhân lực.

Lần này, Apple dự kiến mở rộng hoạt động tại Houston để lắp ráp Mac mini. Công ty và Foxconn đang chuyển đổi một nhà kho lớn thành hơn 18.500 m2 không gian sản xuất. Theo các giám đốc điều hành, mô hình này bền vững hơn so với thử nghiệm trước đó, nhờ nhu cầu ổn định và dễ dự đoán hơn đối với Mac mini.

Tuy nhiên, Apple không có kế hoạch chuyển dây chuyền lắp ráp iPhone về Mỹ. Số lượng iPhone bán ra lớn hơn rất nhiều so với Mac mini, và chuỗi cung ứng hiện tại tại châu Á vẫn đóng vai trò trung tâm. Chiến lược của Apple tập trung vào các linh kiện, cụm lắp ráp và silicon tiên tiến, những thành phần được xem là then chốt cho khác biệt hóa sản phẩm và khả năng chống chịu của chuỗi cung ứng.

Trong 4 năm tới, Apple cam kết đầu tư hàng trăm tỉ USD tại Mỹ, bao gồm chi phí tiền lương, bán lẻ và các khoản đầu tư cho đối tác sản xuất. Các khoản này trải rộng từ sản xuất kính tại Kentucky, tái chế nam châm đất hiếm ở California, sản xuất wafer tại Texas, nhà máy TSMC tại Arizona đến khu phức hợp đóng gói của Amkor.

So với chuỗi cung ứng toàn cầu khổng lồ đang vận hành cho iPhone và các thiết bị khác, quy mô hiện tại tại Mỹ vẫn khiêm tốn. Tuy nhiên, những dự án đang được triển khai cho thấy Apple đang tận dụng sức mua của mình để tác động đến nơi phát triển và sản xuất các lớp công nghệ chip quan trọng nhất.

Thay vì thay đổi toàn bộ bản đồ sản xuất, hãng chọn cách gia cố những mắt xích có giá trị cao, nơi quyết định hiệu năng và lợi thế cạnh tranh lâu dài của sản phẩm.

Tiểu Minh