Những sai lầm đẩy Intel đến 'thập kỷ mất mát'

Dường như cái ngày Intel có thể trở về “thời đại hoàng kim” còn rất xa vời. Ngày 2/12, Intel bất ngờ thông báo CEO Pat Gelsinger về hưu và công ty đang gấp rút tìm kiếm người thay thế.

Những vấn đề của Intel, công ty từng đồng nghĩa với “Silicon Valley”, đã âm ỉ hàng thập kỷ và ông Gelsinger, người đảm nhận chiếc ghế CEO năm 2021, không thể giải quyết được điều đó. Trước khi ông nhận chức, Intel đã đánh mất lợi thế trong lĩnh vực sản xuất bán dẫn vào tay các đối thủ ngoại quốc như TSMC.

Intel từng là công ty bán dẫn lớn nhất nước Mỹ nhưng đã bị hàng loạt đối thủ qua mặt. Ảnh minh họa: Fortune

Trong cuộc họp báo cáo kết quả kinh doanh hồi tháng 4, ông Gelsinger thừa nhận: “Nhiệm vụ số 1 của Intel là đẩy nhanh nỗ lực thu hẹp khoảng cách công nghệ gây ra do hơn một thập kỷ thiếu đầu tư”.

Intel là cổ phiếu công nghệ có hiệu suất kém nhất S&P 500 năm nay, trong khi hai cổ phiếu hoạt động tốt nhất lại là Nvidia và Super Micro Computer.

Xét theo vốn hóa thị trường, Intel (96,91 tỷ USD) chỉ bằng 1/35 Nvidia (3,44 nghìn tỷ USD). Intel cũng đứng sau Qualcomm, Broadcom, Texas Instruments, AMD. Từng là hãng bán dẫn lớn nhất thế giới trong hàng thập kỷ, công ty đã bị Nvidia qua mặt từ năm 2023 sau nhiều quý doanh thu sụt giảm liên tiếp.

Trước khi từ chức, ông Gelsinger đặt cược vào việc thay đổi mô hình kinh doanh: Không chỉ sản xuất chip cho nhu cầu riêng mà cho cả các hãng khác, bao gồm Nvidia, Apple và Qualcomm.

Các công ty bán dẫn đều muốn có thêm đối tác sản xuất để giảm lệ thuộc vào TSMC. Trong khi đó, các chính trị gia Mỹ, bao gồm Tổng thống Joe Biden, gọi Intel là “nhà vô địch chip Mỹ” và đóng vai trò chiến lược trong chuỗi cung ứng chip trong nước. Với vị thế như vậy, Intel xứng đáng được “giải cứu”.

Tuy nhiên, tình cảnh hiện tại của Intel là do “tự bắn chân mình”. Sau khi bỏ lỡ làn sóng chip di động với việc iPhone ra mắt năm 2007, công ty lại đứng bên lề “cơn sốt” AI trong khi các hãng như Meta, Microsoft và Google lại đổ xô đến với Nvidia.

Bỏ lỡ iPhone

Lẽ ra iPhone đã dùng chip Intel. Khi Apple phát triển mẫu iPhone đầu tiên, CEO khi đó là Steve Jobs đến thăm CEO Intel khi đó là Paul Otellini, theo cuốn tiểu sử “Steve Jobs” của tác giả Walter Isaacson.

Họ thảo luận về cách Intel nên có mặt trên iPhone như thế nào. Khi iPhone được công bố, Apple quảng cáo thiết bị là chiếc điện thoại chạy hệ điều hành Apple Mac. Vì thế, sẽ là hợp lý nếu iPhone dùng chip Intel – thứ đang nằm trong các mẫu máy tính tốt nhất thời bấy giờ, bao gồm Mac.

Theo cố CEO Apple, công ty đã bỏ qua chip Intel vì họ quá “chậm” và cũng không muốn cùng con chip đó được bán cho các đối thủ của mình. Theo Isaacson, CEO Otellini cho biết hai bên không thống nhất được giá cả hay ai sẽ nắm tài sản sở hữu trí tuệ.

Do đó, thương vụ giữa Apple và Intel không bao giờ xảy ra. Apple đã lựa chọn Samsung cho iPhone 2007. “Táo khuyết” mua lại hãng bán dẫn PA Semi năm 2008 rồi giới thiệu chip tự phát triển năm 2010.

Chỉ trong vòng 5 năm, Apple xuất xưởng hàng trăm triệu iPhone. Tổng doanh số smartphone – bao gồm Android – vượt doanh số PC vào năm 2010. Ngày nay, gần như mọi smartphone hiện đại đều dùng chip dựa trên kiến trúc của Arm thay vì x86 của Intel nhờ tiêu thụ ít điện năng hơn, phù hợp với thiết bị cỡ nhỏ dùng pin.

Biến động giá cổ phiếu các hãng bán dẫn Nvidia, AMD và Intel từ tháng 1/2023 đến tháng 7/2024. Ảnh: Fortune

Những con chip nền Arm nhanh chóng được cải thiện nhờ khối lượng sản xuất khổng lồ và nhu cầu của một ngành công nghiệp đòi hỏi chip mới mạnh hơn, nhanh hơn mỗi năm. Apple bắt đầu đặt TSMC các đơn hàng lớn, bắt đầu từ chip A8 năm 2014. Những đơn hàng "khổng lồ" cung cấp ngân sách để xưởng đúc chip nâng cấp trang thiết bị và giúp TSMC qua mặt Intel.

Đến cuối thập kỷ, một số phép đo cho thấy những con chip di động nhanh nhất còn thể hiện tốt hơn chip PC của Intel trong vài tác vụ và tiết kiệm năng lượng hơn. Khoảng năm 2017, chip di động của Apple và Qualcomm bổ sung linh kiện AI có tên bộ xử lý thần kinh (NPU), nới rộng khoảng cách với chip Intel. Mẫu laptop đầu tiên trang bị chip Intel tích hợp NPU được xuất xưởng cuối năm ngoái.

Từ đó, Intel cũng đánh mất thị phần trong mảng kinh doanh chip PC cốt lõi vào tay những con chip trưởng thành từ cuộc cách mạng di động.

Apple ngừng sử dụng chip Intel trong PC từ năm 2020. Máy tính Mac hiện dùng chip nền Arm. Một số laptop Windows và ChromeOS cũng chuyển dịch sang Arm. Theo nhà phân tích Mikako Kitagawa của hãng nghiên cứu Gartner, Apple chiếm khoảng 10% thị phần chip PC.

Intel cũng nỗ lực xâm nhập thị trường smartphone, ra mắt chip di động Atom dựa trên kiến trúc x86 năm 2012 nhưng không thành công và khai tử năm 2015.

CNBC nhận định, thất bại di động tạo tiền đề cho “thập kỷ mất mát” của Intel.

Thua thiệt công nghệ

Nhiều bóng bán dẫn trên chip giúp thực hiện được nhiều phép tính hơn. Vi xử lý đầu tiên của Intel ra đời năm 1971 – mẫu 4004 – có khoảng 2.000 bóng bán dẫn. Hiện tại, con số lên tới hàng tỷ.

Các công ty bán dẫn đưa nhiều bóng bán dẫn lên chip hơn bằng cách thu nhỏ chúng. Kích thước của bóng bán dẫn đại diện cho “nút quy trình”. Số càng nhỏ càng tốt.

Intel 4004 sản xuất trên quy trình 10-micrometer. Ngày nay, chip tốt nhất của TSMC sản xuất trên quy trình 3-nanometer. Intel hiện dùng công nghệ 7-nanometer. Nanometer nhỏ hơn 1.000 lần so với micrometer.

Chip Intel Gaudi 3 của Intel được xem như thay thế giá rẻ cho chip AI của Nvidia. Ảnh: Shutterstock

Tự hào của các kỹ sư bán dẫn là cho ra đời bóng bán dẫn ngày càng nhỏ. Nicholas Brathwaite, quản lý tại hãng đầu tư mạo hiểm Celesta Capital – người từng làm việc tại Intel trong thập niên 80, cho biết các kỹ sư quy trình là viên ngọc quý của công ty. Người trong ngành dựa vào Định luật Moore do đồng sáng lập Intel Gordon Moore khởi xướng, theo đó sức mạnh tính toán sẽ tăng gấp đôi và rẻ hơn khoảng 2 năm/lần.

Mọi người kỳ vọng mỗi hai năm, Intel sẽ cho ra một quy trình mới và dành năm tiếp theo để tinh chỉnh thiết kế, công nghệ. Năm 2015, dưới sự dẫn dắt của CEO Brian Krzanich, quy trình 10nm của Intel bị trì hoãn và công ty vẫn tiếp tục bán chip 14nm. Theo các quan chức Intel, vấn đề nằm ở việc thiếu đầu tư, đặc biệt với các máy in thạch bản EUV của ASML.

Sự trì hoãn làm tình hình thêm phức tạp, khiến Intel bỏ lỡ hạn chót đối với quy trình tiếp theo, 7nm, đẩy giá cổ phiếu đi xuống, mở đường cho ông Gelsinger – một cựu kỹ sư Intel – lên nắm quyền.

Trong khi đó, AMD – đối thủ truyền kiếp của Intel trong mảng chip máy chủ và PC – lại giành lợi thế. AMD chỉ thiết kế chip rồi thuê TSMC hoặc GlobalFoundries sản xuất. TSMC không gặp vấn đề với quy trình 10nm hay 7nm, đồng nghĩa chip AMD có tính cạnh tranh hơn so với Intel.

Từ một cái tên vô danh trong làng chip máy chủ một thập kỷ trước, AMD chiếm hơn 20% thị trường năm 2022 và doanh số tăng 62%, theo hãng nghiên cứu Counterpoint. Cùng năm này, vốn hóa AMD vượt Intel.

Tiếp tục bỏ lỡ làn sóng AI

Bộ xử lý đồ họa hay GPU ban đầu được thiết kế cho các game máy tính phức tạp. Song, các nhà khoa học máy tính nhận thấy khả năng của nó trong việc chạy các tính toán song song mà thuật toán AI cần đến.

Sau khi OpenAI công bố ChatGPT cuối năm 2022, mọi người đổ xô mua GPU Nvidia, giúp doanh số tăng gấp ba trong năm 2023. Họ cũng chi tiền cho các máy chủ đắt đỏ.

Trong các máy chủ dựa trên GPU, họ kết hợp khoảng 8 GPU Nvidia với 1 CPU Intel. Trong các máy chủ đời cũ, CPU Intel luôn là linh kiện quan trọng và tốn kém nhất.

Gần đây, Nvidia giới thiệu GPU Blackwell mới, loại bỏ hoàn toàn Intel. Hai GPU B100 kết hợp với một chip nền Arm. Hầu hết GPU Nvidia dùng cho AI đều do TSMC sản xuất, sử dụng kỹ thuật tối tân.

Intel không có sản phẩm nào để cạnh tranh với GPU Nvidia mà chỉ có chip AI Gaudi 3. Công ty bắt đầu tập trung vào AI cho máy chủ năm 2018 khi mua lại phòng thí nghiệm Habana Labs. Chip sản xuất trên quy trình 5nm mà Intel chưa làm chủ được công nghệ nên phải dựa vào xưởng đúc bên ngoài.

Doanh thu kỳ vọng của Gaudi 3 là 500 triệu USD năm nay. Để so sánh, doanh thu chip AI thường niên của AMD vào khoảng 3,5 tỷ USD, còn mảng trung tâm dữ liệu của Nvidia – bao gồm GPU AI – được dự đoán khoảng 57 tỷ USD nửa sau năm nay.

Dù vậy, Intel nhìn thấy một cơ hội và có thể xoay chuyển câu chuyện AI nếu trở thành nhà sản xuất chip AI cho các hãng khác, bao gồm Nvidia. Mỹ đã cấp tài trợ 7,865 tỷ USD cho Intel theo Đạo luật CHIPS và Khoa học để mở rộng sản xuất và bảo đảm vai trò lãnh đạo công nghệ trong ngành bán dẫn.

(Tổng hợp)

Du Lam