Nvidia và TSMC khởi động sản xuất chip AI “Made in USA” đầu tiên tại Mỹ

Công ty thiết kế chip đồ họa và trí tuệ nhân tạo (AI) hàng đầu thế giới Nvidia vừa chính thức khởi động sản xuất hàng loạt dòng chip AI Blackwell – thế hệ vi xử lý tiên tiến nhất hiện nay – tại nhà máy của Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) ở bang Arizona, Hoa Kỳ. Đây được xem là một cột mốc lịch sử không chỉ với Nvidia và TSMC mà còn với chính sách công nghiệp của Mỹ, đánh dấu lần đầu tiên trong nhiều thập kỷ, một con chip quan trọng nhất thế giới được sản xuất trên đất Mỹ.

JENSEN HUANG: ĐÂY LÀ “MỘT KHOẢNH KHẮC LỊCH SỬ”

Phát biểu trong chuyến thăm cơ sở sản xuất mới của TSMC tại Arizona, ông Jensen Huang, nhà sáng lập kiêm Giám đốc điều hành của Nvidia, gọi đây là “một khoảnh khắc lịch sử”.

“Đây là lần đầu tiên trong lịch sử gần đây của Hoa Kỳ, con chip quan trọng nhất được sản xuất ngay tại Mỹ, bởi một nhà máy tiên tiến nhất – TSMC Arizona”, ông Huang nói. “Điều này phù hợp với tầm nhìn của Tổng thống Donald Trump trong việc tái công nghiệp hóa nước Mỹ, đưa sản xuất trở lại trong nước để tạo việc làm và khôi phục vị thế trong lĩnh vực công nghệ – ngành công nghiệp quan trọng nhất của thế giới hiện nay”.

Theo thông tin từ TSMC, giai đoạn đầu tiên của nhà máy Arizona – cơ sở sản xuất chip tiên tiến nhất của công ty bên ngoài Đài Loan – bắt đầu vận hành hàng loạt từ cuối năm 2024. Ba khách hàng lớn đầu tiên của nhà máy gồm Apple, Nvidia và AMD. Việc thiết lập dây chuyền sản xuất chip tiên tiến ở một khu vực hoàn toàn mới đòi hỏi quá trình kiểm định và tinh chỉnh kéo dài hàng tháng, từ việc cân chỉnh thiết bị, đào tạo nhân lực đến xác nhận chất lượng sản phẩm.

Song song với Nvidia, Intel – tập đoàn công nghệ Mỹ khác – cũng đã bắt đầu sản xuất chip theo tiến trình 18A, một trong những công nghệ tiên tiến nhất của họ, tại nhà máy ở Chandler, Arizona. Cả hai sự kiện này cho thấy Arizona đang trở thành trung tâm bán dẫn chiến lược của Hoa Kỳ.

TSMC cũng tuyên bố sẽ đẩy nhanh kế hoạch sản xuất chip 2 nanomet tại Mỹ – dòng chip được kỳ vọng sẽ trở thành nền tảng cho thế hệ siêu máy tính AI tiếp theo. Chủ tịch kiêm CEO của TSMC, ông C.C. Wei, cho biết công ty đang xem xét mở rộng đầu tư vượt mức 165 tỷ USD đã cam kết trước đó, và đã mua thêm đất để chuẩn bị cho các giai đoạn phát triển tiếp theo.

Ông Ray Chung, Giám đốc nhà máy TSMC Arizona, khẳng định việc có thể sản xuất chip Blackwell tại Mỹ là “một mốc son lịch sử”, đồng thời ghi nhận công lao của hơn ba thập kỷ hợp tác giữa Nvidia và TSMC. Dù vậy, theo các chuyên gia, một phần của quy trình hoàn thiện – như đóng gói và kiểm thử (packaging, testing) – vẫn sẽ được thực hiện tại Đài Loan, do Mỹ hiện chưa hoàn thiện toàn bộ chuỗi cung ứng bán dẫn tiên tiến trong nước.

THAM VỌNG KHÔI PHỤC VỊ THẾ SẢN XUẤT BÁN DẪN CỦA MỸ

Theo hãng tin Nikkei, việc TSMC và Nvidia sản xuất chip AI tại Mỹ không chỉ là thành công của riêng hai doanh nghiệp, mà còn là kết quả trực tiếp của chính sách công nghiệp lớn nhất của Washington trong nhiều thập kỷ qua – Luật CHIPS and Science Act, được Quốc hội Mỹ thông qua vào tháng 8 năm 2022.

Luật này được thiết kế nhằm tái thiết năng lực sản xuất bán dẫn nội địa sau nhiều thập kỷ Mỹ phụ thuộc vào châu Á – đặc biệt là Đài Loan, nơi chiếm tới hơn 90% sản lượng chip tiên tiến toàn cầu. Chính phủ Mỹ xem bán dẫn là hạ tầng chiến lược tương tự như dầu mỏ trong thế kỷ 20, có ảnh hưởng trực tiếp đến an ninh quốc gia, năng lực quốc phòng, và khả năng cạnh tranh trong các lĩnh vực mũi nhọn như trí tuệ nhân tạo, điện toán lượng tử và vũ khí hiện đại.

Luật CHIPS dành khoảng 52 tỷ USD hỗ trợ trực tiếp, bao gồm 39 tỷ USD cho sản xuất, 11 tỷ USD cho R&D, cùng tín dụng thuế đầu tư 25% cho các dự án xây dựng nhà máy hoặc sản xuất thiết bị bán dẫn. Những ưu đãi này đã tạo ra làn sóng đầu tư chưa từng có trong ngành chip Mỹ.

Theo Bộ Thương mại Mỹ, chỉ sau hai năm, hơn 16 nhà máy sản xuất chip mới đã được công bố hoặc khởi công trên khắp nước Mỹ, tạo hơn 115.000 việc làm mới trong lĩnh vực kỹ thuật và xây dựng. Các dự án trải rộng từ Arizona, Texas, Ohio đến New York – với sự tham gia của các tập đoàn lớn như TSMC, Intel, Samsung, Micron và GlobalFoundries.

Ngoài hỗ trợ tài chính, luật CHIPS còn đặt ra ràng buộc an ninh quốc gia nghiêm ngặt: các công ty nhận tài trợ không được mở rộng hoặc đầu tư sản xuất chip tiên tiến tại “các quốc gia đáng lo ngại” trong vòng ít nhất 10 năm. Mục tiêu là ngăn nguy cơ rò rỉ công nghệ và đảm bảo chuỗi cung ứng chiến lược tập trung ở các đồng minh tin cậy.

Các chuyên gia nhận định, với việc Nvidia – nhà thiết kế chip AI lớn nhất thế giới – và TSMC – nhà sản xuất chip hàng đầu – bắt đầu sản xuất tại Mỹ, Washington đã đạt được một thắng lợi mang tính biểu tượng. Chip Blackwell, vốn được sử dụng trong các hệ thống AI hàng đầu như siêu máy tính của Microsoft, Amazon hay Google, giờ đây mang nhãn “Made in USA”, thể hiện bước đi quan trọng trong hành trình “onshoring” sản xuất.

Tuy nhiên, hành trình khôi phục vị thế sản xuất chip của Mỹ vẫn còn nhiều thách thức. Thứ nhất, chi phí sản xuất tại Mỹ cao hơn 30–50% so với châu Á, khiến việc cạnh tranh về giá trở nên khó khăn. Thứ hai, nguồn nhân lực kỹ sư bán dẫn tại Mỹ chưa đủ lớn để đáp ứng nhu cầu mở rộng nhanh. Thứ ba, quy trình đóng gói tiên tiến (advanced packaging) – một mắt xích then chốt – vẫn chủ yếu tập trung tại Đài Loan và Hàn Quốc.

Mặc dù vậy, những nỗ lực hiện nay của Mỹ đã tạo ra hiệu ứng dây chuyền tích cực. Không chỉ khuyến khích sản xuất, chính sách còn thúc đẩy đầu tư vào đào tạo nhân lực, R&D và hệ sinh thái công nghiệp phụ trợ. Một số đại học như Arizona State, Purdue, và MIT đã mở chương trình đào tạo kỹ sư bán dẫn chuyên biệt, trong khi nhiều startup công nghệ trong lĩnh vực vật liệu, quang khắc và thiết bị sản xuất chip cũng bắt đầu nở rộ.

Ông Jensen Huang từng nhấn mạnh rằng: “Chúng ta đang bước vào kỷ nguyên mới của sản xuất – nơi AI và năng lực tính toán trở thành nền tảng cho mọi ngành công nghiệp. Việc đưa sản xuất chip AI tiên tiến trở lại Mỹ không chỉ là câu chuyện kinh tế, mà là câu chuyện về năng lực quốc gia”.