Ngành công nghiệp chip toàn cầu đang đứng trước ngưỡng cửa thay đổi lớn. Theo bài báo đăng trên People's Daily Finance ngày 12/7/2026, một loạt công nghệ đột phá có thể định hình lại cách sản xuất chip tiên tiến trong vòng 5 năm tới, phá vỡ thế độc quyền của ASML – công ty Hà Lan hiện nắm giữ công nghệ quang khắc cực tím (EUV) – vốn sản xuất vỏn vẹn 44 máy vào năm 2024 và 48 máy vào năm 2025, mỗi máy có giá 400 triệu USD và cần 250 kỹ sư lắp đặt trong 6 tháng.

Vì sao ngành chip hiện tại dễ tổn thương?

Chuỗi cung ứng chip toàn cầu tập trung và mong manh, phụ thuộc vào một số ít công ty. Công nghệ EUV hiện tại sử dụng bước sóng 13,5 nm (khoảng 50 nguyên tử silicon), đòi hỏi máy móc cực kỳ phức tạp với gương chính xác, plasma 400.000°C và laser công suất cao bắn 50.000 lần/giây. Sản lượng máy EUV năm 2023 là 53 máy, 2024 là 44 máy, 2025 là 48 máy. Tuy nhiên, lịch sử cho thấy các gã khổng lồ như Xerox, IBM, AT&T từng bị thách thức bởi các công ty mới nổi với chi phí thấp hơn và nguồn cung dồi dào hơn.

Công nghệ quang khắc nguyên tử – bước đột phá mới

Quang khắc nguyên tử sử dụng chùm nguyên tử (thay vì ánh sáng) để khắc các mẫu cực nhỏ lên wafer silicon. Công nghệ này có thể thu nhỏ kích thước đặc trưng thêm 1-2 bậc độ lớn so với EUV, đồng thời giảm chi phí, kích thước và năng lượng tiêu thụ xuống còn 1/10 so với máy EUV, số lượng linh kiện giảm 100 lần. Startup Na Uy Lace Lithography đang thương mại hóa công nghệ này, sử dụng chùm nguyên tử heli, đã huy động được 40 triệu USD từ Atomico và Microsoft, và có kế hoạch triển khai tại các cơ sở sản xuất chip vào năm 2029.

Quang khắc tia X – hướng đi mới từ Mỹ

Quang khắc tia X sử dụng bước sóng dưới 1 nm, mạnh hơn EUV, có khả năng khắc các bóng bán dẫn nhỏ hơn. Startup Mỹ Substrate đang phát triển máy quang khắc tia X, huy động 100 triệu USD, định giá 1 tỷ USD, với mục tiêu trở thành nhà sản xuất chip hàng đầu Mỹ. Một công ty khác là xLight, do cựu CEO Intel Pat Gelsinger làm chủ tịch, nhận 150 triệu USD hỗ trợ từ chính phủ Mỹ, tập trung phát triển công nghệ tương thích với hệ sinh thái hiện tại thay vì thay thế ASML.

Giải pháp từ Trung Quốc và dự án Terafab của Elon Musk

Huawei vừa công bố kiến trúc bán dẫn mới cho phép sản xuất chip AI tiên tiến mà không cần quang khắc EUV, thay vào đó tối ưu hóa bố trí chip để tăng tốc độ truyền dữ liệu. Công nghệ này còn ở giai đoạn đầu nhưng được kỳ vọng là động lực đổi mới trong tương lai. Đáng chú ý hơn, dự án Terafab do Elon Musk dẫn dắt, hợp tác giữa Tesla, SpaceX, xAI và Intel, khởi động tháng 3/2026, dự kiến sản xuất thử cuối năm 2026 và sản xuất hàng loạt năm 2028. Terafab đặt mục tiêu xây dựng nhà máy chip lớn nhất thế giới tại Texas, Mỹ, với công suất đủ cho 1 terawatt (1.000 tỷ watt) năng lượng AI, tích hợp theo chiều dọc từ thiết kế đến đóng gói, thách thức mô hình phân tán hiện tại. Musk ước tính tổng sản lượng chip hiện tại chỉ đáp ứng khoảng 2% nhu cầu tính toán cuối cùng của các công ty ông.

Thách thức và triển vọng

Các công nghệ mới vẫn phải vượt qua nhiều rào cản khoa học, kỹ thuật và thương mại. Tuy nhiên, với sự đầu tư mạnh mẽ và nhu cầu AI bùng nổ, 5 năm tới hứa hẹn mang đến cuộc cách mạng trong sản xuất chip, tái định hình ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu.

Ảnh: ranjatm / Pixabay