TSMC: Nhà lãnh đạo vô đối trong sản xuất chip AI cho thập kỷ tới

Điểm Chính

• Taiwan Semiconductor Manufacturing (TSMC) chiếm gần 70% thị trường xưởng đúc toàn cầu
• Nvidia, AMD và các ông lớn đám mây phụ thuộc nhiều vào khả năng chế tạo tiên tiến của TSMC.
• TSMC có vị trí độc đáo để hưởng lợi từ sự tinh vi ngày càng tăng trong các khối lượng công việc AI

Cuộc cách mạng trí tuệ nhân tạo (AI) đã kích thích sự cạnh tranh gay gắt giữa các gã khổng lồ công nghệ như Nvidia, Advanced Micro Devices, và các ông lớn đám mây Microsoft, Amazon, và Alphabet. Trong khi những công ty này chạy đua để thiết kế các GPU tiên tiến và các bộ tăng tốc AI tùy chỉnh, một người chơi quan trọng đứng sau tất cả họ: Taiwan Semiconductor Manufacturing (TSMC).

TSMC: Người hưởng lợi không thiên vị từ sự tiến bộ của AI

Với tư cách là nhà máy sản xuất bán dẫn hàng đầu thế giới, TSMC sản xuất chip cho hầu hết mọi nhà đổi mới AI lớn. Mô hình kinh doanh của nó về bản chất không phụ thuộc vào các xu hướng phần cứng AI cụ thể. Dù nhu cầu có chuyển sang GPU, các bộ tăng tốc chuyên dụng hay silicon đám mây tùy chỉnh, khả năng chế tạo của TSMC vẫn không thể thiếu.

Sự thống trị thị trường của TSMC thật đáng kinh ngạc. Với gần 70% thị phần trong thị trường đúc toàn cầu, công ty tận hưởng sự nhìn thấy nhu cầu cấu trúc vô song. Lợi thế áp đảo này có khả năng sẽ mở rộng khi các ứng dụng AI trở nên ngày càng tinh vi.

Ưu thế kỹ thuật trong các nút quy trình tiên tiến

Sức mạnh thực sự của TSMC nằm ở việc theo đuổi không ngừng đổi mới quy trình bán dẫn. Công ty luôn dẫn đầu ngành công nghiệp trong phát triển nút tiên tiến:

• Quy trình 5nm: Đang sản xuất hàng loạt từ năm 2020, mang lại lợi ích đáng kể về hiệu suất và hiệu quả năng lượng
• Quy trình 3nm: Tăng cường sản xuất vào năm 2023, hứa hẹn tăng cường mật độ logic lên tới 70% so với 5nm
• Quy trình 2nm: Dự kiến sản xuất vào năm 2025, sử dụng kiến trúc transistor Gate-All-Around (GAA) tiên tiến.

Sự tiến bộ nhanh chóng trong công nghệ quy trình trực tiếp chuyển thành hiệu suất chip AI vượt trội. Khi các mô hình AI ngày càng trở nên phức tạp, nhu cầu về silicon hiệu quả hơn, mạnh mẽ hơn và tiết kiệm năng lượng sẽ chỉ gia tăng.

Mở rộng để đáp ứng nhu cầu AI thế hệ tiếp theo

Sự phát triển AI hiện tại chủ yếu tập trung vào việc đào tạo và cải thiện các mô hình ngôn ngữ lớn (LLMs). Tuy nhiên, làn sóng ứng dụng AI tiếp theo sẽ mở rộng sang những trường hợp sử dụng đa dạng và yêu cầu tính toán cao hơn rất nhiều. Những khối lượng công việc này sẽ cần các chip được thiết kế cho các mức độ chưa từng có:

• Tính mật độ
• Băng thông bộ nhớ
• Hiệu quả năng lượng
• Quản lý nhiệt

Công nghệ đóng gói tiên tiến của TSMC, chẳng hạn như Chip on Wafer on Substrate (CoWoS) và Integrated Fan-Out (InFO), rất quan trọng để đáp ứng những yêu cầu này. Những đổi mới này cho phép tích hợp các thành phần đa dạng (logic, memory, I/O) vào các gói hiệu quả cao, hiệu suất cao được tối ưu hóa cho khối lượng công việc AI.

Moat Cạnh Tranh Đang Mở Rộng Của TSMC

Với mỗi nút quy trình mới, TSMC mở rộng khoảng cách hiệu suất giữa mình và các đối thủ như Samsung. Lợi thế công nghệ này gia tăng theo thời gian, tạo ra một rào cản gia nhập mạnh mẽ. Những lợi thế chính bao gồm:

• Lợi suất vượt trội: TSMC liên tục đạt được lợi suất chip không khuyết tật cao hơn, điều này rất quan trọng cho sản xuất bộ tăng tốc AI hiệu quả về chi phí.
• Tùy chỉnh quy trình: Khả năng điều chỉnh quy trình sản xuất cho các thiết kế chip AI cụ thể
• Tích hợp hệ sinh thái: Quan hệ đối tác sâu sắc với các nhà cung cấp IP và các nhà phát triển công cụ EDA, tối ưu hóa quy trình thiết kế chip.

Triển Vọng Tăng Trưởng Dài Hạn

Mặc dù TSMC có thể giao dịch với định giá cao, nhưng việc loại bỏ cổ phiếu như “đắt đỏ” lại bỏ qua vị thế phi thường của nó trong bối cảnh bán dẫn AI. Định giá của công ty phản ánh:

• Triển vọng tăng trưởng mạnh mẽ: Việc xây dựng cơ sở hạ tầng AI vẫn đang ở giai đoạn đầu.
• Cải thiện triển vọng lợi nhuận: Các nút tiên tiến có biên lợi nhuận cao hơn đang chiếm một phần ngày càng tăng trong doanh thu
• Giảm lợi tức rủi ro: Tầm quan trọng chiến lược của TSMC giảm bớt những lo ngại về địa chính trị

Khác với các đối thủ bán dẫn theo chu kỳ, TSMC đã trở thành một tiện ích không thể thiếu cho các nhà phát triển AI lớn nhất thế giới. Quy mô đầu tư vào cơ sở hạ tầng AI là chưa từng có, với các công ty lớn đổ hàng tỷ đô la vào việc mở rộng và hiện đại hóa trung tâm dữ liệu. Tại trung tâm của mỗi dự án xây dựng mới là nhu cầu không thể thỏa mãn về các chip tiên tiến, tất cả đều đòi hỏi khả năng sản xuất của TSMC.

Kết luận

Khả năng sản xuất vô song của TSMC đặt công ty ở trung tâm của cả sự tăng trưởng ngay lập tức và mở rộng lâu dài trong thị trường chip AI. Khi cơ sở hạ tầng AI phát triển từ một động lực tăng trưởng thành một chủ đề thế tục kéo dài nhiều thập kỷ, TSMC sẽ được hưởng lợi một cách nhất quán.

Mặc dù có nhiều cơ hội trong lĩnh vực bán dẫn, sự kết hợp độc đáo giữa khả năng lãnh đạo công nghệ, quy mô và sự đa dạng khách hàng của TSMC khiến nó trở thành lựa chọn hấp dẫn cho các nhà đầu tư muốn tận dụng cuộc cách mạng AI trong thập kỷ tới.