Trong khi mọi người ca ngợi Nvidia — công ty có vốn hóa thị trường vượt mốc 1 nghìn tỷ đô la vào đầu năm nay — vì các siêu xu hướng trí tuệ nhân tạo (AI) và điện toán hiệu năng cao (HPC) đang diễn ra, thì có một công ty khác không chỉ được hưởng lợi nhiều từ các siêu xu hướng AI và HPC nói trên, mà còn về cơ bản kiểm soát việc sản xuất bộ xử lý AI.
Hàng chục tỷ đô la
Công ty đó là TSMC – công ty sản xuất một số bộ xử lý phức tạp nhất cho các máy AI và HPC từng được chế tạo, bao gồm cả những bộ xử lý của Nvidia, AMD, Intel, Tenstorrent, Cerebras và Graphcore (chỉ kể tên một số), theo một báo cáo từ DigiTimes . A100 và H100 của Nvidia (cũng như các dẫn xuất A800 và H800 dành cho thị trường Trung Quốc), GPU điện toán phổ biến nhất được sử dụng cho khối lượng công việc AI và HPC, được sản xuất tại TSMC, cũng như CPU EPYC và GPU Instinct của AMD. Các ngôi sao AI và HPC đang lên như Tenstorrent và các nhà phát triển những thứ kỳ lạ như bộ xử lý quy mô wafer như Cerebras cũng đã chọn TSMC cho sản phẩm của họ.
Mặc dù TSMC không tiết lộ số tiền họ kiếm được từ việc bán CPU, GPU và bộ xử lý chuyên dụng hoặc SoC cho AI, trung tâm dữ liệu, HPC và máy chủ, những sản phẩm này sử dụng rất nhiều silic — vì vậy TSMC có thể kiếm được hàng chục tỷ đồng khi sản xuất những sản phẩm đó cho những khách hàng nổi tiếng của mình. Ví dụ: GPU điện toán GH100 của Nvidia có kích thước khuôn là 814 mm2, trong khi EPYC ‘Genoa’ của AMD sử dụng 12 chiplet CCD dựa trên Zen 4 — mỗi chip có kích thước khoảng 72 mm2 và do đó sử dụng 864 mm2 silicon N5.
Mặc dù chúng tôi không có sự phân chia doanh thu cho các đối thủ của TSMC là Samsung Foundry và GlobalFoundries, do các công ty này đứng sau nhà sản xuất chip theo hợp đồng của Đài Loan rất nhiều, nhưng có thể nói rằng TSMC được hưởng lợi từ AI và HPC nói chung. Nó đặc biệt thống trị các lô hàng GPU AI, vì nó sản xuất chúng cho cả Nvidia (kiểm soát hơn 90% lô hàng) và AMD (kiểm soát dưới 10%).
AI và HPC ngày càng trở nên quan trọng đối với TSMC
Bản thân TSMC cung cấp mức phân chia doanh thu khá chi tiết, phân biệt rõ ràng giữa ô tô, IoT, điện thoại thông minh và điện toán hiệu năng cao, nhưng nó không đủ chi tiết để chỉ ra sự khác biệt giữa các chip dành cho AI, HPC, PC khách, máy chủ và bảng điều khiển trò chơi. Đối với TSMC, tất cả các bộ xử lý và SoC này đều thuộc phân khúc HPC — phân khúc đang phát triển mạnh.
Các sản phẩm HPC chiếm 30% doanh thu của TSMC, tương đương 10,389 tỷ USD vào năm 2019. Cùng năm đó, SoC dành cho điện thoại thông minh chiếm 49% doanh thu của TSMC, tương đương 16,97 tỷ USD. Nhưng tỷ trọng của các sản phẩm HPC trong doanh thu của TSMC ngày càng tăng: danh mục này chiếm 33% vào năm 2020 (15 tỷ USD), 37% vào năm 2021 (21 tỷ USD) và 41% vào năm 2022 (31,11 tỷ USD). Xu hướng ngược lại đối với SoC dành cho điện thoại thông minh, chiếm 39% doanh số bán hàng của TSMC vào năm 2022 (29,59 tỷ USD).
Trong khi AMD và Nvidia mua rất nhiều silicon định hướng trung tâm dữ liệu từ TSMC, Apple vẫn là khách hàng lớn nhất của nhà sản xuất chip số 1 thế giới — đặc biệt là hiện tại hãng này có cả SoC dành cho điện thoại thông minh và PC (thuộc danh mục HPC). Chỉ riêng Apple đã đóng góp khoảng 23% tổng doanh thu của TSMC vào năm 2022, theo DigiTimes.
Sắp có thêm chip
Khi lĩnh vực bán dẫn phục hồi sau thời kỳ suy thoái, sự quan tâm ngày càng tăng đối với AI tổng quát đang kích thích thị trường. Nvidia đang hưởng lợi rất nhiều từ sự gia tăng AI này thông qua các GPU điện toán A100/A30/A800 và H100/H800 do TSMC sản xuất. Tương tự, AMD đang mở rộng các đơn đặt hàng với TSMC cho các sản phẩm thuộc dòng Instinct MI300 sắp ra mắt sẽ được đưa vào sản xuất hàng loạt vào nửa cuối năm 2023 tại nút lớp N5 của TSMC.
Ngoài ra, Apple, AMD và Nvidia cam kết sử dụng công nghệ sản xuất N3 (loại 3nm) và N2 (loại 2nm) của TSMC cho các chip trong tương lai, theo DigiTimes báo cáo.
