Intel Foundry: Nấu món “nhà làm” và kỳ vọng cả thế giới chấp nhận

<!—->Nếu phải chỉ ra “cỗ máy đốt tiền” chủ lực gây ra tình trạng thua lỗ triền miên tại Intel, đó chính là Intel Foundry. Chiến lược “5 năm 4 node” đầy tham vọng, dù được đặt ra để giành lại vị thế, lại vô tình đẩy Intel vào cái bẫy “lên đời nhanh”, khiến các tiến trình mới không có đủ thời gian để sinh lời hay thậm chí là để hoàn thiện. Tuy nhiên, gốc rễ của vấn đề còn nằm ở sai lầm lớn hơn: sự “ảo tưởng” khi bước vào thị trường gia công mà không thực sự hiểu khách hàng, từ việc thiếu hụt bộ công cụ thiết kế (PDK) cơ bản cho đến việc phát triển công nghệ chỉ để phục vụ “người nhà”. Kết quả tạo thành 1 hệ thống nhà máy đắt đỏ nhưng hoạt động dưới công suất, trở thành gánh nặng tài chính khổng lồ.

Cái gốc của lỗ chồng lỗ

Như từng kể ở trên, quá trình chuyển qua 14 nm gặp trục trặc đã khiến Broadwell bị “yểu mạng”. Ban lãnh đạo Intel đã gấp rút “lên đời” 14 nm cho nhiều fab cùng lúc để nhanh chóng bù lại phần sản lượng bị thiếu hụt (đáng ra phải có từ trước). Kết quả là số lượng dây chuyền 14 nm cao hơn hoạch định ban đầu. Một yếu tố khách quan ngoài dự kiến là đại dịch Covid dẫn tới lock down trên toàn cầu, nhu cầu làm việc qua Internet tăng mạnh. Kết hợp với node 10 nm của hãng bị trì trệ khiến cho một số sản phẩm phải “ở lại” node cũ.

Từ Broadwell (thế hệ 5) đến Rocket Lake (thế hệ 11), 14 nm là tiến trình “dai nhất” của Intel trong 2 thập kỷ qua

Và một chuyện “cười ra nước mắt” nữa là sự cố bảo mật Meltdown và Spectre khi được Intel vá lỗi đã khiến cho hiệu năng chip suy giảm. Sự suy giảm này diễn ra trong bối cảnh nhu cầu datacenter tăng mạnh vì Covid, đã dẫn tới giải pháp “oái ăm” là các công ty cần mua thêm chip Intel để bù cho phần hiệu năng bị mất! Vì thế nhu cầu sản xuất chip 14 nm vẫn tiếp tục tồn tại dù chúng hoàn vốn đã khá lâu.

Song sự thành công của 14 nm lại dẫn tới cái bẫy “lên chậm” tương tự AMD. Pat thấy được điều này và đề ra chiến lược 5Y4N để nhanh chóng lấy lại vị thế đã mất. Có điều, Pat lại vướng vào tiếp vào bẫy “lên nhanh” cũng đã nêu ở trên – Intel 7 (10 nm), Intel 4, Intel 3 đều được “rush” tiến độ nên thời gian hồi vốn gần như không có. Bên cạnh đó, phát triển bán dẫn có một yếu tố rất quan trọng là thời gian để “làm chủ công nghệ”. Không phải cứ node nào đưa vô sản xuất là nó đã đạt hiệu suất (yield) tối ưu. Anh cần phải làm đi làm lại nhiều lần để hiểu rõ từng công đoạn, công đoạn nào thường gặp lỗi và công đoạn nào “có thể rush”. Từ đó mới nâng cao hiệu suất được. Hiệu suất cao đồng nghĩa với chi phí sản xuất giảm vì cùng một lượng nguyên liệu đầu vào, anh có thể đạt được sản lượng cao hơn so với hiệu suất thấp. Chi phí giảm sẽ giúp rút ngắn thời gian hoàn vốn.

Tổng thể doanh thu từng mảng của Intel vẫn ổn định nhưng lỗ của Foundry đã san bằng tất cả

Nhưng 5Y4N không thể nào có được điều này và Pat đã dính vào bẫy “lên nhanh”. Intel Foundry trở thành cỗ máy đốt tiền hơn là làm ra tiền và là nguyên nhân chính dẫn tới nhiều quý lỗ liên tiếp vừa qua. Lip-Bu muốn khắc phục tình trạng này: “Chúng ta sẽ đi một hướng khác căn bản để xây dựng mảng gia công. Trong vài năm gần đây, công ty đã đầu tư quá nhanh, quá gấp – mà không có nhu cầu tương xứng. Trong quá trình đó, mặt bằng nhà máy của chúng ta trở nên phân mảnh và chạy thiếu công suất một cách không cần thiết”.

Làm gia công nhưng không hiểu gia công

Còn nhớ khi Pat tại vị, ông từng đặt mục tiêu Intel Foundry trở thành hãng gia công bán dẫn lớn thứ 2 thế giới chỉ sau TSMC, nghĩa là hơn cả Samsung Foundry, UMC, SMIC, GlobalFoundries… Lý thuyết mà nói thì Intel có thể đạt được điều này, vì họ có cả kinh nghiệm, nhân lực lẫn lượng tư bản cần thiết để mua sắm những thiết bị mới nhất (ví như cỗ máy High-NA EUV đầu tiên của ASML). Nhưng trên thực tế, Intel Foundry rơi vào cái bẫy “ảo tưởng bản thân” khi gia nhập thị trường gia công mà lại… không hiểu rõ gia công!

Không có PDK thì kỹ sư không thể chuyển bản vẽ logic sang bản thiết kế vật lý được

Với gia công mà nói, khi một khách hàng (hãng thiết kế chip) tìm đến anh, thứ đầu tiên anh cần cung cấp là bộ kit thiết kế dành cho từng tiến trình PDK (process design kit). Từng node bán dẫn khác nhau sẽ cần bộ PDK riêng, thậm chí là từng biến thể của node đó. Do đó, cùng thế hệ node mà khác hãng thì PDK cũng không giống. Anh không thể dùng bản thiết kế dùng cho TSMC N7 rồi cứ thế thuê Samsung Foundry làm được. Kiến trúc transistor khác nhau, số lớp kim loại khác nhau, các nguyên tố phụ gia, điện thế cường độ dòng điện cho phép, cấu trúc cell hoàn toàn không giống. Và Intel… thiếu hẳn điều này khi gia nhập mảng Foundry! Không có PDK thì khách hàng không thể biết được cần “vẽ” con chip của mình như thế nào để xài được.

Thứ nữa cần tới trong gia công là khi phát triển một node nào đó, đơn vị gia công phải tham khảo ý kiến khách hàng (hoặc ít nhất là những khách hàng có nhu cầu với node đó) để hiểu họ cần gì, mong muốn cái gì. Tất nhiên, không phải cái gì khách muốn anh cũng làm được nhưng biết trước “khẩu vị” thì đầu bếp cũng dễ lên menu hơn. Intel Foundry của Pat thì không thế (thực tế trong quá khứ Intel cũng từng gia công cho một số hãng nhưng giai đoạn đó qua rồi). Các node Intel 7, 4, 3 thậm chí là Intel 20A, 18A đều được phát triển dựa trên… chip của Intel. Mà nhu cầu của nhiều khách hàng thì không hẳn giống với Intel Products. Nôm na thì như bạn kiêng ăn đường nhưng đầu bếp lại toàn nấu kiểu miền tây, hoặc bạn muốn ăn chay nhưng quán chỉ toàn món mặn (hoặc ngược lại). Đại để, dịch vụ của Intel Foundry chỉ hợp với “người nhà” chứ không hợp với “số đông”, điều mà TSMC, Samsung Foundry, GlobalFoundries vẫn làm bao lâu nay.

Muốn kinh doanh trước hết cần hiểu khách hàng cần gì

Thế nên các nhà máy của Intel đang bị “dưới công suất” (underutilized) là vậy, vì họ không có đơn hàng nào khác ngoài Intel Products. Trong sản xuất kinh doanh mà nói, vận hành ” dưới công suất” có nghĩa chi phí vận hành của doanh nghiệp bị lãng phí vì trang thiết bị tốn tư bản để sắm sửa nhưng lại “trùm mền” nằm không. Thậm chí nhân lực cũng bị lãng phí vì nếu họ chỉ được huấn luyện để vận hành dây chuyền A, C, E mà các dây chuyền này không có đơn hàng thì nhân sự không tạo ra giá trị cho công ty (không phải vì “lười” mà vì không có việc để làm).