Trong bối cảnh các ông lớn công nghệ chuẩn bị đổ hàng trăm tỷ USD vào hạ tầng trí tuệ nhân tạo, mọi kế hoạch của họ đều phụ thuộc vào tốc độ xuất xưởng của ASML, nhà cung cấp duy nhất trên thế giới chế tạo được những cỗ máy EUV siêu phức tạp.
Chúng cung cấp những con chip tiên tiến, chứa hàng tỷ bán dẫn siêu nhỏ, "bộ não" giúp ChatGPT của OpenAI hay Gemini của Google có thể đưa ra phản hồi tức thì, tự nhiên như người thật - yếu tố cốt lõi đằng sau cơn sốt AI toàn cầu.
Bản chất cỗ máy EUV do ASML sản xuất hoạt động như một máy in tinh vi, sử dụng ánh sáng có bước sóng cực ngắn để "vẽ" các mạch điện cỡ nanomet lên tấm silicon. Hiện tại, không một doanh nghiệp nào ngoài ASML, kể cả các tập đoàn từ Mỹ hay Nhật Bản, làm chủ được công nghệ này. Thiếu các cỗ máy EUV của họ, cuộc cách mạng AI toàn cầu hay việc sản xuất các dòng smartphone thế hệ mới nhất sẽ ngay lập tức bị đình trệ.
Một cỗ máy EUV đặt tại Intel. Ảnh: Intel
Để đáp ứng nhu cầu chip tăng mạnh trên toàn cầu, đội ngũ ASML đang bước vào một cuộc chạy đua nước rút. Công ty liên tục xây dựng các cơ sở mới, cải tạo hệ thống phòng sạch sẵn có và phát triển những thế hệ máy tối tân hơn nhằm tăng tốc sản lượng chip. Song song đó, hãng công nghệ này cũng tuyển dụng kỹ sư liên tục, đồng thời tinh gọn bộ máy lãnh đạo nhằm rút ngắn thời gian ra quyết định.
"Chúng tôi không muốn trở thành điểm nghẽn cản bước khách hàng", Tổng giám đốc ASML Christophe Fouquet phát biểu sau khi công ty nâng dự báo doanh thu năm. "Mọi công cụ trong tay đang được phát huy để đảm bảo kịch bản đó không xảy ra".
Chỉ tính riêng năm nay, bốn ông lớn công nghệ Mỹ gồm Microsoft, Meta Platforms, Amazon và Alphabet (công ty mẹ của Google) dự kiến đổ hơn 600 tỷ USD vào chi phí vốn để xây dựng hạ tầng AI. Làn sóng AI buộc các nhà sản xuất chip, bao gồm TSMC của Đài Loan phải mạnh tay chi tiền đầu tư hơn, vô tình tạo nên làn sóng tranh nhau mua các cỗ máy của ASML.
Điều này giúp ASML củng cố vững chắc vị thế là công ty có giá trị vốn hóa lớn nhất châu Âu. Công ty này giờ vượt mặt cả những tượng đài của ngành xa xỉ phẩm như LVMH hay Hermès về giá trị thị trường.
"Tất cả khách hàng của họ đều đang thúc giục: ‘Làm ơn giao càng nhiều máy càng tốt. Mà nhân tiện, sang năm chúng tôi cần nhiều hơn, và đến năm 2028 thì phải cần gấp bội'", David Dai, chuyên gia phân tích cấp cao tại Bernstein, nhận định với tờ Wall Street Journal.
Hồi tháng 4, ASML cho biết kế hoạch sản xuất ít nhất 60 máy quang khắc siêu cực tím (EUV) tiêu chuẩn trong năm nay, tăng 36% so với sản lượng bán ra năm 2025. Ban lãnh đạo hãng kỳ vọng con số này sẽ đạt ít nhất 80 máy vào sang năm.
Một lãnh đạo cấp cao của TSMC gần đây tiết lộ hãng sẽ tiếp tục trung thành với dòng EUV tiêu chuẩn lâu nhất có thể, do các phiên bản cao cấp hơn có giá thành quá đắt đỏ. Ước tính, mỗi cỗ máy đời mới có giá lên tới khoảng 400 triệu USD hoặc hơn.
Để hiện thực hóa mục tiêu tăng sản lượng, ASML dự kiến chi khoảng 2,2 tỷ USD trong năm nay cho mặt bằng, cơ sở hạ tầng và thiết bị, tăng khoảng 20% so với năm 2025. Một lãnh đạo cấp cao của hãng cho biết chi phí tuyển dụng và đào tạo cũng sẽ tăng lên nhằm đáp ứng tiến độ sản xuất thần tốc này.
Những thách thức phía trước
Tuy nhiên, không dễ để nâng cao năng suất. Các cỗ máy quang khắc cao cấp của ASML có kích thước tương đương một chiếc xe buýt và là một trong số những thiết bị phức tạp nhất mà con người từng chế tạo. Bên trong cỗ máy, một hệ thống laser công suất cao sẽ phóng ra các tia sáng để làm phẳng và bốc hơi các giọt thiếc nóng chảy siêu nhỏ để tạo ra tia siêu cực tím. Thứ ánh sáng này chính là "mũi dao" dùng để in các mạch điện siêu vi mô lên tấm đĩa silicon nhằm tạo ra chip.
Đường đi của ánh sáng cực tím từ nguồn phát (góc dưới bên phải) đến wafer silicon. Nguồn: ASML
Quá trình quang khắc siêu cực tím. Chùm ánh sáng bước sóng siêu ngắn được sử dụng để ‘in’ các mạch điện siêu nhỏ lên tấm wafer silicon. Ảnh: ASML
Để lắp ráp hoàn chỉnh một cỗ máy phải mất nhiều tháng trời, với các linh kiện do hàng trăm nhà thầu khác nhau cung cấp. Các kỹ sư trong trang phục bảo hộ kín mít sẽ tiến hành lắp đặt trong những phòng sạch luôn được bơm không khí vô trùng để tránh nhiễm khuẩn. Tại đây, chỉ một hạt bụi nhỏ cũng có thể phá hỏng toàn bộ quy trình sản xuất.
Quy trình chế tạo một thiết bị siêu đắt đỏ, phức tạp với một chuỗi cung ứng nhiều bên khiến việc mở rộng quy mô nhanh chóng là điều bất khả thi. Bản thân ASML cũng không phải là nút thắt duy nhất trong cuộc đua vũ trang AI. Các khách hàng của họ, từ TSMC, Intel cho đến Samsung, còn phải xây dựng đủ hệ thống phòng sạch khổng lồ để chứa những cỗ máy trị giá hàng trăm triệu USD này.
Đây là một thách thức địa chính trị và hạ tầng rất lớn, đòi hỏi kỹ thuật xây dựng chuyên sâu kéo dài nhiều năm, hệ thống kết nối mạng lưới điện áp siêu cao và nguồn cung ứng năng lượng cực kỳ dồi dào - bởi mỗi nhà máy chip tiên tiến có thể tiêu thụ lượng điện ngang ngửa một thành phố nhỏ.
Dẫu vậy, ASML đã sớm rút ra được bài học xương máu từ đại dịch Covid-19, thời điểm nhu cầu chip toàn cầu tăng đột biến ngoài dự kiến khiến công ty rơi vào tình trạng quá tải với danh sách đơn hàng tồn đọng kéo dài cả năm.
Kể từ đó, doanh nghiệp Hà Lan đã lập kế hoạch nâng cao năng suất tổng thể và chủ động đi trước một bước trong các công việc tốn thời gian nhất như nộp đơn xin giấy phép xây dựng và dựng sẵn các bộ khung phòng sạch mới từ trước. Việc chuẩn bị quỹ đất và hạ tầng từ trước giúp công ty chủ động hơn rất nhiều. Những năm gần đây, ASML đã liên tục lắp đặt các phòng sạch mới tại Mỹ, Đức và Hàn Quốc. Dự kiến, dự án xây dựng một tổ hợp cơ sở mới ngay gần trụ sở chính của hãng tại Hà Lan cũng sẽ được khởi công trong năm nay.
Các kỹ sư ASML đang làm việc bên trong "phòng sạch". Ảnh: ASML
Sự chuẩn bị bài bản này đã giúp tốc độ bứt tốc của ASML diễn ra nhanh đến ngỡ ngàng. Mới mùa hè năm ngoái, hãng còn khiến các nhà đầu tư đứng ngồi không yên khi đưa ra dự báo thận trọng rằng doanh thu năm 2026 có thể đi ngang. Thế nhưng, trước làn sóng các ông lớn công nghệ đổ tiền vào hạ tầng AI, gã khổng lồ Hà Lan đã liên tục đảo chiều, nâng dự báo lợi nhuận chỉ trong vài tháng qua. ASML tự tin công bố mục tiêu doanh thu hàng năm có thể chạm mốc 42 - 47 tỷ USD, bỏ xa con số hơn 38 tỷ USD của năm ngoái.
Dẫu vậy, một thách thức lớn hiện nay với ASML là nguồn nhân lực chất lượng cao tại khu vực miền Nam Hà Lan gần như đã bị hãng và các nhà thầu phụ "vét sạch".
Để tránh tình trạng tranh giành nhân sự trong nội bộ chuỗi cung ứng của mình - ASML đang chủ động bắt tay với các trường đại học để tìm kiếm ứng viên trên toàn Hà Lan cũng như từ thị trường quốc tế.
Dù vậy, ban lãnh đạo hãng vẫn tỏ ra rất lạc quan. Nếu nhu cầu của khách hàng tăng vượt dự kiến, "chúng tôi sẽ tìm ra cách để đáp ứng", CFO Roger Dassen khẳng định trong một cuộc phỏng vấn.
Trong khi đó, những tiến bộ về công nghệ đang bắt đầu giúp các khách hàng tối ưu hóa hiệu suất, cho ra lò nhiều chip hơn từ một cỗ máy duy nhất. ASML cho biết, một số dòng máy cao cấp đời mới hiện có khả năng sản xuất thêm 10 tấm wafer (tấm silicon) mỗi giờ so với trước đây. Song song đó, hãng cũng cung cấp dịch vụ nâng cấp các dòng máy đời cũ đã bán nhằm giúp khách hàng tăng cường năng suất hoạt động.
Về tầm nhìn dài hạn, ASML đang nỗ lực thương mại hóa một công nghệ nguồn ánh sáng mạnh hơn, giúp nâng cao đáng kể hiệu suất của các dòng máy quang khắc. Tuy nhiên, quy trình này dự kiến sẽ phải mất nhiều năm nữa mới hoàn thiện.
"Khách hàng của chúng tôi luôn đón nhận nồng nhiệt bất kỳ cải tiến nào giúp nâng cao sản lượng wafer trên mỗi thiết bị", CEO Fouquet chia sẻ trong video đăng tải trên website của hãng đầu tháng này.
Anh Thư tổng hợp
---
Nguồn tham khảo:
The Race to Make the World’s Most In-Demand Machine, The Wall Street Journal.
https://www.wsj.com/business/the-race-to-make-the-worlds-most-in-demand-machine-092e8cea
How ASML Got EUV, Construction Physics.
https://www.construction-physics.com/p/how-asml-got-euv
A journey through the hyper-political world of microchips, The Guardian.
https://www.theguardian.com/technology/2025/feb/28/inside-the-mind-bending-tin-blasting-and-hyper-political-world-of-microchips