Các phóng viên đã đến Malta, New York để tận mắt xem nhà máy chế tạo nơi GlobalFoundries đang bổ sung thêm 800 mẫu Anh, để hỏi xem công ty có kế hoạch tiếp tục phát triển những con chip cũ hơn vẫn cần thiết cho các thiết bị hàng ngày như thế nào.
Câu chuyện bắt đầu từ năm 2009, khi Advanced Micro Devices quyết định tách hoạt động sản xuất thành một công ty riêng và tập trung hoàn toàn vào việc thiết kế chip. GlobalFoundries mới thành lập đã tiếp quản nhà máy sản xuất chip của AMD ở Dresden, Đức. Vào thời điểm đó, đây là liên doanh giữa AMD và cơ quan đầu tư công nghệ của chính phủ Abu Dhabi. Moorhead đang làm việc tại AMD.
Moorhead nói: “Người sáng lập của chúng tôi, Jerry Sanders, tại AMD đã nói, 'những người đàn ông thực sự có những nhà máy'. Vì vậy, ý tưởng biến nhà máy từ AMD thành công ty riêng của mình là một vấn đề thực sự lớn”. AMD “phải làm điều đó,” ông nói thêm, bởi vì “chi phí cho một nhà máy hàng đầu đang tăng gấp đôi sau mỗi hai hoặc ba năm. Và hiện tại chúng tôi đang xem xét các khoản đầu tư vào khuôn viên trường lên tới 100 tỷ USD.”
Trong vài năm đầu, AMD là khách hàng lớn duy nhất của GlobalFoundries. AMD kể từ đó đã phát triển trở thành đối thủ chính của Nvidia trong lĩnh vực thiết kế GPU. “Tôi nghĩ nó có hiệu quả với tất cả mọi người,” Moorhead nói.
GlobalFoundries bắt đầu xây dựng nhà máy mới và trụ sở tương lai tại Malta vào năm 2009. Năm tiếp theo, công ty mở rộng sang Singapore với việc mua Chartered Semiconductor. Đến năm 2015, họ đã mua lại bộ phận bán dẫn nội bộ của IBM, tiếp quản các cơ sở sản xuất ở Vermont và New York. Vào năm 2018, GlobalFoundries là một doanh nghiệp trị giá 6 tỷ USD.
Caulfield cho biết: “Thật không may, nó có một chiến lược không thể tạo ra lợi nhuận hoặc dòng tiền tự do”. “Vì vậy, vào năm 2018, khi tôi trở thành Giám đốc điều hành của GlobalFoundries, chúng tôi đã quyết định thực hiện một bước chuyển hướng chiến lược nhằm tập trung toàn bộ sức lực, toàn bộ hoạt động R&D, toàn bộ nguồn vốn triển khai của mình để đạt được hiệu quả tốt nhất cho những con chip thiết yếu này. Và điều đó đã bắt đầu một hành trình giúp công ty chúng tôi có được lợi nhuận.”
Cho đến ngày nay, GlobalFoundries chỉ sản xuất chip 12 nanomet trở lên hoặc loại chip mà họ gọi là chip “thiết yếu”.
Caulfield cho biết: “Nếu bạn thực hiện các giao dịch thanh toán an toàn, cho dù đó là trên thẻ tín dụng hay trên thiết bị di động thông minh của bạn, thì chúng tôi sẽ tạo ra con chip thực hiện điều đó”. “Bạn có thích những bức ảnh mà máy ảnh của bạn chụp không? Vâng, chúng tôi tạo ra bộ xử lý cảm biến hình ảnh điều khiển máy ảnh đó. Bạn có thích thời lượng pin trên điện thoại của mình không? Chúng tôi tạo ra PMIC, IC quản lý năng lượng để đảm bảo rằng nguồn điện được quản lý trên các thiết bị này.”
Trong thời gian thiếu chip năm 2021, GlobalFoundries cho biết rằng, họ đã bán hết sạch. Cùng năm đó, công ty lên sàn chứng khoán Nasdaq.
Daniel Newman, Giám đốc điều hành của công ty nghiên cứu Futurum Group cho biết: “Cuối cùng, chúng tôi thực sự cần những con chip này. “Chúng tôi phát hiện ra điều đó vì chúng tôi có bãi đậu xe đầy xe bán tải không thể vận chuyển được vì họ không lắp ECU vào hoặc không lắp ghế chỉnh điện. Vì vậy GlobalFoundries có yêu cầu thị trường thực sự mạnh mẽ.”
Tăng trưởng toàn cầu
GlobalFoundries là một trong năm hãng sản xuất chip hàng đầu thế giới có trụ sở tại Hoa Kỳ. Bốn hãng còn lại là Semiconductor Manufacturing International ở Trung Quốc, Samsung với các nhà máy ở Hàn Quốc và Mỹ, và United Microelectronics và TSMC, cả hai đều ở Đài Loan.
Caulfield cho biết: “Chúng tôi không chỉ có sự tập trung cao độ vào sản xuất chất bán dẫn ở Đài Loan giữa TSMC và UMC, mà TSMC còn có quy mô gấp đôi bốn công ty còn lại cộng lại”.
TSMC sản xuất hơn 90% vi mạch tiên tiến nhất thế giới, tạo ra lỗ hổng trong chuỗi cung ứng tồn đọng cũng như rủi ro liên quan đến mối đe dọa tiếp tục xâm chiếm Đài Loan của Trung Quốc. Giống như GlobalFoundries, TSMC cũng tạo ra các nút cũ hơn. Caulfield cho biết GlobalFoundries chắc chắn sẽ theo đuổi TSMC.
Caulfield nói: “Chúng tôi không chỉ có khát vọng mà còn nghĩ rằng chúng tôi đã thắng trong một số lĩnh vực nhất định. Ông chỉ vào chip tần số vô tuyến và silicon trên công nghệ cách điện của công ty mình.
Moorhead cho biết: “Silic trên chất cách điện là điểm khác biệt rất lớn khi nói đến sức mạnh và TSMC không sử dụng điều đó.
Vào thời điểm bất ổn địa chính trị, GlobalFoundries đang đầu tư khoảng 7 tỷ USD để bổ sung năng lực ở những nơi trên thế giới có rủi ro thấp hơn.
Tại Singapore, công ty vừa hoàn thành dự án mở rộng trị giá 4 tỷ USD mà họ cho rằng đây sẽ là nhà máy tiên tiến nhất đất nước. Vào tháng 6, công ty đã hoàn tất thỏa thuận với STMicroelectronics để xây dựng một nhà máy thuộc sở hữu chung ở Crolles, Pháp.
Tuy nhiên, không phải tất cả các nỗ lực mở rộng toàn cầu đều diễn ra suôn sẻ. Năm 2017, GlobalFoundries đã lên kế hoạch lớn cho một nhà máy ở Thành Đô, Trung Quốc. Vào năm 2020, nó đã rút lui.
Caulfield nói: “Hóa ra chúng tôi đã có ba cơ sở tương đối lớn trên khắp thế giới nhưng đang bị thiếu tải nghiêm trọng”. “Việc bổ sung thêm công suất vào thời điểm chúng tôi không thể lấp đầy công suất hiện tại sẽ chỉ tạo ra lỗ hổng kinh tế lớn hơn cho chúng tôi.”
Mỹ gần đây đã ban hành một loạt lệnh cấm xuất khẩu đối với các công ty sản xuất chip gửi công nghệ tiên tiến sang Trung Quốc. Bằng cách chỉ sản xuất các nút cũ hơn, GlobalFoundries cho biết nó bị ảnh hưởng “rất ít”.
Sản xuất chip ở Mỹ
Mặc dù chip của GlobalFoundries được coi là nút kế thừa nhưng quy trình và tài nguyên cần thiết vẫn vô cùng phức tạp. Caulfield cho biết mỗi tấm wafer silicon trải qua ít nhất 1.000 bước trong 90 ngày tại nhà máy ở Malta. Quá trình này đòi hỏi phải làm sạch, làm mát và xử lý hóa học trên diện rộng, sử dụng nhiều nước. GlobalFoundries cho biết Fab 8 sử dụng khoảng 4 triệu gallon nước mỗi ngày, thu hồi 65% trong số đó.
Caulfield cho biết: “Ngoại ô New York là một nơi rất tốt để tiếp cận nguồn nước dồi dào và chất lượng cao.
Theo Hui Peng Koh, người đứng đầu nhà máy Malta, tất cả các máy móc hạng nặng cũng cần khoảng 2 gigawatt điện mỗi ngày. Cô ấy nói nó đủ sức để “điều hành một thành phố nhỏ”.
Caulfield nói: “Tôi có thể nói rằng nguồn điện có chi phí thấp nhất của chúng tôi là ở Mỹ. “Phần lớn năng lượng của chúng tôi ở ngoại ô New York, nơi có cơ sở này, đến từ thủy điện, vì vậy đó là nguồn năng lượng xanh hơn. Ở cả châu Âu và Singapore, phần lớn điện năng đó đều đến từ khí đốt tự nhiên.”
Sau đó là nhân lực. GlobalFoundries có 13.000 nhân viên trên toàn thế giới. Khoảng 1.500 người báo cáo cho Koh ở Malta. Cô ấy nói với CNBC rằng “việc thu hút nhân tài đến khu vực này trên thế giới là một thách thức”.
GlobalFoundries gần đây đã thành lập chương trình học nghề đầu tiên được đăng ký tại Hoa Kỳ để giúp phát triển lực lượng lao động bán dẫn ở Vermont và New York. Vào tháng 7, TSMC đổ lỗi cho tình trạng thiếu lao động lành nghề đã gây ra sự chậm trễ trong quá trình xây dựng nhà máy ở Arizona.
Chi phí vật liệu và công trình xây dựng cao cũng khiến việc xây dựng nhà máy ở Mỹ đắt hơn ở hầu hết các nước châu Á, vì vậy trợ cấp công là chìa khóa để đưa sản xuất về nước. GlobalFoundries cho biết New York đã đầu tư hơn 2 tỷ USD cho nhà máy ở Malta. Công ty cũng đã nộp đơn xin tài trợ từ Đạo luật Khoa học và CHIPS quốc gia trị giá 52 tỷ USD. Tập trung vào 12 nanomet trở lên cũng giúp công ty giảm chi phí.
GlobalFoundries cho biết họ đang sản xuất 400.000 tấm wafer mỗi năm từ nhà máy ở Malta. Mặc dù Caulfield không đưa ra con số đô la cho các tấm bán dẫn, nhưng ông cho biết tại bất kỳ thời điểm nào, có “khoảng nửa tỷ đô la hàng tồn kho đang chạy trong 90 ngày đó để tạo ra sản phẩm”.
Khách hàng chính của GlobalFoundries cho sản lượng chip thiết yếu khổng lồ này là các công ty sản xuất chip lớn nhất thế giới, bao gồm cả Qualcomm, AMD, NXP và Infineon.
Cuối cùng, nhiều con chip của nó được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô, hàng không vũ trụ và quốc phòng Hoa Kỳ.
GlobalFoundries được biết đến với việc sản xuất “chip đặc biệt” trong các giao dịch lớn, độc quyền, chẳng hạn như giao dịch với Lockheed Martin vào tháng 6 để sản xuất một số chip nhất định trong nước và thỏa thuận trị giá 3 tỷ USD gần đây với Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ.
Newman cho biết GlobalFoundries có khoảng 50 thỏa thuận dài hạn như vậy.
“Thực tế là họ đang nói, ‘Chúng tôi sẽ tạo ra khả năng cam kết ký quỹ ổn định và nếu thị trường thay đổi, chúng tôi sẽ tuân theo nội dung thỏa thuận của mình’,” ông nói.
Đối với các công ty bị ảnh hưởng nặng nề nhất bởi tình trạng thiếu chip, thỏa thuận với GlobalFoundries là một biện pháp phòng ngừa để tình trạng này xảy ra lần nữa. Vào tháng 2, General Motors đã dành riêng năng lực sản xuất độc quyền tại nhà máy Malta.
Moorhead cho biết: “GM, dây chuyền của họ đã bị trì hoãn vì các linh kiện giá rất thấp vì họ không thể có đủ. “Điều GM quyết định là có quá nhiều rủi ro đối với chuỗi cung ứng. Chúng ta sẽ đến thẳng GF.”
GlobalFoundries cho biết ô tô là một trong những phân khúc phát triển nhanh nhất. Nó tạo ra nhiều loại chip khác nhau cho ô tô: bộ vi điều khiển cho ghế chỉnh điện, túi khí và phanh; chip cảm biến cho máy ảnh và Lidar; và chip quản lý pin cho xe điện.
Trong khi đó, tốc độ tăng trưởng kinh doanh điện thoại thông minh của GlobalFoundries đang giảm tốc, cùng với sự suy thoái toàn ngành. GlobalFoundries đã sa thải 800 nhân viên trong tháng 12 và tháng 1, đồng thời đưa ra dự báo về doanh thu trong quý 3 yếu hơn dự kiến.
Caulfield cho biết: “Thiết bị di động thông minh năm ngoái chiếm 46% doanh thu của chúng tôi. “Mặc dù năm ngoái nó đã tăng trưởng nhưng năm trước đó là 50%. Vì vậy, chúng tôi đang cố gắng xây dựng hoạt động kinh doanh khác của mình và cân bằng hơn thay vì tiếp xúc nhiều với các thiết bị di động thông minh như vậy.”