Cỗ máy "nóng hơn mặt trời" ở Hà Lan đang in ra tương lai AI

Cỗ máy giá 380 triệu USD bắn 50.000 giọt thiếc mỗi giây

Từ một công ty con của Philips vào thập niên 1980, ASML hiện nay đã có vốn hóa thị trường gần 300 tỷ USD, là doanh nghiệp lớn nhất Hà Lan và nằm trong top 10 công ty công nghệ giá trị nhất thế giới. Tuy không làm ra sản phẩm tiêu dùng, họ đang ở vị trí quyết định trong chuỗi cung ứng toàn cầu.

Tại Eindhoven, nơi những kỹ sư ASML làm việc trong các phòng sạch suốt ngày đêm, một phần tương lai công nghệ đang được xây dựng âm thầm.

Không ồn ào như những gã khổng lồ công nghệ Mỹ, ASML vẫn là "người khổng lồ thầm lặng" - nhưng bất kỳ bước tiến nào trong ngành AI và máy tính hiệu năng cao đều không thể thiếu họ.

ASML không sản xuất chip, không tạo ra điện thoại hay siêu máy tính. Nhưng những cỗ máy mà công ty này chế tạo lại là điều kiện bắt buộc để sản xuất những con chip tiên tiến nhất hiện nay - đặc biệt là chip dùng trong trí tuệ nhân tạo (AI), siêu máy tính và trung tâm dữ liệu.

Trung tâm công nghệ của ASML đặt tại Eindhoven, nơi đặt đại bản doanh và các cơ sở nghiên cứu đầu não. Tại đây, công ty vận hành dây chuyền sản xuất những chiếc máy in thạch bản EUV (Extreme Ultraviolet Lithography) - thiết bị được đánh giá là phức tạp và chính xác nhất từng được con người chế tạo.

Theo ASML, mỗi máy EUV có giá khoảng 380 triệu USD, nặng tới 150 tấn, và có tới hơn 100.000 bộ phận chính xác. Cách vận hành cũng gây ấn tượng: Máy bắn ra 50.000 giọt thiếc nóng chảy mỗi giây, dùng tia laser năng lượng cao để biến thiếc thành plasma ở nhiệt độ 220.000⁰C - cao gấp 40 lần nhiệt độ bề mặt Mặt Trời.

Từ đó, máy tạo ra tia EUV với bước sóng siêu ngắn (13,5nm), đủ để khắc chính xác các mạch điện rộng chỉ 8 nanomet - nhỏ hơn 10.000 lần sợi tóc người.

Theo phân tích của Nature Electronics, không có máy EUV, các nhà sản xuất chip như TSMC (Đài Loan), Samsung (Hàn Quốc), Intel (Mỹ) sẽ không thể chế tạo chip hiệu suất cao để vận hành các hệ thống AI tiên tiến như ChatGPT, Google Bard, hay các GPU của Nvidia.

Cuộc đua công nghệ giữa các siêu cường

Hiện tại, ASML là công ty duy nhất trên thế giới nắm trong tay toàn bộ chuỗi cung ứng và công nghệ EUV. Họ hợp tác với ZEISS (Đức) để chế tạo hệ thống thấu kính, và vận hành mạng lưới nhà cung cấp tại hơn 60 quốc gia.

Chính vì độc quyền này, máy EUV của ASML trở thành "mặt trận chiến lược" trong cuộc cạnh tranh công nghệ giữa Mỹ và Trung Quốc.

Theo Reuters, Mỹ đã ban hành lệnh cấm xuất khẩu máy EUV sang Trung Quốc từ năm 2023, đồng thời gây áp lực lên Hà Lan để siết chặt kiểm soát. Trong khi đó, Trung Quốc đã đầu tư hàng chục tỷ USD để phát triển công nghệ in thạch bản nội địa, nhưng các chuyên gia cho rằng khoảng cách công nghệ vẫn còn khá xa.

Canon (Nhật Bản) gần đây cũng tuyên bố phát triển công nghệ "in nổi nano" (nanoimprint lithography) - được cho là rẻ hơn EUV - nhưng hiệu suất và độ chính xác hiện tại vẫn chưa đạt ngưỡng để sản xuất chip AI cao cấp hàng loạt.

Theo South China Morning Post, công nghệ của Canon có thể được ứng dụng trong những dòng chip phổ thông hơn, nhưng chưa đủ khả năng thay thế vị thế của ASML.

Theo Báo cáo của tổ chức SEMI, nhu cầu chip AI đang tăng gấp đôi mỗi năm do sự bùng nổ của các ứng dụng AI tổng quát, điện toán đám mây và thiết bị biên thông minh. Một con chip AI hiện nay có thể chứa hơn 100 tỷ bóng bán dẫn - và để đạt được mật độ như vậy, công nghệ in thạch bản EUV là bắt buộc.

ASML dự kiến trong năm 2025 sẽ bán ra khoảng 60 máy EUV, mỗi máy mất gần một năm để sản xuất và lắp đặt hoàn chỉnh. Song song, công ty đang phát triển thế hệ "High-NA EUV" - cho phép khắc mạch điện còn nhỏ hơn 2 nanomet, mở đường cho thế hệ chip mạnh mẽ hơn, tiết kiệm điện hơn trong tương lai.

CEO Peter Wennink của ASML từng chia sẻ với báo giới: "Chúng tôi không chỉ là nhà sản xuất thiết bị. Chúng tôi là đối tác chiến lược của các nhà sáng tạo công nghệ toàn cầu".