Elon Musk trình làng TeraFab: nhà máy chip 2nm với sản lượng 1 terawatt mỗi năm

Tesla vừa chính thức công bố TeraFab trong một buổi giới thiệu chuyên biệt, đánh dấu lần đầu tiên Elon Musk tiết lộ đầy đủ chi tiết về dự án nhà máy chip bán dẫn mà các công ty của ông từng theo đuổi. Ý tưởng về TeraFab từng được Musk đề cập tại cuộc họp cổ đông Tesla trước đây, với mục tiêu phục vụ nhu cầu tính toán khổng lồ từ Tesla, SpaceX và xAI. Lần này, phạm vi và quy mô thực sự của dự án mới được hé lộ - và con số vượt xa mọi dự đoán trước đó.

Về năng lực sản xuất, TeraFab được kỳ vọng đạt sản lượng 1 terawatt công suất tính toán mỗi năm, bao gồm chip logic, bộ nhớ và đóng gói tiên tiến. Nhà máy sẽ khởi động trên node 2nm ngay từ đầu. Để so sánh, Musk tuyên bố toàn bộ các fab trên Trái Đất cộng lại chỉ tương đương khoảng 2% sản lượng mà TeraFab dự kiến đạt được - khiến những cái tên như TSMC, Samsung hay Intel trở nên nhỏ bé về mặt quy mô tuyệt đối.

Điểm đặc trưng trong kiến trúc của TeraFab là khái niệm "cải tiến đệ quy nhanh" (rapid, recursive improvement). Thay vì phân tách các công đoạn thành các cơ sở riêng biệt như thông thường, toàn bộ chuỗi thiết kế chip, chế tạo, kiểm thử, đóng gói và làm mặt nạ (masking) sẽ được tích hợp vào một dây chuyền sản xuất thống nhất trong cùng một tòa nhà. Musk giải thích: "Theo hiểu biết của tôi, chưa nơi nào trên thế giới có đầy đủ mọi thứ cần thiết để xây dựng chip logic, bộ nhớ, đóng gói, kiểm thử, rồi làm mặt nạ, cải thiện mặt nạ và lặp lại vòng đó. Trong một tòa nhà duy nhất, chúng tôi có thể tạo mặt nạ, sản xuất chip, kiểm thử chip, làm mặt nạ khác, và có vòng lặp đệ quy cực kỳ nhanh để cải tiến thiết kế chip."

TeraFab sẽ được xây dựng tại Austin, Texas - nơi Tesla đặt trụ sở chính - và là dự án chung của tất cả các công ty trong hệ sinh thái Musk.

Trong cơ cấu phân phối sản lượng, 80% công suất tính toán sẽ dành cho triển khai trong không gian, trong khi 20% còn lại dành cho mặt đất. Musk lý giải rằng các hạn chế về nguồn điện trên Trái Đất khiến triển khai quy mô terawatt gần như không khả thi. Thay vào đó, ông dự kiến đưa hệ thống tính toán lên quỹ đạo qua kênh vận chuyển của Starship và sử dụng năng lượng Mặt Trời - từ đó mới có thể đạt quy mô mà ông gọi là điều kiện cần thiết cho "nền văn minh thiên hà".

Sản phẩm đầu tiên của TeraFab sẽ là chip AI5, hiện đang được sử dụng trong hệ thống lái xe tự động FSD, dịch vụ Robotaxi và robot Optimus của Tesla. AI5 sẽ chiếm phần lớn trong 20% sản lượng mặt đất. Đối với 80% sản lượng không gian, TeraFab sẽ sản xuất chip D3 - thiết kế tùy chỉnh dành riêng cho các vệ tinh AI quỹ đạo, được xây dựng để hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt và xử lý các ràng buộc về nhiệt độ khi triển khai ngoài vũ trụ. Do AI5 là ưu tiên trước mắt của Tesla, các dây chuyền sản xuất ban đầu của TeraFab sẽ tập trung vào dòng chip này.

Musk cũng đề cập đến các đối tác chip hiện tại bao gồm Samsung, TSMC và Micron, đồng thời bày tỏ sự trân trọng với chuỗi cung ứng hiện hành. Tuy nhiên, ông thẳng thắn cho rằng tốc độ mở rộng của các công ty này không đáp ứng được nhu cầu của Tesla: "Có một tốc độ tối đa mà họ sẵn lòng mở rộng. Tốc độ đó thấp hơn nhiều so với những gì chúng tôi muốn... và chúng tôi cần chip, vì vậy chúng tôi sẽ xây TeraFab."

Nhiều chuyên gia bán dẫn cho rằng mục tiêu của TeraFab đối mặt với những rào cản thực tế đáng kể. Một trong số đó là tốc độ sản xuất máy khắc quang học EUV của ASML - nút thắt cổ chai toàn cầu cho mọi dự án fab tiên tiến. Để đạt quy mô như vậy, TeraFab cần tích hợp dọc hầu hết các thành phần sản xuất. Về lộ trình công nghệ, hiện có thông tin không chính thức cho rằng Tesla đang đàm phán thỏa thuận cấp phép công nghệ 2nm với Samsung, nhưng điều này chưa được xác nhận chính thức.