TSMC Trương Hiểu Cường: Động lực tăng trưởng của bán dẫn chuyển từ điện thoại sang AI, "COUPE" sẽ trở thành từ khóa

TSMC dự đoán giá trị sản xuất đạt 1,5 nghìn tỷ USD vào năm 2030, do AI thúc đẩy. Chuyển hướng cốt lõi sang tính toán hiệu năng cao, và đột phá công nghệ COUPE để vượt qua giới hạn truyền tải, dẫn đầu nâng cấp chuỗi cung ứng.

TSMC điều chỉnh dự báo thị trường bán dẫn, AI trở thành động lực tăng trưởng chính

TSMC tại hội nghị kỹ thuật hàng năm đã đưa ra dự báo về chu kỳ tăng trưởng mới của thị trường bán dẫn toàn cầu. Phó Tổng Giám đốc cao cấp kiêm Phó Giám đốc Điều hành chung của TSMC, Trương Hiểu Cường, cho biết AI đang nhanh chóng thay đổi toàn bộ cấu trúc ngành bán dẫn, dự kiến giá trị sản xuất bán dẫn toàn cầu sẽ đạt 1,5 nghìn tỷ USD vào năm 2030, cao hơn nhiều so với dự đoán trước đây của thị trường là 1 nghìn tỷ USD.

Trương Hiểu Cường nhấn mạnh, trong 10 năm qua, ngành bán dẫn chủ yếu được thúc đẩy bởi điện thoại thông minh và thiết bị di động, nhưng trong 10 năm tới, động lực cốt lõi đã chuyển hoàn toàn sang AI và tính toán hiệu năng cao (HPC).

Theo dự báo của TSMC, đến năm 2030, AI và HPC sẽ chiếm khoảng 55% giá trị sản xuất bán dẫn toàn cầu, trong khi điện thoại thông minh giảm xuống còn khoảng 20%, ô tô và Internet vạn vật mỗi thứ chiếm khoảng 10%.

Ông mô tả, ảnh hưởng của AI đối với bán dẫn có thể là sự chuyển đổi cấu trúc quan trọng nhất trong ngành công nghiệp công nghệ gần đây. Từ AI tạo sinh, AI Agent đến AI vật lý trong tương lai, nhu cầu tính toán toàn cầu đang tăng nhanh, đồng thời thiết kế chip, đóng gói tiên tiến và kiến trúc trung tâm dữ liệu cũng bước vào giai đoạn nâng cấp.

Nhu cầu chip AI tăng vọt, công nghệ quang tử trở thành chiến trường tiếp theo

Đối mặt với quy mô hệ thống AI ngày càng mở rộng, Trương Hiểu Cường cũng đề xuất mô hình “Ba tầng bánh kem AI” của TSMC, bao gồm tính toán logic, tích hợp dị hướng và mạch tích hợp 3D, cùng với công nghệ quang tử và liên kết quang học cho truyền tải tốc độ cao trong tương lai.

Ông cho biết, hiện tại, phát triển chip AI đã dần tiến gần đến giới hạn truyền tín hiệu điện tử truyền thống, do đó trong tương lai, hệ thống AI sẽ phụ thuộc nhiều vào liên lạc quang và công nghệ quang tử để giải quyết vấn đề băng thông lớn và tiêu thụ năng lượng của trung tâm dữ liệu.

TSMC cũng đặc biệt đề xuất khái niệm “COUPE (Công nghệ quang tử toàn diện nhỏ gọn)”, được xem là hướng công nghệ mới quan trọng sau CoWoS. Mục tiêu cốt lõi của COUPE là thông qua thu nhỏ và đa dụng hóa động cơ quang tử, nâng cao khả năng truyền dữ liệu tốc độ cao giữa các hệ thống AI, đồng thời giảm tiêu thụ năng lượng.

Khi quy mô mô hình AI ngày càng lớn, nút thắt của trung tâm dữ liệu đã dần chuyển từ khả năng tính toán đơn thuần sang hiệu quả di chuyển dữ liệu và tiêu thụ điện năng. Thị trường dự đoán, công nghệ liên kết quang sẽ trở thành điểm cạnh tranh quan trọng của hạ tầng AI trong tương lai.

Chu kỳ siêu AI hình thành, chuỗi cung ứng công nghệ toàn cầu tái cấu trúc

Các nhà phân tích thị trường cho rằng, AI đã đưa ngành bán dẫn bước vào chu kỳ tăng trưởng dài hạn mới. Chu kỳ kinh tế bán dẫn trước đây chủ yếu bị ảnh hưởng bởi biến động nhu cầu PC và điện thoại, nhưng nhu cầu trung tâm dữ liệu lớn và hạ tầng do AI mang lại đang thay đổi đường cong tăng trưởng của toàn ngành.

Đặc biệt trong năm nay, trọng tâm phát triển AI đã chuyển dần từ huấn luyện mô hình sang giai đoạn suy luận (Inference). Điều này có nghĩa là, ngoài các tập đoàn công nghệ lớn, các doanh nghiệp, thiết bị cuối và thị trường tính toán biên cũng sẽ bắt đầu tích hợp nhu cầu tính toán AI một cách quy mô lớn.

Trương Hiểu Cường cũng đề cập, hiện tại gần như tất cả các bộ tăng tốc AI đều dựa trên mô hình phân công giữa các công ty thiết kế IC và nhà sản xuất wafer. Mô hình này cho phép các công ty chip tập trung vào đổi mới kiến trúc, trong khi các quy trình sản xuất phức tạp hơn được giao cho các nhà gia công wafer, giúp thúc đẩy nhanh tốc độ phát triển chip AI.

Cùng với việc các công ty công nghệ lớn như NVIDIA, AMD, Google, Amazon tiếp tục mở rộng đầu tư hạ tầng AI, thị trường cũng bắt đầu kỳ vọng các công nghệ đóng gói tiên tiến, HBM, liên kết tốc độ cao và AI ASIC sẽ cùng hưởng lợi.

Ngoài ngành bán dẫn, TSMC cũng dự đoán rằng, nếu giá trị sản xuất bán dẫn toàn cầu đạt 1,5 nghìn tỷ USD vào năm 2030, thị trường thiết bị điện tử liên quan có thể mở rộng thêm lên đến 4 nghìn tỷ USD, và tổng giá trị ngành công nghiệp thông tin có thể đạt trên 15 nghìn tỷ USD. Ngành công nghiệp công nghệ toàn cầu hiện đang dần hình thành “Cuộc đua hạ tầng AI”, các chính phủ và doanh nghiệp lớn đang đồng bộ tăng cường đầu tư vào trung tâm dữ liệu, năng lượng, mạng lưới và chip tiên tiến.