Applied Materials mở trung tâm EPIC 5 tỷ USD để rút ngắn chu kỳ phát triển chip
Cơ sở R&D 600.000 feet vuông tại Sunnyvale đưa hãng chip, nhà cung cấp thiết bị và trường đại học vào cùng một không gian phát triển quy trình. Đây là trung tâm thử nghiệm, không phải nhà máy sản xuất chip đại trà.
Applied Materials ngày 12/10 khánh thành trung tâm Equipment and Process Innovation and Commercialization, gọi tắt là EPIC, tại Sunnyvale, California. Cơ sở trị giá 5 tỷ USD được xây để các hãng chip, công ty thiết kế hệ thống, nhà cung cấp thiết bị và trường đại học cùng phát triển vật liệu, quy trình và công nghệ đóng gói trước khi chuyển sang sản xuất quy mô lớn.
Sự kiện mới là việc cơ sở đi vào hoạt động, không phải lần đầu dự án được công bố. Applied Materials đã nêu kế hoạch xây EPIC từ năm 2023 và công bố một số đối tác trong năm 2026. Lần mở cửa này xác nhận danh sách tham gia rộng hơn cùng quy mô phòng sạch đã hoàn thiện.
Ảnh: Applied Materials.
Một trung tâm R&D 600.000 feet vuông, không phải fab thương mại
Tòa nhà rộng khoảng 600.000 feet vuông, tương đương gần 55.700 mét vuông, trong đó gần bốn acre là phòng sạch. Applied Materials gọi đây là cơ sở nghiên cứu thiết bị và quy trình bán dẫn lớn nhất thế giới; “lớn nhất” vẫn là tuyên bố của công ty và phụ thuộc phạm vi so sánh.
EPIC không sản xuất CPU, GPU hay bộ nhớ để bán đại trà. Vai trò của nó là thử vật liệu mới, thiết bị chế tạo, chuỗi quy trình và tích hợp nhiều lớp trước khi giải pháp được chuyển tới nhà máy của khách hàng. Mục tiêu là để công nghệ rời trung tâm ở trạng thái gần sẵn sàng tăng sản lượng và đạt yield ổn định hơn.
Một fab thương mại tối ưu cho sản lượng và tính lặp lại; EPIC tối ưu cho thử nghiệm nhanh và phối hợp giữa các nhóm.
Thay mô hình “chuyền tay” bằng phát triển song song
Trong quy trình truyền thống, nghiên cứu vật liệu diễn ra ở một nơi, nhà cung cấp thiết bị phát triển buồng xử lý ở nơi khác, còn hãng chip tích hợp các bước vào dây chuyền thử nghiệm sau đó. Mỗi lần chuyển giao có thể phát hiện một ràng buộc mới, buộc nhóm trước quay lại điều chỉnh.
Applied Materials muốn đặt nhà nghiên cứu vật liệu, kỹ sư thiết bị và người chịu trách nhiệm sản xuất cạnh nhau trong một môi trường bảo mật. Nếu vật liệu mới tạo ra vấn đề khi khắc, phủ hoặc đóng gói, các bên có thể kiểm tra đồng thời thay vì chờ qua nhiều vòng chuyển mẫu.
New York Post dẫn lời CEO Gary Dickerson cho biết công ty nhắm tới việc rút ngắn chu kỳ phát triển chip ít nhất 30%. Đây là mục tiêu vận hành, chưa phải kết quả đã được đo sau khi trung tâm hoạt động. Hiệu quả thực tế sẽ phụ thuộc vào dự án cụ thể, quyền chia sẻ dữ liệu và khả năng đưa công nghệ từ phòng sạch chung vào fab riêng của từng hãng.
Danh sách đối tác trải dài từ logic tới bộ nhớ và đóng gói
Năm đối tác sáng lập gồm TSMC, Intel, Samsung Electronics, SK hynix và Micron. Nhóm đối tác đổi mới có Broadcom, Advantest, SCREEN, Kioxia và Besi. Các trường và viện tham gia gồm Arizona State University, Rensselaer Polytechnic Institute, Stanford, UC Berkeley và UCLA.
Danh sách này phản ánh các nút thắt của chip AI hiện đại. Hiệu năng không còn đến riêng từ transistor nhỏ hơn. HBM cần băng thông và dung lượng cao hơn; chiplet cần liên kết cùng công nghệ đóng gói 2.5D hoặc 3D; vật liệu dây dẫn phải giảm điện trở; công cụ kiểm thử phải theo kịp cấu trúc nhiều die.
Thông cáo chưa công bố dự án kỹ thuật cụ thể, mốc sản phẩm hay quyền sở hữu trí tuệ của từng bên.
Giá trị chiến lược nằm ở thời gian học, không chỉ diện tích
Chi phí phát triển tiến trình và đóng gói tiên tiến tăng nhanh, còn mỗi vòng thử nghiệm có thể kéo dài nhiều tháng. EPIC cố giảm thời gian giữa một ý tưởng vật liệu và một quy trình đủ trưởng thành để khách hàng đưa vào dây chuyền.
Applied Materials cũng được lợi khi nhìn thấy yêu cầu của khách hàng sớm hơn vài thế hệ. Điều đó giúp hãng quyết định đầu tư R&D vào loại thiết bị nào và tăng khả năng công cụ của mình được chọn trong fab tương lai. Vì vậy, trung tâm vừa là hạ tầng hợp tác, vừa là chiến lược giữ vị trí của một nhà cung cấp thiết bị cốt lõi.
Đối với trường đại học, lợi ích là kiểm tra nghiên cứu trong môi trường gần công nghiệp hơn. Thông báo chưa nêu chi tiết quyền công bố, truy cập thiết bị hay cách phân chia bằng sáng chế. Applied Materials cũng nói tòa nhà được thiết kế tái sử dụng khoảng 40% nước, nhưng cần dữ liệu vận hành để kiểm chứng.
EPIC sẽ được đánh giá bằng công nghệ đi ra khỏi cửa
Một tòa nhà lớn và danh sách đối tác mạnh chưa đảm bảo chu kỳ chip tự động ngắn hơn. Thước đo quan trọng là số quy trình được chuyển giao, thời gian từ thí nghiệm tới pilot line, yield khi tăng sản lượng và mức giảm số vòng sửa đổi giữa Applied với khách hàng.
Việc EPIC mở cửa cho thấy ngành bán dẫn đang thay đổi cách tổ chức R&D. Khi vật liệu, bộ nhớ, logic và đóng gói phụ thuộc lẫn nhau, phát triển tuần tự trở nên chậm và đắt. Applied Materials đặt cược 5 tỷ USD rằng lợi thế tiếp theo còn nằm ở khả năng cho cả hệ sinh thái học cùng nhau nhanh hơn.
.jpg)
