Samsung dự kiến sản xuất đế HBM 2 nm tại Texas, AMD được cho là khách hàng đặt hàng lớn nhất

Nhà máy thứ hai ở Taylor nhắm vào mạch điện bên dưới bộ nhớ AI

Samsung Electronics dự định sản xuất các linh kiện tiên tiến cho bộ nhớ trí tuệ nhân tạo tại nhà máy chip thứ hai ở Taylor, Texas, với kế hoạch bắt đầu sản xuất hàng loạt vào năm 2030. Cơ sở được đề xuất sẽ sử dụng quy trình sản xuất 2 nanomet, có diện tích khoảng 2,7 triệu foot vuông và cung cấp các đế chip nằm bên dưới những chồng bộ nhớ băng thông cao, hay HBM.

Các nguồn tin trong ngành cho biết khách hàng đã đặt trước toàn bộ công suất sản xuất dự kiến của nhà máy, trong đó AMD chiếm phần lớn sản lượng. Nvidia cũng được xác định là khách hàng tiềm năng. Samsung từ chối bình luận về thông tin nhà máy, còn các đơn đặt chỗ chưa được xác nhận độc lập. Chi tiết phân bổ giữa các khách hàng, giá trị hợp đồng và công suất sản xuất tính theo số tấm wafer chưa được công bố.

Dự án sẽ mở ra cho Samsung một hướng đi khác để tham gia lĩnh vực đang phát triển là sản xuất mạch logic bên trong bộ nhớ AI. Bộ phận bộ nhớ của hãng sản xuất chip lưu trữ thông tin, còn bộ phận đúc chip sản xuất chip chứa các mạch xử lý và điều khiển. Các thiết kế HBM ngày càng phức tạp đang đưa hai mảng kinh doanh này xích lại gần nhau.

Yêu cầu của Nvidia cũng khiến cơ hội này thêm phức tạp. Theo thông tin được đưa tin, nhà thiết kế bộ xử lý AI đã yêu cầu Samsung, SK hynix và Micron sử dụng quy trình sản xuất của đối thủ TSMC để làm đế chip cho bộ nhớ NVHBM tùy chỉnh. Do đó, Samsung đang đối mặt với hai hướng kinh doanh khác nhau: sản xuất bộ nhớ có linh kiện của TSMC cho Nvidia và dùng các nhà máy của chính mình cho những khách hàng như AMD.

Đề xuất tại Texas khiến hai hướng đi này càng nổi bật. Samsung có thể tiếp tục là nhà cung cấp bộ nhớ lớn ngay cả khi một công ty khác sản xuất đế chip, đồng thời tìm cách tăng doanh thu sản xuất từ những khách hàng chọn quy trình của hãng.

Nhà máy ở Texas sẽ sản xuất gì

HBM kết hợp nhiều chip nhớ xếp chồng theo chiều dọc bên cạnh một bộ xử lý mạnh. Cách bố trí này cho phép lượng lớn thông tin di chuyển trên những khoảng cách ngắn, giúp bộ xử lý AI nhận dữ liệu cần thiết để tính toán. Băng thông cho biết lượng dữ liệu có thể di chuyển trong một khoảng thời gian nhất định, chứ không phải dung lượng thông tin bộ nhớ có thể lưu trữ.

Đế chip là một mảnh silicon riêng lẻ chứa các mạch điện tử. Trong một chồng HBM, các đế lõi bộ nhớ lưu trữ dữ liệu. Đế chip nằm bên dưới cung cấp các kết nối và chức năng logic giúp cả chồng giao tiếp với bộ xử lý.

Samsung dự định kết hợp các đế chip sản xuất tại Taylor với DRAM được sản xuất ở Hàn Quốc. DRAM là bộ nhớ làm việc, tạm thời lưu thông tin trong khi hệ thống máy tính hoạt động. Vì vậy, chuỗi sản xuất được đề xuất sẽ kết nối hoạt động sản xuất chip logic ở Mỹ với sản xuất bộ nhớ tại Hàn Quốc.

Theo các nguồn tin trong ngành, các sản phẩm HBM4 đang được Samsung sản xuất hàng loạt và mẫu HBM4E hiện sử dụng đế chip được sản xuất theo quy trình 4 nanomet. Taylor Fab 2 sẽ chuyển sang 2 nanomet, đồng thời có thể áp dụng các quy trình tiên tiến hơn khi sản phẩm tương lai đòi hỏi. Tên gọi các quy trình này chỉ những thế hệ công nghệ sản xuất được dùng để tích hợp mạch ngày càng phức tạp vào các chip nhỏ.

Các mốc xây dựng kéo dài đến năm 2030

Taylor Fab 2 dự kiến có diện tích khoảng 250.000 mét vuông, lớn gấp khoảng 1,5 lần nhà máy Taylor đầu tiên. Theo thông tin được đưa tin, công tác chuẩn bị mặt bằng và san nền đang được tiến hành, còn việc xây dựng chính dự kiến bắt đầu vào đầu tháng 11 năm 2026.

Lộ trình phân biệt thời điểm khởi công với giai đoạn lắp đặt thiết bị sản xuất và thời điểm bắt đầu làm ra chip có thể bán được. Các nhà máy chip cần lắp đặt nhiều thiết bị và chuẩn bị quy trình sản xuất sau khi phần nhà xưởng hoàn thành.

• Tháng 3 năm 2026: Hội đồng thành phố Taylor phê duyệt hỗ trợ kỹ thuật cho các giấy phép liên quan đến nhà máy thứ hai.
• Đầu tháng 11 năm 2026: Dự kiến bắt đầu xây dựng chính tại Taylor Fab 2.
• Năm 2027: Nhà máy Taylor đầu tiên dự kiến bắt đầu sản xuất hàng loạt.
• Tháng 2 năm 2029: Dự kiến bắt đầu lắp đặt thiết bị tại nhà máy thứ hai.
• Năm 2030: Taylor Fab 2 dự kiến bắt đầu sản xuất hàng loạt.

Lịch trình này đặt thời điểm hoạt động của nhà máy thứ hai muộn hơn vài năm so với cuộc chạy đua tức thời nhằm giành nguồn cung bộ nhớ AI. Mục đích thương mại của nhà máy là bảo đảm vị thế trong các thế hệ sản phẩm tiếp theo, khi đế chip được dự kiến sẽ tích hợp mạch phức tạp hơn.

Vì sao AMD quan trọng với kế hoạch mở rộng

AMD chiếm phần lớn số đơn đặt chỗ được cho là dành cho Taylor Fab 2. Các nguồn tin trong ngành cho rằng chỉ riêng nhu cầu của hãng cũng có thể gây áp lực lên công suất dự kiến của nhà máy, khiến AMD trở thành khách hàng trọng tâm trong kế hoạch mở rộng của Samsung.

Samsung dự định tiếp tục sử dụng mô hình sản xuất tích hợp để cung cấp HBM tùy chỉnh cho AMD và các khách hàng khác. Theo mô hình này, các bộ phận của Samsung sẽ tự sản xuất cả đế lõi bộ nhớ lẫn đế chip, thay vì mua đế chip từ một nhà máy đúc khác.

Với Samsung, cách làm đó có thể tạo doanh thu cho cả mảng bộ nhớ và đúc chip. Với AMD, việc đặt trước công suất sản xuất sẽ giúp hãng có chỗ trong lịch sản xuất khi mảng chip AI mở rộng. Các thiết kế bộ nhớ cụ thể nằm trong những đơn hàng được cho là đặt tại Taylor chưa được mô tả.

Mối quan hệ này song hành với nỗ lực rộng hơn nhằm cải thiện cách bộ xử lý truy cập dữ liệu. Samsung đã giới thiệu hợp tác với AMD về chia sẻ bộ nhớ trong các buổi trình bày về hạ tầng AI tháng 10 năm 2026, cùng với HBM tùy chỉnh và các công nghệ bộ nhớ khác. Kế hoạch tại Taylor liên quan đến một phần khác của nỗ lực đó: sản xuất silicon bên dưới các chồng HBM trong tương lai.

Vì sao Nvidia yêu cầu nhà cung cấp dùng TSMC

Yêu cầu sản xuất được cho là của Nvidia sẽ đưa TSMC tham gia vào một công đoạn sản xuất HBM mà Samsung vốn thường tự đảm nhiệm. Các nguồn tin trong ngành ngày 18 tháng 10 năm 2026 cho biết Nvidia đã yêu cầu Samsung, SK hynix và Micron sử dụng quy trình 3 nanomet của TSMC để sản xuất đế chip NVHBM, cùng với thế hệ thứ sáu của công nghệ sản xuất DRAM cho các đế lõi bộ nhớ.

Nvidia muốn bộ nhớ từ các nhà cung cấp hoạt động nhất quán hơn. Việc dùng chung một quy trình sản xuất đế chip có thể giảm khác biệt giữa các sản phẩm và cắt giảm công đoạn kỹ thuật cần thiết để phê duyệt bộ nhớ của từng nhà sản xuất dùng với bộ xử lý Nvidia.

Theo thông tin được đưa tin, Samsung đã chấp thuận yêu cầu sau khi đánh giá nội bộ. Động thái này mở rộng hợp tác trước đây với TSMC, vốn tập trung vào việc giúp bộ nhớ Samsung tương thích với công nghệ đóng gói chip của TSMC, sang sản xuất một linh kiện thiết yếu của HBM.

Yêu cầu về đế chip của Nvidia được mô tả hồi tháng 10 lý giải vì sao tham vọng của Samsung tại Texas và việc sử dụng TSMC có thể diễn ra song song. Samsung có thể cung cấp cho Nvidia bộ nhớ tích hợp đế chip của TSMC, đồng thời theo đuổi các đơn hàng sản xuất của riêng mình ở những nơi khác.

NVHBM đưa thêm mạch điều khiển vào bộ nhớ

NVHBM thay đổi cách phân chia công việc giữa bộ xử lý chính và bộ nhớ đặt cạnh nó. Thiết kế này chuyển bộ điều khiển bộ nhớ, tức mạch điều phối luồng dữ liệu, từ bộ xử lý đồ họa sang đế chip HBM.

Nvidia có thêm không gian trên bộ xử lý chính để tích hợp nhiều mạch tính toán hơn. Đế chip đảm nhận vai trò lớn hơn, khiến công nghệ sản xuất nó trở nên quan trọng hơn đối với toàn bộ hệ thống. Nhu cầu tích hợp thêm logic trong không gian hạn chế là một lý do khiến quy trình tiên tiến được sử dụng.

Tỷ lệ chip đạt yêu cầu cũng ảnh hưởng đến chi phí và nguồn cung. Tỷ lệ đạt yêu cầu là phần trăm chip sản xuất trên một tấm wafer silicon đáp ứng tiêu chuẩn cần thiết. Các ước tính trong ngành cho rằng tỷ lệ này của quy trình 3 nanomet của TSMC vượt 90%, so với khoảng 60% của quy trình 2 nanomet của Samsung. Những ước tính này đề cập đến các quy trình khác nhau, nhưng giúp lý giải sức hấp dẫn thương mại của một quy trình có thể tạo ra tỷ lệ chip sử dụng được cao.

Samsung cũng đang đánh giá khả năng sản xuất đế chip NVHBM bằng công nghệ của riêng mình, qua đó có thể cung cấp lựa chọn thay thế nếu nhu cầu vượt công suất của TSMC. Việc Nvidia được cho là ưu tiên TSMC đồng nghĩa vai trò tiềm năng của Taylor đối với Nvidia vẫn phụ thuộc vào các quyết định tìm nguồn cung trong tương lai. HBM truyền thống và NVHBM có thể cùng tồn tại khi Nvidia tiếp tục bán nhiều thế hệ bộ xử lý.

Nhu cầu bộ nhớ tăng nhanh hơn nguồn cung

UBS dự báo nhu cầu HBM đạt khoảng 61,5 tỷ gigabit trong năm 2027, tăng 91% so với năm trước đó. Lượng hàng xuất xưởng dự kiến khoảng 54,6 tỷ gigabit sẽ để lại khoảng thiếu hụt 6,9 tỷ gigabit, tương đương khoảng 11% nhu cầu dự báo.

Các con số này đo lượng bộ nhớ chứ không phải số chồng HBM hoàn chỉnh. So sánh này cho thấy vì sao các công ty sản xuất bộ xử lý tìm cách cam kết công suất từ rất lâu trước khi nhà máy mới bắt đầu hoạt động.

Việc bắt đầu sản xuất Vera Rubin của Nvidia tạo thêm một nguồn nhu cầu cấp thời đối với bộ nhớ tiên tiến. Samsung, SK hynix và Micron đang cạnh tranh để cung cấp HBM4 cho nền tảng này, đồng thời phát triển các thế hệ tiếp theo.

Mục tiêu năm 2030 của Taylor Fab 2 đến sau thời điểm thiếu hụt được đề cập trong dự báo của UBS. Nhà máy sẽ phục vụ thị trường tương lai, định hình bởi sự tăng trưởng tiếp tục của điện toán AI và những thay đổi trong thiết kế bộ nhớ. Vì vậy, kế hoạch của Samsung vừa là khoản đầu tư vào công suất, vừa là quyết định về những bộ phận nào trong hệ thống bộ nhớ tương lai hãng muốn tự sản xuất.

Nhà máy Taylor đầu tiên tạo nền tảng ban đầu

Nhà máy Taylor đầu tiên của Samsung dự kiến bắt đầu sản xuất vào năm 2027, sớm hơn nhà máy thứ hai ba năm. Tesla được xác định là khách hàng chủ chốt theo một thỏa thuận trị giá 16,5 tỷ USD được đưa tin, bao gồm chip AI5 và AI6.

Khoản đầu tư được cho là gắn với nhà máy đầu tiên đã tăng từ 17 tỷ USD lên 37 tỷ USD, và dự án bao gồm 4,75 tỷ USD hỗ trợ theo Đạo luật CHIPS của Mỹ. Khu đất rộng hơn của Taylor có diện tích 1.268 mẫu Anh và đủ chỗ cho tối đa 10 nhà máy.

Hai nhà máy sẽ đảm nhiệm các vai trò khác nhau trong khu phức hợp. Nhà máy đầu tiên gắn với sản xuất bộ xử lý AI, còn nhà máy thứ hai được định hướng sản xuất linh kiện logic cho bộ nhớ tiên tiến. Với khách hàng, điều đó sẽ mở rộng phạm vi các sản phẩm silicon liên quan đến AI mà Samsung có thể sản xuất tại Mỹ.

Hàn Quốc vẫn sẽ là một phần trong chuỗi sản xuất HBM được đề xuất, bởi Samsung dự định sản xuất DRAM tại đây. Việc mở rộng ở Texas sẽ phân bổ hoạt động sản xuất giữa hai quốc gia, kết hợp đế chip của Mỹ với bộ nhớ Hàn Quốc.

Samsung tìm cách củng cố mảng đúc chip

Samsung cho biết doanh thu mảng đúc chip trong quý III được hưởng lợi từ doanh số đế chip logic HBM và các đơn hàng 2 nanomet tiên tiến từ các nhà khai thác đám mây lớn cùng những khách hàng AI khác. Tuy nhiên, mảng kinh doanh này vẫn thua lỗ.

Công ty dự báo số đơn hàng 2 nanomet sẽ tăng hơn 130% trong năm 2026. Kiwoom Securities dự đoán bộ phận đúc chip sẽ có lãi trở lại trong quý IV. Việc toàn bộ công suất dự kiến của nhà máy Taylor thứ hai đã được đặt trước sẽ hỗ trợ nỗ lực phục hồi bằng cách tạo cho Samsung một nguồn đơn hàng sản xuất dài hạn hơn.

Những khách hàng tiềm năng khác vẫn đang ở giai đoạn sớm hơn. Các nhà quan sát ngành xác định Broadcom là một khách hàng có thể mua đế chip HBM của Taylor. Samsung cũng đang theo đuổi một dự án chip AI 2 nanomet tiềm năng cho một khách hàng đám mây Mỹ thông qua Faraday của Đài Loan, một công ty thiết kế chip tùy chỉnh. Các đơn hàng sản xuất cho dự án này chưa được xác nhận.

Nhu cầu được cho là của AMD giúp kế hoạch tại Texas có trọng tâm khách hàng rõ ràng nhất. Cơ hội từ Nvidia phức tạp hơn vì yêu cầu bộ nhớ hiện tại của hãng hướng hoạt động sản xuất đế chip sang TSMC. Thách thức của Samsung là chuyển nhu cầu đối với bộ nhớ của mình thành thêm đơn hàng cho các nhà máy riêng, đồng thời đáp ứng thiết kế và yêu cầu sản xuất mà mỗi khách hàng lựa chọn.

Điểm chính

• Nhà máy Taylor thứ hai của Samsung dự kiến sản xuất đế chip HBM theo quy trình 2 nanomet, với kế hoạch bắt đầu sản xuất hàng loạt vào năm 2030.
• Các nguồn tin trong ngành cho biết toàn bộ công suất dự kiến đã được đặt trước, chủ yếu cho AMD. Samsung chưa xác nhận thông tin này.
• Dự kiến bắt đầu xây dựng chính vào đầu tháng 11 năm 2026, sau đó lắp đặt thiết bị từ tháng 2 năm 2029.
• Samsung dự định kết hợp đế chip sản xuất tại Texas với DRAM sản xuất ở Hàn Quốc.
• Theo thông tin được đưa tin, Nvidia đã yêu cầu ba nhà cung cấp HBM lớn sử dụng quy trình 3 nanomet của TSMC để sản xuất đế chip NVHBM.
• UBS dự báo nhu cầu HBM đạt 61,5 tỷ gigabit trong năm 2027, trong khi lượng hàng xuất xưởng dự kiến là 54,6 tỷ gigabit.
• Kế hoạch mở rộng sẽ hỗ trợ nỗ lực giành thêm hoạt động sản xuất tiên tiến của Samsung, trong khi bộ phận đúc chip hướng tới mục tiêu có lãi.