TSMC cân nhắc sản xuất DRAM 3D theo đề nghị của Nvidia khi nguồn cung bộ nhớ AI thắt chặt

Vai trò mới tiềm năng trong cuộc đua bộ nhớ AI

Theo các bài viết đăng ngày 6 và 7 tháng 11 năm 2026, dẫn lời hai người am hiểu các cuộc thảo luận, Công ty Sản xuất Bán dẫn Đài Loan (TSMC) đang cân nhắc sản xuất DRAM 3D theo đề nghị của Nvidia, khách hàng lớn nhất của hãng. Đề xuất này có thể đưa nhà sản xuất chip theo hợp đồng lớn nhất thế giới tiến sâu hơn vào lĩnh vực bộ nhớ cần thiết để hỗ trợ tính toán trí tuệ nhân tạo.

TSMC đang cân nhắc hai phương án: xây dựng nhà máy hoặc mua một cơ sở hiện có rồi chuyển đổi sang sản xuất bộ nhớ. Hsu Kuo-chin, phó chủ tịch phụ trách phát triển công nghệ đóng gói tiên tiến, được cho là đang dẫn dắt công việc này. Trước đây, ông từng giữ chức chủ tịch Micron Đài Loan, qua đó tích lũy kinh nghiệm trong lĩnh vực sản xuất bộ nhớ, bên cạnh trách nhiệm hiện nay về tích hợp chip.

Các cuộc thảo luận diễn ra trong bối cảnh nhu cầu phần cứng AI gây áp lực lên nguồn cung bộ nhớ và đẩy giá tăng cao. Nvidia đang tìm thêm nhà cung cấp, trong khi Apple cũng tìm kiếm thêm nguồn cung bộ nhớ và hồi đầu năm viện dẫn chi phí bộ nhớ tăng là một trong những lý do tăng giá một số sản phẩm.

TSMC công khai từ chối bình luận về tin đồn hoặc suy đoán trên thị trường, đồng thời nhắc lại rằng hãng tập trung vào hoạt động kinh doanh cốt lõi là sản xuất chip theo hợp đồng. Công ty cho biết sứ mệnh của mình vẫn là cung cấp công nghệ và năng lực sản xuất cho ngành chip logic toàn cầu. TSMC và Nvidia chưa phản hồi ngay các yêu cầu bình luận về kế hoạch được đưa tin.

Vấn đề thương mại cốt lõi là liệu TSMC có thể chuyển từ sản xuất bộ xử lý và hỗ trợ kết nối chúng với bộ nhớ sang tự sản xuất các ô nhớ hay không. Điều đó sẽ đưa hãng cạnh tranh trực tiếp hơn với Samsung Electronics, SK hynix và Micron, đồng thời có thể giúp khách hàng có thêm một cách để bảo đảm nguồn cung linh kiện ngày càng đắt đỏ này.

DRAM 3D sẽ thay đổi điều gì?

DRAM, viết tắt của bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên động, tạm thời lưu thông tin mà thiết bị điện tử cần trong lúc hoạt động. Bộ xử lý sử dụng DRAM giống như cách một người dùng bàn làm việc: thông tin cần cho tác vụ hiện tại luôn trong tầm tay, thay vì phải liên tục lấy từ bộ lưu trữ dài hạn.

DRAM thông thường sắp xếp các ô nhớ trên một mặt phẳng nằm ngang. Phương pháp DRAM 3D đang được cân nhắc sẽ xếp các ô nhớ hoặc các lớp ô nhớ theo chiều dọc, làm tăng lượng thông tin có thể chứa trong một diện tích chip nhất định. Ý tưởng cơ bản giống như xây thêm tầng cho một tòa nhà thay vì mở rộng diện tích mặt bằng.

Đối với phần cứng AI, dung lượng chỉ là một phần yêu cầu. Bộ nhớ cũng cần truyền thông tin đủ nhanh để các bộ xử lý đắt tiền luôn hoạt động hiệu quả. Một chip lưu trữ được nhiều dữ liệu hơn vẫn phải đáp ứng các yêu cầu về tốc độ, điện năng tiêu thụ, nhiệt độ và độ tin cậy.

DRAM cũng cần được làm mới thường xuyên để duy trì thông tin đã lưu. Một thiết kế hữu ích về mặt thương mại phải xử lý được đặc tính này, đồng thời đọc và ghi dữ liệu một cách đáng tin cậy. Những yêu cầu đó khiến kế hoạch trên vừa là dự án sản xuất và kỹ thuật, vừa là phản ứng trước nhu cầu nguồn cung tăng cao từ khách hàng.

Khác biệt với HBM hiện được dùng trong AI

Bộ nhớ băng thông cao (HBM) cũng sử dụng cấu trúc xếp chồng theo chiều dọc, nhưng ở một cấp độ khác. Các nhà sản xuất chế tạo những chip DRAM riêng biệt, gọi là die, rồi xếp chồng chúng lên nhau. Các kết nối điện xuyên qua silicon cho phép những die này liên lạc với nhau, còn công nghệ đóng gói tiên tiến kết nối khối bộ nhớ xếp chồng với bộ xử lý.

Trong DRAM 3D, việc xếp chồng ô nhớ làm thay đổi cách bố trí ngay bên trong thiết bị bộ nhớ. HBM xếp chồng các die được sản xuất riêng biệt; kiến trúc đang được đề xuất xếp chồng các ô nhớ hoặc tầng bộ nhớ bên trong thiết bị. Mỗi phương pháp có những yêu cầu riêng về sản xuất và tích hợp.

TSMC hiện đã tham gia chuỗi sản xuất HBM. Hợp tác HBM4 mà hãng công bố với SK hynix bao gồm hiệu năng die nền và công nghệ đóng gói để tích hợp bộ nhớ với chip logic. Die nền là chip nằm bên dưới khối bộ nhớ xếp chồng, đảm nhiệm kết nối và các chức năng logic.

Mối quan tâm của Nvidia đối với công nghệ sản xuất của TSMC cũng được thể hiện qua kế hoạch die nền NVHBM được đưa tin hồi tháng 10. Nvidia được cho là đã đề nghị Samsung, SK hynix và Micron sử dụng quy trình 3 nanomet của TSMC để sản xuất die nền cho thiết kế bộ nhớ tùy chỉnh của hãng. Theo thỏa thuận đó, các công ty bộ nhớ sẽ cung cấp die bộ nhớ, còn TSMC sản xuất linh kiện logic theo yêu cầu.

Sản xuất các ô lưu trữ sẽ bổ sung thêm một trách nhiệm vào vai trò hiện có của TSMC. Với khách hàng, lợi ích thực tế sẽ tùy thuộc vào dung lượng, tốc độ truyền dữ liệu, mức tiêu thụ điện và khả năng tương thích với hệ thống của sản phẩm hoàn chỉnh.

Vì sao Nvidia muốn có thêm lựa chọn bộ nhớ

Đề nghị được đưa tin của Nvidia phản ánh vấn đề nguồn cung không chỉ giới hạn ở bộ xử lý. Các hệ thống AI cần cả sức mạnh tính toán lẫn luồng dữ liệu ổn định. Số lượng bộ xử lý tăng kéo theo nhu cầu về bộ nhớ cung cấp dữ liệu cho chúng, gây sức ép buộc các nhà sản xuất mở rộng sản lượng.

Samsung, SK hynix và Micron là những nhà cung cấp lớn lâu năm mà một mảng kinh doanh bộ nhớ của TSMC sẽ phải cạnh tranh. Một nhà sản xuất bổ sung cuối cùng có thể giúp khách hàng mở rộng lựa chọn mua hàng, nếu hãng có thể cung cấp sản phẩm với số lượng đủ lớn và đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật.

Nvidia cũng đang nỗ lực đưa các hệ thống AI hoàn chỉnh vào vận hành nhanh hơn. Thông báo hồi tháng 10 về thiết kế DSX POD mô tả bảy giá máy tính chứa 504 bộ xử lý đồ họa Rubin, được lắp ráp và kiểm thử trong một container trước khi giao hàng. Kế hoạch là giao hàng trên toàn cầu từ đầu năm 2027.

Mối liên hệ ở đây rất thiết thực: kế hoạch triển khai đòi hỏi mọi linh kiện đều phải được giao đến, bao gồm bộ xử lý, bộ nhớ, thiết bị mạng và làm mát. Mở rộng sản xuất bộ xử lý và đơn giản hóa việc lắp đặt đồng nghĩa với việc nguồn cung bộ nhớ cũng trở thành một mắt xích trong lịch trình giao hàng.

Việc Apple tìm thêm nguồn cung bộ nhớ cho thấy áp lực này cũng lan tới ngành điện tử tiêu dùng. Chi phí bộ nhớ tăng có thể ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế của điện thoại, máy tính và các thiết bị khác, bên cạnh những hệ thống quy mô lớn dùng cho AI. Apple đã viện dẫn các chi phí này là một yếu tố dẫn đến một số đợt tăng giá.

Xây nhà máy mới hay chuyển đổi nhà máy hiện có

Các phương án được đưa tin của TSMC bao gồm xây cơ sở mới để sản xuất bộ nhớ tiên tiến hoặc mua một nhà máy rồi chuyển đổi công năng. Đầu năm nay, Micron đã chọn phương án mua lại và chuyển đổi khi mua một nhà máy chế tạo chip để chuyển sang sản xuất DRAM.

Nhà máy chế tạo chip, thường gọi là fab, sản xuất chip trên các đĩa mỏng gọi là wafer. Chuyển đổi một nhà máy đòi hỏi nhiều hơn việc thay đổi tên sản phẩm: thiết bị, các bước xử lý và điều kiện vận hành phải phù hợp với thiết kế bộ nhớ. Nhà máy mới cũng cần máy móc, cơ sở hạ tầng và thời gian để kiểm soát quy trình sản xuất.

Kế hoạch mở rộng hiện tại của TSMC cho thấy các quyết định về nhà máy có thể được đưa ra trước nhiều năm. Chủ tịch kiêm Tổng giám đốc điều hành C. C. Wei thông báo ngày 15 tháng 10 rằng công ty sẽ xây thêm một nhà máy 3nm tại Tainan, hướng tới sản xuất thương mại trong nửa đầu năm 2028. Một dự án Tainan đã lên kế hoạch trước đó dự kiến bắt đầu sản xuất hàng loạt trong nửa đầu năm 2027.

Công việc sản xuất bộ nhớ được đề xuất vẫn đang ở giai đoạn lập kế hoạch. Địa điểm nhà máy, ngân sách đầu tư, mục tiêu sản lượng wafer, sản phẩm thương mại, quy trình khách hàng phê duyệt và ngày bắt đầu sản xuất chưa được công bố. Ứng dụng dự kiến của bộ nhớ này cũng chưa được tiết lộ, nên khách hàng chưa có lịch giao hàng hay sản phẩm cụ thể để đánh giá.

Vì sao lãnh đạo phụ trách công việc này đáng chú ý

Vai trò lãnh đạo được đưa tin của ông Hsu kết nối hai lĩnh vực kinh nghiệm liên quan. Vị trí chủ tịch Micron Đài Loan trước đây giúp ông có kinh nghiệm trong ngành bộ nhớ. Tại TSMC, ông phụ trách các mạch tích hợp ba chiều và công nghệ đóng gói tiên tiến, vốn được dùng để kết nối các chip thành hệ thống tính toán lớn hơn.

Công nghệ đóng gói tiên tiến rất quan trọng vì một linh kiện AI hữu ích phải hoạt động trong một hệ thống hoàn chỉnh. Các kết nối giữa bộ xử lý, bộ nhớ và những chip khác ảnh hưởng đến tốc độ truyền dữ liệu cũng như cách quản lý nhiệt. Sản xuất một thiết bị bộ nhớ mật độ cao là một việc; tích hợp nó vào sản phẩm có thể vận hành là việc khác.

TSMC từng tham gia sản xuất bộ nhớ thông thường và nắm giữ các bằng sáng chế liên quan đến DRAM xếp chồng theo chiều dọc. Vì vậy, sáng kiến được đưa tin có thể tận dụng một phần công việc kỹ thuật hiện có, cùng với năng lực đóng gói của công ty.

Samsung, SK hynix và Micron cũng đang phát triển công nghệ DRAM 3D. Bất kỳ sản phẩm nào của TSMC sẽ bước vào một lĩnh vực mà các nhà sản xuất bộ nhớ lâu năm đang theo đuổi những thay đổi kiến trúc tương tự, đồng thời tiếp tục cung ứng cho thị trường hiện nay.

Công đoạn kỹ thuật từ thiết kế đến giao hàng

Sản xuất bộ nhớ xếp chồng theo chiều dọc đòi hỏi tạo ra các cấu trúc rất sâu và hẹp, đồng thời kết nối chính xác các tầng khác nhau. Đảm bảo độ tin cậy trên toàn bộ cấu trúc đó cũng là một thách thức: các ô nhớ phải lưu giữ thông tin và thực hiện nhiều lần đọc, ghi trong những điều kiện mà khách hàng yêu cầu.

Tỷ lệ thành phẩm sẽ có ý nghĩa quyết định đối với hiệu quả kinh tế. Đây là tỷ lệ chip trên mỗi wafer hoạt động đủ tốt để bán ra. Một thiết kế có thể lưu trữ nhiều thông tin hơn trên cùng diện tích nhưng vẫn đắt đỏ nếu quá nhiều thiết bị bị lỗi trong quá trình sản xuất.

Quy trình khách hàng phê duyệt là một công đoạn khác. Nvidia sẽ cần bộ nhớ đáp ứng yêu cầu của một hệ thống cụ thể, bao gồm băng thông, điện năng, đặc tính nhiệt và khả năng tương thích với công nghệ đóng gói. Đây là quá trình thử nghiệm và phê duyệt để xác nhận các yêu cầu đó trước khi linh kiện được đưa vào sản phẩm thương mại.

Kinh nghiệm của Samsung trong lĩnh vực NAND xếp chồng theo chiều dọc là một ví dụ lịch sử về cách các mốc sản xuất được công bố. Hãng ra mắt thế hệ V-NAND đầu tiên năm 2013 và thông báo sản xuất hàng loạt thế hệ thứ hai vào tháng 10 năm 2014. NAND là bộ nhớ lưu trữ giữ lại dữ liệu khi không có điện, trong khi DRAM cung cấp bộ nhớ làm việc tạm thời và cần được làm mới. Do đặc tính vận hành khác nhau, lịch trình phát triển của hai loại bộ nhớ này cũng phụ thuộc vào những công việc kỹ thuật khác nhau.

Với người mua, thước đo hữu ích là lượng bộ nhớ hoạt động tốt, được phê duyệt và giao với số lượng lớn. Để tính nguồn cung đó cần có số liệu về sản lượng wafer, dung lượng mỗi chip, tỷ lệ thành phẩm và sản lượng đóng gói. Đây là những con số giúp khách hàng đánh giá đóng góp của nhà cung cấp mới.

Các diễn biến liên quan với nhau ra sao

Những thông báo trong tháng 10 và các bài viết trong tháng 11 mô tả một số nỗ lực liên kết nhằm đáp ứng nhu cầu AI: tăng năng lực sản xuất chip logic, mở rộng vai trò của TSMC trong sản xuất die nền bộ nhớ, triển khai hệ thống nhanh hơn và hiện nay là cân nhắc sản xuất ô nhớ.

• Ngày 15 tháng 10 năm 2026: TSMC thông báo xây thêm nhà máy tại Tainan sử dụng quy trình 3 nanomet, dự kiến sản xuất thương mại trong nửa đầu năm 2028.
• Ngày 18 tháng 10 năm 2026: Các bài viết trong ngành cho biết Nvidia đề nghị sử dụng công nghệ 3 nanomet của TSMC để sản xuất die nền NVHBM, thông qua Samsung, SK hynix và Micron.
• Ngày 21 tháng 10 năm 2026: Nvidia công bố DSX POD, dự kiến giao hàng trên toàn cầu từ đầu năm 2027.
• Ngày 6 và 7 tháng 11 năm 2026: Các bài viết cho biết TSMC đang cân nhắc sản xuất DRAM 3D theo đề nghị của Nvidia.

Chứng chỉ lưu ký Mỹ của TSMC tăng 7,6% trong phiên giao dịch trước giờ mở cửa thị trường Mỹ ngày 6 tháng 11. Việc mở rộng kinh doanh được đề xuất sẽ đem lại cho nhà đầu tư một nguồn doanh thu tiềm năng khác liên quan đến AI để cân nhắc, bên cạnh các hoạt động sản xuất bộ xử lý và đóng gói đã có của công ty.

Đối với Nvidia và các khách hàng khác, mối quan tâm trước mắt vẫn là có đủ bộ nhớ phù hợp với chi phí hợp lý. Kế hoạch được đưa tin của TSMC mở ra khả năng có thêm một phương án sản xuất, trong khi lập trường công khai của hãng vẫn tập trung vào hoạt động sản xuất chip theo hợp đồng. Những diễn biến cụ thể tiếp theo sẽ là quyết định của công ty về sản phẩm, năng lực sản xuất và quy trình khách hàng phê duyệt.

Điểm chính

• TSMC được cho là đang cân nhắc sản xuất DRAM 3D theo đề nghị của Nvidia.
• Các phương án gồm xây nhà máy mới hoặc mua một nhà máy hiện có rồi chuyển đổi.
• Phó chủ tịch Hsu Kuo-chin, cựu chủ tịch Micron Đài Loan, được cho là đang dẫn dắt công việc này.
• DRAM 3D xếp chồng các ô nhớ, khác với HBM xếp chồng các die bộ nhớ được sản xuất riêng biệt.
• TSMC cho biết không bình luận về suy đoán trên thị trường và vẫn tập trung vào hoạt động kinh doanh cốt lõi là sản xuất chip theo hợp đồng.
• Sản phẩm thương mại, cam kết xây nhà máy và lịch trình sản xuất chưa được công bố.
• Tham gia sản xuất ô nhớ sẽ đưa TSMC cạnh tranh trực tiếp hơn với Samsung, SK hynix và Micron.