Trong một thời gian dài, Apple và NVIDIA đã hoạt động khá “hòa bình” trong hệ sinh thái sản xuất chip của TSMC. Apple tập trung vào quy trình sản xuất tiên tiến nhất kết hợp với công nghệ đóng gói Integrated Fan-Out (InFO) cho các chip dòng A, còn NVIDIA lại chọn quy trình cũ hơn đi kèm công nghệ đóng gói Chip-on-Wafer-on-Substrate (CoWoS) cho GPU của họ. Mỗi bên một ngõ, không ai vướng ai.
Nhưng giờ đây, tình thế đã thay đổi. Khi cả hai đều đẩy mạnh phát triển chip tùy chỉnh với thiết kế ngày càng phức tạp, ranh giới giữa hai “lãnh địa” này đang dần bị xóa nhòa. Điều này không chỉ tạo ra cạnh tranh gay gắt giữa Apple và NVIDIA, mà còn mở ra cơ hội cho Intel và Samsung chen chân vào cuộc chơi.
Apple đang mở rộng sang công nghệ đóng gói mới
Trước đây, Apple sử dụng công nghệ đóng gói InFO-PoP cho chip dòng A, trong đó DRAM được gắn trực tiếp lên SoC. Tuy nhiên, với chip A20 sắp ra mắt, Apple dự kiến chuyển sang đóng gói WMCM – công nghệ cho phép tích hợp nhiều die riêng biệt (CPU, GPU, Neural Engine) vào cùng một gói chip. Lợi ích? Tính linh hoạt cực cao với vô số cấu hình khác nhau.
Đồng thời, Apple cũng đang hướng đến công nghệ đóng gói SoIC-MH của TSMC cho chip M5 Pro và M5 Max. Đây là giải pháp đóng gói 3D cho phép xếp chồng nhiều chip theo cả chiều ngang và chiều dọc, tạo thành một chip tương tự SoC duy nhất.
Đặc biệt, các chip dòng M5 sắp tới của Apple sẽ sử dụng loại Liquid Molding Compound (LMC) mới do Eternal Materials của Đài Loan cung cấp độc quyền. Điểm đáng chú ý là LMC này được thiết kế đặc biệt để đáp ứng yêu cầu khắt khe của công nghệ CoWoS, công nghệ mà NVIDIA đang sử dụng. Đây là tín hiệu rõ ràng cho thấy Apple có ý định áp dụng CoWoS cho chip dòng M.
Khi hai gã khổng lồ va chạm
Theo phân tích gần đây từ SemiAnalysis, hiện tại Apple đang thống trị mảng đóng gói AP3 (InFO) của TSMC, trong khi NVIDIA là ông trùm ở mảng AP5/AP6 (CoWoS). Nhưng khi Apple chuyển sang chip M5/M6 Ultra với công nghệ SoIC và WMCM, cả hai sẽ phải cạnh tranh cùng nguồn lực đóng gói 3D tiên tiến tại AP6 và AP7. Sự trùng lặp này sẽ tạo ra áp lực lớn về công suất sản xuất.
Nhiều chuyên gia đã cảnh báo rằng mảng đóng gói tiên tiến của TSMC đang trở thành điểm nghẽn nghiêm trọng. Nếu Apple và NVIDIA phải tranh giành cùng nguồn lực hạn chế, rất có thể Apple sẽ buộc phải tìm đến các đối tác khác như Intel và Samsung.
Intel có thể là lựa chọn dự phòng
Thực tế, Apple đã bắt đầu đánh giá quy trình 18A-P của Intel cho các chip dòng M cấp thấp, dự kiến sản xuất vào năm 2027. Theo SemiAnalysis, nếu Apple chuyển 20% lượng wafer dòng M sang Intel, với giá bán trung bình 18.000 USD/wafer, kích thước wafer 150-170 mm² và tỷ lệ hoàn thiện trên 70%, động thái này có thể mang về cho Intel khoảng 630 triệu USD doanh thu từ mảng foundry.
Cuộc đua công nghệ chip đang bước vào giai đoạn mới, nơi không chỉ thiết kế chip mà cả công nghệ đóng gói cũng trở thành chiến trường cạnh tranh khốc liệt.
