Nỗ lực phi thường của đội thiết kế nội bộ ở Apple và những công nghệ đang phát triển

Johny Srouji, Giám đốc công nghệ Apple, được cho đã đạt đến đỉnh cao trong sự nghiệp của mình. Ông đã xây dựng thành công một dòng chip đủ mạnh để thay thế chip Intel trong tất cả máy tính của Apple.

Với việc ra mắt dòng iPhone 15 và máy tính Mac chuyên nghiệp mới nhất, Johny Srouji cũng biến Apple trở thành một trong những công ty lớn đầu tiên trên thế giới áp dụng kỹ thuật sản xuất chip 3 nanomet. Đó không phải là điều dễ dàng. Công việc do đội ngũ của Johny Srouji thực hiện trong hơn một thập kỷ qua là một nỗ lực phi thường.

Được biết đến là một trong số ít những nhà lãnh đạo kỹ thuật “trường phái cũ” còn lại ở Apple, Johny Srouji quản lý công việc của mình một cách chặt chẽ. Đội ngũ của ông đã chắc chắn có thể hoàn thành những nhiệm vụ khó khăn, bao gồm xây dựng các công nghệ tùy chỉnh thay thế bộ xử lý máy tính, chip điện thoại và linh kiện không dây từ các nhà cung cấp tên tuổi.

Song bất chấp tất cả, nhiều mục tiêu của đội này vẫn chưa đạt được. Trong đó có thay thế modem của Qualcomm trong iPhone, cải tiến cách tiếp cận Apple với màn hình và đưa vào sử dụng các chip không dây bổ sung. Hãng thiết kế chip Qualcomm cho biết sẽ tiếp tục cung ứng modem 5G cho iPhone của Apple đến năm 2026.

Phố Wall và Qualcomm từng dự đoán Apple sẽ dùng modem 5G tự phát triển từ năm 2024. Dù vậy, nhà sản xuất iPhone vẫn chưa đạt được thành công như mong muốn với linh kiện này. 

Với việc tiếp tục bán hàng cho Apple, bộ phận thiết bị cầm tay của Qualcomm sẽ được củng cố. Ngoài ra, Qualcomm cũng tránh được nguy cơ mất khách hàng quan trọng. Theo ước tính của ngân hàng UBS, khoảng 21% trong 44,2 tỉ USD doanh thu năm tài chính 2022 của Qualcomm đến từ Apple.

Apple cần tiếp tục cải tiến các chip hiện có của mình. Bộ xử lý M3 Ultra đang hoạt động và thế hệ tiếp theo của dòng sản phẩm M4 cũng sẽ ra mắt. Sẽ có chip AirPods mới và bộ xử lý iPhone được cập nhật. Về lâu dài, chip bên trong Mac, iPad và iPhone sẽ chuyển từ 3 nanomet sang 2 nanomet.

Song một thử thách thực sự là liệu Apple có thể áp dụng thành công phương pháp tự thực hiện của mình vào các lĩnh vực mới hay không. Điều đó gồm cả việc xây dựng modem di động của riêng mình, thành phần dự kiến ​​sẽ sẵn sàng vào khoảng năm 2026. Sau đó, công ty có thể sẽ cần 2 hoặc 3 năm nữa để đưa chip này vào các phiên bản kết nối di động của Apple Watch, iPad và Mac, sau khi linh kiện này được tích hợp vào SoC (hệ thống trên một vi mạch) của công ty.

Ngoài ra, đội của Johny Srouji đang thực hiện một số dự án khác:

- Một chip kết hợp Wi-Fi và Bluetooth sẽ thay thế các bộ phận của Broadcom. Việc phát hành nó ban đầu được lên kế hoạch vào năm 2025, nhưng giống như modem, công nghệ này cũng đang phải đối mặt với sự chậm trễ. Nó được giám sát bởi Zongjian Chen, người quản lý công việc về modem trong đội ngũ của Johny Srouji.

- Màn hình micro-LED, lần đầu tiên sẽ xuất hiện trên Apple Watch, sau đó là các thiết bị khác của công ty. Dự án này đã được thực hiện trong hơn nửa thập kỷ và gặp phải nhiều thất bại. Nó được giám sát bởi trưởng bộ phận màn hình Wei Chen và Steve Hotelling, một trong những trợ lý hàng đầu của Johny Srouji.

- Một hệ thống theo dõi lượng glucose không xâm lấn mà công ty hy vọng cuối cùng sẽ được tích hợp vào Apple Watch. Dự án đã được thực hiện lâu dài này hiện do Tim Millet, người điều hành nhóm kiến trúc nền tảng của Apple lãnh đạo.

- Thiết kế tùy chỉnh cho pin trong các sản phẩm của Apple. Công ty đã tham gia sâu vào việc phát triển pin trong nhiều thập kỷ, hợp tác chặt chẽ với các đối tác, nhưng Apple đang điều tra xem liệu họ có thể tự mình làm được nhiều hơn thế hay không. Tuy nhiên, đây vẫn là một dự án mang tính khám phá và việc tạo ra công nghệ có thể bán được trên thị trường được coi là một chặng đường dài.

- Cuối cùng, Apple đang để mắt tới một chiến lược nội bộ về cảm biến máy ảnh. Nhiếp ảnh đã trở thành một trong những điểm bán hàng quan trọng nhất của iPhone và công nghệ này là cốt lõi cho sự phát triển trong tương lai ngành công nghiệp thực tế hỗn hợp và ô tô tự lái.

Tất nhiên, ngay cả khi muốn thiết kế nhiều linh kiện của riêng mình hơn, Apple vẫn sẽ tiếp tục dựa vào các đối tác để sản xuất chúng. Thế nhưng, điểm mấu chốt vẫn không thay đổi: Apple tin rằng mức độ kiểm soát càng cao, hãng càng có nhiều khả năng cải thiện sản phẩm của mình.

Apple cố tự làm màn hình thế hệ mới, giảm phụ thuộc Samsung

Apple đang tham gia vào việc phát triển hàng loạt màn hình thế hệ tiếp theo để giảm bớt sự phụ thuộc vào đối thủ Samsung (Hàn Quốc) và tăng khả năng kiểm soát riêng của mình với nguồn cung cấp một thành phần quan trọng, theo trang Nikkei Asia.

Việc Apple tham gia trực tiếp vào quá trình sản xuất màn hình cho thấy sự thay đổi rõ rệt so với phương pháp thông thường của hãng. Trước đây, Apple cung cấp thông số kỹ thuật màn hình cho các đối tác (chẳng hạn Samsung Display, LG Display hay BOE Technology) và để lại việc sản xuất thực tế cho họ.

Apple đã chi rất nhiều cho việc phát triển màn hình micro-LED trong thập kỷ qua và khi quá trình sản xuất bắt đầu, hãng dự định sẽ thực hiện bước mass transfer quan trọng của quy trình này, theo các nguồn tin liên quan đến dự án. Mass transfer ám chỉ quá trình chuyển đổi khối lượng các thành phần quan trọng của màn hình từ một giai đoạn sản xuất này sang giai đoạn khác.

Màn hình micro-LED ít ngốn điện hơn và có thể được làm mỏng hơn OLED (màn hình đi-ốt phát sáng hữu cơ), công nghệ tiên tiến nhất hiện nay. Theo những người trong ngành, màn hình micro-LED cũng cung cấp hiệu suất độ sáng ngoài trời tốt hơn và có thể được sử dụng trên các bề mặt cong hoặc gập lại.

Bước mass transfer liên quan đến việc di chuyển ít nhất hàng chục ngàn chip LED siêu nhỏ lên các chất nền. Quá trình này sẽ được thực hiện tại các cơ sở R&D (nghiên cứu & phát triển) bí mật của Apple ở quận Long Đàm, thành phố Đào Viên, phía bắc Đài Loan, theo nhiều người có kiến ​​thức trực tiếp về dự án.

Màn hình là một trong những thành phần đắt nhất trong tất cả thiết bị của Apple. Kể từ khi công ty Mỹ lần đầu tiên giới thiệu màn hình OLED trên iPhone vào năm 2017, sự phụ thuộc vào Samsung Display cho màn hình ngày càng tăng.

Để giảm bớt sự phụ thuộc đó và đạt được khả năng thương lượng về giá, Apple đã hợp tác với nhà cung cấp khác, cụ thể là LG Display (Hàn Quốc) và BOE Technology (Trung Quốc), nhưng họ thua kém Samsung Display về công nghệ và sự ổn định trong chất lượng, theo nhiều nguồn tin thân cận.

Một trong những người đã trực tiếp tham gia dự án trong nhiều năm cho biết: “Apple đã chi ít nhất 1 tỉ USD cho nghiên cứu & phát triển và các mẫu cho công nghệ micro-LED trong gần 10 năm qua. Họ muốn đảm bảo quyền kiểm soát nhiều hơn với các công nghệ màn hình thế hệ tiếp theo cho sản phẩm trong tương lai của mình".

Các chip micro-LED nhỏ hơn ít nhất 100 lần so với các thành phần được sử dụng trong các sản phẩm chiếu sáng LED. Một phương pháp sản xuất chip micro-LED liên quan đến việc chế tạo chúng trực tiếp trên các wafer (đĩa bán dẫn).

Với dự án, Apple đang hợp tác với các nhà cung cấp như ams Osram (Áo) cho các thành phần micro-LED, LG Display cho chất nền và TSMC cho các wafer 12 inch. TSMC là nhà sản xuất chip theo hợp đồng số 1 thế giới, có trụ sở ở thành phố Tân Trúc, Đài Loan.

Ngoài việc thiết kế các mạch tích hợp trình điều khiển cho màn hình micro-LED, Apple thậm chí còn tự thiết kế một số thiết bị sản xuất để kiểm soát tốt hơn quá trình mass transfer, theo hai trong số những người quen thuộc với vấn đề này.

Nguồn tin của Nikkei Asia cho biết Apple có các nhóm nghiên cứu & phát triển về màn hình ở Mỹ, Đài Loan và Nhật Bản. Đội ngũ tại Đài Loan có hơn 1.000 người và chính quyền nơi đây đã phê duyệt đơn xin mở rộng cơ sở nghiên cứu & phát triển của Apple vào năm 2020. Ngoài công nghệ micro-LED, cơ sở ở quận Long Đàm còn là nơi Apple hợp tác với TSMC phát triển công nghệ màn hình micro-OLED cho các thiết bị thực tế tăng cường của mình, Nikkei Asia đưa tin trước đây.

Công nghệ micro-LED của Apple vẫn đang ở giai đoạn thử nghiệm và công ty có kế hoạch giới thiệu nó trên Apple Watch trước. Apple đặt mục tiêu công nghệ này sẽ sẵn sàng vào năm 2025, theo 5 nguồn tin của Nikkei Asia. Song vẫn còn nhiều thách thức với việc sản xuất hàng loạt màn hình micro-LED.

"Kế hoạch cuối cùng của Apple là giới thiệu công nghệ này trên iPhone, vốn là nguồn doanh thu chính và có khối lượng sản xuất lớn hơn nhiều, để chứng minh cho các khoản đầu tư nhiều năm qua", theo một trong những nguồn tin đã xem mẫu màn hình micro-LED của công ty.