Nvidia không thể thống trị về chip AI nếu thiếu ASML

ASML, một trong những doanh nghiệp giá trị nhất châu Âu, sản xuất các máy quang khắc cần thiết để in các họa tiết cực kỳ tinh vi lên wafer silicon.

Wafer silicon là tấm vật liệu bán dẫn rất mỏng làm từ silicon, được dùng làm nền để chế tạo chip. Trong quá trình sản xuất, các mạch điện tử siêu nhỏ sẽ được khắc và tạo lớp trực tiếp lên bề mặt wafer silicon. Sau đó, wafer silicon được cắt thành nhiều chip riêng lẻ để lắp vào các sản phẩm như chip nhớ, chip xử lý hay chip AI (trí tuệ nhân tạo). Một wafer silicon có thể tạo ra hàng trăm hoặc hàng nghìn chip, tùy kích thước và độ phức tạp của từng loại.

ASML là công ty duy nhất trên thế giới chế tạo máy quang khắc sử dụng tia cực tím bước sóng cực ngắn (EUV), được dùng để sản xuất các loại chip tiên tiến nhất. Công ty Hà Lan hiện nắm khoảng 90% thị phần trong thị trường quang khắc nói chung.

Nhà phân tích Didier Scemama của Bank of America dự đoán ASML sớm sẽ có vị thế gần như độc tôn trong thế hệ EUV tiếp theo. Trong một ghi chú hôm 29.1, Didier Scemama viết: “ASML đã công nghiệp hóa công nghệ EUV thế hệ mới, thứ mà chúng tôi tin sẽ là nền tảng cho nhiều xu hướng mang tính đột phá trong thập kỷ này”.

Ghi chú trên được đưa ra sau khi báo cáo kết quả kinh doanh của ASML cho thấy lượng đơn đặt hàng trong quý 4/2025 cao hơn gấp đôi so với kỳ vọng của các nhà phân tích.

“Bắt kịp ASML gần như là không thể”

Javier Correonero, nhà phân tích cổ phiếu tại hãng Morningstar, nói với kênh CNBC rằng quang khắc là “viên gạch nền tảng của mọi chip”. Ông cho biết các máy của ASML đã tham gia vào quá trình sản xuất khoảng 99% số chip bán dẫn trên thế giới.

Tuy nhiên, chính các máy EUV mới là yếu tố then chốt với làn sóng xây dựng hạ tầng AI.

ASML chế tạo hai loại máy EUV:

- Loại khẩu độ số thấp (low numerical aperture – low NA), dùng để sản xuất thế hệ chip AI hiện tại, gồm cả Nvidia Blackwell.

- Loại tiên tiến hơn là khẩu độ số cao (high numerical aperture – high NA), hiện được sử dụng trong hoạt động của các công ty đang nghiên cứu và phát triển thế hệ chip tiếp theo.

Cả hai loại máy đều sử dụng laser công suất lớn bắn vào các giọt thiếc nóng chảy trong môi trường chân không, tạo ra plasma phát ra ánh sáng EUV. Ánh sáng này sau đó được dẫn hướng bằng các gương siêu chính xác, phản xạ qua một mặt nạ chứa mẫu thiết kế của một lớp chip, rồi được thu nhỏ và chiếu lên wafer silicon.

TSMC (Đài Loan) mua những máy này của ASML để sản xuất chip theo hợp đồng cho công ty thiết kế chip như Nvidia. TSMC hiện là hãng sản xuất chip theo hợp đồng lớn nhất thế giới.

Javier Correonero cho biết công ty như Nikon và Canon của Nhật Bản, vẫn xuất xưởng một số máy quang khắc cho các quy trình không quá tiên tiến, là đối thủ “ở rất xa” của ASML.

“Họ là những tập đoàn lớn nhưng chỉ đầu tư một phần rất nhỏ so với những gì ASML thực hiện trong suốt ba thập kỷ. Ở thời điểm này, việc bắt kịp ASML gần như là không thể”, ông nói thêm.

Triển vọng phía trước

Các máy EUV chiếm phần lớn giá trị đơn đặt hàng của ASML, đóng góp 7,4 tỉ euro (8,8 tỉ USD) trong tổng số 13,2 tỉ euro đơn đặt hàng ròng quý 4/2025. Trong cả năm 2025, ASML đã bán 48 máy EUV, tạo ra doanh thu 11,6 tỉ euro.

Dù ASML không công bố công khai giá bán máy, các nhà phân tích nói với CNBC rằng hệ thống EUV high NA tiên tiến nhất của hãng có giá từ 320 triệu đến 400 triệu euro. Trong khi đó, hệ thống EUV low NA được bán với giá khoảng 220 triệu euro, theo Javier Correonero.

Ông cho biết các công ty như TSMC, Intel và Samsung đang thử nghiệm high NA EUV trong môi trường phòng thí nghiệm.

“Khi đã làm quen và kiểm chứng hiệu quả của máy này, các hãng chip sẽ từng bước đưa nó vào dây chuyền sản xuất quy mô lớn. Công nghệ High NA được dự đoán sẽ bắt đầu được sử dụng rộng rãi trong sản xuất vào khoảng năm 2027-2028 và Intel là công ty đầu tiên triển khai”, Javier Correonero cho hay.

Cổ phiếu ASML đã tăng 36% trong năm 2025 và tiếp tục tăng thêm 32% kể từ đầu 2026. Đầu tháng 1, ASML trở thành công ty châu Âu thứ ba đạt mức định giá 500 tỉ USD và hiện vẫn duy trì được thành quả đó.

Các nhà phân tích cho rằng cổ phiếu ASML sẽ tiếp tục tăng, khi những loại chip tiên tiến vẫn giữ vai trò then chốt trong quá trình mở rộng AI.

ASML dự báo doanh thu ròng năm 2026 sẽ đạt từ 34 đến 39 tỉ euro, cao hơn mức 32,7 tỉ euro mà công ty ghi nhận trong 2025.

Lý do ASML vô đối

Trong hầu hết ngành công nghiệp, một thế độc quyền sinh lợi như ASML thường sẽ kéo theo sự cạnh tranh, đặc biệt từ những khu vực vốn đã dẫn đầu các công nghệ liên quan.

Châu Á là trung tâm của ngành công nghiệp chip toàn cầu. Đài Loan với TSMC là nơi sản xuất chip tiên tiến nhất, Hàn Quốc có Samsung Electronics và SK Hynix dẫn đầu về chip nhớ. Nhật Bản gần như không có đối thủ trong vật liệu sản xuất chip, còn Trung Quốc sẵn sàng chi mạnh để thu hẹp khoảng cách công nghệ. Nếu có nơi nào có thể tạo ra một nhà cung cấp EUV thứ hai đáng tin cậy, đó hẳn phải là một trong những khu vực này.

Tuy nhiên, hiện không có nhà cung cấp EUV thứ hai nào giống ASML. Những lý do quen thuộc, như thiếu nhân tài, thiếu vốn hay sai lầm chính sách, không phải là vấn đề cốt lõi.

Lý do vì công nghệ đứng sau các máy EUV là hàng loạt công đoạn cực kỳ phức tạp, tất cả đều phải hoạt động hoàn hảo cùng lúc. Các chip hiện đại được tạo ra bằng cách in các mẫu, từng lớp một, lên silicon bằng ánh sáng.

Để làm được điều đó, các kỹ sư trước hết phải tạo ra một dạng ánh sáng không tồn tại trong tự nhiên. Những tia laser công suất cực lớn được bắn vào các giọt thiếc nóng chảy kích thước hiển vi, biến chúng thành plasma nóng hơn cả bề mặt Mặt trời. Quá trình này tạo ra một xung tia cực tím bước sóng cực ngắn, sau đó được phản xạ qua hàng loạt gương - mỗi chiếc đều được chế tạo với độ chính xác tới cấp độ nguyên tử và mất hàng tháng để hoàn thiện - trước khi mẫu cuối cùng được chuyển lên wafer silicon.

Phần khó sao chép nhất là hệ thống quang học. Gương đạt chuẩn EUV được sản xuất bởi một nhà cung cấp duy nhất: Carl Zeiss SMT (Đức). Loại gương này là sản phẩm của hàng chục năm phát triển gắn kết chặt chẽ giữa Carl Zeiss SMT và ASML.

Ngay cả khi một đối thủ có thể sao chép công nghệ đó thì hiệu quả kinh tế cũng không khả thi. Bất kỳ nhà sản xuất máy EUV mới nào cũng sẽ bán quá ít thiết bị mỗi năm để thu hồi chi phí phát triển. Trong khi đó những máy EUV này phải đạt độ tin cậy gần như hoàn hảo ngay từ ngày đầu tiên.

Các nhà máy sản xuất chip vận hành liên tục 24/7. Tại một công ty như TSMC, với doanh thu hơn 120 tỉ USD mỗi năm, chỉ một ngày gián đoạn sản xuất chip trên các nhà máy đó cũng có thể gây thiệt hại hàng trăm triệu USD. Một máy EUV chỉ gần tốt bằng thiết bị của ASML cũng tiềm ẩn quá nhiều rủi ro trong sản xuất chip, bất kể giá có rẻ hơn bao nhiêu.

Vì vậy, các hãng chip không sẵn sàng thử nghiệm các máy EUV chưa được kiểm chứng trong sản xuất quy mô lớn. Điều đó đồng nghĩa một đối thủ tiềm năng sẽ không bao giờ tích lũy được dữ liệu vận hành thực tế cần thiết để cải tiến thiết bị.

ASML đã xuất xưởng chiếc máy EUV đầu tiên từ năm 2006. Song phải đến năm 2013, công ty Hà Lan có máy EUV đủ ổn định và hoàn thiện để dùng trong sản xuất chip quy mô lớn. Do các nhà máy chip hoạt động liên tục, tổng số giờ vận hành tích lũy đến nay đã lên tới hàng triệu giờ.

Chính khoảng cách rất lớn về dữ liệu vận hành thực tế đó đã giải thích vì sao Nikon và Canon, hai công ty Nhật Bản từng là đối thủ của ASML trong lĩnh vực này, cuối cùng đã từ bỏ việc theo đuổi công nghệ EUV từ hơn 10 năm trước, tức là rất lâu trước khi nó trở nên khả thi về mặt thương mại. Đó cũng là lý do từ khi Nikon và Canon rút lui đến nay, vẫn chưa có công ty nào khác tiếp tục theo đuổi công nghệ EUV để cạnh tranh với ASML.