Giấc mộng bán dẫn vươn tầm vũ trụ: Tham vọng xây dựng nhà máy chip trên Mặt Trăng của vị tỷ phú Nhật Bản

Ông Koike hiện là gương mặt đại diện cho nỗ lực trị giá hàng tỷ USD của Tokyo nhằm giành lại vị thế hoàng kim trong ngành công nghiệp chip toàn cầu – một lĩnh vực mà Nhật Bản từng thống trị trước khi bị Đài Loan và Hàn Quốc vượt mặt.

Dù mới chỉ được thành lập vào năm 2022, Rapidus đã đánh dấu một bước tiến lịch sử vào tháng 7 vừa qua khi chế tạo thành công nguyên mẫu chip 2nm đầu tiên, nhờ vào việc hợp tác công nghệ với gã khổng lồ IBM của Mỹ. Hiện tại, các kỹ sư của Rapidus đang miệt mài đào tạo cùng các chuyên gia IBM tại New York, trong khi cơ sở sản xuất tiên phong của hãng tại hòn đảo phía bắc Hokkaido đang bước vào những khâu hoàn thiện cuối cùng. 

Theo đúng lộ trình, trong năm nay, Rapidus sẽ cung cấp công cụ thiết kế cho khách hàng tiềm năng và chính thức khởi động dây chuyền sản xuất hàng loạt vào năm sau.

Chế tạo thành công một nguyên mẫu đã khó, nhưng để sản xuất hàng loạt những con chip 2nm tinh vi với số lượng lớn nhằm đảm bảo bài toán kinh tế lại là một thách thức khổng lồ. Đây được xem là "tiêu chuẩn vàng" để vận hành các trung tâm dữ liệu trí tuệ nhân tạo (AI), điện thoại thông minh và xe tự lái. 

Thị phần béo bở này hiện đang nằm gọn trong tay những thế lực như TSMC (Đài Loan) hay Samsung Electronics (Hàn Quốc). Bên cạnh đó, Mỹ dưới thời Tổng thống Donald Trump hay Trung Quốc cũng đang đổ những khoản tiền khổng lồ để thúc đẩy chuỗi cung ứng nội địa.

Vậy làm thế nào để Rapidus có thể cạnh tranh? Câu trả lời của ông Koike là tốc độ.

Ông Koike thừa nhận sai lầm lớn nhất của ngành chip Nhật Bản trước đây là quá khép kín, do đó việc mở cửa hợp tác với Mỹ là bước đi chiến lược. Khác biệt cốt lõi của Rapidus nằm ở quy trình sản xuất. Thay vì xử lý các phiến silicon theo từng lô tốn thời gian như phương pháp truyền thống, họ sẽ áp dụng công nghệ xử lý tức thời trên từng phiến đơn lẻ. 

Sự đột phá này được kỳ vọng sẽ rút ngắn chu kỳ sản xuất từ mức trung bình 50 ngày của các đối thủ xuống chỉ còn vỏn vẹn 15 ngày. Tự tin vào lợi thế này, ông Koike khẳng định sẽ áp dụng mô hình "phí dịch vụ hỏa tốc", thu phí khách hàng theo tiêu chuẩn của biểu tượng tàu cao tốc Shinkansen.

Sự hậu thuẫn từ chính phủ Nhật Bản dành cho Rapidus là vô cùng mạnh mẽ. Dưới thời Thủ tướng Sanae Takaichi, Tokyo đã tăng gấp đôi ngân sách hỗ trợ cho công nghệ chiến lược này. Vào tháng 2 vừa qua, Rapidus đã gọi vốn thành công khoảng 1,7 tỷ USD, trong đó có hơn 600 triệu USD được giải ngân trực tiếp từ chính phủ, cùng sự góp mặt của các cổ đông tư nhân "máu mặt" như Sony, Toyota và NTT.

Tuy nhiên, ông Koike thực tế khi thừa nhận rằng chặng đường phía trước vẫn cần thêm hàng chục tỷ USD vốn đầu tư để đạt được quy mô mong muốn. Để hình dung, chỉ riêng trong năm nay, đối thủ TSMC đã dự kiến tung ra ngân sách chi tiêu vốn lên tới 56 tỷ USD để giải quyết cơn khát chip toàn cầu. 

Dẫu vậy, người đứng đầu Rapidus vẫn tự tin vạch ra một lộ trình mở rộng mạng lưới nhà máy trong thập kỷ tới, nơi con người và robot sẽ cùng hợp tác để kiến tạo nên những thế hệ bán dẫn tương lai.

Khi đế chế trên Trái Đất được củng cố, đó sẽ là lúc giấc mơ Mặt Trăng được đánh thức. Ông Koike dự đoán kế hoạch xây dựng nhà máy ngoài không gian sẽ đạt độ chín vào những năm 2040. 

Trong bối cảnh sứ mệnh Artemis II của NASA vừa hướng về phía cung trăng vào thứ Tư tuần trước với mục tiêu thiết lập căn cứ thường trực, tham vọng vĩ đại của vị kỹ sư người Nhật dường như không chỉ còn là lời nói suông. 

"Tất nhiên tôi muốn đưa ra một giấc mơ lớn," ông Koike chia sẻ. "Nhưng chúng tôi phải đưa ra được dữ liệu và kết quả thực tế. Đó chính là chìa khóa".