Samsung đang gặp khó khăn với hai thế hệ chip HBM mới nhất: HBM3 và HBM3E, vốn được kỳ vọng sẽ cung cấp hiệu suất cao cho các ứng dụng AI. Tuy nhiên, cả hai loại chip này đều gặp vấn đề về tản nhiệt và tiêu thụ điện năng, khiến chúng không đáp ứng được yêu cầu của các nhà sản xuất GPU như Nvidia.

Lý do đằng sau việc chip HBM của Samsung không đạt được yêu cầu trong các bài kiểm tra ban đầu của Nvidia đã được tiết lộ. Samsung cho biết trong một tuyên bố rằng HBM là một sản phẩm bộ nhớ tùy chỉnh đòi hỏi “quy trình tối ưu hóa song song với nhu cầu của khách hàng”. Hãng cũng cho biết họ đang hợp tác chặt chẽ với khách hàng để tối ưu hóa sản phẩm của mình, nhưng không tiết lộ danh tính khách hàng cụ thể. Nvidia cũng từ chối bình luận về vấn đề này.

Chip HBM là một loại chip bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên động (DRAM) được phát triển lần đầu tiên vào năm 2013. Loại bộ nhớ này sử dụng cấu trúc xếp chồng chip theo chiều dọc, giúp tiết kiệm không gian và giảm mức tiêu thụ điện năng. Nhờ những ưu điểm này, chip HBM trở thành giải pháp lý tưởng cho việc xử lý lượng dữ liệu khổng lồ mà các AI phức tạp đòi hỏi.

Sự bùng nổ của AI trong những năm gần đây dẫn đến nhu cầu ngày càng tăng về GPU mạnh mẽ. Chip HBM đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp băng thông bộ nhớ cao cần thiết cho các GPU này để xử lý lượng dữ liệu khổng lồ liên quan đến các ứng dụng AI.

Với việc nắm giữ 80% thị phần GPU toàn cầu dành cho các ứng dụng AI, Nvidia đóng vai trò then chốt trong việc thúc đẩy sự phát triển của thị trường chip HBM. Việc đáp ứng các yêu cầu và tiêu chuẩn khắt khe của Nvidia được xem là yếu tố quyết định cho thành công và lợi nhuận của các nhà sản xuất chip HBM trong tương lai.

Samsung là một ví dụ điển hình về nhà sản xuất chip HBM đã gặt hái thành công nhờ hợp tác chặt chẽ với Nvidia. Việc Samsung đáp ứng được các yêu cầu của Nvidia đã giúp họ trở thành nhà cung cấp HBM hàng đầu cho các GPU AI của Nvidia.

Samsung đã dành nhiều năm qua để cố gắng vượt qua các bài kiểm tra khắt khe của Nvidia đối với chip HBM3 và HBM3E. Kết quả của một cuộc thử nghiệm gần đây vào tháng 4/2024 cho thấy chip HBM3E 8 lớp và 12 lớp của Samsung vẫn chưa đáp ứng được tiêu chuẩn được đặt ra của Nvidia.

Việc chip HBM3 và HBM3E của Samsung chưa đáp ứng được yêu cầu của Nvidia đang gây ra nhiều lo ngại trong ngành công nghiệp và giới đầu tư. Hiện chưa rõ liệu Samsung có thể dễ dàng giải quyết các vấn đề kỹ thuật này hay không, nhưng sự chậm trễ này có thể khiến Samsung tụt hậu so với các đối thủ cạnh tranh như SK Hynix và Micron Technology trong thị trường chip HBM.

Nếu Samsung không thể khắc phục sự cố kịp thời, họ có thể mất đi thị phần đáng kể trong thị trường chip HBM đang phát triển nhanh chóng. Điều này có thể ảnh hưởng tiêu cực đến doanh thu và lợi nhuận của công ty.

Khác với Samsung, SK Hynix, đối thủ cạnh tranh trong nước, đang nắm giữ vị thế nhà cung cấp chip HBM chính cho Nvidia. Kể từ tháng 6/2022, SK Hynix đã cung cấp chip HBM3 cho Nvidia và tiếp tục mở rộng sang HBM3E vào cuối tháng 3/2024, với khách hàng đầu tiên (mà họ không tiết lộ danh tính) đã nhận được lô hàng.

Là nhà tiên phong trong việc phát triển chip HBM vào năm 2013, SK Hynix đã dành nhiều thời gian và nguồn lực hơn cho nghiên cứu và phát triển HBM so với Samsung trong suốt thập kỷ qua. Điều này mang lại cho họ lợi thế công nghệ đáng kể trong thị trường này. Sự đầu tư mạnh mẽ và cam kết lâu dài của SK Hynix vào lĩnh vực chip HBM đã giúp họ tạo ra những sản phẩm tiên tiến, đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

Micron, nhà sản xuất chip nhớ lớn thứ ba thế giới, cũng tuyên bố sẽ cung cấp chip HBM cho Nvidia, gia tăng thêm áp lực cạnh tranh cho Samsung trong thị trường này.

Nhận thức được những thách thức và nguy cơ tụt hậu trong thị trường chip HBM, Samsung đã thực hiện động thái thay thế người đứng đầu bộ phận bán dẫn. Theo giới phân tích, đây là một bước đi nhằm hướng đến việc tái cấu trúc và đổi mới trong bối cảnh “khủng hoảng” ảnh hưởng đến ngành công nghiệp bán dẫn.

Theo Jeff Kim, người đứng đầu bộ phận nghiên cứu tại KB Securities, thị trường có kỳ vọng cao vào khả năng Samsung, với vị thế nhà sản xuất chip nhớ lớn nhất thế giới, sẽ nhanh chóng khắc phục các vấn đề và đáp ứng yêu cầu của Nvidia. Tuy nhiên, ông cũng cho rằng việc phát triển các sản phẩm chuyên dụng như chip HBM đòi hỏi thời gian để hoàn thiện và đáp ứng đầy đủ các tiêu chí đánh giá hiệu suất của khách hàng.

Mặc dù Samsung vẫn chưa thể đáp ứng yêu cầu của Nvidia đối với chip HBM3, họ vẫn đang cung cấp chip HBM cho các khách hàng khác như Advanced Micro Devices (AMD). Ngoài ra, Samsung cũng đang tiến hành các bước chuẩn bị để bắt đầu sản xuất hàng loạt chip HBM3E vào quý 2 năm 2024

Các nhà sản xuất GPU như Nvidia và AMD mong muốn Samsung hoàn thiện chip HBM của mình để có thêm lựa chọn nhà cung cấp, qua đó giảm bớt sự phụ thuộc vào SK Hynix và gia tăng sức mạnh đàm phán về giá cả.

Tại hội nghị Nvidia AI vào tháng 3, Giám đốc điều hành Nvidia Jensen Huang đã thể hiện sự ủng hộ mạnh mẽ cho HBM3E 12 lớp của Samsung bằng cách ký tên lên bảng “Jensen đã phê duyệt” tại gian hàng của Samsung. Điều này cho thấy Nvidia hoàn toàn tin tưởng vào tiềm năng của sản phẩm này.

Theo công ty nghiên cứu Trendforce, chip HBM3E dự kiến sẽ trở thành sản phẩm chip HBM chủ đạo trên thị trường trong năm 2024, với các lô hàng tập trung vào nửa cuối năm.

Mặc dù đang gặp khó khăn trong việc đáp ứng yêu cầu của Nvidia đối với chip HBM3, Samsung vẫn có vị thế quan trọng trong thị trường HBM nhờ những nỗ lực phát triển và đầu tư trước đây. Sự ủng hộ của Nvidia cho HBM3E 12 lớp cho thấy tiềm năng phát triển của sản phẩm này và khả năng Samsung lấy lại vị thế cạnh tranh trong tương lai.

Hoàng Kim