Bên trong 'Canh Bạc' CoPoS: Kế Hoạch Phá Thế Độc Tôn Đóng Gói Tấm Nền Của Samsung Từ TSMC

Ngành công nghiệp bán dẫn đang trải qua một cuộc cách mạng về đóng gói, và TSMC đang đặt cược lớn vào công nghệ đóng gói cấp độ tấm nền (Panel-Level Packaging - PLP) để phá vỡ lợi thế dẫn đầu của Samsung, đồng thời giải tỏa cơn khát năng lực sản xuất khủng khiếp cho công nghệ CoWoS chủ lực của mình. Trọng tâm của chiến lược này là CoPoS (Chip-on-Panel-on-Substrate), một nền tảng mới thay thế tấm wafer silicon tròn truyền thống bằng các tấm nền vuông để đóng gói nhiều chip AI hơn với chi phí rẻ hơn. Dây chuyền thí điểm giờ đã sẵn sàng, nhưng con đường đến với sản xuất hàng loạt vẫn còn là một dấu hỏi lớn.

Điều Gì Khiến CoPoS Khác Biệt?

CoPoS là câu trả lời của TSMC cho những giới hạn về khả năng mở rộng của công nghệ đóng gói cấp wafer. Thay vì xử lý các tấm wafer tròn 300 mm, công nghệ này sử dụng các tấm nền vuông kích thước 310 mm × 310 mm và thậm chí có thể lớn hơn nữa trong tương lai. Sự thay đổi về hình học này tạo ra khác biệt lớn đến bất ngờ: việc chuyển từ hình tròn sang hình vuông giúp tăng đáng kể diện tích bề mặt sử dụng, cho phép đặt nhiều chip hơn trên mỗi đế và giảm chi phí đóng gói trên mỗi chip .

Công nghệ này tích hợp cách tiếp cận CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate) vốn đã rất thuần thục của TSMC với các kỹ thuật Đóng gói Tấm nền Quạt ra (FOPLP). Kết quả là một nền tảng được thiết kế từ đầu cho kích thước interposer cực lớn và khả năng tích hợp chiplet mà các GPU AI thế hệ tiếp theo và ASIC tùy chỉnh yêu cầu . Nvidia được cho là khách hàng đầu tiên quan trọng, với kỳ vọng CoPoS sẽ hỗ trợ các bộ xử lý AI thế hệ Rubin, hậu Blackwell của hãng .

TSMC đã công bố dòng sản phẩm CoPoS 310 mm × 310 mm tại Hội nghị Công nghệ Bắc Mỹ 2025, với mục tiêu bắt đầu xuất xưởng sản phẩm vào cuối năm 2028 .

Từ Dây Chuyền Thí Điểm Đến Sản Xuất Hàng Loạt: Một Lộ Trình Gây Tranh Cãi

Quá trình triển khai CoPoS đang diễn ra trên hai mặt trận. Mặt trận đầu tiên là dây chuyền thí điểm, đã tiến triển đúng kế hoạch. Việc vận chuyển thiết bị cho đội ngũ R&D bắt đầu vào tháng 2 năm 2026, và toàn bộ dây chuyền thí điểm tại nhà máy Longtan của công ty con VisEra đã được hoàn thành vào tháng 6 năm 2026 . Tại cuộc họp cổ đông thường niên của TSMC vào ngày 4 tháng 6, Chủ tịch kiêm CEO C.C. Wei đã công khai xác nhận dây chuyền thí điểm đã đi vào hoạt động, vật liệu và vật tư tiêu hao đã được đảm bảo, và quá trình xác nhận toàn diện thiết bị và quy trình đang được tiến hành .

Mặt trận thứ hai là sản xuất hàng loạt, và bức tranh ở đây ít chắc chắn hơn. Khoảng thời gian được các nguồn tin trong chuỗi cung ứng và ngành công nghiệp trích dẫn nhiều nhất là từ cuối năm 2028 đến nửa đầu năm 2029, với hoạt động sản xuất quy mô lớn tập trung tại cơ sở AP7 của TSMC ở Gia Nghĩa, Đài Loan . Một số báo cáo thậm chí còn cho rằng việc xuất xưởng có thể bắt đầu vào cuối năm 2028 .

Tuy nhiên, một báo cáo mâu thuẫn từ tháng 4 năm 2026 tuyên bố rằng việc sản xuất hàng loạt đã bị đẩy lùi sang quý 4 năm 2030 - chậm hơn khoảng hai năm so với kỳ vọng của nhiều nhà quan sát thị trường. Theo báo cáo được DigiTimes trích dẫn, sự chậm trễ này xuất phát từ những thách thức kỹ thuật dai dẳng xung quanh vấn đề "độ đồng đều" và "sự cong vênh" khi mở rộng quy mô lên cấp độ tấm nền . Dù vậy, chi tiêu vốn cho mảng đóng gói tiên tiến của TSMC vẫn được dự báo sẽ tăng trưởng với tốc độ kép hàng năm là 24% từ năm 2025 đến 2027, cho thấy canh bạc này đã trở thành trọng tâm trong lộ trình phát triển của công ty .

Xây Dựng Một Chuỗi Cung Ứng Mới

TSMC không phát triển CoPoS một cách đơn độc. Công ty đang tích cực xây dựng một chuỗi cung ứng toàn diện về vật liệu, linh kiện và thiết bị, và đã bắt đầu đánh giá năng lực các đối tác Đài Loan . Vào đầu năm 2026, cái gọi là "đội tuyển quốc gia về đóng gói tiên tiến" của Đài Loan đã mở rộng với hai công ty nội địa mới gia nhập hệ sinh thái CoPoS, cho thấy TSMC đang đầu tư mạnh mẽ vào cơ sở cung ứng nội địa để hỗ trợ cho quá trình tăng tốc sản xuất .

Cuộc Đối Đầu Với Samsung

Hiện tại, Samsung là người dẫn đầu rõ ràng trong mảng đóng gói cấp độ tấm nền. Công ty đã thương mại hóa công nghệ này trong nhiều năm, áp dụng cho bộ xử lý di động và IC quản lý nguồn, và hiện đang phát triển công nghệ System-on-Panel (SoP) trên tấm nền siêu lớn nhắm đến các khách hàng như Tesla . Nền tảng FOPLP của Samsung đã mang lại những lợi ích đáng kể so với đóng gói thông thường, chẳng hạn như kích thước nhỏ hơn tới 40% và hiệu suất nhiệt tốt hơn 15% .

TSMC nhập cuộc muộn trong lĩnh vực đóng gói tấm nền, chỉ thực sự bắt đầu phát triển nghiêm túc vào năm 2024 . Nhưng CoPoS là một đòn phản công tập trung. Thay vì cạnh tranh trực tiếp ở mảng chip di động hay chip phổ thông, TSMC thiết kế CoPoS dành riêng cho những bộ xử lý AI lớn nhất và phức tạp nhất – GPU của Nvidia, ASIC của các ông lớn dịch vụ đám mây, và các chip điện toán hiệu năng cao khác - thứ sẽ định hình kiến trúc trung tâm dữ liệu trong thập kỷ tới . Nếu TSMC có thể giải quyết các vấn đề kỹ thuật ở quy mô tấm nền và đạt được mốc sản xuất hàng loạt vào năm 2028–2029, họ sẽ có cơ hội lớn để xói mòn lợi thế tiên phong của Samsung bằng một nền tảng được thiết kế riêng cho kỷ nguyên AI.

Thị Trường Tỷ Đô Được Thúc Đẩy Bởi AI

Thị trường đóng gói tiên tiến đang ở trong cái mà các nhà phân tích gọi là "chu kỳ vàng" của sự tăng trưởng đồng thời về sản lượng và giá cả, được thúc đẩy hoàn toàn bởi nhu cầu điện toán AI . Những con số đã nói lên tất cả:

• Năm 2026, thị trường đóng gói bán dẫn tiên tiến toàn cầu được dự báo sẽ đạt khoảng từ 44 tỷ USD đến 59 tỷ USD, trong đó Sigmaintell Consulting dự báo đạt 58,7 tỷ USD .
• Đến đầu những năm 2030, các ước tính có sự phân hóa mạnh tùy thuộc vào phạm vi bao quát. Bloomberg Intelligence nhận định chỉ riêng thị trường đóng gói 2.5D/3D cũng sẽ tăng trưởng 26% mỗi năm, đạt 80,5 tỷ USD vào năm 2033 . Grand View Research dự báo tổng thị trường đóng gói tiên tiến đạt 66 tỷ USD vào năm 2033 với tốc độ CAGR thận trọng hơn ở mức 6%, trong khi Fortune Business Insights đưa ra con số 94,3 tỷ USD vào năm 2034 với CAGR 8,6% .
• Riêng phân khúc chip AI được định giá khoảng 7,5 tỷ USD vào năm 2025 và dự kiến tăng trưởng khoảng 12% mỗi năm, đạt 22,5 tỷ USD vào năm 2035 .

Bất chấp việc mở rộng năng lực nhanh chóng, nguồn cung đóng gói 2.5D và 3D vẫn liên tục thiếu hụt. Sigmaintell dự đoán sự mất cân bằng cung-cầu này sẽ kéo dài ít nhất đến nửa cuối năm 2027 . CoPoS chính là câu trả lời dài hạn của TSMC cho sự thiếu hụt đó – một cách để phá vỡ giới hạn trần của công nghệ cấp wafer và giải phóng năng lực sản xuất mà cơ sở hạ tầng CoWoS hiện tại đơn giản là không thể cung cấp.

Một Ẩn Số Định Đoạt Cuộc Chơi

Biến số lớn nhất trong toàn bộ lộ trình này là kỹ thuật, chứ không phải nhu cầu thị trường. Việc TSMC có thể giải quyết các vấn đề về độ đồng đều và cong vênh trên tấm nền - những rào cản đã cản trở quá trình phát triển ban đầu - sẽ quyết định liệu CoPoS có xuất hiện như một đối thủ cạnh tranh mới đầy sức mạnh vào cuối thập kỷ này hay không, hay sẽ trượt dài đến tận năm 2030 . Ở thời điểm giữa năm 2026, dây chuyền thí điểm đã hoàn tất, chuỗi cung ứng đang hình thành, và tiền đã được rót vào. Phần còn lại phụ thuộc vào đường cong tỷ lệ sản phẩm đạt chất lượng (yield) mà TSMC có thể đạt được từ những tấm nền vuông đầy thách thức.