- Xưởng đúc hàng đầu thế giới là Công ty TSMC của Đài Loan. Hiện, cả TSMC và Samsung đều đang xuất xưởng chip sử dụng nút quy trình 3nm trong năm nay.

Được biết, nút quy trình càng nhỏ, số lượng bóng bán dẫn trong chip càng cao. Với dòng iPhone 14 dự kiến ​​sẽ được phát hành vào khoảng tuần thứ 2 của tháng 9 tới đây, nhà sản xuất Apple sẽ sử dụng chip A16 Bionic 4nm để cung cấp năng lượng cho các phiên bản 14 Pro đắt tiền trong khi chip A15 Bionic 5nm hiện nay sẽ được trang bị trên các mẫu không phải Pro.

Samsung xuất khẩu chip được sản xuất bằng nút quy trình 3nm

Được biết, số lượng bóng bán dẫn càng lớn, chip càng mạnh và càng tiết kiệm năng lượng. Samsung Foundry đã bắt đầu xuất xưởng chip 3nm trong năm nay, nhưng chỉ dành cho những đối tác chuyên về khai thác tiền điện tử. TSMC cũng sẽ xuất xưởng chip 3nm trong năm nay và với Apple là khách hàng lớn nhất của công ty, người dùng mong đợi Táo khuyết sẽ là hãng đầu tiên nhận chip 3nm (N3) từ TSMC khi công ty này bắt đầu giao hàng vào cuối năm nay. N3 là tên gọi cho thế hệ chip 3nm đầu tiên của TSMC.

Theo Thời báo Thương mại của Đài Loan , Apple thực sự sẽ là khách hàng 3nm đầu tiên của TSMC nhưng sẽ không có hệ thống vi mạch (SoC) 3nm trong các mẫu iPhone 14 Pro. Báo cáo từ Thời báo Thương mại cũng gợi ý rằng, chip 3nm đầu tiên của Apple sẽ là chip M2 Pro, tiếp theo là A17 Bionic SoC năm sau cho các mẫu iPhone 15 Pro. Nếu đúng vậy, Apple dự kiến ​​sẽ chỉ tiếp tục sử dụng Bộ xử lý ứng dụng (AP) mới nhất trên các mẫu iPhone cao cấp đắt tiền hơn của mình trong khi các iPhone không phải Pro sẽ vẫn đi kèm công nghệ cũ…

Dường như cách làm này không giống với những lần Apple áp dụng để chuyển sang nút quy trình mới nhất. Thông thường, những con chip mới nhất được tung ra đúng lúc để trang bị cho loạt iPhone mới sắp ra mắt. Tuy nhiên, với những yếu tố không thuận lợi của năm nay, Apple sẽ vẫn sử dụng chip N4 của TSMC cho iPhone 14 Pro và iPhone Pro Max. Về mặt thời gian, Apple không thể đánh cược vào việc chờ TSMC phát hành chip N3 của mình và vì vậy A16 Bionic sẽ được sản xuất bằng công nghệ 4nm, trên thực tế, là phiên bản nâng cao hơn nữa của nút quy trình 5nm trước đó.

Con chip đầu tiên được sản xuất bằng cách sử dụng nút tiến trình N3 của TSMC có thể sẽ là con chip 3nm đầu tiên của Apple, với tên gọi M2 Pro. Được biết, M2 Pro có thể cung cấp năng lượng cho dòng MacBook Pro 2022. Giới chuyên gia công nghệ chờ đợi xem liệu có bao nhiêu bóng bán dẫn sẽ được đưa vào A16 Bionic 4nm và A17 Bionic 3nm. Hiện có khoảng 15 tỷ bóng bán dẫn bên trong chip A15 Bionic 5nm. Đó là mức tăng 27% so với 11,8 tỷ bóng bán dẫn được sử dụng trong chip A13 Bionic 7nm. Nếu vẫn áp dụng mức tăng này thì chip A16 Bionic có trên 19 tỷ bóng bán dẫn. Con số này phù hợp với ước tính của Macworld là 18 tỷ đến 20 tỷ.

Khi TSMC sản xuất chip 2nm?

Vậy điều gì xảy ra sau 3nm? Tháng 4 vừa qua, Giám đốc điều hành TSMC – ông C.C. Wei nói rằng, mục tiêu của TSMC là bắt đầu xuất xưởng chip 2nm vào năm 2026. Như vậy, nút quy trình 3nm sẽ tồn tại trong một khoảng thời gian khá dài. Phần lớn 1 nút quy trình tồn tại trong khoảng 02 năm. Trong khi TSMC vẫn đang sử dụng bóng bán dẫn FinFET ở 3nm, thì công ty này đã tính đến phương án sẽ chuyển sang Gate-All-Around cho nút quy trình 2nm. Đây là công nghệ mà đối thủ Samsung đã thực hiện với nút 3nm của mình. Cả hai xưởng đúc của Samsung và TSMC sẽ tiếp tục sử dụng kỹ thuật khắc tia cực tím (EUV) trên các nút 3nm của họ để khắc các mẫu mạch mỏng hơn sợi tóc trên tấm đĩa bán (wafer) trở thành chip.

Tháng 5 năm ngoái, IBM đã khiến giới chip sửng sốt khi sản xuất con chip 2nm đầu tiên trên thế giới. Sử dụng kiến ​​trúc Gate-All-Around, IBM nói rằng, công nghệ này cho phép "lắp được 50 tỷ bóng bán dẫn trong một không gian có kích thước gần bằng móng tay."

TSMC cho biết, chip FinFET 3nm của họ sẽ giảm tiêu thụ năng lượng 25-30% ở cùng tốc độ và tăng tốc độ 10-15% ở cùng một lượng điện năng so với các chip FinFET 5nm trước đây của họ. Samsung đã nói rằng nút quy trình 3nm của họ sẽ giảm tiêu thụ năng lượng 45% và cải thiện hiệu suất lên 23%.

Hoàng Thanh