- Vào tháng 4 năm ngoái, hiệu suất sản xuất chip sử dụng nút quy trình 3nm của công ty Samsung Foundry thuộc Tập đoàn Samsung ở mức thấp chỉ khoảng từ 10% đến 20%. Trong khi chi phí  của một tấm wafer (đĩa bán dẫn) để sản xuất chip 3nm lại khá đắt đỏ, khoảng hơn 20.000 USD. Như vậy, năng suất chip thấp sẽ khiến các cổ đông của công ty không hài lòng và khách hàng Samsung lo lắng.

Sản lượng sản xuất chip 3nm của Samsung hiện đạt mức cao

Năm 2022, mảng sản xuất chip của Samsung không mấy khả quan, thì ngược lại xưởng đúc chip lớn nhất thế giới TSMC và đối thủ trực tiếp của Samsung Foundry đã đạt được mức sản lượng 80%. Nhưng Samsung đã và đang nỗ lực để cải thiện sản lượng của mình và một báo cáo từ Nhật báo Kinh tế Hàn Quốc đưa tin rằng,  sản lượng của Samsung Foundry trên chip 3nm hiện đang ở "mức hoàn hảo". Một nguồn tin, có lẽ là bên trong Samsung, nói với Nhật báo Kinh tế Hàn Quốc, "Chúng tôi hiện đang phát triển chip 3nm thế hệ thứ 2 một cách rất khẩ chương." Việc sản xuất hàng loạt những con chip 3nm sẽ bắt đầu vào năm 2024.

Trong khi các phương tiện truyền thông ở Đài Loan (nơi đặt trụ sở chính của TSMS) tuyên bố rằng hiệu suất chip 3nm của TSMC là 85%, các nguồn tin trong ngành tại Hàn Quốc lại nói rằng, con số trên là một sự phóng đại. Dựa trên lịch trình giao hàng của TSMC cho Apple, các nguồn tin trong ngành này cho biết sản lượng của xưởng đúc thực sự xấp xỉ 50%.

Số nút quy trình trên mỗi con chip được các nhà sản xuất xem như là một công cụ tiếp thị để xác định đâu là thế chip tiên tiến tiếp theo. Thông thường, số nút quy trình càng nhỏ thì số lượng các bóng bán được tích hợp trong một con chip càng lớn. Và số lượng bóng bán dẫn càng cao thì chip càng mạnh và tiết kiệm năng lượng.

Trong khi cả TSMC và Samsung đều đang sản xuất hàng loạt chip 3nm trong năm nay, chỉ có Samsung đang sử dụng bóng bán dẫn cổng xung quanh (GAA). Các bóng bán dẫn này sử dụng các tấm nano được đặt theo chiều dọc cho phép cổng bao phủ cả bốn phía nơi dòng điện chạy qua giúp giảm rò rỉ và cải thiện hiệu suất cũng như hiệu quả năng lượng của chip.

TSMC tiếp tục sử dụng các bóng bán dẫn FinFET với các vây được đặt theo chiều ngang. Không giống như GAA, FinFET chỉ bao gồm ba mặt của kênh. TSMC sẽ chuyển sang thiết kế GAA cho nút quy trình 2nm của mình bắt đầu từ năm 2025. Đến năm đó, thị trường nút quy trình 3nm dự kiến sẽ đạt doanh thu 25,5 tỷ USD so với doanh thu cao nhất là 19,3 tỷ USD cho nút quy trình 5nm.

 Samsung cải thiện năng suất 3nm có thể giúp Qualcomm và Mediatek đưa ra quyết định mới

Việc cải thiện năng suất sản xuất trên quy trình 3nm của Samsung Foundry đã khiến Qualcomm phải xem xét lại việc có nên chuyển sang quy trình 3nm cho chipset Snapdragon 8 Gen 3 của năm tới hay không. Mediatek cũng đang xem xét chuyển sang nút quy trình mới nhất. Hiện tại, Apple có thể là nhà sản xuất điện thoại lớn duy nhất có điện thoại chạy chipset 3nm trong năm nay. Chip A17 Bionic được trang bị cho iPhone 15 Pro và iPhone 15 Ultra sẽ được sản xuất bằng nút 3nm của TSMC, mang lại cho Apple lợi thế rất lớn so với Samsung vào năm tới.

Qualcomm được cho là muốn cung cấp quy trình sản xuất chip Snapdragon 8 Gen 3 cho cả hai xưởng đúc là TSMC và Samsung để không tính giá quá cao cho các tấm wafer. Nhưng điều này chỉ hiệu quả với một điều kiện, đó là sản lượng của Samsung phải ngang bằng với TSMC. Nếu không, Qualcomm sẽ buộc phải chỉ giao dịch với TSMC và điều đó chắc chắn sẽ có nghĩa là giá tấm bán dẫn sẽ cao hơn đối với nhà thiết kế chip còn lại.

Tính đến tháng 9, TSMC đã dẫn đầu 53,4% thị phần đúc toàn cầu với Samsung tiếp theo là 16,4%.

Một tin đồn mà giới chuyên môn đã chia sẻ với truyền thông vào tháng 11 vừa qua, trong đó nói rằng Samsung Foundry sẽ sản xuất biến thể được ép xung của Snapdragon 8 Gen 2 cho dòng Galaxy S23 sử dụng nút quy trình 4nm của công ty. Các chip này sẽ có lõi CPU X-3 hiệu suất cao chạy ở tốc độ xung nhịp 3,32 GHz so với tốc độ xung nhịp 3,2 GHz đối với biến thể TSMC của chipset.

Liệu Samsung Foundry sẽ sản xuất biến thể ép xung của Snapdragon 8 Gen 2 SoC cho dòng Galaxy S23 hay không, một số chuyên gia cho rằng, tin đồn "rõ ràng là giả mạo".

Các nguồn tin hồi tháng 11/2022 cho biết, Samsung đang sản xuất chip 3nm cho Nvidia, Qualcom, Google, IBM và Baidu.

 

Hoàng Thanh