iPhone 15 Pro và Ultra của Apple có thể sẽ là hai dòng điện thoại duy nhất sử dụng chip sản xuất trên quy trình 3nm của TSMC trong năm nay.

Theo EDN Asia, sản lượng sản xuất chip quy trình 3nm của TSMC đã ở mức 80%, điều đó có nghĩa là cứ 100 chip được tạo ra từ một tấm wafer thì có 80 chip vượt qua kiểm soát chất lượng.

Sản lượng cao rất quan trọng đối với khách hàng của TSMC, đặc biệt là khi các tấm bán dẫn cho chip 3nm có giá 20.000 USD, cao hơn so với mức giá 16.000 USD của các tấm bán dẫn cho chip 5nm.

Với mức giá hiện tại, trừ Apple, các nhà thiết kế chip bên khác đã không tham gia thế hệ sản xuất chip quy trình 3nm đầu tiên. Nút quy trình này được TSMC gọi là N3 và 100% sản lượng đã được Apple đặt hàng.

iPhone 15 Pro và iPhone 15 Ultra có thể sẽ là điện thoại thông minh duy nhất sử dụng chip quy trình 3nm được ra mắt trong năm nay. Nhưng với việc TSMC sẽ bắt đầu sản xuất chip với nút quy trình N3E của mình trong nửa cuối năm nay, thế độc quyền của Apple được cho là sẽ lung lay trong năm tới.

 

Nút quy trình 3nm được cho là có thể tạo ra doanh thu 1,5 nghìn tỉ USD cho TSMC trong 5 năm sau khi bắt đầu sản xuất hàng loạt

Chip được tạo bằng nút quy trình N3E rẻ hơn và dễ chế tạo hơn so với chip được tạo bằng quy trình N3. Tận dụng lợi thế của chi phí thấp hơn, TSMC hy vọng các khách hàng khác trong mảng thiết kế chip như Intel, AMD và Qualcomm sẽ nhảy vào thị trường chip 3nm.

Việc ba công ty này chờ đợi quy trình sản xuất N3E rẻ hơn là điều hợp lý vì họ đều là những công ty vừa thiết kế vừa bán chip. Mặt khác, Apple là người dùng cuối sử dụng chip của chính họ và kiếm tiền từ việc bán các sản phẩm đắt tiền mà họ tạo ra có chứa các thành phần silicon do họ thiết kế nên nguồn lợi nhuận có phần khác biệt.

TSMC cho biết, chip sản xuất với nút quy trình 3nm đầu tiên (N3) mang lại hiệu suất cao hơn 15% trong khi tiêu thụ ít năng lượng hơn từ 30% đến 35% so với nút 5nm của nó. Nút 4nm được sử dụng trên chip A16 Bionic của Apple, thực sự là phiên bản nâng cao của nút 5nm tới từ TSMC.

Chip A17 Bionic với quy trình 3nm của Apple dự kiến sẽ cải thiện hiệu suất năng lượng 35% so với A16 Bionic. Các chip M3, M3 Pro và M3 Max của Apple dự kiến cũng sẽ được sản xuất bằng quy trình 3nm của TSMC. Apple là khách hàng lớn nhất của xưởng đúc và được cho là đóng góp 25% doanh thu hàng năm của TSMC.

Cuộc đua sản xuất chip 3nm sẽ đông đúc hơn vào năm sau

Năm tới TSMC sẽ bắt đầu sản xuất chip quy trình 4nm tại nhà máy mới của mình ở Phoenix, Arizona, Mỹ. Đến năm 2026, nhà máy thứ hai sẽ bắt đầu sản xuất chip 3nm, mặc dù đến lúc đó, giới công nghệ có thể đang nhắm tới chip quy trình 2nm.

Đó là lúc TSMC sẽ chuyển từ bóng bán dẫn FinFET sang GAA. Các bóng bán dẫn này sẽ cho phép cổng tiếp xúc với kênh ở mọi phía bằng cách sử dụng các tấm nano nằm ngang xếp chồng lên nhau theo chiều dọc. Việc này cho phép các dòng điện được kiểm soát chính xác hơn, đồng thời giảm rò rỉ điện năng.

Chip GAA cũng mang lại hiệu suất năng lượng cao hơn, cho phép các thiết bị sử dụng nó chạy nhanh hơn trong khi tiêu thụ ít năng lượng hơn. Samsung cũng đã sử dụng bóng GAA cho quá trình sản xuất chip 3nm của mình trong khi TSMC vẫn sử dụng các bóng bán dẫn FinFET.

Intel cũng sẽ bắt đầu sử dụng phiên bản GAA của mình, được gọi là RibbonFET, vào giữa năm 2024. Công ty cho hay, họ sẽ giành lại vị trí dẫn đầu trong lĩnh vực sản xuất chất bán dẫn vào năm 2025.

Digitimes cũng đưa tin rằng, TSMC hy vọng sẽ có tỉ lệ sản lượng là 45.000 tấm wafer một tháng vào tháng này. Ngay cả khi Apple là khách hàng duy nhất, TSMC vẫn sẽ thu về hàng tỉ USD doanh thu cho việc sản xuất N3 của mình trong năm nay.

 

(theo Saostar)