- iPhone 15 Pro và iPhone 15 Pro Max sẽ là những chiếc smartphone cao cấp duy nhất trong năm nay được cung cấp sức mạnh bởi chipset chạy nút quy trình 3nm.

Có một vấn đề lớn ở đây là số nút quy trình càng thấp, bộ tính năng của chip càng nhỏ. Một bộ tính năng nhỏ hơn có nghĩa là một con chip có thể có nhiều bóng bán dẫn hơn và nhiều bóng bán dẫn hơn làm cho một con chip mạnh hơn và tiết kiệm năng lượng hơn.

Thông thường, rủi ro trong việc sản xuất chip được đặt lên vai nhà thiết kế chip, như trong trường hợp của các chipset dòng A, phía trả tiền là Apple. Tuy nhiên, nếu khuôn đúc chip bị lỗi, nhà thiết kế chip vẫn phải trả tiền cho Apple. Đó là lý do tại sao các xưởng đúc có năng suất thấp thường không giữ được chân khách hàng của họ quá lâu. Theo tờ The Information, quá trình sản xuất chip chạy nút quy trình 3nm sớm của xưởng đúc chip hàng đầu tại Đài Loan là TSMC có tỷ lệ năng suất 70%, điều này không tệ, đặc biệt là trong năm đầu tiên sản xuất chính nút quy trình mới.

Không phải Apple phải lo lắng về việc trả tiền cho TSMC cho những khuôn xấu. Các đơn đặt hàng của Apple với TSMC lớn đến mức xưởng đúc có thể chấp nhận rủi ro với lợi nhuận thấp. Trên thực tế, Apple không chịu trách nhiệm trả tiền cho những con chip không qua quy trình kiểm tra chất lượng vì TSMC sẽ nhận được chi phí cho những con chip xấu. Thỏa thuận hấp dẫn này có thể tiết kiệm cho Apple một khoản tiền kha khá, có thể lên tới hàng tỷ USD.

Apple đã bảo lưu toàn bộ quá trình sản xuất nút quy trình 3nm của TSMC trong năm nay, năm đầu tiên công nghệ này có sẵn. Sự độc quyền này sẽ kéo dài khoảng một năm trước khi TSMC hoàn thành chỉ tiêu công suất và sau đó cho phép các khách hàng khác của xưởng đúc sản xuất các thiết kế chip 3nm của họ. Apple được cho là chịu trách nhiệm cho 23% lợi nhuận của TSMC, như trong năm ngoái là 72 tỷ USD, vì vậy Apple thường bị công ty đầu tiên đưa nút quy trình mới tích hợp trên sản phẩm của mình trước khi các công ty khác làm.

Theo kế hoạch, từ năm 2025-2026, TSMC sẽ bắt đầu sản xuất hàng loạt nút quy trình 2nm của mình. Sẽ rất thú vị để xem liệu cả Apple và TSMC có hài lòng với chất lượng chip của năm nay và tiếp tục bắt tay hợp tác khác thêm hai hoặc ba năm hay không.

Trước đó, các chuyên gia nghiên cứu thị trường – là những người nhận tin tức trực tiếp từ ngành công nghiệp bán dẫn cho biết, Apple đã giảm tới 120.000 đơn đặt hàng với TSMC. Các đơn đặt hàng bị hủy dành cho các chip sẽ được sản xuất bằng nút quy trình 7, 5, 4 và thậm chí một số nút quy trình 3 của TSMC. Các nguồn tin đồn cũng cho rằng, chip A17 Bionic dự kiến sẽ được trang bị cho iPhone 15 Pro và iPhone 15 Ultra sẽ được sản xuất bằng nút quy trình N3 (3nm) của TSMC. Các chip M2 Ultra và M3 của Apple cũng có thể sử dụng cùng một nút.

Hãng Digitimes báo cáo rằng, TSMC đã có thể vượt qua công ty sản xuất chip Samsung Foundry về số lượng khách hàng đăng ký. Nút quy trình 3nm của Samsung sử dụng các bóng bán dẫn Gate-All-Around (GAA) cho phép cổng tiếp xúc với kênh ở tất cả các phía dẫn đến ít rò rỉ dòng điện hơn và dòng truyền động cao hơn so với các bóng bán dẫn FinFET được TSMC sử dụng cho nút 3nm của mình. GAA có các tấm nano nằm ngang được đặt theo chiều dọc trong khi FinFET sử dụng các "vây" dọc được đặt theo chiều ngang. TSMC dự kiến sẽ tham gia GAA để sản xuất nút quy trình 2nm vào năm 2025-2026.

Mặc dù gắn bó với FinFET để sản xuất 3nm, TSMC vẫn có một lượng đặt hàng khá đầy đủ với những tên tuổi lớn như Qualcomm, MediaTek và Nvidia cho năm 2023 và 2024. Tuy nhiên, Samsung đã gặp khó khăn trong nỗ lực đảm bảo nguồn cung cho cả nội bộ lẫn khách hàng bên ngoài, dẫn đến sản lượng thấp. Điều đó có nghĩa là tỷ lệ phần trăm cao các con chip mà Samsung Foundry cắt từ các tấm đĩa bán dẫn (wafer) không vượt qua kiểm soát chất lượng.

Hoàng Thanh