Lần đầu tiên TSMC tiết lộ những gì bên trong nút quy trình 2nm

10:02, 15/12/2023

(XHTT) - Ngày nay, những người tiêu dùng thông thái khi mua một chiếc smartphone đều biết rất rõ cấu hình bên trong nó ra sao, tên bộ xử lý ứng dụng (AP) là gì, thậm chí xưởng sản xuất nào tạo ra con chip và con chip đó chạy trên nút quy trình bao nhiêu. Sau khi có tất cả những thông tin này, có nhiều người còn tự tìm hiểu xem có bao nhiêu bóng bán dẫn trong chipset đó. Chip có cấu hình dễ bị quá nhiệt không?

 

Còn camera trên điện thoại mà bạn đang để mắt thì sao? Hãng nào làm ra cảm biến hỗ trợ camera? Và đừng quên tầm quan trọng của modem (như Google đã làm với Pixel 6 Pro). Điện thoại của bạn sử dụng modem Qualcomm Snapdragon hay modem của hãng khác? Và nhiều người dùng còn chưa thảo luận về dung lượng bộ nhớ và bộ nhớ RAM hoặc thậm chí cả pin.

Câu trả lời cho những câu hỏi này có thể là sự khác biệt giữa việc mua một chiếc điện thoại vừa vặn túi tiền hay một chiếc điện thoại hay mua một chiếc điện thoại mạnh mẽ, cao cấp? Bạn có cần một chiếc có thời lượng pin bền bỉ? Hay bạn đang tập trung vào chất lượng camera hoặc các tính năng AI.

Từ A8 bionic 20nm (2018) đến A17 Pro 3nm hiện tại, số lượng bóng bán dẫn đã tăng từ 4,3 tỷ lên 19 tỷ

Những người đam mê điện thoại luôn muốn biết về số lượng bóng bán dẫn bên trong một con chip hay còn gọi là số lượng bóng bán dẫn. Tất cả đều quay trở lại nút quy trình được xưởng đúc sử dụng để chế tạo chip. Con số nút quy trình càng thấp (ví dụ nút 3nm nhỏ hơn 5nm) thì kích thước của bóng bán dẫn càng nhỏ. Các bóng bán dẫn nhỏ hơn có nghĩa là có thể chứa nhiều bóng bán dẫn hơn bên trong con chip và điều đó làm tăng số lượng bóng bán dẫn. Số lượng bóng bán dẫn càng cao thì chip càng mạnh và tiết kiệm năng lượng.

Hiện tại, chỉ có iPhone 15 Pro và iPhone 15 Pro Max sử dụng chipset được xây dựng bằng nút xử lý 3nm. Apple là khách hàng lớn nhất của TSMC và đã dành toàn bộ số lượng chip 3nm ban đầu của xưởng đúc này. Nhưng chúng ta sẽ sớm bắt đầu thấy nhiều chip 3nm hơn trong điện thoại thông minh sẽ phát hành vào năm tới. Như vào tháng 10 tới, chúng ta sẽ thấy Qualcomm giới thiệu chip Snapdragon 8 Gen 4, được cho là sẽ do TSMC sản xuất bằng nút 3nm thế hệ thứ hai.

TSMC lần đầu tiên tiết lộ nút quy trình 1,4nm

Như các chuyên gia đã chia sẻ, TSMC sẽ sản xuất số lượng lớn nút quy trình 2nm vào năm 2025. Cho đến nay, TSMC vẫn giữ im lặng về nút nào sẽ là nút tiếp theo sau 2nm. Năm ngoái, Samsung Foundry đã trình bày lộ trình cho thấy công ty này sẽ chuẩn bị cho nút 1,4nm và bắt đầu sản xuất hàng loạt vào năm 2027. Và hiện tại, theo Tom's Hardware, TSMC đã thảo luận về nút 1,4nm thay thế cho 2nm. Nút 1,4nm đã được đề cập trong Cuộc họp Thiết bị Điện tử quốc tế IEEE (IEDM).

Nút quy trình 1,4nm sẽ được TSMC gọi là A14 và mặc dù xưởng đúc này không công bố ngày cụ thể có thể bắt đầu dự án sản xuất số lượng lớn (HVM) ở quy trình 1,4nm. Dựa trên triển vọng hiện tại cho 2nm, chúng ta có thể xem xét vào năm 2027 hoặc 2028 trước khi TSMC khởi động HVM tại nút đó.

Dự kiến, các bóng bán dẫn được sử dụng với A14 sẽ vẫn là loại Gate-All-Around (GAA) bao phủ kênh ở cả bốn phía để giảm rò rỉ dòng điện và tăng dòng điện truyền động. Điều này dẫn đến chip mạnh hơn với mức tiêu thụ điện năng giảm. TSMC sẽ bắt đầu sử dụng bóng bán dẫn GAA với quy trình sản xuất 2nm trong khi Samsung Foundry đã sử dụng chúng trên chip 3nm của mình.

Tất nhiên, giống như bất kỳ sơ đồ chuyển động nào, việc đi từ điểm "A" đến điểm "B" trông giống như một nhiệm vụ đơn giản và không có vấn đề gì gây ra sự chậm trễ. Nhưng bất cứ điều gì cũng có thể xảy ra, đặc biệt là khi xử lý một thứ phức tạp như mạch tích hợp. Một số người gọi việc tạo ra con chip là một trong những khám phá quan trọng nhất của con người. Giờ đây việc chế tạo những con chip này ngày càng nhanh hơn, tiết kiệm năng lượng hơn và thậm chí còn nhỏ hơn… đang gây áp lực lên các nhà sản xuất. Hiện tại, cuộc hành trình tạo ra những con chip siêu nhỏ, siêu thông minh vẫn tiếp tục.

Hoàng Thanh



.
1