Nhà sản xuất chip hàng đầu tiếp tục sẽ bắt đầu sản xuất chip 2 nm ngay trong năm nay.
Nhà máy mới của TSMC, vừa được khánh thành tại thành phố Cao Hùng, sẽ bắt đầu sản xuất chip trên kiến trúc 2 nm ngay trong năm nay. Công ty cam kết rằng con chip này sẽ đánh dấu một bước tiến lớn về hiệu suất, có tiềm năng định hình lại toàn cảnh công nghệ và dự kiến đưa vào sản xuất hàng loạt vào cuối năm nay.
So với chip 3 nm, công nghệ 2 nm của TSMC được kỳ vọng sẽ mang lại nhiều lợi ích đáng kể. Cụ thể, chip mới có thể tăng tốc độ xử lý từ 10–15% ở cùng mức tiêu thụ điện năng, hoặc giảm tiêu thụ điện từ 20–30% trong khi vẫn giữ nguyên tốc độ xử lý.
Bên cạnh đó, mật độ bóng bán dẫn trong chip 2 nm cũng được tăng thêm khoảng 15%. Điều này giúp các thiết bị hoạt động nhanh hơn, tiêu tốn ít năng lượng hơn và xử lý các tác vụ phức tạp một cách hiệu quả hơn.
Thành lập vào năm 1987, TSMC là công ty chuyên sản xuất vi mạch cho các thương hiệu nổi tiếng như dòng A của Apple dùng trong iPhone, iPad và Mac, chip Snapdragon của Qualcomm, vốn được dùng trong các dòng điện thoại của Samsung, Xiaomi, OnePlus và Google. Hãng này đóng góp phần lớn cho thị phần 60% của đảo Đài Loan trong lĩnh vực sản xuất bán dẫn toàn cầu.
Vào năm 2020, TSMC đã bắt đầu quy trình thu nhỏ vi mạch mang tên FinFET 5 nm, đóng vai trò then chốt trong sự phát triển của điện thoại thông minh và điện toán hiệu năng cao. Hai năm sau đó, TSMC tiếp tục ra mắt quy trình thu nhỏ 3 nm, làm nền tảng cho bộ vi xử lý dòng A của Apple.
Với chip 2 nm, các thiết bị như điện thoại thông minh, máy tính xách tay và máy tính bảng có thể đạt hiệu suất cao và thời lượng pin lâu hơn. Nhờ đó, các thiết bị sẽ ngày càng nhỏ gọn và nhẹ hơn mà không làm giảm sức mạnh xử lý.
Ngoài ra, hiệu quả của dòng chip này còn có thể nâng cấp ứng dụng dựa trên AI, các lĩnh vực như xe tự hành và robot. Các trung tâm dữ liệu cũng có thể giảm tiêu thụ năng lượng và cải thiện khả năng xử lý, góp phần vào các mục tiêu phát triển bền vững về môi trường.
Việc chế tạo chip 2 nm đòi hỏi những kỹ thuật tiên tiến nhất, chẳng hạn như công nghệ quang khắc bằng tia cực tím bước sóng siêu ngắn (EUV). Đây là một quy trình phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cực kỳ cao, từ đó đẩy chi phí sản xuất lên đáng kể.
Một vấn đề lớn khác là nhiệt lượng. Dù chip 2 nm về lỹ thuyết tiêu thụ điện năng thấp hơn, khi các bóng bán dẫn ngày càng nhỏ và mật độ ngày càng cao, sẽ khiến việc tản nhiệt trở nên vô cùng quan trọng và khó khăn.
Tình trạng quá nhiệt có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và độ bền của chip. Hơn nữa, ở quy mô siêu nhỏ như vậy, các vật liệu truyền thống như silicon có thể chạm đến giới hạn hiệu năng của chúng, buộc các nhà sản xuất phải tìm kiếm và thử nghiệm những vật liệu mới thay thế.
Nếu TSMC có thể tìm ra giải pháp khắc phục mặt hạn chế, hiệu quả mà chip 2 nm mang lại có thể mở ra một kỷ nguyên mới cho lĩnh vực công nghiệp và điện toán tiêu dùng.
