Người sáng lập Công ty Sản xuất Chất bán dẫn Đài Loan (TSMC) Morris Chang xác nhận công ty của ông đang phát triển một khoản đầu tư mới trị giá 12 tỷ USD vào một nhà máy mới ở Phoenix, Arizona. Nhà máy sẽ tập trung vào sản xuất chip 3nm và sẽ được đặt gần khu phức hợp chế tạo wafer Pheonix hiện đang chế tạo các thiết kế chip 5nm. TSMC dự kiến sẽ tổ chức buổi lễ “thúc đẩy công cụ” cho nhà máy mới của mình vào ngày 6 tháng 12. Mời anh em theo dõi thêm.
- Apple sẽ được trang bị chip 2nm vào năm 2025
- Galaxy Note 20 có thể sẽ sử dụng chip tiến trình 5nm đầu tiên trên thế giới?
- AMD giới thiệu chip Ryzen 7000 tiến trình 5mn và nền tảng AM5 trong tương lai
Quy trình sản xuất chip 3nm hiện nay của TSMC vẫn nằm ở Đài Loan và nó sắp thay đổi
Hiện tại, TSMC chỉ sản xuất các chip với công nghệ 3nm tại quê nhà Đài Loan. Mặc dù điều này không gây ra bất kỳ sự cố hoặc trì hoãn nghiêm trọng nào trong quá trình phát triển của Apple, nhưng vẫn có nhiều cách để làm nó tốt hơn. Hai công ty có một ý tưởng: chuyển toàn bộ quá trình sản xuất 3nm của TSMC sang Hoa Kỳ.
Vào năm 2020, TSMC bắt đầu lên kế hoạch xây dựng một nhà máy chế biến và phát triển tại Hoa Kỳ. Các ước tính ban đầu cho thấy quá trình xây dựng sẽ hoàn thành vào năm 2021. Tuy nhiên, sau hai lần trì hoãn, hạn chót hiện tại là quý 1 năm 2023. Giả sử đáp ứng được khung thời gian này, các mẫu iPhone 15 sẽ có bộ vi xử lý 3nm hoàn toàn mới được sản xuất tại Hoa Kỳ.
Tập trung cho các kế hoạch với chip mới trên tiến trình 1nm
Trong các tin tức liên quan, một trong những nhà máy có trụ sở tại Đài Loan của TSMC đã bắt đầu tập trung vào việc tìm kiếm các bước đột phá để đạt được các quy trình sản xuất chip 1nm.
Tất nhiên, khi bộ xử lý trở nên nhỏ gọn hơn, chúng sẽ khó sản xuất một cách nhất quán hơn nhiều. Vì vậy, các kỹ sư của TSMC phải tìm ra các vật liệu và phương pháp mới để thu nhỏ các quy trình 1nm và nhỏ hơn nữa.
Để đạt được mục tiêu này, TSMC đã hợp tác với Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) và Đại học Quốc gia Đài Loan (NTU) để nghiên cứu và phát triển các phương pháp mới. Sau vô số kỹ thuật và thử nghiệm, họ đã phát hiện ra rằng việc kết hợp “vật liệu 2D” và “bismuth bán kim loại” dẫn đến điện trở cực thấp, có thể vượt qua khía cạnh khó khăn nhất trong việc tạo ra các chip 1nm.
Các nhóm nghiên cứu đã xác nhận rằng các chip 1nm vẫn còn nhiều năm nữa mới được sản xuất và bán trong các sản phẩm tiêu dùng. Chúng ta sẽ không thấy các kế hoạch hiện tại cho chip 2nm cho đến cuối năm 2024. Vì vậy, có thể dễ dàng mất ít nhất 5 năm để đạt được bước đột phá như vậy. Ai biết được, có thể chúng ta sẽ thấy các chip có kích thước picometer (1000 pm = 1nm) trước cuối thập kỷ này nếu những đột phá này tiếp tục.
Nói một cách đơn giản, chip xử lý càng nhỏ các bóng bán dẫn được sử dụng trong thành phần càng nhỏ cho phép nhiều bóng bán dẫn hơn nằm gọn bên trong chip. Điều này rất quan trọng vì thông thường số lượng bóng bán dẫn được gắn bên trong chip càng nhiều thì chip càng mạnh và tiết kiệm năng lượng.
Vấn đề mà các công ty như TSMC, Samsung Foundry và Intel gặp phải là làm thế nào để làm cho các bóng bán dẫn nhỏ hơn. Toàn bộ quá trình là vô cùng phức tạp. Trong vài năm gần đây, TSMC và Samsung Foundry đã sử dụng cái được gọi là bóng bán dẫn FinFET. Samsung năm nay bắt đầu sử dụng bóng bán dẫn Gate-All-Around (GAA). Tuy nhiên GAA cũng chưa thể đáp ứng những đòi hỏi của chip 1nm, do đó vẫn còn lâu để bắt đầu thấy chúng.
Việc TSMC chuyển công nghệ sản xuất và đặt chúng tại Mỹ được nhiều người đánh giá cao
Câu chuyện mang công nghệ sản xuất chip 3nm đến Mỹ dường như tạo ra khá nhiều tranh luận. Nhìn chung nhiều người hơn vẫn thích nó tuy nhiên một vài người Mỹ lại có những cái nhìn thực sự khác biệt.
Việc đặt xưởng sản xuất chip 3nm ở Mỹ có thể nói là trực tiếp có lợi cho Apple nói riêng và những sản phẩm sử dụng chip 3nm của TSMC trong thời gian tới. Bởi lẽ khách hàng cũng rất thích những con chip được gắn mác sản xuất tại Mỹ. Những bên như Apple có thể sẽ dễ chịu hơn về vấn đề chi phí khi dây chuyền sản xuất ở gần hơn. Và việc mở rộng sản xuất, hợp tác phát triển công nghệ cũng đang rất phù hợp với những đường lối chính sách mà Mỹ muốn làm.
Tuy nhiên nhiều người lại cho rằng người châu Á có khả năng sản xuất những thứ tương tự tốt hơn hẳn so với Hoa Kỳ. Họ cho rằng những fabs ở Mỹ sẽ không thể so sánh được với những cái ở châu Á như của TSMC hiện tại. Hoặc nói chung là nó sẽ có những vấn đề liên quan đến lao động, tuy nhiên điều này không thực sự thuyết phục.
