Các thông tin mới cho biết trong tuần này, TSMC dự kiến sẽ bắt đầu sản xuất hàng loạt các linh kiện sử dụng chip 3nm. Loại chip tân tiến này dự kiến sẽ được trang bị cho iPhone 15 Pro và iPhone 15 Ultra với tên gọi chipset A17 Bionic 3nm.
Trên thực tế, Apple là khách hàng lớn nhất của TSMC, giúp mang lại 25% doanh thu cho công ty.
Apple hiện sử dụng chip 4nm của TSMC trong vi xử lý A16 Bionic trong iPhone 14 Pro và 14 Pro Max. “Táo khuyết” có khả năng chuyển sang công nghệ 3nm từ năm sau. Trước đó, báo chí đưa tin chip M2 Pro sẽ là con chip đầu tiên dựa trên quy trình 3nm, ra mắt trong MacBook Pro 14 inch và 16 inch đầu năm 2023.
Thứ Năm tuần này, TSMC dự kiến sẽ đánh dấu sự khởi đầu của quá trình sản xuất hàng loạt chip 3nm bằng cách tổ chức một buổi lễ ở Công viên Khoa học Nam Đài Loan. Tại sự kiện này, TSMC sẽ thảo luận về kế hoạch mở rộng sản xuất 3nm tại nhà máy ở đó. Cả A17 Bionic và chip M3 đều dự kiến sẽ xuất xưởng vào cuối năm sau và được chế tạo bằng nút quy trình 3nm nâng cao của TSMC.
Hiện tại, xưởng đúc duy nhất khác trên thế giới có thể sản xuất hàng loạt chip 3nm là Samsung Foundry. Loại thứ hai sử dụng các bóng bán dẫn cổng tất cả xung quanh (GAA) cho phép kiểm soát chính xác hơn dòng điện chạy qua mỗi bóng bán dẫn. Điều này được thực hiện bằng cách để các cổng (bật và tắt để cho phép hoặc chặn dòng điện) tiếp xúc với các kênh ở tất cả các phía. Với GAA, hiệu quả năng lượng được cải thiện. Nói một cách đơn giản, chip sử dụng bóng bán dẫn GAA chạy nhanh hơn và tiêu thụ ít điện năng hơn so với chip sử dụng bóng bán dẫn FinFET.
Samsung sử dụng bóng bán dẫn GAA để sản xuất 3nm; TSMC sẽ tiếp tục với FinFET cho đến khi nó được sản xuất ở quy trình 2nm.
Một đối thủ sừng sỏ trong sản xuất chip toàn cầu là Intel, công ty cho biết họ sẽ sớm thách thức TSMC và Samsung để giành vị trí dẫn đầu quy trình trong vài năm tới, họ cũng sẽ sử dụng GAA bắt đầu từ năm 2024. Intel gọi các bóng bán dẫn GAA của họ là RibbonFET. Nhà sản xuất chip có trụ sở tại Hoa Kỳ cho biết vào đầu tháng này rằng họ hy vọng có thể lắp một nghìn tỷ bóng bán dẫn vào một gói duy nhất vào năm 2030.
Mặc dù Samsung đang sử dụng GAA cho các chip 3nm của mình, nhưng TSMC sẽ không sử dụng nó cho đến khi đạt sản xuất 2nm, có thể là vào năm 2025. TSMC sẽ tiếp tục sử dụng các bóng bán dẫn FinFET trên các chip 3nm của mình.
TSMC và Samsung Foundry dự kiến sẽ sản xuất chip 2nm ngay sau năm 2025 với lộ trình của Samsung Foundry kêu gọi họ xuất xưởng chip 1.4nm bắt đầu từ năm 2027. TSMC chưa thực sự thảo luận về những gì họ sẽ làm sau 2nm ngoại trừ việc họ đã đề cập ngắn gọn về nút quy trình 1nm.
Đã có một số suy đoán rằng TSMC sẽ tái định vị nỗ lực sản xuất và R&D sang Mỹ sau khi công ty thông báo tăng mức đầu tư tại Arizona lên 40 tỷ USD. Nhà sản xuất chip không chỉ muốn chế tạo chip 4nm mà còn cả chip 3nm tại Mỹ. TSMC cũng cử một nhóm kỹ sư đông đảo từ quê nhà sang hỗ trợ nhà máy Arizona.
TSMC còn đang phát triển chip 2nm hiện đại hơn và sẽ xây nhà máy 2nm tại Hsinchu, dự kiến đi vào hoạt động từ năm 2025.
Nguyên Đỗ (tổng hợp)
