Truyền thông nhà nước Trung Quốc mới đây tiết lộ rằng SMIC (Semiconductor Manufacturing International Company) đã bắt đầu sản xuất hàng loạt các con chip dựa trên quy trình 14nm tại nhà máy Fab SN1 của mình gần Thượng Hải, Trung Quốc. Quan trọng hơn, nguồn tin cũng tuyên bố rằng dù không thể mua những trang thiết bị sản xuất chip tiên tiến, SMIC vẫn đang tiến hành sản xuất các con chip tiến trình 7nm và 5nm.
Trong một phỏng vấn với Global Times, nhà nghiên cứu chiến lược Chen Jia tiết lộ: “Với việc cụm công nghiệp cho chip 14nm của Thượng Hải đã hoàn thành, các dự án tiên tiến hơn trong tiến trình 7nm và 5nm sẽ được đẩy nhanh hơn.”
Các phát hiện gần đây từ TechInsights đã chứng minh rằng kích thước N+1 Fin Pitch (FP), Contacted Poly Pitch (CPP) và Metal 2 Pitch (M2P) của SMIC lớn hơn (FP) hoặc tương đương với tiến trình N10 của TSMC, gợi ý rằng đây là công nghệ giống với N10 của TSMC với các quy tắc thoải mái hơn, nhưng thực tế không phải vậy. Các tính năng Extensive Design Technology Co-Optimization (DTCO) và thư viện logic mật độ cao cho phép mật độ transistor logic đạt 89 triệu transistor trên mỗi mm vuông (89MT/mm2), tương đương với những gì mà N7 của TSMC và 10nm của Intel mang lại. Điều đó khiến N+1 trở thành một giải pháp thay thế cấp độ 7nm khả thi (ít nhất là ở mặt logic, bởi SRAM mở rộng quy mô rất phức tạp).
SMIC đã âm thầm sản xuất con chip đào Bitcoin cho MinerVa Semiconductor kể từ tháng 7/2021. Công ty sử dụng các trang thiết bị DUV của mình để tạo ra những con chip đào tiền điện tử 25W nhỏ bé đó. Chúng đủ đơn giản để đạt được sản lượng ở mức chấp nhận được cho những ứng dụng thương mại và phục vụ như một phương tiện nhằm hiểu thêm về hiệu năng tiến trình, sức mạnh và mật độ khuyết điểm (ít nhất là theo các cell logic có liên quan).
Nhà phân tích công nghệ Xiang Ligang tiết lộ với Global Times: “Quá trình sản xuất những con chip 7nm ở Trung Quốc cũng đang tiến triển nhanh hơn dự kiến.”
Với việc tiến trình N+1 của SMIC đủ tiêu chuẩn và sẵn sàng sản xuất ở mức độ giới hạn, rõ ràng, công ty có thể sống sót mà không cần đến những thiết bị tia cực tím (EUV), vốn không thể mua vì các lệnh trừng phạt từ chính phỉ Mỹ. Tuy nhiên, vẫn còn phải xem liệu công ty có thể sản xuất những SoC lớn và phức tạp bằng cách sử dụng tiến trình N+1 hay không.
Từ quan điểm mật độ transistor logic, N+1 của SMIC có thể là một sự thay thế cho N7 của TSMC. Tuy nhiên, nhà sản xuất chip theo hợp đồng lớn nhất thế giới, đã có những công nghệ chế tạo tiên tiến hơn rất nhiều nhằm thu hút các nhà phát triển CPU, GPU tính toán cũng như những chip trung tâm dữ liệu phức tạp khác nhau.
Do đó, việc tiếp cận những khách hàng nổi tiếng để cung cấp N+1 có thể khó khăn đối với SMIC. Hãy nhớ rằng, để phục vụ HiSilicon của Huawei (có lẽ là nhà phát triển chip lớn nhất Trung Quốc), công ty sẽ cần có giấy phép xuất khẩu từ Mỹ, bởi nhiều công cụ được sử dụng tại các trung tâm của SMIC có nguồn gốc từ Mỹ và Huawei đang bị trừng phạt nghiêm ngặt.
Vì SMIC đã phát triển tiến trình N+2 của mình hơn 2 năm nay (và các công ty có xu hướng đề cập đến các tiến trình mới khi họ có tầm nhìn rõ ràng về những mục tiêu và cách thức đạt được chúng), thế nên, thật sự hợp lý nếu kỳ vọng tiến trình sản xuất này có thể trở thành hiện thực trong năm 2023. Tuy nhiên, kể từ khi lọt vào danh sách thực thể của chính phủ Mỹ vào cuối năm 2020, SMIC đã rất kín tiếng về bất kỳ thông báo nào liên quan đến thành tích của mình. Công ty sản xuất chip Trung Quốc chỉ nói rằng họ sẽ tập trung phát triển các công nghệ đóng gói chip tiên tiến hơn nhằm cho phép tích hợp không đồng đồng nhất và bù đắp cho việc không có khả năng mua sắm trang thiết bị cần thiết liên quan đến công nghệ dưới 10nm.
Thật thú vị khi thấy một kênh truyền thông nhà nước Trung Quốc tiết lộ về công nghệ “5nm” của SMIC trong một báo cáo khá chi tiết liên quan đến việc sản xuất hàng loạt chip 14nm của công ty.
Thực tế, SMIC đã sản xuất chip bằng công nghệ sản xuất cấp độ 14nm của mình từ cuối năm 2019 (một trong những sản phẩm đó là HiSilicon Kirin 710A của Huawei) tại nhà máy SN1. Tuy nhiên, dẫu tiến trình này phục vụ cho việc sản xuất hàng loạt, khối lượng thực tế quá nhỏ đến mức công ty ngừng báo cáo đóng góp của tiến trình vào doanh thu của mình tại một số thời điểm và hợp nhất nó vào một danh mục cùng chung với 28nm, vốn cũng chẳng phải là một đóng góp quá lớn vào thu nhập của công ty.
Wu Jincheng, Giám đốc Ủy ban Kinh tế và Số hóa thành phố Thượng Hải, nhắc lại rằng SMIC đã bắt đầu sản xuất hàng loạt chip 14nm. Theo Global Times, Wu đã không đề cập đến bất cứ điều gì về các tiến trình tiên tiến hơn trong cuộc họp báo mới đây, vốn có sự tham gia của những chuyên gia “độc lập” chuyên nói về tiến trình chế tạo N+1 (7nm) và N+2 (5nm).
Do tất cả các bên đều quan tâm về khả năng 14nm của SMIC, báo cáo từ Global Times trông giống như một cách tóm gọn phức tạp nhằm nhấn mạnh lại ý định “5nm” của công ty trong bối cảnh chính phủ Mỹ đang có kế hoạch tăng cường các hạn chế đối với lĩnh vực bán dẫn vốn đang phát triển nhanh chóng của Trung Quốc.
>>> Xiaomi, Oppo, Vivo lần lượt báo cáo doanh số smartphone giảm, hóa ra nguyên nhân là đây
Nguồn: Tom’s Hardware
14nm đã hiện diện và N+1 cũng vậy
SMIC đã nói về công nghệ chế tạo N+1 của mình, được coi là tiến trình 7nm của công ty, từ đầu năm 2020 và mô tả nó là một giải pháp thay thế chi phí thấp cho tiến trình N7 của TSMC, dựa vào các công in thạch bản tia cực tím sâu (DUV). N+1, nhằm mục đích giảm tiêu thụ điện tăng tới 57%, tăng 20% hiệu năng và giảm diện tích logic lên đến 55% - 63% (đối với các cấu trúc được chọn) so với một con chip tương tự áp dụng tiến trình 14nm của SMIC.Các phát hiện gần đây từ TechInsights đã chứng minh rằng kích thước N+1 Fin Pitch (FP), Contacted Poly Pitch (CPP) và Metal 2 Pitch (M2P) của SMIC lớn hơn (FP) hoặc tương đương với tiến trình N10 của TSMC, gợi ý rằng đây là công nghệ giống với N10 của TSMC với các quy tắc thoải mái hơn, nhưng thực tế không phải vậy. Các tính năng Extensive Design Technology Co-Optimization (DTCO) và thư viện logic mật độ cao cho phép mật độ transistor logic đạt 89 triệu transistor trên mỗi mm vuông (89MT/mm2), tương đương với những gì mà N7 của TSMC và 10nm của Intel mang lại. Điều đó khiến N+1 trở thành một giải pháp thay thế cấp độ 7nm khả thi (ít nhất là ở mặt logic, bởi SRAM mở rộng quy mô rất phức tạp).
SMIC đã âm thầm sản xuất con chip đào Bitcoin cho MinerVa Semiconductor kể từ tháng 7/2021. Công ty sử dụng các trang thiết bị DUV của mình để tạo ra những con chip đào tiền điện tử 25W nhỏ bé đó. Chúng đủ đơn giản để đạt được sản lượng ở mức chấp nhận được cho những ứng dụng thương mại và phục vụ như một phương tiện nhằm hiểu thêm về hiệu năng tiến trình, sức mạnh và mật độ khuyết điểm (ít nhất là theo các cell logic có liên quan).
Nhà phân tích công nghệ Xiang Ligang tiết lộ với Global Times: “Quá trình sản xuất những con chip 7nm ở Trung Quốc cũng đang tiến triển nhanh hơn dự kiến.”
Từ quan điểm mật độ transistor logic, N+1 của SMIC có thể là một sự thay thế cho N7 của TSMC. Tuy nhiên, nhà sản xuất chip theo hợp đồng lớn nhất thế giới, đã có những công nghệ chế tạo tiên tiến hơn rất nhiều nhằm thu hút các nhà phát triển CPU, GPU tính toán cũng như những chip trung tâm dữ liệu phức tạp khác nhau.
Do đó, việc tiếp cận những khách hàng nổi tiếng để cung cấp N+1 có thể khó khăn đối với SMIC. Hãy nhớ rằng, để phục vụ HiSilicon của Huawei (có lẽ là nhà phát triển chip lớn nhất Trung Quốc), công ty sẽ cần có giấy phép xuất khẩu từ Mỹ, bởi nhiều công cụ được sử dụng tại các trung tâm của SMIC có nguồn gốc từ Mỹ và Huawei đang bị trừng phạt nghiêm ngặt.
Liệu SMIC có thể sản xuất chip 5nm?
SMIC đã đề cập ngắn gọn đến công nghệ N+2 của mình hồi năm 2020. Dẫu đây là một bước tiến hóa khác từ tiến trình 14nm của họ, các nhà phân tích của Trung Quốc dường như gọi đó là một công nghệ “cấp độ 5nm” bởi nó đi trước một bước so với N+1, vốn được coi là một tiến trình “cấp độ 7nm”. Tuy nhiên, những công cụ DUV với tia laser ArF 193nm cũng có những hạn chế và việc sử dụng nhiều mẫu để giảm kích thước quan trọng của mạch sẽ ảnh hưởng đến năng suất.Vì SMIC đã phát triển tiến trình N+2 của mình hơn 2 năm nay (và các công ty có xu hướng đề cập đến các tiến trình mới khi họ có tầm nhìn rõ ràng về những mục tiêu và cách thức đạt được chúng), thế nên, thật sự hợp lý nếu kỳ vọng tiến trình sản xuất này có thể trở thành hiện thực trong năm 2023. Tuy nhiên, kể từ khi lọt vào danh sách thực thể của chính phủ Mỹ vào cuối năm 2020, SMIC đã rất kín tiếng về bất kỳ thông báo nào liên quan đến thành tích của mình. Công ty sản xuất chip Trung Quốc chỉ nói rằng họ sẽ tập trung phát triển các công nghệ đóng gói chip tiên tiến hơn nhằm cho phép tích hợp không đồng đồng nhất và bù đắp cho việc không có khả năng mua sắm trang thiết bị cần thiết liên quan đến công nghệ dưới 10nm.
Thật thú vị khi thấy một kênh truyền thông nhà nước Trung Quốc tiết lộ về công nghệ “5nm” của SMIC trong một báo cáo khá chi tiết liên quan đến việc sản xuất hàng loạt chip 14nm của công ty.
Wu Jincheng, Giám đốc Ủy ban Kinh tế và Số hóa thành phố Thượng Hải, nhắc lại rằng SMIC đã bắt đầu sản xuất hàng loạt chip 14nm. Theo Global Times, Wu đã không đề cập đến bất cứ điều gì về các tiến trình tiên tiến hơn trong cuộc họp báo mới đây, vốn có sự tham gia của những chuyên gia “độc lập” chuyên nói về tiến trình chế tạo N+1 (7nm) và N+2 (5nm).
Do tất cả các bên đều quan tâm về khả năng 14nm của SMIC, báo cáo từ Global Times trông giống như một cách tóm gọn phức tạp nhằm nhấn mạnh lại ý định “5nm” của công ty trong bối cảnh chính phủ Mỹ đang có kế hoạch tăng cường các hạn chế đối với lĩnh vực bán dẫn vốn đang phát triển nhanh chóng của Trung Quốc.
>>> Xiaomi, Oppo, Vivo lần lượt báo cáo doanh số smartphone giảm, hóa ra nguyên nhân là đây
Nguồn: Tom’s Hardware
