“Vài nanomet” được nhắc đến trong quy trình sản xuất chip ám chỉ điều gì?

[VNR Content]

Khi sự cạnh tranh giữa các quốc gia trong lĩnh vực sản xuất chip tiếp tục ngày càng gay gắt, các tài liệu tham khảo như "28 nanomet", "14 nanomet" và "7 nanomet" thỉnh thoảng xuất hiện trên các bản tin. "Vài nanomet" được nhắc đến trong quy trình sản xuất chip có ý nghĩa gì?
Là thành phần cốt lõi của máy tính và thiết bị đầu cuối di động, hàng trăm triệu hoặc hàng tỷ bóng bán dẫn thường được tích hợp trên một con chip nhỏ để thực hiện các chức năng tính toán. Nếu so sánh con chip với một ngôi nhà thì bóng bán dẫn chính là những viên gạch xây nên ngôi nhà.
Với sự phát triển của công nghệ, yêu cầu về hiệu năng của chip không ngừng được nâng cao và số lượng bóng bán dẫn được tích hợp trên một con chip cũng ngày càng tăng lên. Xem xét các vấn đề như tính di động và khả năng sinh nhiệt, kích thước của chip bị hạn chế. Làm thế nào để tăng số lượng bóng bán dẫn càng nhiều càng tốt đã trở thành ưu tiên hàng đầu của nghiên cứu kỹ thuật. Về vấn đề này, câu trả lời nhất trí được ngành đưa ra là: giảm thiểu kích thước của bóng bán dẫn.

Nói chung, số lượng nanomet của chip đề cập đến quá trình sản xuất chip hoặc kích thước của mạch bán dẫn và đơn vị là nanomet. Một nanomet là một đơn vị chiều dài bằng một phần tỷ mét. Trong chip xử lý, khoảng cách giữa các bóng bán dẫn là cao độ. Ví dụ: một con chip có bước bóng bán dẫn 10 nanomet có thể được gọi là "quy trình 10 nanomet". Khoảng cách bóng bán dẫn càng nhỏ thì càng có thể tích hợp được nhiều bóng bán dẫn trên một con chip có cùng kích thước và cấu trúc của chip càng phức tạp thì hiệu suất càng mạnh và mức tiêu thụ điện năng càng thấp.
Tất nhiên, những lợi ích to lớn cũng mang đến những thách thức kỹ thuật cực kỳ cao. Trên thực tế, quy trình sản xuất chip không thể giảm thiểu vô hạn, đặc biệt là trong phạm vi 10 nanomet. Kích thước của một nguyên tử là khoảng 0,1 nanomet và thậm chí quy trình 10 nanomet "lớn hơn" cũng chỉ rộng chưa đến 100 nguyên tử. Chỉ cần có một khiếm khuyết, sản phẩm sẽ gặp trục trặc và trở thành "phế liệu". Vì vậy, nếu muốn đạt được sản xuất hàng loạt quy mô lớn, bạn cần phải vượt qua rất nhiều khó khăn như công nghệ chủ chốt, thiết bị sản xuất, tỷ lệ năng suất.
Hiện tại, quy trình sản xuất chip xử lý chủ đạo đã đạt đến mốc 10 nanomet và vẫn đang phát triển nhanh chóng. Theo báo cáo, với tư cách là nhà cung cấp chip, nhà sản xuất wafer TSMC đang tiếp tục nghiên cứu quy trình 2 nanomet và 3 nanomet, trong số đó, chip xử lý 3 nanomet dự kiến sẽ được đưa vào sản xuất vào nửa cuối năm 2024. Samsung và các nhà sản xuất khác cũng có động thái tương ứng.
Về thị phần, báo cáo của IDC cho thấy tính đến cuối năm 2022, TSMC và Samsung lần lượt là nhà sản xuất thiết bị đúc lớn thứ nhất và thứ hai.