IBM chế tạo thành công chip 7 nm đầu tiên trên thế giới

Trong khi Intel, TSMC và Samsung vẫn đang "loay hoay" với tiến trình 10 nm, nhà khổng lồ Big Blue vừa đưa ra một công bố chấn động ngành công nghệ bán dẫn thế giới.

Theo định luật Moore, cứ 2 năm thì số lượng transistor trên một diện tích chip sẽ tăng lên gấp đôi. Điều đó cho phép các nhà sản xuất chip làm ra những con chip mạnh mẽ hơn hoặc tiết kiệm điện hơn. Tuy nhiên với các giới hạn vật lý, việc thu nhỏ kích thước transistor đang ngày một trở nên khó khăn hơn và ngay chính cha đẻ của định luật trên cũng không hy vọng điều đó sẽ còn tiếp tục được mãi.

Song mới đây, không phải Intel hay Samsung hay TSMC, những cái tên nổi bật trong làng bán dẫn toàn cầu, mà là IBM, đã tiên phong trong việc thu nhỏ kích thước transistor xuống mức 7 nm. Theo IBM, thông tin này có nghĩa họ có thể "nhồi nhét" tới 20 tỷ transistor vào trong một con chip có diện tích chỉ bằng đầu móng tay! Trong khi đó con chip 14 nm mới nhất của Intel chỉ mang trên mình 1,9 tỷ transistor.

Nhưng làm sao IBM làm được điều đó? Trong khi hầu hết các công nghệ bán dẫn hiện nay vẫn chỉ dùng silicon để tạo ra các transistor, thì công nghệ của IBM sử dụng hợp chất silicon germanium (SiGe). Germanium cũng là một chất bán dẫn như silicon song vì độ phổ biến trong tự nhiên ít hơn, nên hầu hết các chip bán dẫn vẫn dùng silicon vì mục đích kinh tế. Tuy vậy khi việc thu nhỏ transistor ngày càng khó khăn hơn, việc phải tìm tới vật liệu mới gần như là yêu cầu bắt buộc. Bên cạnh đó, công nghệ của IBM sử dụng thêm tia tử ngoại cực hạn (EUV) có bước sóng nhỏ hơn giúp việc in litho các mạch dẫn chính xác loại tử ngoại sâu (DUV) hiện có các kỹ thuật bán dẫn khác.

Ảnh quét kính hiển vi điện tử (SEM) chip 7 nm của IBM

Intel so sánh tiến trình 14 nm của mình với các đối thủ (nhỏ hơn là tốt hơn)

Theo thông tin của IBM, transistor FinFET 7 nm của hãng này có khoảng cách giữa các fin (fin pitch) là 30 nm. Con số này nhỏ hơn mức 42 nm của Intel (FinFET 14 nm), 48 nm của Samsung (FinFET 14 nm) và TSMC (FinFET 16 nm). Có nghĩa IBM có khả năng "nhồi nhét" nhiều transistor hơn vào cùng một diện tích so với các đối thủ.

Tuy vậy, trên thực tế IBM vừa bán hết bộ phận sản xuất chip tại East Fishkill (New York) cho Global Foundries và hiện không còn sở hữu nhà máy sản xuất chip (fab) nào. Trong khi đó, IBM lại nằm trong liên minh bán dẫn Common Platform với Samsung và Global Foundries. Điều đó nghĩa công nghệ FinFET 7 nm sẽ sớm được chuyển giao cho 2 đối tác trên.

Mặc dù không nổi bật trong làng bán dẫn, IBM vẫn luôn nghiên cứu những công nghệ mới

Gary Patton, Giám đốc Công nghệ kiêm Trưởng phòng R&D Toàn cầu của Global Foundries, phát biểu: "Ngày hôm nay đánh dấu thành tựu mới nhất trong lịch sử hợp tác lâu dài của chúng tôi nhằm tăng tốc quá trình phát triển các công nghệ thế hệ tiếp theo. Thông qua chương trình hợp tác chung nằm tại Tổ hợp Albany NanoTech này, chúng tôi sẽ có khả năng duy trì tiếp vị thế dẫn đầu của mình với các khách hàng và đối tác bằng việc cùng nhau vượt qua các thách thức trong việc nghiên cứu để tiến tới một thế hệ bán dẫn nhỏ hơn, nhanh hơn, hiệu quả hơn".

Chi tiết đáng chú ý là trong khi Global Foundries đang cố gắng mở rộng năng lực sản xuất. Họ đã mua lại tổ hợp bán dẫn của Chartered Semiconductor (Singapore), xây dựng thêm nhà máy mới ở New York (Mỹ) và mới đây là tổ hợp của IBM, Samsung phát triển công nghệ bán dẫn 14 nm thì IBM nghiên cứu công nghệ 7 nm. Mối quan hệ hợp tác chung này sẽ giúp giảm thiểu tổng chi phí R&D xuống, đảm bảo cho quá trình chuyển đổi sang công nghệ mới nhanh hơn. Trong khi đó Intel và TSMC đều tự tay nghiên cứu các tiến trình mới sẽ khiến họ phải đầu tư nhiều thời gian và tiền bạc hơn.

Danh sách các nhà máy của Global Foundries

Dựa trên mối quan hệ 3 bên trên, rất có thể những con chip POWER thế hệ mới của IBM sẽ do Global Foundries và Samsung cùng tham gia sản xuất. Hiện chip POWER8 của IBM được sản xuất trên tiến trình 22 nm. Dự kiến POWER9 có thể sẽ xuất hiện trên các siêu máy tính vào 2017, trên tiến trình 10 hay 14 nm.

Huyền Thế

Tổng hợp từ Extreme Tech, IBM và Global Foundries


Đánh giá gần đây
Đọc nhiều nhất Phản hồi nhiều nhất

1 Tại sao những nước nghèo không in thêm tiền để giàu có hơn?

2 Ăn thịt đồng loại là hành động thường thấy trong thế giới động vật, tuy nhiên tại sao lại cấm kỵ với người?

3 Người Nhật luôn có những phát minh tiện dụng đến bất ngờ, ví dụ như chiếc quần lót giấy này

4 12 mẹo và kỹ thuật giúp bạn trở thành cao thủ gõ 10 ngón, thoát kiếp "mổ cò"

5 Đôi tất cực "sang chảnh" này giúp bạn... ra đường không cần giày dép

Tin Liên quan
Các tin khác
a
Xem thêm
Góc nhìn VNREVIEW