Samsung và Synopsys sắp hoàn thiện quy trình phát triển chip 3nm

Samsung công bố chip tiến trình 3nm, nhanh hơn 35%, tiết kiệm năng lượng hơn 50% so với chip 7nm

Samsung cho biết, chip 3nm mới này dựa trên công nghệ GAA mới, dự kiến sẽ đi vào sản xuất hàng loạt từ năm 2021.

Trong sự kiện Samsung Foundry Forum diễn ra vào thứ Ba vừa qua, Samsung cho biết, họ sẽ mang tới một bước đột phá mới về công nghệ bộ xử lý, đó là công nghệ sản xuất chip 3nm.

Công ty cho biết, bước đột phá này sẽ tạo nên các bộ xử lý sử dụng năng lượng hiệu quả hơn 50%, đồng thời gia tăng hiệu năng thêm 35% so với các chip 7nm hiện tại của Samsung. Về mặt diện tích bề mặt, tiến trình 3nm sẽ giúp mang lại các chip có kích thước nhỏ hơn 45%.

Công ty cho biết, chip 3nm sẽ bắt đầu được thử nghiệm trong năm 2020, và bắt đầu sản xuất hàng loạt vào năm 2021. Các chip mới này sẽ được dành cho smartphone và các thiết bị di động. Một phiên bản được tinh chỉnh nhiều hơn cho các chip có hiệu năng cao, như bổ sung bộ xử lý đồ họa và chip AI được đóng gói trong các máy chủ dữ liệu - sẽ được sản xuất hàng loạt trong năm 2022.

Công nghệ đứng sau bước đột phá này, có tên gọi kiến trúc "Gate All Around" (GAA hay Cổng bao quanh), một bước kế thừa của công nghệ FinFET hiện nay. Trong kiến trúc bán dẫn, các cổng là nơi điều khiển dòng điện đi qua kênh dẫn. Theo công nghệ FinFET, cổng sẽ chắn ngang các cực của kênh dẫn, nhưng GAA sẽ là một bước tiến xa hơn, khi các kênh dẫn sẽ được các cổng hoàn toàn bao quanh.

Trong khi một số nhà sản xuất hình dung các kênh trong kiến trúc GAA sẽ là những hình trụ vô cùng nhỏ được gọi là nanowire (dây nano), thiết kế của Samsung lại sử dụng các kênh phẳng, được gọi là nanosheet (tấm nano).

Tuyên bố của Samsung được đưa ra vào thời điểm công ty vừa cho biết sẽ đầu tư 116 tỷ USD từ nay đến 2030 để chiếm lấy ngôi vị số một trong ngành công nghiệp bán dẫn. Đặc biệt là khi hiện nay hãng TSMC của Đài Loan đang là nhà gia công chip chính cho các hãng như Apple, Qualcomm, Nvidia và AMD.

Vì vậy, với công nghệ sản xuất chip 3nm mới này, Samsung kỳ vọng sẽ thu hút thêm khách hàng. Với các ưu thế về tiết kiệm năng lượng, công nghệ chip 3nm sẽ rất hấp dẫn với các nhà cung cấp bộ xử lý di động, như Qualcomm. Công ty cũng kỳ vọng các nhà sản xuất máy tính hiệu năng cao cũng sẽ quan tâm đến việc xây dựng các bộ xử lý của họ bằng công nghệ này.

Handel Jones, người đứng đầu hãng tư vấn International Business Strategies, cho rằng, chương trình nghiên cứu vật liệu của Samsung đã mang lại thành quả. " Samsung đang đi trước TSMC khoảng 12 tháng với công nghệ GAA, còn Intel có thể đang đi sau 2 đến 3 năm so với Samsung."

Samsung đã tự sản xuất chip cho mình trong nhiều năm nay, nhưng từ năm 2017, họ đã tách bộ phận Samsung Foundry để trở thành một công ty riêng biệt với nỗ lực nhằm thu hút thêm các khách hàng bên ngoài tập đoàn.

Tham khảo PCMag