TSMC tuyên bố đạt đột phá với công nghệ chip 1 nm

TSMC và Viện Công nghệ Massachusetts ứng dụng vật tư mới để tăng trưởng chip 1 nm, giúp tăng hiệu suất cao hoạt động giải trí và cắt giảm tiêu thụ nguồn năng lượng .tin tức được công bố hôm 18/5 cho thấy TSMC, Đại học Đài Loan ( NTU ) và Viện Công nghệ Massachusetts ( MIT ) của Mỹ đã đạt được nâng tầm đáng kể trong quy trình tăng trưởng chip 1 nm, vượt mặt phong cách thiết kế bán dẫn 2 nm được IBM công bố hồi tháng trước .Trên mỗi vi giải quyết và xử lý có hàng tỷ bóng bán dẫn và nm ( nanometer ) – đơn vị chức năng đo size bóng bán dẫn. Kích thước càng nhỏ, vi giải quyết và xử lý càng chứa được được nhiều bóng bán dẫn, giúp hoạt động giải trí nhanh và hiệu suất cao hơn. Chip tiên tiến và phát triển nhất của TSMC lúc bấy giờ sử dụng quá trình 5 nm với khoảng chừng 173 triệu bóng bán dẫn trên một milimet vuông .

Tấm chip silicon trong dây chuyền sản xuất của TSMC. Ảnh: TSMC.

Đột phá này được phát hiện bởi nhóm MIT, với những thành phần được tối ưu bởi TSMC và nâng cấp cải tiến bởi NTU. Thành phần cốt lõi trong đó sử dụng bismuth dạng bán sắt kẽm kim loại để làm điện cực của vật tư hai chiều nhằm mục đích thay thế sửa chữa silicon, được cho phép giảm điện trở và tăng mức độ dòng điện. Hiệu suất nguồn năng lượng nhờ đó sẽ tăng lên mức cao chưa từng có trong ngành bán dẫn .

Các nhà sản xuất chip đã cố gắng nhồi ngày càng nhiều bóng bán dẫn vào những con chip có kích thước ngày càng nhỏ, nhưng đang gần chạm đến giới hạn của công nghệ sử dụng vật liệu silicon. Điều đó thúc đẩy giới khoa học tìm kiếm vật liệu hai chiều để thay thế silicon nhằm cho ra đời những chip trên quy trình 1 nm hoặc nhỏ hơn.

Nhiều bóng bán dẫn hơn trên một chip giúp nhà sản xuất có nhiều lựa chọn hơn để truyền tải các cải tiến lõi, nhằm cải thiện hiệu năng cho những tác vụ hàng đầu như AI và điện toán đám mây, cũng như mở đường cho bảo mật và mã hóa được thực thi bằng phần cứng.

Nhu cầu tăng hiệu suất và tiết kiệm ngân sách và chi phí nguồn năng lượng trong mỗi vi giải quyết và xử lý chưa khi nào hạ nhiệt, nhất là trong kỷ nguyên của đám mây, AI và IoT .Hầu hết những thiết bị tích hợp chip lúc bấy giờ sử dụng công nghệ tiên tiến giải quyết và xử lý 10 nm hoặc 7 nm. Hai đơn vị sản xuất chip lớn nhất quốc tế, TSMC và Samsung, đang cho sinh ra những dòng chip theo tiến trình 5 nm, còn Intel vẫn ở tiến trình 7 nm. TSMC cũng mới chỉ có kế hoạch khởi đầu chuyển sang tiến trình 4 mm vào cuối năm nay trước khi sản xuất hàng loạt trong năm 2022 .

Điệp Anh (Theo Taiwan News)