Có đúng chip càng nhỏ sẽ càng cao cấp?

Trong nhiều năm qua, người ta tin vẫn rằng thông số nanomet càng nhỏ thì chip càng cao cấp, khó chế tạo và tốn kém hơn.

Intel sản xuất chip cho MediaTek

Các nhà sản xuất chất bán dẫn cho điện thoại thông minh, TV và các thiết bị điện tử luôn thích khoe “ sức mạnh” các linh kiện của mình. Họ tự hào rằng con chip họ đang sở hữu có thể thực hiện mọi chức năng phức tạp nhất, với kích thước ngày một nhỏ gọn hơn.

Cuộc chạy đua này đang báo trước những bước đột phá lớn trong tốc độ xử lý cũng như mức tiêu thụ năng lượng của từng con chip, qua đó giúp các nhà sản xuất thu về nhiều hợp đồng “béo bở”.

Tuy nhiên, cuộc chiến giành lấy vị trí thống lĩnh ngành công nghiệp chất bán dẫn dường như đang tồn đọng một vài suy nghĩ lệch lạc, theo WSJ. Trong nhiều năm qua, người ta tin vẫn rằng thông số nanomet (chiều rộng giữa các bóng bán dẫn trên chip) càng nhỏ thì chip càng cao cấp, khó chế tạo và tốn kém hơn. Tuy nhiên, các tiêu chuẩn mới đang được các nhà sản xuất đặt ra cho riêng mình.

Mới đây, Samsung Electronics vừa tổ chức lễ xuất xưởng chip bán dẫn 3 nanomet (nm) đầu tiên trên thế giới, qua đó đánh dấu cột mốc quan trọng trong cuộc đua chế tạo chip tiên tiến nhất hiện nay.

Sự đột phá này được cho là diễn ra nhanh hơn so với đối thủ TSMC của Đài Loan (Trung Quốc), dự kiến mang lại cho Samsung nhiều khách hàng vốn đang tìm kiếm những sản phẩm chip mạnh, nhanh và hiệu quả.

Nhà máy sản xuất chip của Samsung

Tuy nhiên, trong khi các giám đốc điều hành Samsung đang bận ăn mừng khoảnh khắc lịch sử này, TSMC và tập đoàn chất bán dẫn Intel lại không muốn bị “lép vế”. “Làm ơn đừng tập trung vào con số 3″, Jui-Lin Yang , Giám đốc tư vấn tại một trung tâm nghiên cứu có quan hệ chặt chẽ với TSMC nhận định.

Theo ông Willy Shih, giáo sư thuộc đại học Harvard, vẫn chưa rõ liệu chip 3 nanomet của Samsung có tốt hơn chip 4 nanomet của TSMC hay không nếu chỉ dựa trên các tuyên bố về nanomet. Các yếu tố khác như hiệu suất máy tính và mức tiêu thụ điện năng sẽ cần được so sánh để đưa ra kết luận.

Đáp lại, phía Samsung từ chối bình luận và so sánh các sản phẩm của mình với TSMC. Công ty cho biết con chip mới nhất của họ đã được cải tiến rất nhiều so với các sản phẩm trước đó vốn sử dụng công nghệ xử lý 5 nanomet.

Ngành công nghiệp bán dẫn trước nay đã tuân theo các định nghĩa đo lường chung, cụ thể là Định luật Moore. Họ dự đoán rằng số lượng bóng bán dẫn trên một con chip sẽ tăng gấp đôi sau mỗi năm, sau đó điều chỉnh thành khoảng 2 năm 1 lần. Các đột phá về kích cỡ chip đã giúp kích thước những chiếc máy tính xách tay, tủ lạnh và điện thoại thông minh trở nên nhỏ gọn.

Do mức độ cạnh tranh khắc nghiệt, số lượng các công ty theo đuổi loại chip tiên tiến nhất đã giảm từ hàng chục xuống chỉ còn 3: TSMC, Samsung và Intel. Chính điều này đã tạo động lực giúp 3 gã khổng lồ chạy đua để chiếm lĩnh vị trí số 1 thị trường.

Ông Pat Gelsinger, Giám đốc điều hành Intel

Tuy nhiên, khi số nanomet dần tiến về 0, quy chuẩn trong việc đặt tên cho một con chip dần trở nên “lỏng lẻo”. Theo WSJ, Intel đã tụt lại phía sau TSMC và Samsung trong các cải tiến về công nghệ. Hồi năm ngoái, tập đoàn này đã đổi tên con chip 10 nanomet thành “Intel 7.”. Giám đốc điều hành Pat Gelsinger khi đó thừa nhận các công ty sản xuất chip không còn “đề cập đến bất kỳ phép đo nanomet cụ thể nào nữa”.

Trước đó, hồi năm 2015, ngành công nghiệp chip đã chứng kiến một cuộc khủng hoảng nanomet. Điều này khiến không ai còn quan tâm đến kích cỡ của một con chip bán dẫn tiêu chuẩn nữa.

Apple, trong quá trình sản xuất dòng iPhone 6S, đã thuê cả TSMC và Samsung sản xuất chip, về cơ bản là bộ não của chiếc điện thoại thông minh. Samsung sau đó đã cung cấp cho Apple loại chip 14 nanomet; trong khi TSMC cung cấp những con chip 16 nanomet. Sau khi iPhone 6s được ra mắt, các chuyên gia công nghệ đã cùng kiểm tra hiệu suất hoạt động và kết luận rằng, chiếc iPhone sử dụng chip của TSMC hoạt động tốt hơn một chút so với Samsung, ít nóng hơn và hiệu suất pin tốt hơn. Chính vì vậy, Apple cho đến nay, vẫn đang “bắt tay” TSMC để đặt hàng chip nhớ cho chiếc iPhone của mình.