Huawei hé lộ công nghệ LogicFolding 3D: Tham vọng sản xuất chip Kirin 1.4nm

Huawei vừa công bố thiết kế LogicFolding 3D đột phá, đặt mục tiêu đạt mật độ bóng bán dẫn tương đương quy trình 1.4nm vào năm 2031 nhằm vượt qua các rào cản công nghệ bán dẫn.

Tại hội thảo bán dẫn diễn ra ở Thượng Hải, Huawei đã công bố lộ trình sản xuất các dòng chip cao cấp với mật độ bóng bán dẫn đạt quy trình 1,4 nm vào năm 2031. Đây là bước đi chiến lược nhằm tự chủ công nghệ thông qua phương pháp LogicFolding 3D độc đáo, thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào các máy quang khắc siêu cực tím (EUV) mà Trung Quốc đang bị hạn chế tiếp cận.

LogicFolding 3D và sự thay đổi tư duy từ Định luật Moore

Thay vì tiếp tục chạy đua thu nhỏ bóng bán dẫn theo Định luật Moore truyền thống vốn đang dần chạm tới giới hạn vật lý, Huawei giới thiệu “Định luật Mở rộng Tau”. Phương pháp này tập trung vào việc cải tiến chip bằng cách giảm thời gian trễ của tín hiệu và dữ liệu di chuyển qua chip cũng như toàn bộ hệ thống tính toán.

Cốt lõi của giải pháp này là thiết kế LogicFolding. Theo ông He Tingbo, người phụ trách mảng bán dẫn của Huawei, thay vì tăng hiệu năng bằng cách thu nhỏ linh kiện trên mặt phẳng 2D, hãng sẽ “gấp” các mạch lại thành cấu trúc 3D thẳng đứng. Điều này tương tự như việc xếp chồng nhiều lớp chip lên nhau để rút ngắn hệ thống dây dẫn và cải thiện đáng kể hiệu suất điện toán.

Huawei hé lộ công nghệ chip mới, hướng đến sản xuất chip Kirin 1.4 nm (Nguồn: Internet)

Lộ trình triển khai trên các dòng chip Kirin và Ascend

Dự kiến, các mẫu chip Kirin dành cho điện thoại thông minh ra mắt vào cuối năm nay sẽ là những sản phẩm đầu tiên ứng dụng thiết kế LogicFolding. Công nghệ này sau đó sẽ được áp dụng cho dòng chip AI Ascend vào năm 2030, phục vụ các cụm máy tính lớn trong các trung tâm dữ liệu.

Thách thức về nhiệt độ và công cụ thiết kế mới

Mặc dù tự tin về khả năng cạnh tranh trong 10 năm tới, đại diện Huawei cũng thừa nhận phương pháp tiếp cận 3D vẫn đối mặt nhiều khó khăn. Việc xếp chồng các mạch điện mật độ cao sẽ gây ra vấn đề quá nhiệt nghiêm trọng, yêu cầu giải pháp quản lý nhiệt mới cho cả thiết bị di động và máy chủ AI. Đồng thời, hãng phải tự chế tạo các công cụ thiết kế phần mềm hoàn toàn mới để tương thích với kiến trúc này.

Kể từ khi bị đưa vào danh sách đen thương mại của Mỹ năm 2019, Huawei đã đẩy mạnh đầu tư cho nghiên cứu và phát triển (R&D) với ngân sách lên tới 25,07 tỷ USD mỗi năm. Sự xuất hiện của mẫu chip 5G trên điện thoại Mate 60 Pro vào năm 2023 trước đó đã minh chứng cho bước tiến nhanh chóng của hãng trong việc tự chủ chuỗi cung ứng bán dẫn mà không cần đến các đối tác phương Tây.