IBM và Samsung tạo ra bước đột phá trong thiết kế chất bán dẫn
IBM và Samsung vừa tuyên bố đã tạo ra một bước đột phá trong thiết kế chất bán dẫn, giúp mở ra tương lai cho các chip hoạt động một cách hiệu quả hơn.
Theo Engadget, trong ngày đầu tiên của hội nghị IEDM ở San Francisco (Mỹ), hai công ty đã công bố một thiết kế mới để xếp các bóng bán dẫn theo chiều dọc trên một con chip. Với chip xử lý hiện tại và SoC (system-on-chip), các bóng bán dẫn nằm phẳng trên bề mặt của silicon, sau đó dòng điện chạy từ bên này sang bên kia. Ngược lại, các bóng bán dẫn hiệu ứng trường vận chuyển dọc (VTFET) nằm vuông góc với nhau và dòng điện chạy theo phương thẳng đứng.
IBM và Samsung đang cố gắng vượt qua rào cản 1 nm
Theo IBM và Samsung, thiết kế này có hai ưu điểm. Đầu tiên, nó sẽ cho phép họ bỏ qua nhiều giới hạn về hiệu suất để mở rộng Định luật Moore ra ngoài công nghệ bảng nano hiện tại của IBM. Quan trọng hơn, thiết kế dẫn đến năng lượng lãng phí ít hơn nhờ dòng điện lớn hơn. Họ ước tính VTFET sẽ dẫn đến các chip xử lý nhanh gấp đôi hoặc sử dụng ít năng lượng hơn 85% so với các chip được thiết kế với bóng bán dẫn FinFET.
IBM và Samsung tuyên bố quy trình này sẽ mở ra tương lai các điện thoại có thời gian sử dụng cả tuần chỉ với một lần sạc. Công nghệ cũng có thể thực hiện một số nhiệm vụ tiêu tốn năng lượng nhất định, bao gồm đào t.iền điện tử tiết kiệm điện hơn và ít tác động đến môi trường.
IBM và Samsung chưa cho biết khi nào có kế hoạch thương mại hóa thiết kế này, hiện có một số công ty đang cố gắng vượt qua rào cản 1 nm. Vào tháng 7, Intel cho biết đặt mục tiêu hoàn thiện thiết kế cho các chip quy mô angstrom vào năm 2024. Công ty có kế hoạch đạt được kỳ tích bằng cách sử dụng quy trình sản xuất “Intel 20A” mới và các bóng bán dẫn RibbonFET.
Video đang HOT
Thiếu chip giúp các công ty trong chuỗi cung ứng 'tỏa sáng'
Thu nhập và định giá của các nhà sản xuất chip tăng vọt khi giới đầu tư nhận ra tầm quan trọng của họ.
Khi Powerchip quay trở lại Sở giao dịch chứng khoán Đài Loan vào ngày 6.12, thì đó sẽ là sự trở lại đáng chú ý đối với một công ty đã bị xóa sổ. Từng là nhà sản xuất chip nhớ lớn nhất Đài Loan, Powerchip đã hủy niêm yết vào năm 2012 khi phải vật lộn với khủng hoảng nợ 40 tỉ USD. Công ty buộc phải đóng cửa nhà máy chip tiên tiến nhất, bán bớt thiết bị của cơ sở và từ bỏ cổ phần trong liên doanh với đối tác công nghệ quan trọng nhất là Elpida Memory của Nhật Bản.
Powerchip đã động thổ nhà máy trị giá 9 tỉ USD tại thành phố Miaoli của Đài Loan vào đầu năm 2021
Động thái đó đã giúp Powerchip có thêm thời gian, nhưng quan trọng hơn đó là một sự thay đổi chiến lược táo bạo khi chuyển từ sản xuất chip nhớ hàng hóa nặng sang các chất bán dẫn thuộc lĩnh vực ngách, thích hợp hơn với nhu cầu thị trường. Kết quả là hãng bán dẫn Đài Loan đã dần dần phục hồi và gặp được p.hần t.hưởng thực sự khi thời cơ đến.
Thiếu hụt chip toàn cầu xuất hiện vào cuối năm ngoái đã làm dấy lên nhu cầu chưa từng có về chip ngoại vi mà Powerchip đang có sẵn để kinh doanh. Những bộ phận đó, bao gồm cảm biến hình ảnh, chip trình điều khiển màn hình, các thành phần quản lý năng lượng, có đặc điểm ít tốn kém hơn và tiên tiến hơn so với chip modem, bộ xử lý trung tâm hoặc bộ xử lý đồ họa.
"Chúng tôi không xây dựng các chip lõi chính như CPU, GPU và bộ xử lý AI. Thay vào đó, chúng tôi đang chú ý đến các chip ngoại vi, chip thuộc thị trường ngách (niche) nhưng cũng cần thiết phải đi kèm với các chip chính", Phó chủ tịch Powerchip Brian Shieh nói với Nikkei.
Powerchip, hiện được đổi tên thành Powerchip Semiconductor Manufacturing Co, chỉ là một trong số những nhà cung cấp chip nhỏ hơn, kém nổi bật hơn đã tìm được chú ý bởi cuộc khủng hoảng nguồn cung chất bán dẫn toàn cầu. Nhà sản xuất chip theo hợp đồng đa quốc gia GlobalFoundries, được niêm yết trên sàn Nasdaq vào cuối tháng 10.2021, cũng chứng kiến giá cổ phiếu tăng hơn 50%, mang lại giá trị thị trường hơn 35 tỉ USD và giúp công ty ngang bằng với Twitter, HP.
Tower Semiconductor của Israel, chuyên về tất cả các loại cảm biến và chip liên quan đến điện năng, đã chứng kiến giá trị vốn hóa thị trường tăng 35% trong năm nay. Thu nhập ròng của Vanguard International Semiconductor, một chi nhánh của nhà sản xuất bán dẫn Đài Loan Taiwan Semiconductor Manufacturing Co (TSMC) chuyên sản xuất chip trình điều khiển màn hình và quản lý năng lượng, cũng tăng hơn 80% so với cùng kỳ năm ngoái trong ba quý đầu năm 2021.
Vanguard còn có sự thay đổi ấn tượng theo một cách khác. Từ lâu chỉ được xem là chi nhánh điều hành các nhà máy chip cũ của TSMC, nhưng cổ phiếu của công ty đã tăng hơn 153% so với mức thấp gần đây, sau khi dịch Covid-19 bùng phát mạnh mẽ trên thế giới vào tháng 3.2020, và đó cũng là lúc các nhà đầu tư nhận ra vị trí quan trọng của Vanguard trong chuỗi cung ứng. Khách hàng cũng đã đ.ánh giá lại giá trị công ty.
"Một trong những giám đốc điều hành cấp cao từ công ty khách hàng của chúng tôi thậm chí đã bay đến chỉ để gặp riêng sếp của chúng tôi trong một thời gian ngắn. Điều đó chưa bao giờ xảy ra trong quá khứ", một giám đốc điều hành của Vanguard nói.
Thu nhập cao của các công ty nêu trên phản ánh sự đảo ngược vai trò trong chuỗi cung ứng chip. "Chúng tôi dành hơn một năm để theo đuổi tất cả các thành phần nhỏ bé, từ bộ thu phát sóng đến vi điều khiển. Trước đây, những nhà sản xuất chip đó yêu cầu chúng tôi sử dụng nhiều hơn chip của họ. Bây giờ thì ngược lại, chúng tôi hy vọng họ sẽ cung cấp nhiều hơn cho chúng tôi", Hugh Lo, Phó chủ tịch Kinpo Electronics trả lời phỏng vấn của Nikkei. Kinpo là nhà cung cấp chính cho HP và Casio.
Thiếu hụt chất bán dẫn còn mở rộng chuỗi cung ứng sang các nguyên liệu được sử dụng để sản xuất chip, chẳng hạn như chất nền, vật liệu wafer và các công cụ sản xuất chip. Kinsus Interconnect Technology, nhà cung cấp bảng mạch in và chất nền cao cấp ít được biết đến, là trường hợp nổi bật khác. Từng là công ty con thua lỗ của hãng lắp ráp iPhone chủ chốt Pegatron, nhưng Kinsus đã phục hồi trở lại và có lãi vào năm ngoái, sau khi lỗ ròng 2 tỉ đô la Đài Loan (khoảng 72 triệu USD) trong năm 2019 và hai năm suy giảm lợi nhuận. Thu nhập ròng của Kinsus trong ba quý đầu năm 2021 tăng gần 600% so với cùng kỳ năm trước. Giá cổ phiếu cũng tăng gần 200% kể từ đầu năm nay.
Ngoài dịch Covid-19, có một số yếu tố khác đang đẩy nhu cầu chip lên cao hơn bao giờ hết, bao gồm sự tách biệt công nghệ giữa Mỹ và Trung Quốc. Theo ông Peter Hanbury, đối tác với công ty tư vấn Bain chuyên về lĩnh vực chip và sản xuất, căng thẳng chính trị khiến các công ty phải giữ nhiều hàng tồn kho hơn mức họ cần, đặc biệt đối với các linh kiện không được sản xuất trong nước.
Vấn đề về cấu trúc cũng đang diễn ra. Công nghệ mới như 5G, trí tuệ nhân tạo (AI) và ô tô điện đòi hỏi nhiều chip và các thành phần khác so với công nghệ cũ. Hơn nữa, các nhà sản xuất chip và vật liệu chip nhỏ hơn không phải lúc nào cũng có khả năng để mở rộng dung lượng đủ nhanh.
Theo IC Insights, chi tiêu của các nhà sản xuất chip trên toàn cầu dự kiến sẽ vượt 148 tỉ USD trong năm nay, cao hơn gần 6 lần so với mức thấp nhất gần đây nhất là 26,1 tỉ USD vào năm 2009, khi ngành công nghiệp chip đang chìm trong khủng hoảng tài chính. Tuy nhiên, câu hỏi quan trọng lúc này là liệu việc chi tiêu sẽ thúc đẩy tăng trưởng hơn nữa hay sẽ dẫn đến tình trạng thừa dư thừa chip?
Sau nhiều tháng mua nhiều chip nhất có thể, các nhà quản lý chuỗi cung ứng đang bắt đầu xem xét lại mức tồn kho của họ. "Chúng tôi đã đưa ra cơ chế cân bằng trong quý trước, vì không có ý nghĩa gì nếu tiếp tục mua những thành phần còn dư", Chủ tịch mảng kinh doanh IoT của Advantech Miller Chang nói. Advantech là nhà sản xuất máy tính công nghiệp lớn nhất thế giới và là nhà cung cấp của Samsung, Siemens, Philip, General Electric.
Theo ông Donnie Teng, chuyên gia phân tích công nghệ của Nomura Research, trường hợp xấu nhất sẽ là nhu cầu của người dùng giảm đi khi cuộc khủng hoảng nguồn cung giảm bớt. "Điều đó có thể trở thành phản ứng dây chuyền của việc điều chỉnh, tác động đầu tiên đến nhà lắp ráp sản phẩm hạ nguồn và nhanh chóng lan sang chuỗi cung ứng sản xuất chip thượng nguồn".
Giám đốc điều hành của một nhà sản xuất chip hàng đầu châu Âu nói Nikkei rằng: "Với việc rất nhiều công ty đầu tư vào việc mở rộng công suất, cung và cầu có thể đạt đến sự cân bằng từ khoảng nửa cuối năm sau. Chúng ta có thể bắt đầu thấy lo ngại về tình trạng dư cung trong năm tới".
Song, những người khác lại tỏ ra lạc quan hơn. "Tôi có thể không ở vị trí có khả năng để bình luận về nhu cầu thị trường tổng thể. Nhưng ngay cả khi có những điều chỉnh trong ngắn hạn hoặc trung hạn, thì điều đó sẽ không ảnh hưởng đến nhu cầu cấu trúc dài hạn về 5G, AI, xe điện và tất cả các ứng dụng xung quanh có thể hỗ trợ làn sóng tăng trưởng tiếp theo", Chủ tịch kiêm Giám đốc điều hành Vanguard Leuh Fang nói.
Điều gì còn khó tìm hơn những con chip? Đó chính là thiết bị tạo nên chúng Thế giới khao khát chất bán dẫn hay những con chip, nhưng không phải con chip nào cũng cần được sản xuất bằng công nghệ tiên tiến. Có một cuộc đua âm thầm nhưng khốc liệt để tìm ra những chiếc máy cũ kỹ vẫn có thể tạo ra chip. Stephen Howe là một nhà buôn đồ cổ đắt t.iền, là đối tượng...
