Samsung tiết lộ những cải tiến mới nhất về công nghệ đúc chip

Mặc dù Samsung là nhà sản xuất chip nhớ số 1 thế giới nhưng họ vẫn đang cố gắng bắt kịp đối thủ Semiconductor Manufacturing Co (TSMC) trên thị trường đúc, nơi các công ty sản xuất chip do khách hàng thiết kế. 

Samsung mới đây tiết lộ những cải tiến mới nhất về công nghệ đúc chip của mình và cũng vạch ra tầm nhìn của họ cho kỷ nguyên AI, trong một sự kiện được tổ chức tại trụ sở chính của Công ty Device Solutions America ở San Jose, California.

Để đóng góp cho cuộc đua AI, công ty Hàn Quốc đã và đang nghiên cứu các nút quy trình trong tương lai và được cho là đã đạt được một số tiến bộ. Quá trình phát triển bao gồm ba nút quy trình mới – SF2Z, SF1.4 và SF4U. Như có thể đoán từ tên, đây là các nút quy trình 2nm, 1.4nm và 4nm tiên tiến nhất của công ty cho đến nay. Theo báo cáo, Samsung sẽ tích hợp ba nút này vào nền tảng giải pháp AI của họ.

Cụ thể, SF2Z là nút quy trình 2 nm, kết hợp công nghệ mạng lưới cung cấp điện mặt sau (BSPDN) được tối ưu hóa, bằng cách đặt các thanh ray điện ở mặt sau của tấm wafer để loại bỏ tình trạng tắc nghẽn giữa các đường dây điện và tín hiệu.

Với sự trợ giúp của công nghệ BSPDN, SFZ2 mang lại hiệu suất nâng cao so với SE2, nút xử lý 2nm thế hệ đầu tiên. Ngoài ra, SFZ2 còn giảm đáng kể hiện tượng sụt áp (giảm IR), nâng cao hiệu suất của các thiết kế HPC (cấu trúc điện toán hiệu năng cao). 

Trong khi đó, SF4U là nút quy trình 4 nm được cải tiến PPA bằng công nghệ thu nhỏ quang học, cho phép thu nhỏ thiết kế khuôn chip hiện có mà không cần thay đổi nhiều về mặt kiến trúc.

Nút 4 nm mới dự kiến đi vào sản xuất từ 2025, trong khi nút 2 nm năm 2027. Hai nút này chủ yếu dành cho chip AI và HPC (điện toán hiệu năng cao). Tuy nhiên, Samsung được cho là sẽ áp dụng quy trình đúc cho cả chip trên smartphone.

Hãng Hàn Quốc cho biết, hai nút quy trình cải tiến này là bước đệm cho nút 1.4 nm (SF1.4). Hãng đang tích cực định hình công nghệ đúc dưới 1.4 nm trong tương lai bằng cách cải tiến vật liệu và cấu trúc.

Nút quy trình nm tỷ lệ thuận với kích thước bóng bán dẫn. Bóng bán dẫn càng nhỏ cho phép trang bị nhiều bóng bán dẫn hơn vào chip giúp nâng cao hiệu suất và giảm tiêu thụ điện năng.

Theo TrendForce, thị phần của Samsung trên thị trường đúc đã giảm xuống 11% trong quý đầu năm nay từ mức 11,3% trong quý trước, trong khi thị phần của TSMC tăng lên 61,7% từ 61,2% trong cùng kỳ.

Thu nhập của nhà sản xuất chip Hàn Quốc đang phục hồi nhờ nhu cầu về các thành phần được sử dụng trong hệ thống máy tính AI. Điều đó đang củng cố bộ phận chip nhớ chính của họ và cũng mang đến cơ hội giành được các đơn đặt hàng gia công.

Tuy nhiên, Samsung phải chứng minh rằng hoạt động sản xuất của mình đủ tiên tiến và đáng tin cậy để thu hút những bản hợp đồng lớn hơn từ những khách hàng khó tính như Nvidia. Hiện tại, Samsung cũng phải đối mặt với thách thức mới từ Intel, hãng đang mở nhà máy trong nỗ lực giành đơn đặt hàng từ các đối thủ cạnh tranh.

Những tiến bộ trong công nghệ sản xuất, thường được biểu thị bằng kích thước bóng bán dẫn ngày càng nhỏ hơn, giúp cải thiện hiệu suất của các linh kiện điện tử. Cuộc đua về kích thước là chìa khóa để giành được đơn đặt hàng cho bộ xử lý AI.

Đức Anh (T/h)