TSMC bỏ xa Trung Quốc tới 10 năm nhờ tiến trình 2 nm

Theo truyền thông Đài Loan (Trung Quốc), một số người tin rằng ngành chip Đài Loan chỉ đi trước Trung Quốc đại lục 3 năm, nhưng ông Wu tin khi TSMC đang bỏ xa các đối thủ khi sắp tiến tới 2 nm, còn các công ty đại lục vẫn chật vật với tiến trình 7 nm.

Ông Wu đưa ra nhận xét này trong một cuộc họp báo tại cơ quan lập pháp Đài Loan hôm 30/9, sau khi được hỏi về việc chip điện thoại trong Huawei dường như đã có công nghệ tiệm cận TSMC.

Đáp lại, ông chia sẻ rằng vì công nghệ bán dẫn 2 nm tiên tiến nhất của TSMC dự kiến sẽ đi vào sản xuất hàng loạt năm 2025, theo ước tính của ông, khoảng cách giữa Đài Loan và Trung Quốc đại lục sẽ là hơn 10 năm.

Một số ý kiến cho rằng chip mới nhất của Huawei, xuất hiện bên trong Pura 70 hoặc Mate XT có thể cho thấy tốc độ phát triển bán dẫn của đại lục đang nhanh hơn dự kiến. (Ảnh: YouTube)

Chiếc điện thoại thông minh Mate XT Ultimate mới nhất của Huawei được trang bị bộ vi xử lý Kirin 9010-series của Huawei, có lẽ được sản xuất bởi công ty sản xuất chip theo hợp đồng hàng đầu của Trung Quốc là Semiconductor Manufacturing International Corp. (SMIC) bằng công nghệ quy trình 7 nm thế hệ thứ 2 mang lại hiệu suất và mật độ bóng bán dẫn tương đương với N7 (quy trình 7 nm thế hệ thứ 1) của TSMC.

Các lệnh trừng phạt chip của Mỹ đối với Trung Quốc nhắm vào các loại chip 7 nm và nhỏ hơn. Con chip trên có thể chứng tỏ rằng ngành chip đại lục đang phát triển nhanh hơn kỳ vọng.

TSMC bắt đầu sử dụng N7 vào năm 2018 còn nút 7 nm thế hệ thứ 2 của SMIC mới đi vào sản xuất hàng loạt vào năm 2023, do đó SMIC đã chậm hơn 5 năm.

Sau N7, TSMC giới thiệu một số biến thể của công nghệ này, và bước nhảy vọt công nghệ lớn tiếp theo là 5 nm. Sau khoảng 6 - 7 năm, TSMC đã tiến tới 2 nm. Vấn đề nằm ở chỗ, tốc độ của SMIC sẽ khó sánh bằng TSMC do hạn chế về công nghệ quang khắc.

Một yếu tố quan trọng giúp công ty Đài Loan dẫn đầu sản xuất chip là máy móc tiên tiến. TSMC đã bắt đầu sử dụng các kỹ thuật sản xuất tia cực tím tiên tiến thông qua máy quang khắc EUV do công ty ASML Hà Lan sản xuất trong các sản phẩm 7 nm. TSMC đã dần mở rộng việc sử dụng EUV và hiện nay, đã chuyển sang các máy mới nhất có tên là High NA EUV. Những máy này cần thiết để sản xuất các chip tiên tiến nhất, dưới 5 nm do độ phức tạp tăng lên và mật độ bóng bán dẫn lớn hơn.

Nếu không có EUV, việc đạt được PPA (Power – Performance – Area) tương đương sẽ rất khó khăn và có lẽ là không khả thi về mặt kinh tế. Liệu SMIC (và các đối tác của họ như Huawei) có thể phát triển một hoặc hai tiến trình nhỏ hơn – chẳng hạn như loại 5 nm và 3 nm – trong 5 năm tới mà không cần EUV không? Các chuyên gia trong ngành cho rằng khả thi, nhưng TSMC sẽ vẫn dẫn đầu với các công nghệ quy trình loại 2 nm, loại 1,6 nm và sau đó là loại 1,4 nm mà họ sẽ có vào năm 2030.

Ở Trung Quốc đại lục và Đài Loan, chỉ có TSMC và SMIC đang nghiên cứu các công nghệ sản xuất tinh vi này. Những công ty khác, như UMC, Vanguard, Hua Hong, vẫn tiếp tục chế tạo chip trên các quy trình chế tạo đã hoàn thiện, chẳng hạn như 28 nm, 45 nm và thậm chí lớn hơn. UMC dường như không tiến xa hơn các nút loại 14 nm/16 nm và theo góc nhìn này, ngành công nghiệp bán dẫn của Trung Quốc đại lục và Đài Loan dường như đang xích lại gần nhau hơn.

Thạch Anh (Nguồn: Tom's Hardware)