TSMC cho biết sẽ bắt đầu sản xuất hàng loạt chip 1.6nm từ năm tới

Tốc độ mà các xưởng đúc hàng đầu đang di chuyển trong nhiệm vụ không ngừng nghỉ của họ để cải thiện tốc độ, hiệu suất và hiệu quả của chip điện thoại thông minh thực sự đáng chú ý. Chỉ riêng năm nay, TSMC, xưởng đúc hàng đầu thế giới, đã sẵn sàng bắt đầu sản xuất hàng loạt chip 2nm. Năm tới, công ty có trụ sở tại Đài Loan cho biết họ sẽ bắt đầu sản xuất hàng loạt chip 1.6nm. Khi các con số nút quy trình này giảm xuống, kích thước của các bóng bán dẫn bên trong các chip này sẽ thu nhỏ lại, cho phép nhồi nhét nhiều bóng bán dẫn hơn vào bên trong chúng.

Điều này rất quan trọng vì các bóng bán dẫn nhỏ hơn có nghĩa là nhiều hơn có thể phù hợp với một diện tích nhất định của chip. Số liệu này, được gọi là mật độ bóng bán dẫn, thường tăng lên khi nút quy trình giảm xuống. Số lượng bóng bán dẫn của một chip cũng rất quan trọng vì thông thường số lượng bóng bán dẫn lớn hơn trong một chip, các chất bán dẫn này càng mạnh mẽ và tiết kiệm năng lượng hơn. Hãy xem xét sự sụt giảm đáng kinh ngạc về các nút quy trình mà chúng ta đã thấy chỉ trong vài năm qua.

Ví dụ: vào năm 2019, dòng iPhone 11 được cung cấp bởi bộ xử lý ứng dụng (AP) A13 Bionic 7nm mang 8,5 tỷ bóng bán dẫn. Vào tháng 9 vừa qua, iPhone 16 Pro Max đã được phát hành với AP A18 Pro 3nm bên trong. Mặc dù Apple chưa bao giờ công bố số lượng bóng bán dẫn cho chipset, thành phần rất có thể có hơn 20 tỷ bóng bán dẫn khi xem xét rằng A17 Pro có 19 tỷ bóng bán dẫn.

TSMC đang trên đà phát triển khi vừa báo cáo doanh thu quý IV tăng 37% so với cùng kỳ năm trước lên 26,88 tỷ đô la. Điều mà TSMC gọi là “tính thời vụ của điện thoại thông minh” sẽ dẫn đến sự sụt giảm tuần tự trong doanh thu hàng đầu của nó cho quý 1 năm 2025 mặc dù trên cơ sở hàng năm, tổng doanh thu quý đầu tiên sẽ tăng 34,7%.

Với việc sản xuất chip 2nm, TSMC sẽ bắt đầu sử dụng bóng bán dẫn Gate-All-Around (GAA) sử dụng các tấm nano ngang xếp chồng lên nhau theo chiều dọc cho phép cổng bao phủ cả bốn mặt của kênh ngăn chặn rò rỉ dòng điện và cải thiện dòng điện điều khiển. Kết quả là chip hiệu suất cao hơn với hiệu quả năng lượng cao hơn. Khi bắt đầu sản xuất chip 1.6nm, TSMC sẽ ra mắt phân phối điện mặt sau (BPD). BPD di chuyển phân phối điện từ mặt trước của tấm wafer silicon, nơi nó để lại ít không gian hơn cho bóng bán dẫn, ra mặt sau, nơi nó không bị cản trở bởi các dây dẫn khác.

[Ảnh: Bộ xử lý ứng dụng A18 Pro, được chế tạo bằng nút 3nm thế hệ thứ hai của TSMC, cung cấp năng lượng cho các mẫu iPhone 16 Pro và Pro Max. | Nguồn ảnh-Apple – TSMC cho biết sẽ bắt đầu sản xuất hàng loạt chip 1.6nm từ năm tới]

Để cho bạn thấy chúng ta đã đi được bao xa, chiếc iPhone ban đầu, được phát hành vào năm 2007, đã sử dụng một chip được xây dựng trên nút quy trình 90nm. Dòng iPhone 17 sắp ra mắt dự kiến sẽ được ra mắt vào tháng 9 này sẽ được cung cấp bởi AP A19 và A19 Pro 3nm sẽ được chế tạo bằng nút 3nm thế hệ thứ ba của TSMC (N3P). Do đó, Apple sẽ có thể giới thiệu chiếc iPhone đầu tiên chạy trên silicon 2nm với dòng iPhone 18 năm 2026.

Khi nào chúng ta sẽ thấy chiếc iPhone đầu tiên có AP được chế tạo bằng nút 1.6nm? Chúng tôi sẽ phải trả lời bạn về điều đó. Trong khi đó, TSMC cho biết chip 1.6nm sẽ mang lại sự cải thiện tốc độ từ 8% đến 10% ở cùng một công suất so với nút 2nm.