TSMC đã chạy thử chip 2nm, năng suất tăng ít nhất 60%

Trong công đoạn đúc chip, năng suất được đo lường dựa trên tỷ lệ phần trăm các con chip có thể hoạt động đúng chức năng trên mỗi tấm wafer được sản xuất. Tuy nhiên, nâng cấp một con chip nhưng năng suất dù tăng nhưng không đạt năng suất yêu cầu bắt buộc, điều này khiến chi phí sản xuất chip mới thậm chí tốn kém hơn chip cũ, dẫn đến biên lợi nhuận thấp hơn và có thể xảy ra tình trạng thiếu hụt nguồn cung.

Tờ báo Tân Trúc của Đài Loan mới đây đưa tin năng suất sản xuất thử nghiệm của TSMC của con chip 2nm của hãng tăng 60% so với thế hệ cũ, tốt hơn so với dự kiến. Điều này có nghĩa con chip này sẽ được sản xuất hàng loạt theo kế hoạch trong năm tới. 

Nhà máy của TSMC ở cơ sở Baoshan, thuộc Tân Trúc, Đài Loan là nơi chạy thử nghiệm đợt chip 2nm đầu tiên. Tuy nhiên, nhà máy TSMC ở thành phố Cao Hùng, miền nam Đài Loan mới là nơi sản xuất chính chip 2nm. 

Tin đồn trước đó cho rằng iPhone 17 Pro sẽ được trang bị chip 2nm. Tuy nhiên, Apple sẽ tiếp tục sử dụng chip 3nm của TSMC cho bộ xử lý ứng dụng A19/A19 Pro trên iPhone 17 vào năm tới. Trong khi đó, sản phẩm đầu tiên của Apple sử dụng bộ xử lý 2nm có thể là thế hệ iPad Pro được ra mắt vào cuối năm 2025. Dòng iPhone đầu tiên sử dụng chip 2nm sẽ là dòng iPhone 19 năm 2026.

Thông thường, một con chip mới sẽ cần đạt năng suất từ 70% trở lên để được sản xuất hàng loạt. Thế nên, theo các chuyên gia, với năng suất 60% được báo cáo trong lần chạy thử nghiệm này, chip 2nm TSMC mới chỉ đang ở phạm vi chấp nhận được. 

Tuy nhiên, năng suất con chip này được nhiều bên dự báo có thể đạt trên 70% khi bắt đầu sản xuất hàng loạt vào năm tới. Chip 2nm của TSMC được sản xuất với một loại bóng bán dẫn tiên tiến mới, được gọi là Gate-All-Around (GAA). Công nghệ này sử dụng các tấm nano nằm ngang (nanosheets) được xếp chồng và định vị theo chiều dọc, cho phép bóng bán dẫn bao quanh kênh dẫn ở cả bốn mặt. Điều này khác biệt so với thế hệ bóng bán dẫn trước đây, FinFET, vốn chỉ bao quanh kênh dẫn ở ba mặt. Thiết kế của GAA giúp giảm rò rỉ dòng điện và tăng dòng điện truyền động, mang lại hiệu suất cao hơn và tiết kiệm năng lượng tốt hơn so với FinFET.

TSMC trước đây từng nói rằng 99% các chip liên quan đến AI (trí tuệ nhân tạo) trên thế giới đều được sản xuất bởi TSMC. Wei Zhejia, Chủ tịch TSMC, mô tả mức độ nhu cầu đối với chip 2nm là "không thể tưởng tượng được" và đang tích cực chuẩn bị năng lực sản xuất để đáp ứng nhu cầu của khách hàng.

Trong khi TSMC không ngừng đạt được những bước tiến công nghệ mới, đối thủ của họ tại Hàn Quốc, Samsung Foundry, lại đang vật lộn với những cải tiến công nghệ mới và mâu thuẫn nội bộ. Tháng trước, Samsung đã phủ nhận tin đồn rằng họ sẽ hủy sản xuất chip 2nm, Exynos 2600. Có tin đồn năng suất chip 2nm của Samsung chỉ tăng trong khoảng từ 10% - 20%.

Năm 2022, năng suất sản xuất Snapdragon 8 Gen 1 của Samsung Foundry không đạt tiêu chuẩn đã khiến Qualcomm phải rút mảng kinh doanh khỏi Samsung Foundry và chuyển giao cho TSMC. Kể từ đó, bộ xử lý ứng dụng điện thoại thông minh hàng đầu của Qualcomm đã được sản xuất bởi xưởng đúc có trụ sở tại Đài Loan.

Mới đây cũng có thông tin Samsung Electronics có kế hoạch cắt giảm hơn 100 giám đốc điều hành thuộc bộ phận bán dẫn. Trong khi đó hiện nay, bộ phận này có đến 400 giám đốc. Các giám đốc điều hành bị thôi việc chủ yếu trong độ tuổi 50 - 60 tuổi, được cho là sẽ chuyển sang làm việc cho các đối thủ cạnh tranh của Samsung.