Các con chip hiện đại có thể chứa tới hàng chục tỷ bóng bán dẫn. Người ta sử dụng các máy quang khắc với độ phân giải siêu nhỏ để tạo ra hàng tỷ bóng bán dẫn trên các tấm silicon.
Đơn cử với quy trình 3mn, chip A17 Pro của Apple có tới 20 tỷ bóng bán dẫn trên mỗi chip, ngoài ra khoảng cách giữa chúng cũng cực kỳ mỏng. Bóng bán dẫn nhỏ hơn giúp tăng mật độ trên cùng một diện tích.
Hiểu một cách nôm na, tiến trình càng nhỏ thì bóng bán dẫn trên chip càng nhỏ, năng lực xử lý và tiết kiệm năng lượng càng cao, nên cuộc đua tới các node nhỏ hơn là cuộc đua chung của các ông lớn bán dẫn hàng đầu thế giới.
 |
| Các kỹ sư của ASML lắp ráp một máy quang khắc EUV độ phân giải cao cho Intel. Ảnh ASML |
Hiện tại, các nhà thiết kế chip tiên tiến hàng đầu thế giới vẫn chưa cho ra đời chip trên quy trình 2nm. Nếu các tiến trình diễn ra theo đúng kế hoạch, phải đến tận 2 năm sau thì Samsung hay TSMC mới cho ra đời các chip ở có node phân giải 2nm.
Xa hơn nữa, sẽ đến các loại chip ở mức độ 1,4nm chứ chưa đơn vị nào có kế hoạch trong trung hạn cho các tiến trình nhỏ hơn. Intel được cho là sẽ sở hữu 11 máy EUV NA cao, và sẽ hoàn thành máy đầu tiên năm 2025. Trong khi đó, TSMC có kế hoạch sử dụng máy mới vào năm 2028 với node quy trình 1,4 nm hoặc vào năm 2030 với nút quy trình 1 nm. Còn TSMC, họ vẫn sẽ sử dụng máy EUV cũ để sản xuất chip 2 nm vào năm tới.
Những chiếc máy quang khắc EUV này chỉ do duy nhất một công ty trên thế giới sản xuất, đó là ASML của Hà Lan. Thế hệ máy in quang khắc cực tím tiếp theo, hay còn gọi là EUV NA cao đã bắt đầu được xuất xưởng.
 |
| Thiết bị để sản xuất chip 1nm hiện đã được chào bán - ảnh minh họa. |
Intel, công ty đã hứa sẽ giành lại vị trí dẫn đầu về quy trình node vào năm 2025 từ TSMC và Samsung Foundry, là công ty đầu tiên mua máy EUV NA cao mới trị giá 400 triệu USD, giúp tăng Numerical Aperture từ 0,33 lên 0,55. (NA là khả năng thu nhận ánh sáng của một hệ thống ống kính và thường được sử dụng để đánh giá độ phân giải mà một hệ thống quang học có thể đạt được).
Tuy nhiên, Intel vẫn đang phải đối mặt với sản lượng thấp, thua lỗ tài chính và giá cổ phiếu lao dốc đến mức bị loại khỏi chỉ số Dow Industrial gồm 30 cổ phiếu mạnh nhất thị trường chứng khoán Mỹ. Tình hình đang quá tệ đối với Intel đến nỗi họ phải thuê TSMC sản xuất chip 3 nm trở lên.
Có thể thấy, trong tương lai gần, chúng ta sẽ có cơ hội sử dụng các thiết bị di động, điện toán với các chip mạnh mẽ hơn nhiều đồng thời thời lượng pin cũng được kéo dài đáng kể.
