Chip 28 nm tuy "già" nhưng vẫn xịn: Bí quyết nằm ở đâu?

Dù không phải công nghệ "xịn sò" nhất, nhưng chip 28 nanomet vẫn đang là trụ cột của ngành bán dẫn nhờ độ ổn định khỏe re, giá "hạt dẻ" và ứng dụng siêu rộng đấy các bạn ơi! ✨

Để hiểu rõ hơn, mình cùng tìm hiểu xem bên trong con chip nhỏ xíu đó có gì nhé. Hóa ra nó chứa hàng tỷ công tắc siêu mini gọi là "bóng bán dẫn" (transistor) có nhiệm vụ bật tắt dòng điện. Các công tắc này được kết nối với nhau bằng những đường dẫn kim loại mỏng hơn cả tóc đấy!

Những con số như "28 nm", "7 nm" hay "3 nm" chính là cách gọi tắt chỉ kích thước và mật độ xếp chồng của các cấu trúc bên trong chip. Con số càng nhỏ = càng nhồi được nhiều bóng bán dẫn vào chip = chip càng khỏe, ít ngốn pin và tỏa nhiệt ít hơn. Nghe là muốn nâng cấp ngay phải không nào?

Btw, để các bạn dễ hình dung thì 1 nanomet (nm) = 1 phần tỷ của mét. Một sợi tóc người dày khoảng 80.000 - 100.000 nm. Tức là 1 nanomet nhỏ bằng việc chia sợi tóc thành hàng chục nghìn mảnh luôn á! Tưởng tượng ra chưa?

9579e7b2b56c2e77c851.jpg


Hồi xưa, những con chip đời đầu dùng các con số như 90 nm, 65 nm, hay 40 nm còn phản ánh khá chính xác kích thước thực của bóng bán dẫn. Nhưng mà giờ thiết kế chip ngày càng "hack não" với nhiều lớp, vật liệu mới và cấu trúc không còn phẳng nữa, nên mối liên hệ giữa con số nanomet và kích thước thật sự đã "toang" rồi.

Hiện tại, những cái tên như 7 nm hay 3 nm giống như tên thế hệ hơn là đo đạc chính xác. Chúng báo hiệu một quy trình sản xuất mới thường cho mật độ bóng bán dẫn cao hơn và tiết kiệm điện hơn, nhưng đổi lại là quy trình phức tạp và đắt "cắt cổ" luôn á!

Còn chip 28 nm thì được coi là "anh cả" đã trưởng thành, được thương mại hóa khắp nơi, quy trình ổn định và hệ sinh thái thiết kế hoàn chỉnh cmnr.

Lý do chip 28 nm vẫn "hot" đến giờ?

Từ thế hệ 16/14 nm, ngành bán dẫn chuyển sang kiến trúc FinFET (tức bóng bán dẫn có vây dọc mỏng thay vì phẳng lì truyền thống). Kiến trúc này giúp cải thiện hiệu năng và giảm rò rỉ điện cực đỉnh, nhưng cũng làm tăng độ phức tạp thiết kế và sản xuất lên trình độ "khó nhằn" luôn.

Vấn đề là tiến trình tiên tiến đòi hỏi đầu tư "khủng" cho thiết bị, chi phí mặt nạ quang khắc cao ngất, yêu cầu siêu khắt khe về phần mềm thiết kế vi mạch và đội ngũ kỹ sư giỏi. Chu kỳ phát triển sản phẩm kéo dài hơn, chi phí thử nghiệm tăng vọt và rủi ro kỹ thuật cũng "không phải dạng vừa đâu" nha!

Trong khi đó, chip 28 nm dùng kiến trúc bán dẫn phẳng đã được kiểm chứng lâu năm. Quy trình sản xuất ổn định giúp doanh nghiệp dễ kiểm soát chi phí, rút ngắn thời gian ra mắt sản phẩm và giảm rủi ro trong quá trình phát triển chip.

a4faa94e16a9dc661bef.jpg


So với các thế hệ trước, chip 28 nm cho phép mật độ bóng bán dẫn cao hơn và tích hợp các khối chức năng phức tạp hơn trên cùng một con chip. Đây cũng là một trong những tiến trình đầu tiên được triển khai rộng rãi toàn cầu, trở thành nền tảng cho nhiều hệ thống trên chip (SoC) trong suốt nhiều năm qua.

Ở tiến trình này, chip vẫn đáp ứng ngon lành nhu cầu của nhiều lĩnh vực không cần hiệu năng "bá đạo" nhưng yêu cầu độ ổn định và tin cậy cao, như thiết bị mạng, bộ định tuyến, camera, thiết bị IoT, chip điều khiển công nghiệp, thiết bị y tế, điện thoại thông minh và ô tô.

Đây là những lĩnh vực cần chip hoạt động bền bỉ lâu dài, vòng đời sản phẩm kéo dài nhiều năm và không phụ thuộc vào việc liên tục nâng cấp công nghệ.

Một lợi thế "bá cháy" khác của 28 nm chính là tính kinh tế. Trong khi các tiến trình tiên tiến chủ yếu phục vụ điện thoại cao cấp, AI và siêu máy tính, thì phần lớn sản phẩm điện tử trên thị trường vẫn cần chip có giá hợp lý để sản xuất ở quy mô lớn mà!

Các tổ chức tư vấn quốc tế nhận định rằng đời sống hiện đại phụ thuộc rất nhiều vào các tiến trình công nghệ trưởng thành, bởi đây là nền tảng của hạ tầng công nghiệp và các ngành kinh tế thiết yếu luôn nhen!

Ngoài ra, chip 28 nm còn giữ vai trò quan trọng trong chiến lược phát triển năng lực bán dẫn của nhiều quốc gia. Với hệ sinh thái thiết kế phong phú, thư viện linh kiện sẵn có và quy trình sản xuất ổn định, tiến trình 28 nm phù hợp để xây dựng năng lực chế tạo trong nước, đào tạo nhân lực và phát triển hệ sinh thái doanh nghiệp nội địa.

Ngày 16/1, Viettel đã khởi công xây dựng nhà máy chế tạo chip bán dẫn đầu tiên tại Việt Nam tại Khu Công nghệ cao Hòa Lạc (Hà Nội). Sự kiện này đánh dấu cột mốc siêu quan trọng trong việc hình thành năng lực chế tạo chip bán dẫn trong nước, tạo nền tảng cho mục tiêu từng bước làm chủ công nghệ lõi và phát triển hệ sinh thái bán dẫn quốc gia.

Nguồn: genk.vn
 
Back
Top