Samsung đặt mục tiêu sản xuất chip 1nm vào năm 2031 với công nghệ đột phá
Samsung Electronics đang theo đuổi "giấc mơ bán dẫn" khi lên kế hoạch phát triển tiến trình sản xuất chip 1nm, với mục tiêu hoàn thành nghiên cứu và phát triển (R&D) vào năm 2030 và bắt đầu sản xuất hàng loạt vào năm 2031. Thông tin này được Korea Economic Daily tiết lộ, cho thấy tham vọng dài hạn của gã khổng lồ công nghệ Hàn Quốc trong cuộc đua bán dẫn toàn cầu.
Công nghệ fork sheet: Chìa khóa thu nhỏ tiến trình
Để đạt được bước nhảy vọt từ tiến trình 2nm xuống 1nm - một thách thức kỹ thuật gần như không thể - Samsung sẽ áp dụng phương pháp fork sheet đột phá. Phương pháp này sử dụng một vách ngăn không dẫn điện đặt giữa các cấu trúc GAA (Gate-All-Around), tương tự như việc chèn một chiếc nĩa vào khoảng trống giữa các cổng transistor.
"Công nghệ này cho phép nhồi thêm transistor vào cùng diện tích chip mà không cần mở rộng kích thước tổng thể", một chuyên gia bán dẫn giải thích. Samsung minh họa phương pháp này qua phép so sánh với kiến trúc nhà ở: thay vì để sân vườn bao quanh mỗi công trình, hãng loại bỏ khoảng sân đó và xây thêm công trình mới, từ đó tạo ra nhiều transistor hơn trong cùng không gian chip.
Bối cảnh phát triển và những thách thức kỹ thuật
Công nghệ GAA hiện đang được Samsung triển khai trên cả ba thế hệ tiến trình 2nm, giúp tối đa hóa hiệu năng năng lượng thông qua việc mở rộng đường dẫn dòng điện từ ba làn lên bốn làn. Tuy nhiên, việc tiếp tục sử dụng GAI đơn thuần cho chip 1nm được đánh giá là không còn đủ hiệu quả, khiến fork sheet trở thành giải pháp bổ trợ cần thiết để đạt mật độ transistor cao hơn.
Trước đó, từng có thông tin Samsung hủy tiến trình 1,4nm vì lý do chưa được tiết lộ, nhưng sau đó các nguồn tin xác nhận hãng chỉ trì hoãn tiến trình này đến năm 2028. Nhiều khả năng Samsung đã chuyển trọng tâm sang công nghệ 2nm GAA trong giai đoạn đó và chưa có điều kiện nghiên cứu sâu về fork sheet.
Thách thức trước mắt với chip Exynos 2600
Song song với tham vọng dài hạn về chip 1nm, Samsung vẫn đang đối mặt với những vấn đề nghiêm trọng ở hiện tại. Chip Exynos 2600 sử dụng tiến trình 2nm hiện tại được báo cáo gặp vấn đề về hiệu năng năng lượng, với mức tiêu thụ lên tới 30W khi chạy benchmark Geekbench 6, dẫn đến tình trạng pin chai nhanh hơn đáng kể.
Hệ quả trực tiếp là phiên bản Galaxy S26 sử dụng Snapdragon 8 Elite Gen 5 có thời lượng pin dài hơn 28% so với phiên bản dùng Exynos 2600. Điều này đặt ra câu hỏi về khả năng tối ưu hóa của Samsung trước khi hướng tới các tiến trình tiên tiến hơn.
Lộ trình phát triển và triển vọng tương lai
Các chuyên gia nhận định, trước khi nghĩ tới chip 1nm, Samsung cần giải quyết triệt để các vấn đề hiện tại ở tiến trình 2nm thế hệ hai, còn được gọi là SF2P. Với quá trình nghiên cứu bổ sung, hãng có thể đã vượt qua một số rào cản kỹ thuật - nhưng kết quả thực tế sẽ cần thời gian để kiểm chứng.
Cuộc đua công nghệ bán dẫn đang ngày càng khốc liệt, và việc Samsung công bố lộ trình phát triển chip 1nm cho thấy quyết tâm duy trì vị thế cạnh tranh trong ngành công nghiệp then chốt này. Thành công của công nghệ fork sheet sẽ không chỉ định hình tương lai của Samsung mà còn ảnh hưởng đến toàn bộ ngành điện tử toàn cầu.
