Con CHIP trên tiến trình 2nm đầu tiên trên thế giới của IBM

 #1. Câu chuyện mang tên Tiến-Trình-Chip

Trong khi các nhà sản xuất chip từ PC, Laptop cho đến smartphone như Intel, TSMC, Samsung vẫn đang loay hoay, vật vã với tiến trình 5nm, 7nm, và 10nm thì “giáo sư” IBM lại chơi lớn với tiến trình 2nm.

Họ rất “chất chơi” khi bỏ qua luôn tiến trình 3nm và 4nm, điều mà tất cả các gã khổng lồ về công nghệ đang rất thèm thuồng 😀

Thực tế cho thấy rằng, tiến trình chip càng nhỏ thì quy trình nghiên cứu, sản xuất rồi đưa vào ứng dụng thực tế càng gặp khó khăn hơn.

Chưa kể là đa phần các ông lớn công nghệ đều chưa có “manh mối” ban đầu nào cho việc sản xuất con chip với tiến trình siêu siêu nhỏ như vậy cả.

Nhất là trong bối cảnh mà đại dịch Covid 19 đang rối rắm và phức tạp như hiện nay, nền kinh tế thì khó khăn, vậy nên doanh số bán ra mới là điều mà các ông lớn đáng quan tâm hơn cả.

Nếu bạn đã đọc bài viết trước của mình về việc Intel đã “tiến hóa ngược”, khi có vẻ hãng này đã bí đường phát triển lên tiến trình 7nm.

Họ đã phải từ 10nm “quay ngược” trở về 14nm++++ (hay còn gọi là tiến trình sản xuất 14nm nâng cao), vậy mới thấy công nghệ đang dần đạt đến các ngưỡng giới hạn như thế nào.

Các bạn cũng đừng hoảng khi biết rằng tiến trình sản xuất chip 10nm của Intel ngang ngửa với con chip làm trên tiến trình 7nm của hãng TSMC và 5nm của Samsung khi xét về mật độ bóng bán dẫn (đây mới là con số quan trọng nhất khi đánh giá hiệu năng chip).

(Cụ thể là: Transistor Density của TSMC 7nm ~ Intel 10nm mobile ~ 90MT/mm2)

Mình là dân công nghệ và mình cũng đã từng rất tin rằng, con chip có tiến trình sản xuất nhỏ hơn sẽ luôn mạnh hơn rất nhiều (ví dụ 5nm mạnh hơn 7nm rất nhiều chẳng hạn).

Nhưng sau khi đọc và phân tích kỹ các bài viết kỹ thuật thì mình mới ngộ ra rằng, 70% trong con số này mà các hãng đưa ra chỉ nhằm mục đích marketing là chính.

Và tiến trình sản xuất bây giờ có thể coi là thế hệ sản xuất mà thôi, chứ nó không còn ám chỉ đến số lượng bóng bán có trên CPU nữa.

=> Hay nói cụ thể hơn thì ở thời điểm hiện tại, khi nói về tiến trình 10nm hay 7nm,… thì nó không ám chỉ khoản cách giữa SOURCE và DRAIN nữa. Mà đơn giản nó chỉ là một cái tên, một thế hệ mà nhà sản xuất họ đặt ra mà thôi.

Bởi thực tế, con số 7nm hay 5nm thường ngụ ý là chiều dài tối thiểu của “Gate” (Minimum Gate Lenth) trong bóng bán dẫn (cái này thuật ngữ chuyên ngành, không nên dịch) mà quy trình có thể đạt được.

Mật độ bóng bán dẫn còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố, ví dụ như: công nghệ sản xuất, kiến trúc, khả năng tối ưu,… của hãng.

Những quy trình sản xuất chip muốn so sánh với nhau phải dựa trên ít nhất 3 thông số thay vì đơn thuần là 7nm hay 5nm.

Đây là điều mà nhiều nhà nghiên cứu đề xuất, nhưng tiếc thay là người tiêu dùng thấy 5nm dễ so sánh với 7nm hơn thay vì bộ ba thông số, đó là:

[DC-density of logic transistors, DM-density of main memory, DC-density of connections between the main memory and logic].

Ví dụ như là [38M, 383M, 12K]). Nói chung là chủ đề này tương đối phức tạp nên nếu bạn muốn tìm hiểu sâu hơn thì có thể tham khảo bài viết này nhé:

https://www.techpowerup.com/266351/researchers-propose-new-density-metric-for-semiconductor-technology

#2. Thực hư về con chip sản xuất trên tiến trình 2nm

Quả thực, với mật độ 333 triệu bóng bán dẫn/mm² thì IBM đã không ngoa khi nhận họ là đơn vị phát triển CPU đầu tiên dựa trên tiến trình này.

Chip 5nm mới nhất của TSMC cũng chỉ có 173 triệu bóng /mm² (MTr/mm²), và chip 5nm của Samsung có 127 MTr/mm².

Trong thử nghiệm thì chip 2nm của IBM cho hiệu năng cao hơn 45%, và tiết kiệm năng lượng hơn 75% so với những con chip 7nm mới nhất.

Vâng, các thiết bị di động thông minh, server sẽ được hưởng lợi nhiều nhất từ con chip này, những lợi ích mà con chip này mang đến cho thế giới đó là:

• Thời lượng Pin smartphone sẽ cao gấp 4 lần so với thời điểm hiện nay, nghĩa là bình thường 1 ngày bạn sạc điện thoại 1 lần, thì ngay 4 ngày bạn mới phải sạc 1 lần.
• Năng lượng tiêu thụ giảm, giúp hạn hạn chế khí thải carbon, nhất là trong các trung tâm dữ liệu/ data center.
• Laptop sẽ thay thế dần máy tính Desktop cồng kềnh nhờ hiệu năng cao hơn, thời lượng Pin ấn tượng hơn. Bạn hoàn toàn có thể chơi các tựa game AAA và xử lý đồ họa nặng trên Laptop với con chip 2nm này.
• Mở ra kỷ nguyên mới cho AI (Trí Tuệ Nhân Tạo), IoT, thiết bị tự hành => một thế giới thông minh đúng nghĩa.

#3. Lời Kết

Mặc dù vẫn còn đang trong giai đoạn nghiên cứu & phát triển, phải mất thêm vài năm nữa mới có smartphone, Laptop và các thiết bị di động thông minh… dùng được con chip trên tiến trình 2nm này.

Thế  nhưng, có thể nói đây là một bước ngoặt cực kỳ đột phá của IBM, khi mà những gã khổng lồ khác vẫn đang loay hoay xoay sở. TSMC và Samsung vẫn chỉ đang dừng lại ở mức 5nm, Intel thì vẫn chật vật với tiến trình 7nm của mình.

Hiện tại, TSMC có lịch trình thử nghiệm chip 4nm vào cuối năm 2021, sang năm 2022 mới đưa ra thị trường được.

Trở lại với thực tại, mình vẫn đang sống khỏe với con chip Core i5 Gen3, vẫn code tốt, vẫn Photoshop ổn, vẫn trả bài đều cho Blog Chia Sẻ Kiến Thức ^^

Là một người dùng phổ thông, bạn đừng mãi chạy đua theo công nghệ, hãy để công nghệ phục vụ bạn, vừa đủ dùng là được rồi :))

Đọc thêm:

• So sánh chip Exynos và Snapdragon: Chip nào tốt hơn?
• Tìm hiểu kỹ hơn về chip CPU Core i3, i5, i7… của hãng Intel

CTV: Dương Minh Thắng – Blogchiasekienthuc.com