Chip AI năm 2025: Nhỏ hơn, nhanh hơn, thông minh hơn
(QNO) - Sự phát triển nhanh chóng của trí tuệ nhân tạo (AI) đang định hình lại ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu, thúc đẩy nhu cầu về chip nhanh hơn, nhỏ hơn và tiết kiệm năng lượng hơn.
Cuộc đua công nghệ nanomet
Về cơ bản, có hai cách để cho chất bán dẫn mạnh hơn: công nghệ thu nhỏ bóng bán dẫn ở kích thước nanomet (nm) để lắp nhiều bóng bán dẫn hơn vào con chip cũng như giới thiệu các kỹ thuật đóng gói sáng tạo nhằm nâng cao hơn nữa tốc độ và hiệu quả truyền dữ liệu.
Do vậy, năm 2025, cuộc cạnh tranh thương mại hóa công nghệ 2nm tiên tiến sẽ trở thành tâm điểm với các nhà sản xuất wafer (các tấm bán dẫn bằng silicon) lớn như Samsung Electronics, TSMC và Intel.
Ví như, TSMC bắt đầu sản xuất thử nghiệm quy trình 2nm bằng kiến trúc bóng bán dẫn GAA vào tháng 4 năm ngoái và đặt mục tiêu sản xuất hàng loạt vào nửa cuối năm nay.
Samsung Electronics đặt mốc thời gian cho sản xuất hàng loạt 2nm vào nửa cuối năm nay.
Rapidus - công ty khởi nghiệp đúc chip được Chính phủ Nhật Bản hậu thuẫn có kế hoạch giao các nguyên mẫu 2nm cho Broadcom vào tháng 6 tới. Intel tập trung vào quy trình 1,8nm trong năm nay, hướng đến sản xuất hàng loạt vào năm 2026.
Đóng gói chip tiên tiến
Công nghệ này đang nổi lên như một giải pháp để khắc phục những hạn chế vật lý của việc mở rộng quy mô chip nhằm mang lại hiệu suất tốt hơn. Bằng cách xếp chồng chip theo chiều dọc thông qua tích hợp 3D và sử dụng các kỹ thuật liên kết sáng tạo để giảm độ dày và nhiệt, các công ty hướng đến mục tiêu cải thiện công suất xử lý dữ liệu và hiệu quả năng lượng.
"Công ty thống trị về đóng gói dự kiến sẽ thống trị thị trường bán dẫn trong tương lai. Điều này sẽ quyết định sự sống còn trong tương lai của công ty" - ông Lee Kang-wook - Giám đốc phát triển lĩnh vực đóng gói tại SK hynix cho biết.
SK hynix hiện đầu tư hàng tỷ USD để xây dựng một cơ sở đóng gói chip tiên tiến tại Mỹ trong khi Samsung gần đây công bố kế hoạch mở rộng các nhà máy xử lý hậu cần tại Hàn Quốc cho các loại chip tiên tiến.
TSMC đang tăng gấp đôi đầu tư vào các công nghệ đóng gói chip.
Sản phẩm thế hệ tiếp theo
Các công ty chip lớn của Hàn Quốc hiện tăng cường nỗ lực để giành lợi thế dẫn đầu trong các lĩnh vực sản phẩm mới - chiến trường cạnh tranh tiếp theo.
Tương lai gần là ở CXL. Đây là giao diện thế hệ tiếp theo duy trì tính nhất quán của bộ nhớ giữa không gian bộ nhớ CPU và các thiết bị gắn bộ nhớ.
Công nghệ CXL là cơ sở hạ tầng quan trọng để nâng cao hiệu quả và giảm chi phí tại các trung tâm dữ liệu AI xử lý khối lượng dữ liệu lớn, cho phép chia sẻ tài nguyên để có hiệu suất cao hơn mà không cần mở rộng máy chủ vật lý.
Trong khi đó, công nghệ PIM tích hợp bộ xử lý với bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên trên một mô đun bộ nhớ duy nhất, cho phép chip vừa lưu trữ vừa xử lý dữ liệu tại cùng một nơi.
Theo Công ty theo dõi thị trường IDC, năm nay, thị trường bán dẫn toàn cầu dự kiến tăng trưởng khoảng 15% nhờ sự bùng nổ của AI.