BizLIVE - Năm 1975, Gordon Moore đặt tên mình cho một định luật mà kể từ đó, các nhà sản xuất chip mỗi năm đã phải chi ra hàng tỷ USD để chạy theo định luật này. 
Lý do khiến các nhà sản xuất chip mỗi năm mất hàng tỷ USD?
Ảnh minh họa.
Năm 1965, nhà đồng sáng lập của hãng chip Intel đã đưa ra một phát biểu. Ông cho biết sau mỗi năm, số lượng bóng bán dẫn trong một mạch tích hợp sẽ tăng gấp đôi mỗi năm. Tới năm 1975, ông sửa lại phát biểu của mình thành: Số lượng bóng bán dẫn trong mỗi con chip sẽ tăng gấp đôi mỗi năm, và đặt tên mình cho định luật này.
Việc tăng số lượng bóng bán dẫn trong mỗi con chip là điều thật sự có ý nghĩa vì nó sẽ giúp các con chip mạnh hơn và tiết kiệm điện hơn.
Nhưng số lượng bóng bán dẫn trong chip thì không tự tăng được, nó phụ thuộc vào các nhà sản xuất chip. Và nếu nhìn vào cuộc đua giữa 2 nhà sản xuất chip lớn nhất thế giới là TSMC của Đài Loan và Samsung của Hàn Quốc sẽ thấy định luật Moore đang gây tác động tới thị trường. 
Ví dụ với trường hợp của TSMC, năm 2018, TSMC sản xuẩt chip Snapdragon 845 bằng quy trình 10nm. Tới năm nay, chip Snapdragon 855 đã được sản xuất bằng quy trình 7nm. Một số lượng nhỏ chip 865 cũng được sản xuất bằng quy trình này. 
Nhưng tới năm sau, cả Samsung và TSMC sẽ chuyển hẳn sang sử dụng quy trình 5nm. Không chỉ Qualcomm mà cả Apple và Huawei cũng muốn dùng quy trình 5nm cho chip A14 Bionic và Kirin 1020. 
Với quy trình 5nm, mỗi milimet vuông sẽ có 171,3 triệu bóng bán dẫn. Với 7nm, chip Kirin 990 5G của Huawei đã có tổng 10,3 tỷ bóng bán dẫn nên xuống 5nm, số lượng bóng bán dẫn còn hơn thế rất nhiều. Cùng với đó là việc các con chip sẽ ngày càng khó làm hơn. 
Vậy câu hỏi là các con chip sẽ nhỏ đến mức nào? Một số chuyên gia cho rằng định luật Moore sẽ không còn đúng vào năm 2020 vì kích thước của bóng bán dẫn, công nghệ sản xuất chip truyền thống đã tới giới hạn.
Nhưng 2 ông lớn trong ngành chip vẫn muốn tiếp tục đưa quy trình sản xuất chip xuống kích thước nhỏ hơn và đang tiến tới quy trình 3nm. Và quy trình này cần một công nghệ mới hơn, đó là khắc tia cực tím (EUV)
Công nghệ này sẽ dùng tia cực tím để đánh dấu chính xác vị trí mà các bóng bán dẫn sẽ nằm lên một mạch tích hợp. Nhờ vậy mật độ bóng bán dẫn sẽ tăng, các con chip sẽ mạnh hơn và sẽ còn tiết kiệm điện hơn. 
Mỗi máy khắc tia cực tím của Samsung có giá tới 172 triệu USD. TSMC cũng phải bỏ ra khoản tiền tương tự và theo một số nguồn tin, mỗi năm hãng này đã chi tới 14 tỷ USD để đầu tư nghiên cứu. Mục tiêu cuối cùng vẫn là giữ cho định luật Moore tiếp tục đúng vào năm sau. 

Sẽ ra sao nếu ai cũng muốn làm chip?

Việc các nhà sản xuất chip hàng đầu bỏ hàng tỷ USD vào nghiên cứu công nghệ sẽ giúp các hãng khác tiết kiệm được tiền. Bản thân Amazon, Google, Apple, Alibaba, Qualcomm cũng đang thiết kế chip. Nhưng họ chỉ làm tốt ở khâu thiết kế, để làm được con chip cần nhiều hơn thế. Đó là bí quyết công nghệ, dây truyền sản xuất có sẵn. 
Và vì cả Samsung và TSMC đã có sẵn quy trình sản xuất chip 5nm nên các hãng thiết kế trên lại tiếp tục tìm đến 2 ông lớn trong ngành để thuê gia công sản xuất. 
Ngoài việc tập trung vào công nghệ quy trình sản xuất, cạnh tranh giữa Samsung và TSMC còn nằm ở các loại chip đặc biệt mà hãng kia không thể sản xuất được. Qualcomm sẽ đặt TSMC sản xuất những con chip mạnh nhất của mình trong năm 2020 thì Samsung lại mạnh hơn trong mảng chip modem di động 5G và chip trí tuệ nhân tạo riêng cho các hãng điện thoại.
Bản thân các hãng thiết kế chip cũng lo ngại các hãng gia công chip sẽ ăn cắp bí quyết thiết kế của mình mà cụ thể là Qualcomm đang sợ Samsung ăn cắp bí quyết thiết kế để áp dụng lên chip Exynos.
Trong ngành công nghệ sản xuất chip toàn cầu, Samsung đang giữ 17,8% thị phần, đứng thứ 2 toàn cầu còn TSMC đang giữ 52,7%.

TÙNG LINH