Quy trình sản xuất chip bán dẫn là gì? Có vai trò quan trọng thế nào?

Khi nói đến lĩnh vực chip xử lý, một trong những khía cạnh nhận được nhiều sự quan tâm nhất có lẽ là quy trình sản xuất – yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng tính toán và hiệu suất năng lượng của chip. .

Vài năm trước, mọi người chủ yếu nói về quy trình 10nm và 7nm như những thành tựu mang tính biểu tượng trong sự phát triển của ngành công nghiệp bán dẫn. Hiện tại, sự chú ý này tập trung vào các quy trình mới hơn như 5nm, 4nm hoặc các công nghệ tương lai như 2nm hoặc thậm chí 1nm.

Vậy “tiến trình nm” là gì và tầm quan trọng của nó đối với các thiết bị công nghệ nói riêng và ngành bán dẫn nói chung như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu ngay sau đây.

Bạn đang xem: Quy trình sản xuất chip bán dẫn là gì? Vai trò quan trọng là gì?

Quá trình bán dẫn nghĩa là gì?

Về bản chất, sự thay đổi quy trình bán dẫn mới có thể được hiểu là sự thay đổi trong cách thức sản xuất bộ vi xử lý. Thông thường, điều này có nghĩa là thu nhỏ kích thước của các bóng bán dẫn, từ đó cho phép nhiều bóng bán dẫn hơn được “đóng gói” vào một diện tích silicon nhất định. Tên của một quá trình là mật độ bóng bán dẫn tương ứng. Càng có nhiều bóng bán dẫn, bộ xử lý càng có thể thực hiện nhiều phép tính và do đó càng mạnh.

Theo Định luật Moore, số lượng bóng bán dẫn trong một mạch tích hợp sẽ tăng gấp đôi sau mỗi hai năm: “Số lượng bóng bán dẫn trên mỗi inch vuông sẽ tăng gấp đôi sau mỗi 24 tháng.”

Để thể hiện khái niệm về nút quy trình cải tiến, các công ty sử dụng thuật ngữ ‘nm’. Ví dụ: Intel đã sử dụng quy trình 14nm cho CPU PC của mình từ năm 2014. Thay vì nhắm mục tiêu vào các nút quy trình mới, công ty đã chọn tập trung vào việc tạo ra các thiết kế 14nm hiệu quả. hiệu quả và mạnh mẽ hơn. Nhờ đó, CPU sẽ sở hữu nhiều nhân hơn, tốc độ nhanh hơn. Thay vì những thay đổi đáng kể trong quá trình sản xuất.

Mặt khác, AMD có một cách tiếp cận hoàn toàn khác. Công ty đầu tư rất nhiều vào việc nâng cấp các nút quy trình mới cho bộ xử lý Ryzen của mình. Dòng Ryzen 1000 bắt đầu trên quy trình 14nm. 4 năm sau, dòng Ryzen 5000 chuyển sang phiên bản 7nm cải tiến. Trong khi tiến trình 5nm được AMD định hướng cho thế hệ Ryzen mới ra mắt vào năm 2022.

Quay lại vấn đề chính. Các quy trình mới và số ‘nm’ tương ứng của chúng không có sức mạnh như nhau trong các sản phẩm của các công ty. Ví dụ: bạn không thể nói rằng bộ xử lý 10nm của Intel sẽ chậm hơn bộ xử lý 7nm của AMD. Điều này một phần là do ‘nm’ không phải là tiêu chuẩn chung để so sánh sức mạnh của bộ xử lý.

Vậy “nm” nghĩa là gì?

Thuật ngữ “nm” là viết tắt của nanomet, một phép đo vi mô trị giá một phần tỷ mét. Đơn vị “nm” thường được sử dụng để chỉ định kích thước của chiều dài cổng của bóng bán dẫn và bán dấu kim loại (một nửa khoảng cách giữa điểm bắt đầu của đầu nối kim loại và điểm tiếp theo trên chip), cả hai đều là cùng cỡ.

Tuy nhiên, hiện tại, phép đo ‘nm’ thường được sử dụng làm thuật ngữ tiếp thị cho bộ vi xử lý. Trên thực tế, đã có một sự cải tiến đáng kể trong công nghệ sản xuất chip bán dẫn, nhưng nó không liên quan gì đến một phép đo cụ thể mà bạn có thể thực hiện trên chính bộ vi xử lý. Do đó, nhiều chuyên gia cho rằng tiến trình 10nm trong các dòng vi xử lý của Intel như Tiger Lake và Ice Lake hoàn toàn có thể so sánh với tiến trình 7nm của TSMC.

Giờ đây, ngoài việc cải thiện hiệu suất, cải tiến quy trình còn có ý nghĩa tiếp thị thương mại lớn. Nhưng suy cho cùng, mọi cải tiến đều có tác dụng tích cực, là yếu tố không thể thiếu trong lĩnh vực khoa học và công nghệ.

Đăng bởi: Cakhia TV

Danh mục: Tổng hợp

Bản quyền bài viết thuộc trường Cakhia TV. Mọi sao chép đều là gian lận!

Tác giả: – Trường Lê Hồng Phong