Samsung Electronics và cuộc đua giành ngôi vương trong công nghệ chất bán dẫn

Thông tin từ hãng cho biết, Samsung Electronics dự kiến sẽ chính thức công bố sản xuất hàng loạt chip theo quy trình sản xuất 3 nm dựa trên công nghệ GAA (Gate-All-Around) thế hệ tiếp theo.

GAA là công nghệ mới giúp cải thiện hiệu suất đồng thời giảm diện tích chip và tiêu thụ điện năng so với công nghệ FinFET hiện có.

Về quy trình chip 3 nm mới, Samsung cho biết công nghệ GAA thế hệ mới có thể hoạt động trong môi trường điện áp thấp dưới 0,75 volt. Điều này sẽ làm giảm mức tiêu thụ điện năng tổng thể xuống 50%, cũng như cải thiện 30% hiệu suất và giảm 45% kích thước của chip.

Cuối tháng Năm,  khi Tổng thống Mỹ Joe Biden đến thăm nhà máy của Samsung Electronics ở Pyeongtaek, ông đã được giới thiệu sản phẩm thử nghiệm 3 nm dựa trên GAA.

Samsung Electronics đã đề xuất mục tiêu bắt đầu sản xuất hàng loạt 3 nm bằng cách áp dụng công nghệ GAA vào nửa đầu năm nay nhằm đi trước công ty TSMC của Đài Loan (Trung Quốc). Trước đó, TSMC thông báo sẽ sản xuất hàng loạt chip 3 nm vào nửa cuối năm nay.

Một quan chức của Samsung Electronics cho biết: "Lịch trình sản xuất hàng loạt chip 3 nm đang được tiến hành như dự kiến mà không có bất kỳ sự chậm trễ nào. Việc sản xuất hàng loạt sẽ bắt đầu ngay trong nửa đầu năm nay".

Một quan chức trong ngành bán dẫn cho biết: "Việc Samsung Electronics chính thức thông báo sản xuất hàng loạt chip 3 nm đồng nghĩa với việc hãng đã đảm bảo một sản lượng nhất định”.

Giới chức ngành công nghiệp chất bán dẫn cho rằng khi Samsung Electronics bắt đầu sản xuất hàng loạt chip 3 nm, vị thế của hãng trên thị trường đúc khuôn chip sẽ được củng cố bằng cách cho khách hàng thấy rằng công ty này đã đi trước TSMC về công nghệ.

Samsung Electronics thời gian qua đã trì hoãn việc sản xuất hàng loạt chip 3 nm do gặp các trục trặc về năng suất và tỷ lệ hỏng.

Từ đầu năm nay, Samsung Electronics đã phải gánh chịu rất nhiều thiệt hại do không đạt được năng suất theo quy trình khiến mất các khách hàng lớn.

Samsung Electronics, tập đoàn hiện đang đứng đầu về chất bán dẫn bộ nhớ, tuy nhiên luôn bị TSMC dẫn trước trên thị trường đúc khuôn chip. Gần đây, khoảng cách về thị phần với TSMC cũng ngày càng bị nới rộng.

Theo công ty nghiên cứu thị trường TrendForce tại Đài Bắc, doanh thu từ xưởng đúc của Samsung Electronics trong quý I năm nay là 5,328 tỷ USD, giảm 3,9% so với quý IV/2021.

Trong số 10 nhà máy đúc hàng đầu thế giới, Samsung Electronics là hãng duy nhất tụt lại phía sau về doanh số bán hàng trong quý đầu tiên năm nay và thị phần của hãng cũng giảm từ 18,3% xuống 16,3% trong giai đoạn này.

Cũng trong giai đoạn đó, TSMC đã tăng doanh thu 11,3% tương đương 17,529 tỷ USD, thị phần cũng tăng từ 52,1% lên 53,6%.

Samsung Electronics đã cố gắng làm xoay chuyển thị trường đúc, do TSMC thống trị, bằng cách đảm bảo công nghệ quy trình siêu tốt trước tiên. Đây chính là mục tiêu của chuyến đi châu Âu vừa qua của Phó Chủ tịch Samsung Electronics Lee Jae-yong.

Ông Park Jae-geun, Chủ tịch khoa công nghệ màn hình bán dẫn Hàn Quốc, Giáo sư kỹ thuật điện tử tích hợp tại Đại học Hanyang, cho biết thành công của Samsung Electronics trong việc sản xuất hàng loạt chip theo quy trình 3 nm sẽ để lại ấn tượng mạnh mẽ với các nhà sản xuất thiết bị bán dẫn và khách hàng từ Mỹ.

Samsung Electronics có kế hoạch đẩy nhanh tốc độ “Tầm nhìn 2030 về chất bán dẫn hệ thống” để đạt được đỉnh cao thế giới trong lĩnh vực chất bán dẫn hệ thống bằng cách sản xuất hàng loạt theo quy trình 3 nm.

Nhà máy đúc chip thứ hai, mà Samsung Electronics sẽ đầu tư 17 tỷ USD để xây dựng ở Taylor, Texas (Mỹ), cũng đã bắt đầu được xây dựng.

Nhà máy đúc chip ở Taylor sẽ được xây dựng trên diện tích khoảng 5 triệu m2 với mục tiêu hoạt động vào nửa cuối năm 2024, và sẽ sản xuất chip bán dẫn hệ thống hiện đại khi hoàn thành.

Một quan chức trong ngành cho biết nếu Samsung Electronics muốn thu hẹp khoảng cách với TSMC, chìa khóa ở đây đó là quy trình sản xuất chip 3 nm theo phương thức GAA phải đảm bảo được tỷ lệ sản xuất ổn định trong tương lai./.