Một nhóm nghiên cứu bao gồm cả TSMC đã tạo ra bước đột phá đối với vật liệu bán dẫn, cho thấy thời điểm “kết thúc” của Định luật Moore.
Một bài báo trên tạp chí khoa học Nature tiết lộ, các nhà khoa học và nhà nghiên cứu của TSMC, Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), Đại học Quốc gia Đài Loan (NTU) đã tạo ra một quy trình sử dụng Bismuth (Bi) bán kim loại để sản xuất chất bán dẫn nhỏ hơn 1nm.
Các công nghệ tiên tiến nhất hiện nay có thể sản xuất những con chip nhỏ tới 3nm. Và bước đột phá mới nhất này sẽ “phá vỡ những giới hạn của Định luật Moore”, Giáo sư Chih-I Wu tại Đại học Quốc gia Đài Loan, 1 trong 23 nhà nghiên cứu, giải thích.
Được phát hiện lần đầu bởi đồng sáng lập Intel, Gorden Moore, vào năm 1965, Định luật Moore đã trở thành “nguyên tắc ngón tay cái” đối với sự tiến bộ của sức mạnh tính toán. Theo đó, số lượng transistor trên một con chip sẽ tăng gấp đôi cứ mỗi hai năm, trong khi mức điện năng tiêu thụ lại giảm một nửa.
Các nhà sản xuất chip cùng nhiều chính phủ trên toàn cầu đang cố thúc đẩy bán dẫn vượt qua các giới hạn vật lí, nhằm cạnh tranh sở hữu công nghệ then chốt trong tương lai.
Công ty công nghệ Mỹ IBM gần đây đã công bố công nghệ chip 2nm đầu tiên trên thế giới. Theo công ty tuyên bố, nó có thể tăng thời lượng pin smartphone lên gấp 4 lần, cắt giảm lượng khí thái carbon của các trung tâm dữ liệu, cải thiện tốc độ cho laptop và mang đến hiệu năng cao hơn cho những ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI).
Trung Quốc cũng đang tìm cách bắt kịp các quốc gia chuyên về bán dẫn bằng những đổi mới về vật liệu và kỹ thuật đóng gói tiên tiến hơn. Khi Định luật Moore tiến tới giới hạn vật lí, ai cũng muốn trở thành kẻ thay thế dẫn đầu.
Phó Thủ tướng Trung Quốc, Lưu Hạc, gần đây đã triệu tập các quan chức công nghệ hàng đầu tại đất nước này nhằm thảo luận về kế hoạch trong 5 năm tới. Một trong những lĩnh vực được xem xét đến là “các công nghệ bán dẫn đột phá đầy tiềm năng” trong thời kỳ hậu Định luật Moore.
Tuy nhiên, các nhà phân tích và chuyên gia lại nhấn mạnh tình hình phức tạp mà quốc gia tỉ dân này đang gặp phải.
Tại buổi triển lãm chip gần đây tại Trùng Khánh, Jin Yufeng, Giáo sư tại Trường Kỹ thuật Điện tử và Khoa học Máy tính thuộc Đại học Bắc Kinh, cho biết đóng gói tân tiến là biện pháp thúc đẩy bán dẫn tốt nhất của Trung Quốc. Trong trường hợp quốc gia này không thể đảm bảo trang thiết bị sản xuất chip tiên tiến.
Hồi đầu tuần này, Xin Yang, một nhà phân tích bán dẫn của một ngân hàng thương mại lớn tại Trung Quốc, tiết lộ, Mỹ hiện là quốc gia chiếm lĩnh về công nghệ bán dẫn thế hệ thứ ba, đừng kỳ vọng Trung Quốc sẽ vượt lên dẫn đầu.
Bên cạnh đó, Chính phủ Mỹ cũng đang cố gắng hết sức trong việc đảm bảo vị thế luôn dẫn đầu các công nghệ quan trọng. Chủ yếu hạn chế những cái tên sừng sỏ đến từ Trung Quốc gồm Huawei, Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC),… truy cập vào tài sản trí tuệ Mỹ. Đồng thời, đầu tư mạnh mẽ vào khả năng năng thiết kế cũng như sản xuất chip tiên tiến của riêng mình.
Dẫu cả Trung Quốc lẫn Mỹ đang cạnh tranh nhau nhằm đẩy nhanh quá trình thâu tóm công nghệ tiên tiến nhất, sẽ phải mất vài năm để biến những nghiên cứu mới nhất này thành hiện thực. Do vậy, các con chip đột phá của IBM hay TSMC còn lâu nữa mới xuất hiện trên các thiết bị điện tử.
Szeho Ng, Giám đốc điều hành tại China Renaissance Securities (Hong Kong), cho biết: “Việc thương mại hóa công nghệ đột phá này sẽ kéo dài ít nhất một thập kỉ nữa.”
Lê Hữu (theo SCMP)
