Tại hội thảo chất bán dẫn diễn ra ở Thượng Hải, Huawei đã công bố lộ trình sản xuất các dòng chip cao cấp với mật độ bóng bán dẫn tương đương quy trình 1,4 nm vào năm 2031. Đột phá này dựa trên phương pháp LogicFolding 3D độc đáo, cho phép tập đoàn vượt qua các rào cản công nghệ hiện tại do hạn chế tiếp cận thiết bị quang khắc tiên tiến.
Chuyển đổi từ Định luật Moore sang Định luật Mở rộng Tau
Huawei khẳng định ngành công nghiệp bán dẫn không thể tiếp tục phụ thuộc hoàn toàn vào Định luật Moore khi việc thu nhỏ bóng bán dẫn đã dần tiệm cận giới hạn vật lý. Thay vào đó, công ty giới thiệu 'Định luật Mở rộng Tau', tập trung vào việc cải tiến chip bằng cách giảm thời gian tín hiệu và dữ liệu di chuyển qua chip cũng như toàn bộ hệ thống tính toán.
Huawei hé lộ công nghệ chip mới, hướng đến sản xuất chip Kirin 1.4 nm (Nguồn: Internet)
LogicFolding 3D: Giải pháp tối ưu mật độ bóng bán dẫn
Để đối phó với việc bị Mỹ hạn chế quyền tiếp cận máy quang khắc siêu cực tím (EUV), Huawei đã phát triển thiết kế đột phá mang tên LogicFolding. Thay vì tăng hiệu năng bằng cách thu nhỏ kích thước bóng bán dẫn trên mặt phẳng 2D, Huawei thực hiện 'gấp' các mạch truyền thống thành cấu trúc 3D thẳng đứng, tương tự như việc xếp chồng nhiều lớp chip lên nhau.
Dưới đây là bảng so sánh lộ trình phát triển giữa Huawei và các đối thủ dẫn đầu ngành:
Các chip Kirin dành cho điện thoại thông minh dự kiến ra mắt cuối năm nay sẽ là những sản phẩm đầu tiên ứng dụng thiết kế LogicFolding. Công nghệ này giúp rút ngắn hệ thống dây dẫn bên trong, từ đó cải thiện đáng kể hiệu năng xử lý. Lộ trình tiếp theo sẽ áp dụng cho chip Ascend vào năm 2030 và các cụm AI trong trung tâm dữ liệu.
Thách thức về nhiệt độ và công cụ thiết kế
Ông He Tingbo, người phụ trách mảng bán dẫn của Huawei, thừa nhận phương pháp tiếp cận mới vẫn đối mặt với nhiều khó khăn kỹ thuật. Việc quản lý vấn đề quá nhiệt trong cấu trúc xếp chồng 3D và xây dựng các công cụ thiết kế (EDA) mới tương thích với Định luật Mở rộng Tau là những ưu tiên hàng đầu của đội ngũ kỹ sư.
Kể từ khi bị đưa vào danh sách đen thương mại của Mỹ năm 2019, Huawei đã đẩy mạnh đầu tư cho nghiên cứu và phát triển (R&D) với ngân sách lên tới 25,07 tỷ USD mỗi năm. Sự phục hồi của dòng chip Kirin trên Mate 60 Pro vào năm 2023 được xem là minh chứng cho khả năng tự chủ công nghệ của tập đoàn này mà không cần phụ thuộc vào các nhà sản xuất nước ngoài như TSMC.
Tuệ Nhân