Samsung bắt đầu sản xuất chip 3 nanomet đầu tiên trên thế giới

Hôm nay (30/6), Samsung Electronics bắt đầu sản xuất hàng loạt chip theo quy trình 3 nanomet tiên tiến dựa trên công nghệ GAA (Gate-All-Around) thế hệ tiếp theo.

Samsung Electronics là công ty đầu tiên trên thế giới làm điều này khi tìm kiếm khách hàng mới để bắt kịp đối thủ lớn hơn nhiều là TSMC trong lĩnh vực sản xuất chip theo hợp đồng.

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

So với các chip 5 nanomet (nm) thông thường, quy trình 3 nanomet thế hệ đầu tiên mới được phát triển có thể giảm tiêu thụ điện năng tới 45%, cải thiện hiệu suất 23% và giảm diện tích 16%, Samsung Electronics cho biết.

Công ty Hàn Quốc không nêu tên khách hàng nhận chip 3 nanomet được sản xuất theo đơn đặt hàng như bộ xử lý di động và chip điện toán hiệu suất cao. Các nhà phân tích cho biết bản thân Samsung Electronics và các công ty Trung Quốc dự kiến ​​sẽ nằm trong số đó.

Cuối tháng 5, khi đến thăm nhà máy của Samsung Electronics ở thành phố Pyeongtaek (Hàn Quốc), Tổng thống Mỹ - Joe Biden đã được giới thiệu sản phẩm thử nghiệm 3 nanomet dựa trên GAA.

TSMC (Đài Loan) là hãng đúc chip tiên tiến nhất thế giới và kiểm soát khoảng 54% thị trường toàn cầu về sản xuất chip theo hợp đồng, cung cấp hàng cho các công ty như Apple và Qualcomm vốn không có cơ sở bán dẫn của riêng họ.

Đứng thứ hai với 16,3% thị phần, Samsung đã công bố kế hoạch đầu tư 171 ngàn tỉ won (132 tỉ USD) vào năm ngoái để vượt TSMC trở thành nhà sản xuất chip logic hàng đầu thế giới vào năm 2030.

“Chúng tôi sẽ tiếp tục đổi mới tích cực trong phát triển công nghệ cạnh tranh”, Siyoung Choi, Trưởng bộ phận kinh doanh đúc chip tại Samsung Electronics, cho biết.

Kyung Kye-hyun, đồng Giám đốc điều hành Samsung Electronics, nói ào đầu năm nay rằng mảng kinh doanh đúc chip của họ sẽ tìm kiếm khách hàng mới ở Trung Quốc, nơi họ kỳ vọng thị trường sẽ tăng trưởng cao, khi các công ty từ nhà sản xuất ô tô đến thiết bị điện tử đảm bảo năng lực để giải quyết tình trạng thiếu chip liên tục trên toàn cầu.

Trong khi Samsung Electronics là hãng đầu tiên sản xuất chip 3 nanomet, TSMC đang lên kế hoạch sản xuất chip 2 nanomet vào năm 2025. TSMC cũng thông báo sẽ sản xuất hàng loạt chip 3 nanomet vào nửa cuối năm nay.

Các nhân viên Samsung Electronics cầm tấm wafer tại cơ sở sản xuất chip theo hợp đồng chip của hãng ở thành phố Hwaseong, Hàn Quốc - Ảnh: Reuters

Các nhà phân tích cho biết Samsung Electronics là công ty dẫn đầu thị trường về chip nhớ, nhưng bị TSMC lấn lướt trong lĩnh vực kinh doanh đúc chip đa dạng hơn, khiến việc cạnh tranh trở nên khó khăn.

Kim Yang-jae, nhà phân tích tại Daol Investment & Securities, nói: “Chỉ có hai loại chip nhớ - DRAM và NAND Flash. Bạn có thể tập trung vào một thứ, nâng cao hiệu quả và tạo ra nhiều thứ, nhưng bạn không thể làm được điều đó với hàng ngàn chip không phải bộ nhớ khác nhau".

Theo Mirae Asset Securities, tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) của Samsung Electronics trong chi tiêu vốn từ năm 2017 đến 2023 (đo lường tốc độ tăng đầu tư của một công ty) ước tính là 7,9%, so với ước tính của TSMC là 30,4%.

Các nhà phân tích nói nỗ lực của Samsung Electronics để cạnh tranh vị trí dẫn đầu trong ngành cũng bị cản trở bởi sản lượng thấp hơn mong đợi của các chip cũ trong năm qua. Công ty cho biết vào tháng 3.2022 rằng hoạt động của họ đã dần dần được cải thiện.

Theo công ty nghiên cứu thị trường TrendForce (Đài Loan), doanh thu từ xưởng đúc của Samsung Electronics trong quý 1/2022 là 5,328 tỉ USD, giảm 3,9% so với quý 4/2021.

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 này cũng giảm từ 18,3% xuống 16,3% ở giai đoạn này.

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

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

Ông Park Jae-geun, Chủ tịch khoa công nghệ màn hình bán dẫn Hàn Quốc và giáo sư kỹ thuật điện tử tích hợp tại Đại học Hanyang, nhận định thành công của Samsung Electronics trong việc sản xuất hàng loạt chip theo quy trình 3 nanomet 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 nanomet.

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

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

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

Thiên Thanh (T/h)