Samsung hiện là ứng viên nặng ký thay thế cho TSMC gia công và sản xuất các loại chipset mới nhất hiện nay.
Công ty sản xuất chất bán dẫn Đài Loan (TSMC) hiện là công ty sản xuất chip theo hợp đồng lớn nhất thế giới. TSMC đã sản xuất các chipset được thiết kế bới Apple, Huawei, Qualcomm và các hãng khác. Ngoài TSMC thì vẫn còn có Samsung và Intel sản xuất các chip bán dẫn này, nhưng Intel không nhận gia công theo hợp đồng mà chỉ sản xuất cho chính họ mà thôi. Chính vì thế, ngoài sự lựa chọn là TSMC hiện chỉ còn Samsung là có thể đáp ứng các yêu cầu sản xuất được đưa ra.
Cả TSMC và Samsung hiện là các nhà sản xuất chip theo hợp đồng duy nhất có thể vận hành được quy trình sản xuất chip 10nm trở xuống. Con số (10nm) này dựa trên số lượng bóng bán dẫn trên chip và cả hai hãng trên đều dự kiến sẽ đưa ra thị trường chipset 5nm trong năm nay với 171,3 triệu bóng bán dẫn trên mỗi mm vuông.
Với các bộ xử lý thì số lượng bóng bán dẫn trong chip càng cao thì hiệu suất cùng khả năng xử lý của nó càng mạnh và tiết kiệm năng lượng. Dòng iPhone 12 5G 2020 sắp tới của Apple được cho là sẽ trang bị chipset A14 Bionic, và đây có thể sẽ là dòng điện thoại thông minh đầu tiên được trang bị bộ xử lý SoC 5nm.
Việc Huawei mới đây bị Bộ Thương mại Hoa Kỳ ban lệnh cấm nhập khẩu và sẽ có hiệu lực trong vòng 3 tháng tới, nên Huawei sẽ chỉ có thể nhập và trang bị chipset Kirin 5nm do TSMC sản xuất trong thời gian này, và việc tiếp tục có thể nhâp khẩu sẽ cần phải có một giấy phép từ Mỹ. Lựa chọn Samsung làm nhà sản xuất các chipset sẽ là một lựa chọn hợp lý cho Huawei khi không cần phải có sự cho phép tới từ chính phủ Mỹ.
Chính vì thế, Samsung hiện đã bắt đầu xây dựng một nhà máy mới giúp hãng khai thác thêm các đơn hàng chipset 5nm tiên tiến. Các cơ sở này đang được xây dựng ở phía nam Seoul, tại Pyeongtaek và hãng sẽ sử dụng công nghệ Extreme Ultraviolet Litography (EUV) để sản xuất các tấm wafer. Công nghệ này tạo ra các điểm trên tấm wafer dùng để gắn các bóng bán dẫn. Bằng việc sử dụng các chùm tia cục tím siêu mỏng, EUV sẽ tạo ra nhiều điểm gắn bóng bán dẫn hơn.
Samsung cho biết: các chip EUV 5nm từ các nhà máy này sẽ được sử dụng trong các sản phẩm 5G và máy tính hiệu năng cao vào nửa cuối năm 2021. Các nhà máy sản xuất thiết bị chất bán dẫn (fab) cũng sẽ được sử dụng để sản xuất chip 3nm mới của công ty, sau khi bị chuyển sang sản xuất với mức độ thấp hơn. Mật độ bóng bán dẫn của những con chip này sẽ đạt đến mức kinh ngạc với 300 triệu bóng trên mỗi mm vuông.
Tiến sĩ ES Jung, Chủ tịch kiêm Giám đốc kinh doanh của Foundry tại Samsung Electronic cho biết: “Với cơ sở sản xuất mới, Samsung sẽ mở rộng khả năng sản xuất của công ty cho các quy trình dưới 5nm, và cho phép chúng tôi đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng dựa trên công nghệ EUV. Công ty cũng cam kết giải quyết các nhu cầu của khách hàng thông qua các khoản đầu tư tích cực và tuyển dụng. Điều này sẽ cho phép chúng tôi tiếp tục bước sang một lĩnh vực mới, trong khi vẫn tiếp tục thúc đẩy tăng trưởng mạnh mẽ cho ngành công nghiệp sản xuất thiết bị bán dẫn của Samsung”.
Với các cơ sở mới, Samsung sẽ sở hữu 7 dây chuyền sản xuất chip tại Hoa Kỳ và Hàn Quốc. TSMC đã công bố vào cuối tuần trước rằng họ sẽ xây dụng một nhà máy trị giá 12 tỷ USD ở Hoa Kỳ và sẽ chưa thể hoạt động trước năm 2023. Thời điểm mà nhà máy với 5nm này có thể hoạt động là thời điểm mà ngành công nghệ đã có lẽ sẽ chuyển sang quy trình 3nm. Do đó, thông báo của TSMC thực sự chưa thể tác động tới bất kỳ điều gì vì Hoa Kỳ có thể vẫn sẽ cần nhập khẩu chipset 3nm của nước ngoài vào năm 2023.
Bên cạnh đó, cơ sở ở Arizona sẽ chỉ sản xuất khoảng 20.000 tấm wafer mỗi tháng, đậy là một bước đi thụt lùi so với 12 triệu tấm wafer do chính TSMC sản xuất năm 2019. Nhưng không giống như nhà máy mới của Samsung ở Soeul, nà máy của TSMC tại Arizona thực sự là để nhằm tạo việc làm cho người Mỹ.
Vào tháng 4, TSMC cho biết họ đã bắt đầu nghiên cứu và phát triển chip 2nm. Chúng ta có thể sẽ được thấy các sản phẩm với quy trình này sau năm 2025 với mật độ bóng bán dẫn ước tính lên tới 520 triệu đến 540 triệu trên mỗi mm vuông.
