Mặc dù là nhà sản xuất chip nhớ số 1 thế giới nhưng Samsung vẫn đang cố gắng bắt kịp đối thủ Công ty Sản xuất Chất bán dẫn Đài Loan (TSMC) trong thị trường đúc, nơi các công ty sản xuất chip do khách hàng thiết kế. Samsung đã vạch ra lộ trình sản xuất chip và tầm nhìn cho kỷ nguyên AI tại diễn đàn Samsung Foundry (SFF) thường niên của công ty ở San Jose, California.
Samsung Electronics đã cập nhật lộ trình chip AI của mình, giới thiệu hai chip nodes (nút) mới cùng với dịch vụ chìa khóa AI trao tay mới kết hợp các doanh nghiệp đúc, bộ nhớ và công nghệ đóng gói tiên tiến (AVP) của công ty. Các nút bán dẫn, còn được gọi là nút xử lý hoặc đơn giản là "nút", đề cập đến kích thước của bóng bán dẫn.
Hai nút mới được đặt tên là SF2Z và SF4U. SF2Z sẽ được sản xuất bằng quy trình 2nm của công ty và sẽ kết hợp công nghệ mạng phân phối điện mặt sau để loại bỏ tắc nghẽn giữa đường dây nguồn và tín hiệu, đồng thời giảm sụt áp.
SF4U sẽ được sản xuất bằng quy trình 4nm và sẽ mang lại những cải tiến về năng lượng, hiệu suất và diện tích thông qua việc kết hợp tính năng thu nhỏ quang học – thu nhỏ quy mô của chip để giảm kích thước tổng thể của gói.
Việc sản xuất hàng loạt SF4U dự kiến diễn ra vào năm 2025, trong khi SF2Z dự kiến sẽ có mặt trên thị trường vào năm 2027.
CẠNH TRANH GAY GẮT VỚI CÁC ÔNG LỚN BÁN DẪN KHÁC
Theo TrendForce, thị phần của Samsung trên thị trường đúc đã giảm xuống 11% trong quý đầu năm nay từ mức 11,3% trong quý trước, trong khi thị phần của TSMC tăng lên 61,7% từ 61,2% trong cùng kỳ.
Thu nhập của nhà sản xuất chip Hàn Quốc đang phục hồi nhờ nhu cầu về các thành phần được sử dụng trong hệ thống máy tính AI. Điều đó đang củng cố bộ phận chip nhớ chính của họ và cũng mang đến cơ hội giành được các đơn đặt hàng gia công.
Nhưng Samsung phải chứng minh khả năng sản xuất của mình đủ tiên tiến và đáng tin cậy để thu hút những cam kết lớn hơn từ những khách hàng khó tính như Nvidia, công ty sản xuất bộ tăng tốc AI – vốn là thứ bắt buộc phải có đối với tất cả các công ty công nghệ lớn. Samsung cũng phải đối mặt với thách thức mới từ Intel, hãng đang mở nhà máy khi nỗ lực giành đơn đặt hàng từ các đối thủ cũ.
Những tiến bộ trong công nghệ sản xuất, thường được biểu thị bằng kích thước bóng bán dẫn ngày càng nhỏ hơn, giúp cải thiện hiệu suất của các linh kiện điện tử. Cuộc đua về kích thước nhỏ hơn là chìa khóa để giành được đơn đặt hàng cho bộ xử lý AI, một số chip hiệu suất cao nhất và đắt nhất đang được sử dụng.
Quy trình tiên tiến do Samsung giới thiệu sử dụng công nghệ mạng lưới cung cấp điện mặt sau, đặt các thanh ray điện ở mặt sau của một tấm wafer silicon. Công nghệ như vậy tăng cường công suất, hiệu suất và diện tích đồng thời giảm đáng kể sự sụt giảm điện áp so với quy trình 2 nanomet thế hệ đầu tiên của công ty.
Samsung cũng cho rằng khả năng cung cấp logic, bộ nhớ và cách đóng gói tiên tiến sẽ giúp hãng đạt được tiến bộ nhanh chóng trong việc giành được các đơn đặt hàng sản xuất chất bán dẫn thuê ngoài cho các chip liên quan đến AI.
GAA – CÔNG NGHỆ THEN CHỐT CHO CÁC SẢN PHẨM AI
Tại diễn đàn, công ty đã dự đoán rằng danh sách khách hàng liên quan đến AI của họ sẽ tăng gấp 5 lần và doanh thu sẽ tăng gấp 9 lần so với mức hiện tại vào năm 2028. Công ty đã công bố một số loại công nghệ sản xuất mới và bố cục cho các chip liên quan đến AI trong tương lai mà họ cho biết sẽ giúp công ty giành được khách hàng mới.
Các giám đốc điều hành của Samsung từ chối bình luận về tình hình cung cấp chip nhớ tiên tiến nhất cho Nvidia hoặc trả lời các báo cáo cho biết họ vẫn chưa thể đạt được tiêu chuẩn cho những con chip như vậy tại công ty.
Samsung cũng giới thiệu công nghệ toàn diện – hay GAA – công nghệ then chốt cho các sản phẩm AI. Công ty có kế hoạch sản xuất hàng loạt quy trình 3nm thế hệ thứ hai vào nửa cuối năm nay và cung cấp GAA trên quy trình 2nm sắp tới. Vào năm 2022, Samsung trở thành công ty đầu tiên trong ngành bắt đầu sản xuất hàng loạt quy trình 3nm dựa trên GAA.
Công nghệ GAA cải thiện mật độ chip trong khi vẫn mang lại lợi ích về điện năng và hiệu suất. Vào tháng 5/2023, Samsung cho biết quy trình này giúp giảm diện tích tới 45% trong khi vẫn cung cấp hiệu suất cao hơn 30% và mức tiêu thụ điện năng thấp hơn 50% so với quy trình đúc 3 nm của TSMC.
Tiến sĩ Siyoung Choi, Chủ tịch Samsung Electronics, phát biểu tại Diễn đàn
Nhà sản xuất chip khẳng định rằng quá trình chuẩn bị cho tiến trình 1,4 nm của họ đang tiến triển suôn sẻ, với các mục tiêu về hiệu suất và năng suất đang trên đà sản xuất hàng loạt vào năm 2027.
SAMSUNG CUNG CẤP GIẢI PHÁP CHIP AI TRỌN GÓI
Tại sự kiện SFF, Samsung cũng đã tiết lộ nền tảng chìa khóa AI trao tay mới của mình, được gọi là Samsung AI Solutions. Bằng cách tập hợp các mảng kinh doanh đúc, bộ nhớ và AVP, Samsung tuyên bố sự hợp tác chéo do nền tảng này cung cấp sẽ hợp lý hóa việc quản lý chuỗi cung ứng, giảm thời gian đưa ra thị trường và cải thiện tổng thời gian quay vòng lên 20%.
Công ty cũng đang có kế hoạch giới thiệu giải pháp AI tích hợp CPO (quang học đóng gói chung) tất cả trong một vào năm 2027. Samsung cho biết doanh số Foundry AI của họ đã tăng 80% trong năm qua và công ty đang tìm cách đa dạng hóa hơn nữa cơ sở khách hàng và các lĩnh vực ứng dụng của mình thông qua lộ trình cập nhật.
Tiến sĩ Siyoung Choi, Chủ tịch kiêm người đứng đầu bộ phận kinh doanh đúc của Samsung Electronics cho biết: “Vào thời điểm mà nhiều công nghệ đang phát triển xung quanh AI, chìa khóa để triển khai nó nằm ở chất bán dẫn hiệu suất cao, tiêu thụ điện năng thấp”.
