Thiết kế chip mới từ Samsung & IBM sẽ giúp thời lượng pin smartphone lên đến 1 tuần

Tại hội nghị IEDM diễn ra ở San Francisco, Samsung và International Business Machines (IBM) vừa giới thiệu một thiết kế xếp chồng transistor mới. Đây rõ ràng là một sự kết hợp thú vị: IBM là một trong những công ty đứng sau sự trỗi dậy của máy tính, trong khi Samsung lại là nhà sản xuất smartphone lớn nhất thế giới, đồng thời cũng là một trong những nhà sản xuất chip và thiết bị điện tử lớn nhất thế giới.

Thiết kế bán dẫn mới sẽ áp dụng cách xếp chồng transistor trên một con chip theo chiều dọc. Kiến trúc mới đó sẽ được bổ sung các Vertical Transport Field Effect Transistors (VTFET), tức là những transistor sẽ nằm vuông góc với nhau và dòng điện chạy qua chúng theo phương thẳng đứng. Thực tế, trong các bộ xử lý và SoC hiện tại, các transistor được đặt phẳng theo chiều ngang trên bề mặt và dòng điện sẽ chạy từ bên này sang kia. Loại transistor mới này sẽ giúp mật độ những thành phần đó trên mỗi chip trở nên dày đặc hơn so với các kiến trúc ở hiện tại. Do đó, nó sẽ cải thiệu hiệu năng cũng như độ hiệu quả sử dụng năng lượng.

Samsung và IBM muốn mở rộng Định luật Moore vượt ra khỏi ngưỡng nm cũng như lãng phí ít năng lượng hơn trong quá trình này. Hai gã khổng lồ tuyên bố rằng nó sẽ tăng hiệu năng lên gấp đôi hoặc sử dụng ít năng lượng hơn 85% so với các con chip sử dụng transistor FinFET hiện tại.

Samsung và IBM là hai trong số những công ty đầu tiên công bố công nghệ mới. Tuy nhiên, họ không phải là duy nhất. Một gã khổng lồ khác trong ngành chip, Intel, cũng đang nghiên cứu về những con chip xếp chồng lên nhau nhằm tiết kiệm diện tích. Mục tiêu của Intel cũng là giảm độ dài liên kết và tiết kiệm năng lượng hơn nhằm giúp con chip hiệu quả hơn cũng như hoạt động tốt hơn. Intel đặt mục tiêu hoàn thiện thiết kế cho những con chip quy mô angstrom này vào năm 2024. Nó sẽ xuất hiện trong tiến trình “Intel 20A” của công ty cùng các transistor RibbonFET.

Điều thú vị là IBM và Samsung cũng đưa ra những tuyên bố táo bạo khi đề cập đến các lợi ích của công nghệ này. Theo hai công ty, một ngày nào đó, tiêu chuẩn mới có thể cho phép smartphone sử dụng được cả tuần với chỉ 1 lần sạc. Điều đó thực sự ấn tượng trong một thế giới mà chúng ta cần sạc những chiếc smartphone siêu đắt đỏ hàng ngày. Họ cũng xác nhận rằng nó có thể thực hiện một số tác vụ nhất định cần đến sức mạnh, chẳng hạn như đào tiền điện tử, với mức tiêu thụ điện năng hiệu quả hơn. Do đó, chúng sẽ ít tác động đến môi trường hơn.

Đáng tiếc, IBM và Samsung lại không tiết lộ khi nào thiết kế này sẽ được triển khai thương mại. Tuy nhiên, không quá bất ngờ khi phải vài năm nữa, công nghệ này mới trở thành hiện thực. Hiện tại, thế giới mới chỉ đạt đến tiến trình 4nm và chúng ta vẫn đang chờ các công ty thử nghiệm 3nm cũng như 1nm trước khi phá vỡ rào cản.