Khoa học - Công nghệ
Huawei hé lộ lộ trình chip 1.4nm: Giải pháp LogicFolding 3D phá vỡ giới hạn công nghệ
Huawei đặt mục tiêu sản xuất chip mật độ 1.4nm vào năm 2031 bằng phương pháp LogicFolding 3D, thay thế Định luật Moore bằng Định luật Mở rộng Tau để vượt qua các hạn chế công nghệ.
Tại hội thảo về chất bán dẫn diễn ra ở Guangzhou, Huawei đã công bố đột phá công nghệ mới nhằm sản xuất các dòng chip cao cấp có mật độ bóng bán dẫn tương đương quy trình 1,4 nm vào năm 2031. Đây được xem là bước đi chiến lược của tập đoàn công nghệ Trung Quốc trong bối cảnh bị hạn chế tiếp cận các thiết bị quang khắc siêu cực tím (EUV) tiên tiến nhất thế giới.
Định luật Mở rộng Tau: Thay thế lối tư duy cũ về bán dẫn
Đại diện Huawei khẳng định ngành công nghiệp chip không thể tiếp tục phụ thuộc hoàn toàn vào Định luật Moore. Khi bóng bán dẫn đã đạt đến kích thước chỉ còn vài nguyên tử, việc thu nhỏ vật lý để nâng cao hiệu suất điện toán đã chạm tới giới hạn vật lý. Thay vào đó, Huawei 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.
Công nghệ LogicFolding 3D: Giải bài toán thiếu máy quang khắc
Ông He Tingbo, người phụ trách mảng bán dẫn của Huawei, cho biết đơn vị này đã phát triển thiết kế đột phá mang tên LogicFolding cho thế hệ chip Kirin mới. Thay vì cố gắng thu nhỏ bóng bán dẫn bằng các máy quang khắc siêu cực tím mà Trung Quốc không thể tiếp cận, Huawei thực hiện "gấp" các mạch 2D truyền thống thành cấu trúc 3D thẳng đứng.
Phương pháp này tương tự như việc xếp chồng nhiều lớp chip lên nhau, giúp rút ngắn hệ thống dây dẫn bên trong và cải thiện đáng kể hiệu năng vận hành. Đây là giải pháp sáng tạo để tối ưu hóa sức mạnh xử lý dựa trên hạ tầng sản xuất hiện có tại nội địa.
Lộ trình ứng dụng và thực tiễn sản xuất
Theo công bố, lộ trình ứng dụng công nghệ mới của Huawei được xác định cụ thể như sau:
- Chip Kirin: Dự kiến ra mắt cuối năm nay trên các dòng điện thoại thông minh, là sản phẩm đầu tiên ứng dụng thiết kế LogicFolding.
- Chip Ascend: Sẽ áp dụng cấu trúc 3D vào năm 2030, phục vụ các cụm AI lớn trong các trung tâm dữ liệu.
- Kết quả thực nghiệm: Trong 6 năm qua, bộ phận chip của Huawei đã thiết kế và sản xuất hàng loạt 381 loại chip dựa trên Định luật Mở rộng Tau.
Thách thức về kỹ thuật và mục tiêu tự chủ
Dù đạt được những bước tiến quan trọng, Huawei thừa nhận phương pháp tiếp cận mới vẫn đối mặt với nhiều khó khăn. Việc chế tạo các công cụ thiết kế mới (EDA) phù hợp với cấu trúc 3D và quản lý vấn đề quá nhiệt trên các thiết bị di động cũng như trung tâm dữ liệu AI là những bài toán lớn cần giải quyết.
Tuy nhiên, với mức đầu tư nghiên cứu và phát triển (R&D) lên tới 25,07 tỷ USD mỗi năm, nhà sáng lập Nhậm Chính Phi tin tưởng các giải pháp điện toán di động và AI của hãng sẽ đủ sức cạnh tranh với các đối thủ Mỹ trong thập kỷ tới. Sự hồi phục của Huawei bắt đầu từ năm 2023 với mẫu Mate 60 Pro cho thấy khả năng tiến bộ nhanh chóng của hãng mà không cần phụ thuộc vào TSMC.
| Thông số/Mục tiêu | Chi tiết công nghệ Huawei |
|---|---|
| Quy trình mục tiêu | Tương đương 1,4 nm vào năm 2031 |
| Phương pháp cốt lõi | LogicFolding (Cấu trúc 3D thẳng đứng) |
| Định luật dẫn dắt | Định luật Mở rộng Tau |
| Ngân sách R&D | 25,07 tỷ USD/năm |
Thông tin này đang thu hút sự chú ý lớn từ giới công nghệ toàn cầu. Nhiều chuyên gia nhận định rằng các lệnh hạn chế từ phương Tây đang vô tình thúc đẩy tinh thần đổi mới và nỗ lực tự chủ chuỗi cung ứng bán dẫn tại Trung Quốc.