Tiến trình nanomet là gì? Tại sao chip 5nm, 7nm lại quan trọng?

Thông thường, ở trong mỗi chiếc điện thoại thông minh đều có một hệ thống vi mạch đóng vai trò xử lý các tác vụ từ mở khóa điện thoại cho đến chạy các ứng dụng. Trong đó, CPU (vi xử lý trung tâm) được coi là thành phần quan trọng nhất.

Hiện nay, những chiếc điện thoại thông minh cao cấp đều dùng những con chip 5nm hoặc 5nm+. Cách đây một vài năm, con số là 6nm và 7nm.

Chip là gì?

Mỗi chiếc điện thoại thông minh đều có một bộ vi xử lý trung tâm (CPU). Bộ phận này cùng với xử lý đồ họa thường được kết hợp cùng nhau để tạo thành vi mạch tích hợp và gọi là chip.

Về cơ bản, CPU được tạo ra với một quy trình càng có số nhỏ có nghĩa là nhà sản xuất đã thu nhỏ các bóng bán dẫn cho phép các có nhiều bóng bán dẫn hơn vào một khu vực nhất định trên tấm silicon làm nguyên liệu của CPU.

Mật độ bóng bán dẫn hiện là mục tiêu của cuộc đua cải tiến CPU. Nhà sản xuất càng có nhiều bóng bán dẫn, bộ xử lý càng có thể thực hiện nhiều phép tính và do đó nó càng mạnh mẽ hơn trong xử lý các công việc trên điện thoại thông minh, máy tính bảng.

Tốc độ cải tiến của CPU hiện đang tuân theo định luật Moore nổi tiếng. Định luật Moore đã dự đoán rằng số lượng bóng bán dẫn trong một mạch tích hợp tăng gấp đôi khoảng hai năm một lần.

Hiện nay, cuộc chạy đua giữa những nhà sản xuất chip xoay quanh việc hạ thấp con số nm. Con số này càng nhỏ, có nghĩa là chip có CPU càng mạnh.

Quy trình nanomet (nm) càng nhỏ thì chip có mạnh hơn không?

Câu trả lời thực tế là không hẳn. Thuật ngữ “nm” là viết tắt của nanomet, một phép đo nhỏ bé bằng một phần tỷ mét. Nó rất nhỏ và đã có lúc các nút quy trình thực sự được đo bằng nanomet thực tế.

Nó thường xác định kích thước của chiều dài cổng bóng bán dẫn và nửa bước kim loại (một nửa khoảng cách giữa điểm đầu của một kết nối kim loại và điểm tiếp theo trên chip), cả hai đều có cùng kích thước.

Tuy nhiên, thực tế đó đã dừng lại vào những năm 90 và kể từ đó, phép đo 'nm' không khác gì một thuật ngữ quảng cáo.

Kích thước 'nm' mới cho thấy rằng đã có một sự cải tiến đáng kể trong công nghệ sản xuất, nhưng nó không liên quan gì đến một phép đo cụ thể mà bạn có thể thực hiện trên chính bộ xử lý. 

Trên thực tế, mật độ bóng bán dẫn trên một đơn vị diện tích mới thực sự mang lại sức mạnh cho CPU. Đó là lý do mà khái niệm này không thực sự nói lên sức mạnh của CPU và chip xử lý. 

Chẳng hạn quy trình 14nm từ năm 2014 của Intel có thể có đến 43,5 triệu bóng bán dẫn trên mỗi milimet vuông. Trong khi đó quy trình 14LPP tương sự của Samsung chỉ có 32,5 triệu.

Gần đây chúng ta có thể thấy quy trình 10nm Tiger Lake và Ice Lake của Intel có thể đạt tới 106,1 triệu bóng nhưng quy trình 7nm của TCSM chỉ đạt 96,49 triệu còn của Samsung là 95,3 triệu. 

Tạm kết 

Như vậy, có thể thấy, nhưng con số quy trình nanomet hiện nay cho thấy mức độ tiến bộ của công nghệ tạo ra CPU - một thành phần quan trọng nhất trên con chip của các thiết bị như máy tính xách tay, máy tính bảng và smartphone.

Tuy nhiên, con số này không đồng nghĩa với việc một chon chip trên thiết bị có khả năng xử lý mạnh hơn. Thay vào đó, người dùng nên quan tâm đến tổng số bóng bán dẫn mà con chip có. Chẳng hạn, chip A15 Bionic mới ra mắt của Apple với quy trình 5nm+ có tới 15 tỉ bóng bán dẫn. Đó là lý do tại sao nọ hiện là con chip mạnh nhất thế giới smartphone.