Bất chấp dùng tiến trình "xịn" nhất của Trung Quốc, chip Kirin 9030 của Huawei vẫn chưa thể bắt kịp ngưỡng 5nm

Theo phân tích mới từ TechInsights, bộ xử lý Kirin 9030 và Kirin 9030 Pro trên dòng Huawei Mate 80 được sản xuất bằng tiến trình N+3 của SMIC – đây hiện là công nghệ chế tạo bán dẫn tiên tiến nhất mà Trung Quốc có trong tay. Tuy nhiên, dù có những bước tiến đáng kể, tiến trình này vẫn chưa thể sánh ngang các công nghệ 5nm thực thụ của TSMC hay Samsung.

Cụ thể, TechInsights xác nhận Kirin 9030 được gia công trên tiến trình N+3, một phiên bản mở rộng và tinh chỉnh từ nền tảng 7nm trước đó của SMIC. Kirin 9030 bản thường được cho là có 12 nhân, trong khi bản Pro lên tới 14 nhân, nhiều hơn đáng kể so với Kirin 9000 tám nhân ra mắt năm 2020 và từng được sản xuất bởi TSMC trên tiến trình 5nm. Việc tăng số lượng nhân mà không làm mức tiêu thụ điện tăng quá mạnh cho thấy Huawei đã tận dụng tốt những cải tiến trong công nghệ chế tạo mới.

Dù vậy, theo đánh giá của SemiAnalysis và TechInsights, N+3 không phải là tiến trình 5nm đúng nghĩa. Nó nằm đâu đó giữa 7nm và 5nm, mang tính “kéo dài” từ thế hệ cũ hơn là một cú nhảy vọt thực sự. Các thông số cốt lõi ở phần transistor như khoảng cách fin hay hình học bóng bán dẫn hầu như không thay đổi đáng kể. Thay vào đó, SMIC đạt được mật độ cao hơn nhờ tối ưu thiết kế kết hợp công nghệ chế tạo (DTCO) và các thủ thuật ở phần kim loại liên kết (BEOL), chủ yếu dựa trên máy in thạch bản DUV thay vì EUV.

Điểm đáng lo ngại nhất, theo TechInsights, nằm ở tỷ lệ hoàn thiện (yield). Việc thu nhỏ mạnh phần kim loại bằng DUV đa lớp đòi hỏi độ chính xác cực cao trong canh chỉnh, và chỉ cần sai lệch nhỏ cũng có thể làm tăng lỗi và giảm sản lượng. Không giống phần transistor, nơi hiệu năng suy giảm từ từ, lỗi ở BEOL có thể khiến yield sụt giảm rất nhanh nếu vượt ngưỡng cho phép. Đây là lý do các chuyên gia nhấn mạnh rủi ro sản xuất hơn là giới hạn về mặt lý thuyết của tiến trình.

Tổng thể, N+3 cho thấy SMIC vẫn có thể tiếp tục tăng mật độ transistor dù không có EUV, nhưng cái giá phải trả là chi phí cao hơn và biên độ an toàn về yield ngày càng hẹp. Trên thực tế, tiến trình này gần với nhóm 7nm/6nm hơn là 5nm. Điều đó cũng cho thấy hướng đi tương lai của SMIC sẽ ít dựa vào việc tiếp tục “thu nhỏ” quang khắc, mà phụ thuộc nhiều hơn vào tối ưu thiết kế, thư viện mật độ cao và xung nhịp thận trọng. Với các thiết bị di động tiêu thụ điện thấp như smartphone, những giới hạn này càng trở nên rõ ràng.

Nói cách khác, Kirin 9030 là một bước tiến quan trọng đối với ngành bán dẫn Trung Quốc trong bối cảnh bị hạn chế công nghệ, nhưng khoảng cách với các tiến trình 5nm hàng đầu thế giới vẫn còn đó, và chưa thể san lấp trong một sớm một chiều.