Nhà máy Intel bàn giao những bộ vi xử lý đầu tiên từ thiết bị trị giá 380 triệu USD

Intel đã ghi danh là đơn vị tiên phong trong việc chế tạo chip thương mại bằng dòng máy quang khắc siêu cực tím (EUV) tích hợp hệ thống khẩu độ số lớn High-NA do tập đoàn ASML cung ứng.

Bộ phận gia công bán dẫn Intel Foundry vừa công bố một thông tin quan trọng: "một lượng nhỏ" linh kiện thuộc dòng Core Ultra thế hệ thứ 3, mang danh xưng kỹ thuật Panther Lake, đã được hoàn thiện và xuất xưởng từ cơ sở sản xuất đặt tại bang Oregon (Mỹ). Những con chip này được phát triển dựa trên tiến trình công nghệ tiên tiến 18A (tương đương với kích thước 2 nm) và trực tiếp ứng dụng thiết bị quang khắc High-NA thế hệ mới của ASML.

Các kỹ sư ASML bên máy High-NA EUV trong ảnh công bố hôm 9/2/2024. Ảnh: ASML

Sức mạnh vượt trội từ cỗ máy chế tạo chip 150 tấn

Công nghệ quang khắc siêu cực tím có khẩu độ số lớn (High-NA EUV) đại diện cho bước tiến đột phá do ASML nghiên cứu, lắp đặt bên trong dòng máy Twinscan EXE:5000. Hệ thống cơ khí khổng lồ này sở hữu tổng trọng lượng lên tới khoảng 150 tấn, tương đương với tải trọng của hai chiếc phi cơ dân dụng Airbus A320, và đi kèm mức giá đầu tư đắt đỏ 380 triệu USD.

Theo báo cáo từ chuyên trang Interesting Engineering, doanh nghiệp công nghệ của Hà Lan mới chỉ cung cấp hai thiết bị này ra thị trường toàn cầu. Trong đó, một hệ thống được chuyển giao cho Intel vào giai đoạn cuối năm 2023, và chiếc máy còn lại được cho là thuộc sở hữu của TSMC. Đại diện truyền thông của ASML, bà Monique Mols, tiết lộ rằng quy trình đóng gói vận chuyển và định hình lắp đặt cho mỗi thiết bị cần tới 250 thùng chứa chuyên dụng cùng sự phối hợp triển khai liên tục suốt nửa năm của 250 kỹ sư chuyên môn.

Nguyên lý vận hành và ưu thế công nghệ của High-NA EUV

Về cơ bản, quang khắc là quá trình định hình và khắc các sơ đồ mạch phức tạp lên lớp phủ nhạy sáng của tấm wafer silicon. Thao tác này được thực hiện bằng cách chiếu luồng ánh sáng qua tấm mặt nạ bằng thủy tinh có vẽ sẵn sơ đồ vi mạch. Để thu nhỏ kích thước mạch điện tử, các kỹ sư bắt buộc phải dùng nguồn sáng có bước sóng cực ngắn, và tia siêu cực tím EUV chính là giải pháp kỹ thuật tối tân nhất ở thời điểm hiện tại.

Việc nâng cấp chỉ số khẩu độ số giúp chùm tia EUV được khuếch đại rộng hơn trước khi tiếp xúc trực tiếp với bề mặt tấm silicon. Khi biên độ chùm tia mở rộng, năng lượng chiếu sáng sẽ gia tăng mạnh mẽ, từ đó cải thiện đáng kể độ sắc nét của đường vẽ mạch và nâng cao mật độ bóng bán dẫn. ASML cho biết, dòng máy High-NA EUV đại diện cho thiết bị quang khắc đầu tiên toàn cầu nâng thông số quang học chiếu khẩu độ số lên mức tối ưu 0,55 NA. Nhờ đó, máy có khả năng tạo ra các đường dẫn mạch siêu mảnh chỉ đạt độ dày 8 nm, thu gọn kích thước gấp 1,7 lần và gia tăng mật độ linh kiện lên tới 2,9 lần so với thế hệ máy EUV trước đây.

Bước chuyển mình từ thử nghiệm sang ứng dụng thực tiễn

Cột mốc công bố từ phía Intel đã khẳng định sự dịch chuyển thành công của công nghệ High-NA EUV từ giai đoạn nghiên cứu phòng thí nghiệm sang dây chuyền sản xuất thương mại thực tế. Đại diện của cả Intel lẫn ASML chia sẻ thêm rằng, kỹ thuật tiên tiến này đang được áp dụng giới hạn trên một vài lớp vật liệu của chip nhằm thu thập dữ liệu vận hành và hiệu chỉnh các thông số hệ thống. Việc này tạo bước đệm chuẩn bị trước khi mở rộng quy mô sản xuất trên các dây chuyền thế hệ mới, hướng tới việc tăng cường hiệu suất, tối ưu mật độ bóng bán dẫn và linh hoạt hóa quy trình chế tạo.

Phát biểu về sự kiện này, ông Naga Chandrasekaran, Phó chủ tịch điều hành kiêm Tổng giám đốc của Intel Foundry, nhận định rằng cột mốc lịch sử này minh chứng cho sự phối hợp kỹ thuật sâu sắc giữa đội ngũ Intel và ASML. Đồng thời, kết quả này chứng tỏ năng lực tích hợp giải pháp High-NA EUV vào các chuỗi sản xuất chất bán dẫn hiện đại với quy mô công nghiệp lớn.

Trước đó, ban lãnh đạo ASML cũng từng khẳng định hệ thống High-NA EUV đóng vai trò hạt nhân trong kỷ nguyên trí tuệ nhân tạo. Cựu CEO ASML, ông Peter Wennink, chia sẻ với hãng tin Reuters vào năm ngoái rằng các công nghệ AI luôn đòi hỏi khả năng xử lý dữ liệu và dung lượng lưu trữ cực kỳ lớn. Mục tiêu này hoàn toàn bất khả thi nếu thiếu đi sự hỗ trợ từ ASML cùng các sản phẩm do công ty nghiên cứu. Ông cũng nhấn mạnh trí tuệ nhân tạo đang là động lực thúc đẩy chính cho kết quả kinh doanh của tập đoàn.

Động lực tăng trưởng mới của gã khổng lồ công nghệ Mỹ

Intel đang nhận được những phản hồi đầy lạc quan từ giới đầu tư tại thị trường tài chính Phố Wall sau hàng loạt cải tổ chiến lược mạnh mẽ từ khi CEO Lip-Bu Tan tiếp quản vị trí điều hành vào năm ngoái. Gần đây nhất, thương hiệu này đã công bố việc đưa vào chạy thử nghiệm dòng chip 18A-P thế hệ mới. Trợ lực tăng trưởng của tập đoàn còn được củng cố vững chắc nhờ khoản đầu tư từ chính phủ Mỹ với việc nắm giữ 10% cổ phần doanh nghiệp vào tháng 8/2025. Bên cạnh đó, nhiều đối tác công nghệ lớn tại Mỹ cũng tích cực rót vốn vào Intel, điển hình như Nvidia với khoản đầu tư trị giá 5 tỷ USD, hay Apple được cho là đã thống nhất các điều khoản ban đầu về việc hợp tác gia công vi xử lý.

Cảm ơn quý độc giả đã dành thời gian theo dõi bài viết này. Hãy tiếp tục khám phá thêm nhiều thông tin công nghệ chuyên sâu và thú vị thông qua danh sách các chủ đề gợi ý ngay bên dưới.

• Intel cần vài năm mới có thể sản xuất chip cho Apple tại Mỹ
• Tổng thống Trump: Apple bắt tay Intel sản xuất chip tại Mỹ
• Intel bắt đầu sản xuất thử chip 18A-P tiên tiến nhất
• Intel đã sản xuất hơn bốn tỷ đơn vị sản phẩm tại Việt Nam