Vào Chủ Nhật đầu tháng Bảy vừa qua, Intel đã tổ chức một sự kiện kỷ niệm việc nâng cấp theo cấp số nhân của ngành công nghiệp chip trong hơn 50 năm qua đã thúc đẩy sự tiến bộ của công nghệ và xã hội như thế nào – và tại đây, nhà sản xuất chip khổng lồ này tuyên bố rằng, điều đó vẫn chưa kết thúc.

“Nó sẽ tiếp tục phát triển.” Jim Keller, chuyên gia bán dẫn mới gia nhập Intel vào năm ngoái với vị trí phó chủ tịch về kỹ thuật silicon, và là người đồng tổ chức bữa tiệc. “Định luật Moore không hề yếu đi.” Ông cho biết thêm.

Tuyên bố này được đưa ra với thông điệp rõ ràng: Intel, huyền thoại ngành chip vốn đang chìm trong rắc rối, vẫn có thể mang lại tăng trưởng lớn cho ngành công nghiệp chip như họ từng làm trong nửa thế kỷ qua. Keller, một chuyên gia kỳ cựu của ngành công nghiệp chip, người đã giúp dịch chuyển quỹ đạo của những hãng như Apple và Tesla trước khi gia nhập Intel.

Ông Jim Keller, chuyên gia kỳ cựu trong ngành chip, từng tham gia thiết kế chip trong hàng loạt công ty, như AMD, Apple và Tesla.

Intel chật vật tìm lại vai trò khi xưa

Cho dù bị đánh mất cơ hội cung cấp chip cho các thiết bị di động, Intel vẫn đang thống trị thị trường chip cho máy chủ của điện toán đám mây, nhưng hai thế hệ chip gần đây nhất của họ đều bị trễ hẹn so với lộ trình ban đầu.

Chưa hết, trong tháng 4 vừa qua, công ty tuyên bố từ bỏ việc phát triển chip không dây 5G, rời xa hoàn toàn khỏi đợt sóng tiếp theo của công nghệ di động và chấm dứt thỏa thuận đưa modem Intel lên iPhone của Apple. Trong tháng tiếp theo, Intel nói với các nhà đầu tư rằng, họ dự kiến biên lợi nhuận trên mỗi sản phẩm sẽ giảm trong vòng hai năm tới.

Những thông tin xấu này không được đưa ra thảo luận trong sự kiện Chủ nhật vừa qua, với chủ đề chính của ngày hôm đó là về Intel và Định luật Moore. Trong nhiều thập kỷ nay, Intel đã duy trì nhịp độ gia tăng bằng cách phát minh ra những vật liệu mới, những kỹ thuật sản xuất mới và thiết kế nên các bóng bán dẫn ngày càng nhỏ hơn. Nhưng cho đến gần đây, nhịp độ này đã chậm lại và tương lai của Intel và ngành điện toán đang trở nên ít gắn kết với nhau hơn.

Các chip 14nm và 10nm của Intel đều ra mắt chậm hơn so với lộ trình ban đầu của công ty.

Thế hệ chip công nghệ mới nhất của công ty trên thị trường là các tiến trình 14nm, đã ra mắt từ năm 2015 đến nay, muộn hơn một năm so với lộ trình. Thế hệ tiếp theo, chip tiến trình 10nm, cũng không kịp ra mắt so với lộ trình ban đầu. Trong khi đó, hãng TSMC đã xuất xưởng các chip với công nghệ tương đương của Intel từ năm ngoái, trên các con chip trong iPhone.

Năm 2016, báo cáo của ITRS, vốn từ lâu đã đã là kim chỉ nam cho ngành bán dẫn trong việc duy trì định luật Moore, đã từ bỏ cách định nghĩa cũ về tiến trình chip và chuyển sang cách mới. Các nhà phân tích và giới truyền thông – thậm chí cả một vài CEO trong ngành bán dẫn – cũng cho rằng thời điểm kết thúc của định luật Moore đã cận kề.

Định luật Moore không chết, nhưng nó sẽ đi theo hướng khác 

Nhưng ông Keller không đồng tình như vậy: “Tiêu đề của cuộc nói chuyện này là “Định luật Moore không chết và bạn sẽ thật ngốc nghếch nếu nghĩ vậy“.” Keller quả quyết rằng Intel có thể tiếp tục tiến tới và cung cấp cho các công ty công nghệ nhiều sức mạnh điện toán hơn nữa. Một phần trong lập luận của ông nằm ở việc định nghĩa lại Định luật Moore.

“Tôi không quan tâm quá nhiều về khía cạnh thu hẹp bóng bán dẫn của Định luật Moore – tôi quan tâm đến các xu hướng công nghệ và vật lý học cũng như siêu hình học xung quanh nó.” Ông Keller cho biết. “Định luật Moore là một ảo tưởng tập thể được chia sẻ bởi hàng triệu người.”

Thiết kế concept của Lakefield, với các lớp bóng bán dẫn được chồng lên nhau.

Ông Keller cho rằng, Intel có thể duy trì ảo tưởng đó, nhưng việc thu nhỏ bóng bán dẫn sẽ chỉ còn là một phần trong đó. Như thường thấy, ông nhấn mạnh đến các nghiên cứu của Intel đối với công nghệ tia siêu cực tím EUV, có thể tạo ra các đường khắc nhỏ hơn nữa trên chip, và những thiết kế bóng bán dẫn nhỏ hơn dựa trên các dây kích thước nano sẽ ra mắt trong những năm 2020 tới đây.

Keller cũng cho rằng Intel sẽ cần đến một số chiến thuật khác, ví dụ xây dựng chip theo chiều dọc, tạo các lớp bóng bán dẫn hoặc chip chồng lên nhau. Ông tuyên bố cách tiếp cận này sẽ giúp giảm mức tiêu thụ điện năng xuống bằng cách rút ngắn khoảng cách giữa các phần khác nhau của con chip.

Ông Keller cho biết, bằng cách sử dụng các dây nano và chồng lớp bóng bán dẫn lên nhau, nhóm của ông đã tìm ra cách đóng gói bóng bán dẫn với mật độ cao hơn 50 lần so với công nghệ chip thế hệ 10nm hiện nay của Intel. Ông cho biết: “Về cơ bản, nó sẽ hiệu quả.”

Trong tháng Một năm nay, Intel từng trình diễn một thiết kế chip mới có tên gọi Lakefield, với nhiều con chip được chồng lên nhau để đưa nhiều sức mạnh tính toán hơn vào trong một không gian cho trước. Công ty cũng đang trên đường chuyển sang hướng đi mới về sản xuất chip – với cách tiếp cận theo phong cách Lego – khi các module, hay còn gọi là chiplet, sẽ được kết hợp lại để làm việc phát triển chip nhanh hơn.

Liệu điều này có nghĩa các tiến bộ chip đó sẽ khó khăn hơn, ít dự đoán được hơn và đắt đỏ hơn trước? Thay vì trả lời câu hỏi đó, ông Keller mô tả tương lai đó khác biệt hơn: “Kỳ quặc hơn và ngầu hơn.”

Theo Nguyễn Hải

Trí Thức Trẻ