Samsung, IBM hợp tác phát triển thiết kế chip mới, cho phép tuổi thọ pin kéo dài đến 1 tuần trên smartphone

Khi các thiết bị di động ngày càng trở nên mạnh mẽ hơn về cả cấu hình lẫn tính năng, việc có một thời lượng pin đủ tốt để đáp ứng nhu cầu năng lượng từ phần cứng đang trở thành thách thức khó khăn đối với hầu hết các nhà sản xuất hiện nay. Pin đang là “vùng trũng” trong thế lĩnh vực công nghệ nói chung, và đó là lý do tại sao các hãng không tiếc tiền đầu tư phát triển các giải pháp tối ưu hiệu quả sử dụng điện năng trên smartphone.

Samsung và IBM vừa chính thức công bố một thỏa thuận hợp tác chung cực kỳ triển vọng trong lĩnh vực sản xuất bán dẫn. Trong đó, cả hai sẽ cùng phát triển một kiến trúc mới cho công nghệ thiết kế bóng bán dẫn, với mực địch hàng đầu là tối ưu triệt để mức độ tiêu thụ điện năng tổng thể của bộ xử lý.

Có tên gọi Vertical Transport Field Effect Transistors (VTFET), thiết kế mới này được kỳ vọng có khả năng mang lại hiệu suất cải thiện gấp hai lần, hoặc giảm 85% mức tiêu thụ điện năng so với thiết kế finFET đang được sử dụng phổ biến bởi các công ty sản xuất chất bán dẫn hàng đầu hiện nay. Nếu kết quả thực tế đúng với kỳ vọng, thiết kế chip mới này sẽ cho phép thời lượng pin kéo dài đến cả tuần trên điện thoại thông minh.

Hiện tại trên các quy trình sản xuất truyền thống, bóng bán dẫn thường được chế tạo để nằm phẳng trên bề mặt của chất bán dẫn. Nhưng đối với công nghệ VTFET, thiết kế mới này sẽ xếp chồng các bóng bán dẫn lên nhau, cho phép dòng điện chạy lên xuống theo phương thẳng đứng, thay vì bố cục nằm ngang cạnh nhau mà các nhà sản xuất chip hiện đang sử dụng.

“Quy trình VTFET sẽ giải quyết nhiều rào cản đối với hiệu suất và những hạn chế trong việc mở rộng Định luật Moore, khi các nhà thiết kế chip cố gắng đóng gói nhiều bóng bán dẫn hơn vào một không gian cố định. Nó cũng ảnh hưởng đến các điểm tiếp xúc của bóng bán dẫn, hỗ trợ dòng điện lớn hơn với ít năng lượng lãng phí hơn”.

Như đã đề cập, điểm nổi bật của thiết kế VTFET nằm ở lợi ích kép” trong việc cải thiện cùng lúc cả hiệu suất xử lý cũng như mức tiêu thụ điện năng cho con chip. Trước đó, IBM cũng đã công bố thiết kế chip 2nm đầu tiên trên thế giới. Tuy nhiên đây nhiều khả năng là giới hạn cuối cùng của thiết kế bóng bán dẫn nằm ngang finFET. Do đó, không quá khi nói rằng thiết kế xếp dọc VTFET chính là tương lai của ngành công nghiệp bán dẫn nói chung.

Tất nhiên mọi thứ mới chỉ đang trong giai đoạn phát triển, nhưng triển vọng thực tế là cực kỳ lớn. Với tiềm năng của cả IBM và Samsung, VTFET hoàn toàn có thể sớm trở thành sự thật, và tương lai của các sản phẩm di động với thời lượng pin dài ngày có lẽ không còn xa.