Ngay từ đầu năm 2025, TSMC 2nm đã trở thành tâm điểm của ngành Công Nghệ Bán Dẫn nhờ sức hút chưa từng có từ các tên tuổi lớn như Apple, NVIDIA, AMD và hàng loạt đối tác toàn cầu. Quy trình này không chỉ ghi nhận nhu cầu vượt xa tiến trình 3nm trước đây, mà còn hứa hẹn tạo ra một “cơn sốt vàng” mới cho TSMC nhờ những cải tiến mạnh mẽ về hiệu suất, tiết kiệm năng lượng và khả năng mở rộng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Đột phá công nghệ Gaafet và Nanosheet Transistor: Nền tảng thành công của TSMC 2nm
TSMC 2nm là tiến trình đầu tiên của TSMC ứng dụng công nghệ Gaafet (Gate-All-Around Field-Effect Transistor) dạng Nanosheet Transistor thay thế cho FinFET truyền thống, mở ra bước nhảy vọt về hiệu suất và tiết kiệm năng lượng. Gaafet cho phép tối ưu transistor theo hai hướng: nâng cao hiệu năng hoặc giảm điện năng tiêu thụ, đáp ứng linh hoạt nhu cầu của từng sản phẩm và khách hàng. Đặc biệt, nhờ khả năng điều chỉnh độ rộng kênh (channel width), các nhà thiết kế chip có thể tinh chỉnh thiết kế vi mạch để đạt được sự cân bằng tối ưu giữa sức mạnh xử lý và hiệu suất năng lượng.
Bên cạnh đó, công nghệ N2 NanoFlex DTCO (Design Technology Co-Optimization) giúp các nhà sản xuất linh hoạt hơn, tạo nên các cell ngắn (tiết kiệm diện tích, tăng hiệu quả năng lượng) hoặc cell cao (tối ưu hiệu năng). Tính năng sáu mức điện áp ngưỡng (6-Vt), kết hợp thế hệ dipole n và p, giúp kiểm soát hoạt động transistor chính xác hơn, nâng cao hiệu suất tổng thể của chip.
So sánh TSMC 2nm và 3nm: Hiệu suất vượt trội, mở rộng ứng dụng toàn cầu
TSMC 2nm mang lại nhiều lợi ích thực tiễn vượt trội so với quy trình 3nm. Theo công bố tại hội nghị IEEE IEDM, quy trình mới cho phép giảm tiêu thụ điện năng từ 24% đến 35%, tăng hiệu suất lên tới 15% ở cùng mức điện áp và tăng mật độ transistor 1.15 lần. Đặc biệt, hiệu suất năng lượng ở điện áp thấp (0.5-0.6V) được cải thiện đáng kể, giúp tăng tần số hoạt động thêm 20% và giảm điện năng tiêu thụ ở chế độ chờ đến 75%. Những ưu thế này biến TSMC 2nm thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng AI, điện toán đám mây, thiết bị di động thế hệ mới và các sản phẩm đòi hỏi hiệu suất cao, tiết kiệm năng lượng.
Về nhu cầu thị trường, Apple là khách hàng lớn nhất của TSMC 2nm, dự kiến ứng dụng cho dòng iPhone 18. NVIDIA sẽ tích hợp tiến trình này vào dự án Vera Rubin, còn AMD đã đi đầu khi công bố sử dụng TSMC 2nm cho dòng CPU Zen 6 Venice. Đây là dấu hiệu cho thấy các hãng công nghệ hàng đầu đều đặt niềm tin vào tiềm năng của TSMC 2nm để thúc đẩy đổi mới sản phẩm, tạo ra lợi thế cạnh tranh vượt trội.
TSMC 2nm cũng ghi nhận sản lượng ấn tượng, dự kiến đạt khoảng 50.000 wafer vào cuối năm 2025 và có thể tăng gấp ba lần vào năm 2027. Đặc biệt, kế hoạch mở rộng sản xuất tại Arizona (Mỹ) vào năm 2028 giúp TSMC củng cố chuỗi cung ứng toàn cầu, giảm phụ thuộc vào một khu vực duy nhất và đáp ứng tốt hơn nhu cầu gia tăng từ các đối tác quốc tế.
Tổng kết: TSMC 2nm đang xác lập vị thế dẫn đầu trong ngành Công Nghệ Bán Dẫn nhờ đột phá Gaafet, Nanosheet Transistor, khả năng tiết kiệm điện vượt trội, tăng hiệu suất và mật độ transistor. Sự quan tâm mạnh mẽ từ Apple, NVIDIA, AMD cùng các đối tác lớn cho thấy quy trình này sẽ tạo ra làn sóng đổi mới sản phẩm, thúc đẩy phát triển các ứng dụng AI, điện toán đám mây, thiết bị di động thế hệ mới. Với lộ trình mở rộng sản xuất tại nhiều khu vực, TSMC 2nm không chỉ giúp TSMC giữ vững ngôi vương mà còn định hình tương lai ngành bán dẫn toàn cầu.