Từ 26 xuống chỉ còn 3 công ty

Từ những năm 2010, để duy trì “Định luật Moore”, ngành công nghiệp bán dẫn đã chuyển sang một cấu trúc ba chiều mới được gọi là “FinFET” (chi tiết sẽ được giải thích ở chương 2). Có lẽ nhiều người đã từng nghe đến thuật ngữ “Technology Node” — hay còn gọi là nút công nghệ, đại diện cho kích thước gia công nhỏ nhất trong một con chip. Con số càng nhỏ, mức độ thu nhỏ càng cao, và cũng thể hiện sự chuyển giao sang thế hệ mới.

Vào khoảng năm 2002–2003, các node công nghệ ở mức 130 nanomet (1 nanomet = 1/1triệu milimét), và có tới 25 công ty bán dẫn tham gia thị trường toàn cầu. Đến 2004–2006, khi thu nhỏ xuống còn 90 nanomet, 8 công ty đã phải rút khỏi cuộc đua thu nhỏ, chỉ còn lại 18 công ty (xem Biểu đồ 1-7).

Tiếp đó, trong giai đoạn 2006–2008, công nghệ tiến tới 65 nanomet, và đến 2008–2012, hạ xuống 45/40 nanomet, số lượng doanh nghiệp giảm còn 14 công ty. “45/40” là do mỗi hãng có một cách xác định node khác nhau, nên tồn tại sai biệt nhỏ giữa các công ty.

Thực tế, cho đến giai đoạn 45/40 nanomet, các doanh nghiệp Nhật Bản vẫn còn góp mặt trong cuộc đua thu nhỏ này. Tuy nhiên, khi bước sang giai đoạn 2010–2012 với 32/28 nanomet, phần lớn các hãng Nhật đã bị loại khỏi cuộc chơi. Công ty Panasonic là doanh nghiệp Nhật duy nhất còn trụ lại, nhưng đến giai đoạn 2012–2014 (22/20 nanomet) thì cũng không thể theo kịp.

Từ đó, số lượng công ty tiếp tục giảm:

• 2014–2016, ở 16/14 nanomet, chỉ còn 6 công ty.

• 2017–2019, khi đạt đến 10 nanomet, chỉ còn lại 3 cái tên: TSMC, Samsung, và Intel.

Chỉ trong vòng hơn mười năm, số lượng “người chơi” đã bị thu hẹp xuống còn 1/8 so với ban đầu. Hơn nữa, sau đó Intel gặp trở ngại ở 7 nanomet, còn Samsung thì gặp khó trong việc nâng cao tỷ lệ thành phẩm (yield) ở 5 nanomet. Trong khi đó, TSMC lại là hãng vượt qua sớm nhất các cột mốc 5 nanomet và 3 nanomet, gần như độc chiếm lĩnh vực sản xuất bán dẫn tiên tiến nhất thế giới. Cần lưu ý rằng, trước đây các “node công nghệ” biểu thị kích thước vật lý thực tế được sử dụng trong con chip. Nhưng kể từ thế hệ 32/28 nanomet trở đi, quá trình thu nhỏ vật lý đã bắt đầu bão hòa.

Hiện nay, các node công nghệ chỉ còn mang tính chất “thương mại”, được dùng để biểu thị một thế hệ mới nhỏ hơn khoảng 0,7 lần so với thế hệ trước — chứ không còn phản ánh kích thước thật trong chip. Nói cách khác, dù gọi là thế hệ 5 nanomet hay 3 nanomet, thì bên trong chip hoàn toàn không có phần nào thực sự đạt đến kích thước 5 hay 3 nanomet cả.