Quy trình sản xuất 14A của Intel sẽ tốn kém hơn 18A do công nghệ EUV High-NA

Lộ trình sản xuất chất bán dẫn của Intel đang đối mặt với thách thức chi phí đáng kể khi công ty chuẩn bị công nghệ quy trình thế hệ tiếp theo 14A. Nhà sản xuất chip đã xác nhận rằng nút sản xuất lớp 1.4nm sắp tới sẽ đắt đỏ hơn để sản xuất so với công nghệ 18A hiện tại, chủ yếu do việc áp dụng thiết bị lithography tiên tiến.

Công nghệ EUV High-NA thúc đẩy tăng chi phí

Động lực chính đằng sau việc tăng chi phí là quyết định của Intel triển khai máy lithography Twinscan EXE:5200B High-NA thế hệ tiếp theo của ASML. Những hệ thống tiên tiến này có quang học khẩu độ số 0.55 và đại diện cho một bước nhảy vọt công nghệ đáng kể so với thiết bị hiện tại. David Zinsner, Giám đốc Tài chính của Intel, đã đề cập đến mối quan ngại về chi phí này tại Hội nghị TMT Toàn cầu 2025 của Citi, tuyên bố rằng mặc dù khoản đầu tư không cao hơn một cách đáng kể, chi phí wafer chắc chắn sẽ tăng do các công cụ EUV High-NA cần thiết cho sản xuất 14A.

So sánh chi phí: Hệ thống EUV High-NA và Low-NA

Cải thiện hiệu suất biện minh cho chi phí cao hơn

Bất chấp chi phí tăng, Intel kỳ vọng những cải thiện hiệu suất đáng kể từ quy trình 14A. Công ty dự báo rằng 14A sẽ mang lại hiệu suất trên mỗi watt tốt hơn 15% đến 20% so với 18A, hoặc thay vào đó cung cấp mức tiêu thụ điện năng thấp hơn 25% đến 35%. Những cải thiện này xuất phát từ một số đổi mới công nghệ, bao gồm RibbonFET 2, một cấu trúc transistor gate-all-around được cải tiến, và PowerDirect, một mạng cung cấp điện mặt sau kết nối điện trực tiếp đến các thành phần source và drain của transistor.

Cải thiện hiệu năng Intel 14A so với 18A

• Hiệu năng trên mỗi watt: Cải thiện 15-20%
• Tiêu thụ điện năng: Giảm 25-35%
• Các công nghệ chính: RibbonFET 2, cung cấp điện mặt sau PowerDirect, Turbo Cells

Khả năng và chi phí lithography tiên tiến

Các hệ thống EUV High-NA của ASML đại diện cho một tiến bộ lớn trong độ chính xác sản xuất chất bán dẫn. Những máy này có thể đạt độ phân giải 8nm trong một lần phơi sáng, so với độ phân giải 13.5nm của các công cụ EUV Low-NA hiện tại. Trong khi các hệ thống hiện có có thể đạt độ phân giải tương tự thông qua double patterning, cách tiếp cận này làm tăng độ phức tạp của quy trình và giảm tỷ lệ thành công. Sự vượt trội về công nghệ đi kèm với mức giá cao cấp 380 triệu đô la Mỹ cho mỗi hệ thống EUV High-NA, cao hơn đáng kể so với chi phí 235 triệu đô la Mỹ của các máy EUV Low-NA hiện tại.

Sự phụ thuộc vào khách hàng bên ngoài

Intel đối mặt với thách thức kinh doanh quan trọng liên quan đến chi phí phát triển 14A. Công ty thừa nhận rằng nếu không đảm bảo được khách hàng foundry bên ngoài, việc biện minh cho nút 14A đắt đỏ trở nên ngày càng khó khăn. Zinsner nhấn mạnh rằng trong khi các bộ phận sản phẩm nội bộ của Intel sẽ là khách hàng chính cho 14A, tổng nhu cầu phải đạt đến mức tạo ra lợi nhuận hợp lý cho các cổ đông. Công ty trước đó đã chỉ ra rằng họ có thể làm chậm hoặc từ bỏ hoàn toàn việc phát triển 14A nếu không thu hút được khách hàng bên ngoài đáng kể.

Các Đổi Mới Chủ Chốt của Intel 14A

• RibbonFET 2: Cấu trúc transistor gate-all-around được nâng cấp
• PowerDirect: Mạng lưới cung cấp điện mặt sau kết nối trực tiếp với nguồn và cực thoát của transistor
• Turbo Cells: Các tế bào công suất cao, chiều cao kép để tối ưu hóa tần số CPU và GPU được cải thiện

Ràng buộc chiến lược và cam kết của chính phủ

Tính linh hoạt của Intel trong các quyết định phát triển 14A bị hạn chế bởi các thỏa thuận với chính phủ Mỹ. Theo các điều khoản của việc chuyển đổi tài trợ thành vốn chủ sở hữu, Intel phải duy trì ít nhất 51% quyền kiểm soát Intel Foundry trong năm năm tới. Yêu cầu này có hiệu lực ngăn chặn công ty tách riêng hoạt động foundry và có thể buộc phải hoàn thành việc phát triển 14A bất kể thành công trong việc thu hút khách hàng bên ngoài. Ràng buộc này tạo thêm áp lực để làm cho nút đắt đỏ này khả thi về mặt thương mại thông qua cả nhu cầu nội bộ và bên ngoài.