Định luật Moore sẽ không còn đúng do sức ép từ giới hạn vật lý của chip

Yến Chi
22/12/2021 15:40
D

Các chuyên gia lo ngại Định luật Moore, đề cập đến sức mạnh chip sẽ nhân đôi sau mỗi hai năm, có thể không còn đúng thời gian tới do lực cản từ giới hạn vật lý của chíp.

Trong quá trình phát triển các bộ vi xử lý (linh hồn của máy tính, điện thọai và các thiết bị điện tử), định luật Moore thường được sử dụng để đánh giá tốc độ phát triển của công nghệ (kích thước tới hạn của linh kiện, mật độ linh kiện trên một đơn vị diện tích, tốc độ của các bộ vi xử lý…). Định luật Moore gắn liền với thời kì hoàng kim của công nghệ vi điện tử, của bán dẫn Silic.

Khi kích thước tới hạn của công nghệ giảm dần tới kích thước tới hạn của vật lý (kích thước nguyên tử, phân tử), một câu hỏi đặt ra là liệu định luật Moore có còn nghiệm đúng nữa không, liệu các tiến bộ trong công nghệ nano, trong lĩnh vực vật liệu điện tử có đảm bảo cho sự ra đời của các bộ vi xử lý tốc độ ngày càng cao hơn không. Các chuyên gia lo ngại Định luật Moore, đề cập đến sức mạnh chip sẽ nhân đôi sau mỗi hai năm, có thể không còn đúng thời gian tới.

Khủng hoảng chip toàn cầu đã ảnh hưởng đến dây chuyền sản xuất lẫn chuỗi cung ứng trên khắp các lĩnh vực, từ ôtô cho đến máy chơi game, máy tính, điện thoại. Tuy nhiên, thách thức mà ngành công nghiệp bán dẫn đang phải đối mặt không chỉ là tình trạng thiếu chip, mà còn cả về sức mạnh xử lý.

Hình ảnh chip silicon.


Tầm quan trọng của Định luật Moore

Năm 1965, nhà đồng sáng lập hãng Intel là Gordon Moore đăng bài viết dự báo số bóng bán dẫn (transistor) trên mạch tích hợp sẽ tăng gấp đôi theo chu kỳ 18 tháng. Phát hiện này trở thành nền móng cho một dự báo khác: việc nhân đôi số bóng bán dẫn đồng nghĩa với việc tăng gấp đôi hiệu suất của CPU theo chu kỳ tương tự.

Từ đó, Định luật Moore ra đời và đã chứng minh sự đúng đắn trong hơn 50 năm qua. Định luật được đánh giá là bước ngoặt trong ngành công nghệ điện tử, tạo động lực phát triển cho nhiều lĩnh vực, từ kinh tế, sản xuất, dịch vụ... tới công nghiệp, truyền thông, mở đường cho nhiều lĩnh vực kinh doanh mới ra đời như thương mại điện tử, mạng xã hội và thiết bị di động.

Theo Giáo sư Erica Fuchs tại Đại học Carnegie Mellon ở Pittsburgh, Định luật Moore và những phát minh được tạo ra từ đó đã đóng góp tới một nửa cho tăng trưởng kinh tế ở Mỹ và thế giới.

Giáo sư David Jorgensen của Đại học Harvard còn đánh giá cao hơn với 70%. Tuy nhiên, cuộc khủng hoảng chip thời gian qua có thể là nguy cơ khiến Định luật không còn đúng trong tương lai.

Rào cản vật lý

Những năm qua, các nhà sản xuất vi mạch luôn tìm cách thu nhỏ bóng bán dẫn đến kích thước được cho là "không tưởng". Các tiến bộ kỹ thuật đã giúp bộ xử lý ngày càng nhanh và mạnh hơn, thách thức những dự đoán trước đó rằng Định luật Moore sắp đi đến giới hạn. Nhưng với cuộc khủng hoảng chip trước mắt, vấn đề có thể đến sớm hơn.

Cách đây khoảng một thập kỷ, thị trường có hàng chục nhà sản xuất vi mạch tiên tiến, nhưng hiện chỉ còn một số công ty đáng chú ý. Trong đó, TSMC và Samsung đang đạt bước tiến lớn nhất với chip 5 nm. Dù vậy, những công ty này được đánh giá khó có thể đạt tiến bộ lớn hơn nữa trong tương lai vì rào cản vật lý.

"Chúng ta đang gặp phải những giới hạn đi ngược lại quy luật vật lý. Bạn có thể đạt kích thước vật chất nhỏ dần theo thời gian, nhưng sẽ phải dừng chân ở mức nguyên tử của vật chất - thứ không thể phân chia được nữa", Wayne Lam, nhà phân tích tại CCS Insight, nhận xét.

Giáo sư John Van Reenen của Đại học London cũng cho rằng Định luật Moore vẫn đúng trong thời gian qua nhờ sự cố gắng của doanh nghiệp bán dẫn. "Định luật Moore không giống như một quy luật tự nhiên. Nó xuất phát từ Intel. Intel và các công ty khác đã đổ rất nhiều tiền để nghiên cứu và cải tiến liên tục. Sẽ rất khó khăn để duy trì điều đó", Reenen nói.

Cũng theo các chuyên gia, trong phần lớn thời gian tồn tại của Định luật Moore, chi phí cho mỗi bóng bán dẫn giảm xuống nhờ quá trình sản xuất hiệu quả hơn. Nhưng vài năm gần đây, chi phí có dấu hiệu tăng lên, nghĩa là đã đến lúc những cải tiến về hiệu suất không xứng với giá bán của chúng.

Các nhà sản xuất thời gian qua đã lên kế hoạch ngăn sự kết thúc của Định luật Moore. Đầu tháng này, Intel tiết lộ quy trình chip mới, trong đó "xếp chồng" bóng bán dẫn, tức biến chip thiết kế dạng 2D thành chip 3D, giúp tăng 50% sức mạnh xử lý. Samsung và IBM ra thông báo tương tự với chip mới có thể giảm điện năng tiêu thụ tới 85%, giúp smartphone có tuổi thọ pin một tuần thay vì một ngày như hiện tại.

Theo nguồn tin từ chuỗi cung ứng, các công ty sản xuất vi mạch đang đặt cược rằng nhu cầu cải tiến hiệu suất chip sẽ tiếp tục duy trì. Pat Gelsinger, CEO Intel, hồi tháng 6 cho biết sẽ đầu tư hàng chục tỷ USD cho nhà máy sản xuất cùng một số trung tâm R&D. TSMC cũng có kế hoạch chi 100 tỷ USD cho nghiên cứu và sản xuất ba năm tới.

"Dù vậy, ngay cả khi làm mọi thứ, Định luật Moore cũng chỉ có thể tồn tại thời gian ngắn trong tương lai, có thể là 10 hoặc 12 năm. Cuối cùng, nó sẽ phải kết thúc", Lam dự đoán.

Theo Tạp chí Điện tử 

Bình luận

Tối thiểu 10 chữ Tiếng việt có dấu Không chứa liên kết

Gửi bình luận

Tin cùng chuyên mục

Samsung One UI 8 Beta sẽ có mặt trên các thiết bị Galaxy từ tuần sau

Samsung One UI 8 Beta sẽ có mặt trên các thiết bị Galaxy từ tuần sau

OPPO Reno14 Series ghi nhận 65.000 máy bán ra sau 1 tháng

OPPO Reno14 Series ghi nhận 65.000 máy bán ra sau 1 tháng

Apple có thể tăng giá iPhone 17 thêm 50 USD

Apple có thể tăng giá iPhone 17 thêm 50 USD

Galaxy Z Flip7 và những trải nghiệm thật sự khác biệt

Galaxy Z Flip7 và những trải nghiệm thật sự khác biệt

Đá viên làm từ tủ lạnh: không chỉ sạch mà còn phải đẹp

Đá viên làm từ tủ lạnh: không chỉ sạch mà còn phải đẹp

HUAWEI Pura 80 Series thu hút sự chú ý tại triển lãm XMAGE APAC

HUAWEI Pura 80 Series thu hút sự chú ý tại triển lãm XMAGE APAC

Samsung ra mắt dòng điều hòa hệ thống thế hệ mới

Samsung ra mắt dòng điều hòa hệ thống thế hệ mới

iPhone màn hình gập có thể sẽ ra mắt năm 2026, giá dự kiến tới 2.500 USD

iPhone màn hình gập có thể sẽ ra mắt năm 2026, giá dự kiến tới 2.500 USD

Sony Cinema Line FX2: máy quay nhỏ gọn và mạnh mẽ

Sony Cinema Line FX2: máy quay nhỏ gọn và mạnh mẽ

HONOR ra mắt 'chiến binh' AI: HONOR X6c

HONOR ra mắt 'chiến binh' AI: HONOR X6c

Kingston ra mắt ổ cứng NV3 PCIe 4.0 NVMe SSD

Kingston ra mắt ổ cứng NV3 PCIe 4.0 NVMe SSD

Electro-Voice ra mắt mẫu loa Electro-Voice EVIVA ‘Made in Vietnam’

Electro-Voice ra mắt mẫu loa Electro-Voice EVIVA ‘Made in Vietnam’

Tin mới cập nhật

Đại hội đại biểu Đảng bộ phường Hà Đông nhiệm kỳ 2025-2030 thành công tốt đẹp

Đại hội đại biểu Đảng bộ phường Hà Đông nhiệm kỳ 2025-2030 thành công tốt đẹp

Home Credit lọt Top 50 Doanh nghiệp phát triển bền vững tiêu biểu

Home Credit lọt Top 50 Doanh nghiệp phát triển bền vững tiêu biểu

Ford Việt Nam triển khai chương trình ưu đãi mới

Ford Việt Nam triển khai chương trình ưu đãi mới

Visa và Petrolimex ra mắt thẻ đồng thương hiệu

Visa và Petrolimex ra mắt thẻ đồng thương hiệu

Phá đường dây buôn lậu chip AI Nvidia trị giá hàng chục triệu USD từ Mỹ sang Trung Quốc

Phá đường dây buôn lậu chip AI Nvidia trị giá hàng chục triệu USD từ Mỹ sang Trung Quốc

Bên trong Sân bay JFK quốc tế 'khủng' nhất nước Mỹ được đầu tư 9,5 tỷ USD có những gì?

Bên trong Sân bay JFK quốc tế 'khủng' nhất nước Mỹ được đầu tư 9,5 tỷ USD có những gì?

ASUS khai trương cửa hàng trải nghiệm ASUS Exclusive Store đầu tiên tại TP.HCM

ASUS khai trương cửa hàng trải nghiệm ASUS Exclusive Store đầu tiên tại TP.HCM

Samsung One UI 8 Beta sẽ có mặt trên các thiết bị Galaxy từ tuần sau

Samsung One UI 8 Beta sẽ có mặt trên các thiết bị Galaxy từ tuần sau

OPPO Reno14 Series ghi nhận 65.000 máy bán ra sau 1 tháng

OPPO Reno14 Series ghi nhận 65.000 máy bán ra sau 1 tháng

Google cùng Bộ Công an ra mắt chiến dịch Phòng chống lừa đảo trực tuyến

Google cùng Bộ Công an ra mắt chiến dịch Phòng chống lừa đảo trực tuyến

7 cụm từ hữu ích giúp cha mẹ xử lý cơn giận dữ của trẻ mà không cần la mắng

7 cụm từ hữu ích giúp cha mẹ xử lý cơn giận dữ của trẻ mà không cần la mắng

10 thành phố hàng đầu tại Mỹ về cơ hội việc làm và thu nhập vắng bóng New York và Los Angeles

10 thành phố hàng đầu tại Mỹ về cơ hội việc làm và thu nhập vắng bóng New York và Los Angeles

Tin đọc nhiều

Samsung One UI 8 Beta sẽ có mặt trên các thiết bị Galaxy từ tuần sau

Samsung One UI 8 Beta sẽ có mặt trên các thiết bị Galaxy từ tuần sau

OPPO Reno14 Series ghi nhận 65.000 máy bán ra sau 1 tháng

OPPO Reno14 Series ghi nhận 65.000 máy bán ra sau 1 tháng

Apple có thể tăng giá iPhone 17 thêm 50 USD

Apple có thể tăng giá iPhone 17 thêm 50 USD

Galaxy Z Flip7 và những trải nghiệm thật sự khác biệt

Galaxy Z Flip7 và những trải nghiệm thật sự khác biệt

Đá viên làm từ tủ lạnh: không chỉ sạch mà còn phải đẹp

Đá viên làm từ tủ lạnh: không chỉ sạch mà còn phải đẹp

Electro-Voice ra mắt mẫu loa Electro-Voice EVIVA ‘Made in Vietnam’

Electro-Voice ra mắt mẫu loa Electro-Voice EVIVA ‘Made in Vietnam’

MacBook 2020 xung đột trầm trọng với thiết bị USB 2.0

MacBook 2020 xung đột trầm trọng với thiết bị USB 2.0

Nhật Bản lên kế hoạch tái sử dụng ắc quy của ô tô điện hết niên hạn

Nhật Bản lên kế hoạch tái sử dụng ắc quy của ô tô điện hết niên hạn

5 nguyên tắc “vàng” chọn bình nước nóng an toàn cho mùa đông

5 nguyên tắc “vàng” chọn bình nước nóng an toàn cho mùa đông

Asanzo lừa dối khách hàng - Sản phẩm chưa được cấp C/O "Made in Vietnam"

Asanzo lừa dối khách hàng - Sản phẩm chưa được cấp C/O "Made in Vietnam"

Video xem nhiều

Đại học Miami tạo ra cảm biến chất lượng không khí phát hiện Covid-19

Đại học Miami tạo ra cảm biến chất lượng không khí phát hiện Covid-19

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Honda MSX 125 Grom 2021 mẫu xe côn tay phiên bản đường đua

Honda MSX 125 Grom 2021 mẫu xe côn tay phiên bản đường đua

Thông điệp lan tỏa mùa dịch COVID-19

Thông điệp lan tỏa mùa dịch COVID-19

Clip: Khuyến cáo đối với người lao động, người làm việc, người bán hàng tại khu dịch vụ trong dịch Covid-19

Clip: Khuyến cáo đối với người lao động, người làm việc, người bán hàng tại khu dịch vụ trong dịch Covid-19

“Rắn tiên tri” dự đoán đội tuyển Việt Nam thắng Thái Lan

“Rắn tiên tri” dự đoán đội tuyển Việt Nam thắng Thái Lan

Một ngày trải nghiệm giấc mơ trở thành tay đua F1 chuyên nghiệp ở Nhật Bản

Một ngày trải nghiệm giấc mơ trở thành tay đua F1 chuyên nghiệp ở Nhật Bản

Pretzel - Bánh quy cây: Biểu tượng văn hoá châu Âu với nhiều tranh cãi về nguồn gốc

Pretzel - Bánh quy cây: Biểu tượng văn hoá châu Âu với nhiều tranh cãi về nguồn gốc

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Khám phá Huawei Mate X đối thủ của Galaxy Fold tại IFA 2019

Khám phá Huawei Mate X đối thủ của Galaxy Fold tại IFA 2019

Chiếc điều hòa cá nhân này của Sony là tất cả những gì bạn cần để sống sót qua mùa hè nóng nực

Chiếc điều hòa cá nhân này của Sony là tất cả những gì bạn cần để sống sót qua mùa hè nóng nực

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

Bàn về tầm nhìn và các trụ cột của công nghệ thông tin di động 6G
04/03/2022
Chip xử lý A15 Bionic của Apple có gì mới
15/09/2021
Sex Education mùa 3 được Netflix công chiếu vào 17/9
14/09/2021
iPhone 13 không thay đổi nhiều về ngoại hình, camera được nâng cấp mạnh
13/09/2021
Cách xem trực tiếp sự kiện ra mắt iPhone 13 và Apple Watch 7
10/09/2021
VNEID của Bộ Công an khác các ứng dụng đang được vận hành?
10/09/2021
'Cái tôi' thời 4.0 và tính hai mặt của mạng xã hội
04/09/2021
'Muôn màu' cảm xúc của trẻ trong ngày khai giảng online
24/08/2021
Chủ tịch Chu Ngọc Anh giải toả 'ách tắc' về Giấy đi đường cho người dân Thủ đô
10/08/2021
Hàng loạt Macbook M1 tự dưng vỡ màn hình, Apple có đồng ý bảo hành?
02/08/2021
6 bộ phim hay nhất để xem trên VieON
29/01/2021
Bắc Ninh: Không ký kết triển khai dự án Owifi 5G với CSE Singapore
27/06/2020
Bị World Bank cấm dự thầu 7 năm, công ty Sao Bắc Đẩu thừa nhận sai sót
27/06/2020
Wefinex - Mô hình hoạt động đa cấp "đội lốt" đầu tài chính trên mạng internet
10/06/2020
Khai trừ MISA khỏi Câu lạc bộ Chữ ký số và Giao dịch điện tử Việt Nam
27/05/2020
Chuyển đổi số - Nên hiểu như thế nào cho đúng
25/05/2020
Chống thất thu thuế là thách thức lớn đối với nền kinh tế số
29/04/2020
Cách chuyển tập tin sang máy tính mới
10/11/2019
VNPT, MobiFone, VTC sẽ hoàn thành cổ phần hóa trước năm 2021
20/08/2019
5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?
26/07/2019
Nhận diện hành vi lừa đảo trên không gian mạng
25/07/2019
Truyền hình OTT - Hướng đi mới của các “nhà Đài”
24/07/2019