Trong cuộc đua bán dẫn ngày càng khắc nghiệt, hiệu năng không còn là yếu tố duy nhất quyết định thành bại. Nhiệt độ, mức tiêu thụ điện và khả năng duy trì hiệu suất dài hạn đang trở thành những “điểm nghẽn” thật sự. Với Heat Path Block (HPB), Samsung không chỉ giới thiệu một giải pháp tản nhiệt mới, mà còn cho thấy họ đang nghiêm túc xử lý những vấn đề cốt lõi từng khiến mảng foundry của mình đánh mất niềm tin từ khách hàng lớn.
HPB, hay Heat Path Block, về bản chất là một khối dẫn nhiệt bằng đồng được đặt trực tiếp phía trên bộ xử lý. Nghe qua có vẻ đơn giản, nhưng điểm then chốt nằm ở cách Samsung sắp xếp lại các linh kiện bên trong con chip để ưu tiên cho việc thoát nhiệt.
Trước đây, trong nhiều thiết kế cũ, Samsung đặt bộ nhớ DRAM chồng thẳng lên trên nhân xử lý. Cách bố trí này giúp tiết kiệm không gian, nhưng lại vô tình tạo ra một lớp “nắp đậy” ngay tại khu vực sinh nhiệt nhiều nhất. Khi hiệu năng của chip ngày càng tăng, lượng nhiệt tích tụ ở vị trí này cũng tăng theo, khiến cách sắp xếp cũ dần bộc lộ giới hạn.
Cách bố trí mới với HPB đặt trực tiếp trên bộ xử lý giúp nhiệt thoát ra nhanh hơn, thay thế kiểu xếp chồng DRAM lên trên nhân chip vốn dễ gây tích tụ nhiệt ở các thiết kế trước (Ảnh: Internet)
Với Exynos 2600, Samsung chuyển DRAM sang đặt sang bên, nhường toàn bộ phần phía trên cho HPB tiếp xúc trực tiếp với các nhân xử lý. Nhờ đó, nhiệt có thể được dẫn ra ngoài theo đường ngắn và trực tiếp hơn, thay vì bị giữ lại bên trong. Theo công bố của Samsung, nhiệt độ trung bình của chip giảm khoảng 30% so với thế hệ trước.
Con số này không chỉ mang ý nghĩa về mặt kỹ thuật. Nó cho thấy Samsung đang thừa nhận một thực tế rằng bài toán nhiệt đã trở thành rào cản lớn nhất, không chỉ với dòng Exynos mà còn với tham vọng lớn hơn của hãng trong mảng sản xuất chip theo đơn đặt hàng.
Apple và Qualcomm từng là những khách hàng lớn của Samsung Foundry, nhưng cả hai đều đã rời đi. Apple chuyển sang TSMC từ thời A10, còn Qualcomm cũng đưa các dòng Snapdragon cao cấp sang đối thủ từ năm 2022. Nguyên nhân không chỉ nằm ở tiến trình sản xuất, mà còn ở độ ổn định, hiệu suất khi sử dụng thực tế và khả năng kiểm soát nhiệt trong thời gian dài.
HPB xuất hiện đúng vào điểm yếu này. Khi các chip di động ngày càng tiêu thụ nhiều điện, nhiệt độ không còn là vấn đề phụ có thể bỏ qua. Snapdragon 8 Elite Gen 5 được cho là có thể tiêu thụ gần 20W khi hoạt động hết công suất, cao hơn đáng kể so với chip của Apple. Với mức tiêu thụ như vậy, mọi cải tiến giúp nhiệt thoát ra nhanh và hiệu quả hơn ngay từ bên trong con chip đều trở nên cực kỳ giá trị.
Apple và Qualcomm (Ảnh: Internet)
Samsung cũng không chỉ dừng lại ở lời hứa. Ngay chính bộ phận MX, đơn vị phụ trách các dòng điện thoại Galaxy và là bên trực tiếp mua chip Snapdragon, đã đặt ra yêu cầu về khả năng tản nhiệt đạt mức mà HPB mang lại. Điều này cho thấy HPB không chỉ là công nghệ để trình diễn, mà đang dần được xem như một chuẩn kỹ thuật thực tế cho các chip hiệu năng cao.
Việc Samsung sẵn sàng cấp phép HPB cho cả Apple lẫn Qualcomm cho thấy họ hiểu rõ vấn đề cốt lõi. Muốn kéo các khách hàng lớn quay lại, cần đưa ra lời giải cụ thể cho những nỗi lo cũ, thay vì chỉ trông chờ vào việc thu nhỏ tiến trình sản xuất.
HPB không xuất hiện một cách đơn lẻ. Công nghệ này được đưa vào cùng Exynos 2600, con chip được Samsung xem như bài kiểm tra tổng lực cho tiến trình 2nm. Điểm đáng chú ý là Samsung đã áp dụng kiến trúc transistor gate all around (GAA, kiểu transistor bao quanh hoàn toàn kênh dẫn để kiểm soát dòng điện tốt hơn) từ thế hệ 3nm và tiếp tục sử dụng ở 2nm, trong khi TSMC chỉ mới bắt đầu chuyển sang GAA ở mốc này.
Việc đi trước về kiến trúc mang lại cho Samsung lợi thế nhất định về mặt kỹ thuật. Tuy nhiên, lợi thế đó chỉ thực sự có giá trị khi con chip vừa mạnh, vừa giữ được nhiệt độ ổn định. Một bộ xử lý dùng GAA nhưng dễ nóng, nhanh giảm hiệu năng thì vẫn khó thuyết phục khách hàng.
Exynos 2600 (Ảnh: Internet)
Theo các nguồn tin tại Hàn Quốc, tỷ lệ chip 2nm đạt yêu cầu của Samsung hiện đã vào khoảng 55 đến 60%. Con số này chưa đủ cao để sản xuất đại trà, nhưng cho thấy tiến trình 2nm đang dần ổn định. Khi nhà máy mới tại Taylor, Texas bắt đầu hoạt động từ năm 2026, năng lực sản xuất 2nm của Samsung sẽ được mở rộng đáng kể, tạo nền tảng cho việc thương mại hóa ở quy mô lớn.
Trong bức tranh tổng thể đó, HPB đóng vai trò như mảnh ghép còn thiếu. Nó giúp những cải tiến về tiến trình và kiến trúc không chỉ nằm trên giấy, mà phát huy hiệu quả rõ ràng khi chip được đưa vào sử dụng thực tế.
Nếu chỉ nhìn HPB như một giải pháp giảm nhiệt, câu chuyện sẽ khá ngắn. Nhưng đặt nó vào chiến lược tổng thể, HPB phản ánh cách Samsung đang thay đổi tư duy làm foundry.
Hãng đã tái tổ chức các đội ngũ phụ trách thiết kế và sắp xếp linh kiện trên chip, đưa họ về trực thuộc khối foundry và bộ nhớ để tập trung sâu hơn vào việc kết hợp các thành phần bán dẫn ở trình độ cao. Song song với đó là chính sách giá linh hoạt hơn, nhắm tới các công ty AI quy mô vừa và nhỏ, trong bối cảnh wafer 2nm của TSMC được cho là tăng giá mạnh do nhu cầu quá cao.
Samsung Exynos (Ảnh: Internet)
Những hợp đồng gần đây, từ sản xuất chip AI cho Tesla đến cảm biến hình ảnh cho Apple, cho thấy Samsung đang từng bước đa dạng hóa khách hàng. HPB, trong trường hợp này, không phải phép màu, mà là một cam kết kỹ thuật cụ thể rằng Samsung sẵn sàng sửa những điểm yếu từng khiến họ đánh mất thị phần.
Nếu Exynos 2600 chứng minh được hiệu năng ổn định và khả năng duy trì sức mạnh lâu dài, HPB có thể trở thành biểu tượng cho giai đoạn mới của Samsung Foundry. Không ồn ào, không khoa trương, nhưng đủ để khiến thị trường phải nhìn lại một đối thủ từng bị nghi ngờ.
HPB là gì và vì sao đây là “nút thắt” Samsung muốn gỡ?
HPB, hay Heat Path Block, về bản chất là một khối dẫn nhiệt bằng đồng được đặt trực tiếp phía trên bộ xử lý. Nghe qua có vẻ đơn giản, nhưng điểm then chốt nằm ở cách Samsung sắp xếp lại các linh kiện bên trong con chip để ưu tiên cho việc thoát nhiệt.
Trước đây, trong nhiều thiết kế cũ, Samsung đặt bộ nhớ DRAM chồng thẳng lên trên nhân xử lý. Cách bố trí này giúp tiết kiệm không gian, nhưng lại vô tình tạo ra một lớp “nắp đậy” ngay tại khu vực sinh nhiệt nhiều nhất. Khi hiệu năng của chip ngày càng tăng, lượng nhiệt tích tụ ở vị trí này cũng tăng theo, khiến cách sắp xếp cũ dần bộc lộ giới hạn.
Cách bố trí mới với HPB đặt trực tiếp trên bộ xử lý giúp nhiệt thoát ra nhanh hơn, thay thế kiểu xếp chồng DRAM lên trên nhân chip vốn dễ gây tích tụ nhiệt ở các thiết kế trước (Ảnh: Internet)
Với Exynos 2600, Samsung chuyển DRAM sang đặt sang bên, nhường toàn bộ phần phía trên cho HPB tiếp xúc trực tiếp với các nhân xử lý. Nhờ đó, nhiệt có thể được dẫn ra ngoài theo đường ngắn và trực tiếp hơn, thay vì bị giữ lại bên trong. Theo công bố của Samsung, nhiệt độ trung bình của chip giảm khoảng 30% so với thế hệ trước.
Con số này không chỉ mang ý nghĩa về mặt kỹ thuật. Nó cho thấy Samsung đang thừa nhận một thực tế rằng bài toán nhiệt đã trở thành rào cản lớn nhất, không chỉ với dòng Exynos mà còn với tham vọng lớn hơn của hãng trong mảng sản xuất chip theo đơn đặt hàng.
Apple và Qualcomm: Samsung đang tìm cách lấy lại niềm tin ra sao?
Apple và Qualcomm từng là những khách hàng lớn của Samsung Foundry, nhưng cả hai đều đã rời đi. Apple chuyển sang TSMC từ thời A10, còn Qualcomm cũng đưa các dòng Snapdragon cao cấp sang đối thủ từ năm 2022. Nguyên nhân không chỉ nằm ở tiến trình sản xuất, mà còn ở độ ổn định, hiệu suất khi sử dụng thực tế và khả năng kiểm soát nhiệt trong thời gian dài.
HPB xuất hiện đúng vào điểm yếu này. Khi các chip di động ngày càng tiêu thụ nhiều điện, nhiệt độ không còn là vấn đề phụ có thể bỏ qua. Snapdragon 8 Elite Gen 5 được cho là có thể tiêu thụ gần 20W khi hoạt động hết công suất, cao hơn đáng kể so với chip của Apple. Với mức tiêu thụ như vậy, mọi cải tiến giúp nhiệt thoát ra nhanh và hiệu quả hơn ngay từ bên trong con chip đều trở nên cực kỳ giá trị.
Apple và Qualcomm (Ảnh: Internet)
Samsung cũng không chỉ dừng lại ở lời hứa. Ngay chính bộ phận MX, đơn vị phụ trách các dòng điện thoại Galaxy và là bên trực tiếp mua chip Snapdragon, đã đặt ra yêu cầu về khả năng tản nhiệt đạt mức mà HPB mang lại. Điều này cho thấy HPB không chỉ là công nghệ để trình diễn, mà đang dần được xem như một chuẩn kỹ thuật thực tế cho các chip hiệu năng cao.
Việc Samsung sẵn sàng cấp phép HPB cho cả Apple lẫn Qualcomm cho thấy họ hiểu rõ vấn đề cốt lõi. Muốn kéo các khách hàng lớn quay lại, cần đưa ra lời giải cụ thể cho những nỗi lo cũ, thay vì chỉ trông chờ vào việc thu nhỏ tiến trình sản xuất.
2nm và GAA: Samsung chọn đúng thời điểm để đánh cược lớn
HPB không xuất hiện một cách đơn lẻ. Công nghệ này được đưa vào cùng Exynos 2600, con chip được Samsung xem như bài kiểm tra tổng lực cho tiến trình 2nm. Điểm đáng chú ý là Samsung đã áp dụng kiến trúc transistor gate all around (GAA, kiểu transistor bao quanh hoàn toàn kênh dẫn để kiểm soát dòng điện tốt hơn) từ thế hệ 3nm và tiếp tục sử dụng ở 2nm, trong khi TSMC chỉ mới bắt đầu chuyển sang GAA ở mốc này.
Việc đi trước về kiến trúc mang lại cho Samsung lợi thế nhất định về mặt kỹ thuật. Tuy nhiên, lợi thế đó chỉ thực sự có giá trị khi con chip vừa mạnh, vừa giữ được nhiệt độ ổn định. Một bộ xử lý dùng GAA nhưng dễ nóng, nhanh giảm hiệu năng thì vẫn khó thuyết phục khách hàng.
Exynos 2600 (Ảnh: Internet)
Theo các nguồn tin tại Hàn Quốc, tỷ lệ chip 2nm đạt yêu cầu của Samsung hiện đã vào khoảng 55 đến 60%. Con số này chưa đủ cao để sản xuất đại trà, nhưng cho thấy tiến trình 2nm đang dần ổn định. Khi nhà máy mới tại Taylor, Texas bắt đầu hoạt động từ năm 2026, năng lực sản xuất 2nm của Samsung sẽ được mở rộng đáng kể, tạo nền tảng cho việc thương mại hóa ở quy mô lớn.
Trong bức tranh tổng thể đó, HPB đóng vai trò như mảnh ghép còn thiếu. Nó giúp những cải tiến về tiến trình và kiến trúc không chỉ nằm trên giấy, mà phát huy hiệu quả rõ ràng khi chip được đưa vào sử dụng thực tế.
Bức tranh toàn cảnh: HPB không chỉ là câu chuyện tản nhiệt
Nếu chỉ nhìn HPB như một giải pháp giảm nhiệt, câu chuyện sẽ khá ngắn. Nhưng đặt nó vào chiến lược tổng thể, HPB phản ánh cách Samsung đang thay đổi tư duy làm foundry.
Hãng đã tái tổ chức các đội ngũ phụ trách thiết kế và sắp xếp linh kiện trên chip, đưa họ về trực thuộc khối foundry và bộ nhớ để tập trung sâu hơn vào việc kết hợp các thành phần bán dẫn ở trình độ cao. Song song với đó là chính sách giá linh hoạt hơn, nhắm tới các công ty AI quy mô vừa và nhỏ, trong bối cảnh wafer 2nm của TSMC được cho là tăng giá mạnh do nhu cầu quá cao.
Samsung Exynos (Ảnh: Internet)
Những hợp đồng gần đây, từ sản xuất chip AI cho Tesla đến cảm biến hình ảnh cho Apple, cho thấy Samsung đang từng bước đa dạng hóa khách hàng. HPB, trong trường hợp này, không phải phép màu, mà là một cam kết kỹ thuật cụ thể rằng Samsung sẵn sàng sửa những điểm yếu từng khiến họ đánh mất thị phần.
Nếu Exynos 2600 chứng minh được hiệu năng ổn định và khả năng duy trì sức mạnh lâu dài, HPB có thể trở thành biểu tượng cho giai đoạn mới của Samsung Foundry. Không ồn ào, không khoa trương, nhưng đủ để khiến thị trường phải nhìn lại một đối thủ từng bị nghi ngờ.
