Sam Zeloof, Sinh viên 22 tuổi tự chế tạo chip bán dẫn ngay tại nhà

Vào hồi tháng 8 năm ngoái (2021), Sam Zeloof, là một sinh viên 22 tuổi đã công bố rằng anh đã chế tạo thành công một chip bán dẫn chứa 1.200 transistor, gọi là Z2 ngay tại nhà để xe của cha mẹ mình. 

Sam Zeloof bắt đầu chế tạo chip từ khi còn là học sinh trung học

Zeloof bắt đầu hành trình chế tạo chip của mình vào năm 2016 khi anh còn là một học sinh trung học. Anh ấy nói rằng anh ấy bị ảnh hưởng bởi các video YouTube của nhà phát minh và doanh nhân Jeri Ellsworth.

Sau 10 năm mày mò với các bóng bán dẫn, Zeloof quyết định chế tạo những con chip của riêng mình và kết hợp chúng với những cỗ máy từ những năm 70. Zeloof cũng là CEO của một công ty khởi nghiệp thực tế tăng cường có tên là Tilt Five.

>> Xem thêm: Intel và ASML mở ra kỷ nguyên mới về công nghệ in thạch bản bán dẫn với TWINSCAN EXE: 5200

Sam Zeloof chế tạo thành công chip bán dẫn Z2

Sử dụng thiết bị tận dụng và tự chế, Zeloof hiện đã chế tạo một con chip mới với 1.200 bóng bán dẫn, Z2, trong nhà để xe ở New Jersey của gia đình anh, cách nơi sản xuất bóng bán dẫn đầu tiên tại Bell Labs năm 1947 khoảng 30 dặm (48 km).

Để tạo nên mạch điện, Zeloof đã cắt những tấm nền silicon, dùng tia cực tím khắc thiết kế siêu nhỏ và ngâm chúng vào axit. Anh ấy đã ghi lại quá trình xây dựng Z2 trên blog cá nhân và Kênh YouTube của mình.

Zeloof biết rằng, chip sản xuất tại nhà không thể xuất hiện trong thiết bị điện tử cao cấp, nhưng đó là sở thích của anh.

>> Có thể bạn quan tâm: So sánh server Dell PowerEdge R340 và R350 – Nên chọn máy chủ nào phù hợp?

Khó khăn mà Zeloof gặp phải

Chế tạo chip máy tính được đánh giá là một trong những quá trình sản xuất khó khăn, tốn kém và đòi hỏi sự chính xác nhất thế giới. Vì vậy, khi Zeloof bắt đầu chia sẻ dự án của mình, một số chuyên gia trong ngành bán dẫn khẳng định điều này là bất khả thi.

Để phục vụ dự án Zeloof phải đọc rất nhiều tài liệu kỹ thuật và lịch sử. Zeloof phải đọc các bằng sáng chế và sách giáo khoa trong thập niên 1960-1970 để tìm hiểu về cách chế tạo chip trên bàn làm việc thông thường.

Cách chế tạo hiện nay, chip được đặt trong những cơ sở khổng lồ, nơi hệ thống điều hòa và thông khí hoạt động liên tục để lọc bụi, tránh nhiễm bẩn các đế silicon đang chuyển hóa thành bộ xử lý, điều mà Zeloof không thể làm được.

>> Tìm hiểu ngay Top 3 máy chủ Dell 14G Rack 1U không nên bỏ lỡ

Việc tìm mua thiết bị từ hàng chục năm trước cũng gặp nhiều khó khăn. Zeloof đã phải chi tới 1.000 USD để mua và sửa chữa kính hiển vi điện tử bị hỏng. Đây là thiết bị được dùng để tìm kiếm khiếm khuyết trên chip, từng có giá 250.000 USD trong giai đoạn đầu thập niên 1990.

>> Gợi ý thêm 6 dòng máy chủ Dell 15G Rack 1U với nhiều cải tiến mới

Để chuyển thiết kế mạch lên đế silicon, Zeloof cũng phải ứng dụng quá trình quang khắc tương tự như nhà máy chip hiện đại. Vì không thể mua cỗ máy trị giá 150 triệu USD nên anh chàng này đã phải gắn máy chiếu hội nghị vào một kính hiển vi để chiếu thiết kế chip lên đế silicon được phủ vật liệu nhạy sáng.

Sản phẩm đầu tiên của Zeloof là chip Z1 vào năm 2018

Trước khi Z2 thành công của Zeloof, đã có con chip đầu tiên của anh ấy: một con chip nhỏ hơn nhiều mà anh ấy đã chế tạo khi còn là học sinh trung học vào năm 2018. Sản phẩm đầu tiên của Zeloof là chip Z1 với sáu bóng bán dẫn được sản xuất trên quy trình 175 micromet. Chip Z2 có kích thước lớn hơn nhưng sở hữu những chi tiết nhỏ tới 10 micromet, được trang bị 1.200 bóng bán dẫn với tốc độ nhanh gấp 10 lần.

>> Tham khảo thêm: CPU và GPU hiệu suất cao của Intel, AMD, NVIDIA sẽ tăng giá 20% vào năm 2022

Để có thể in những chi tiết nhỏ đến 0,3 micromet hay 300 nanomet, tương đương công nghệ của ngành bán dẫn giữa thập niên 1990, Zeloof đã nâng cấp máy quang khắc tự chế. Anh chàng này hy vọng, trong tương lai có thể tích hợp các tính năng vào chip với quy mô ngang dòng Intel 4004.