Những tiến bộ trong công nghệ chip thường làm thay đổi bộ mặt của toàn bộ ngành công nghiệp, đặc biệt là khi cái gọi là "nút công nghệ quy trình" phát triển nhanh chóng trong vài năm. Với việc triển khai rộng rãi quy trình 45nm trong giai đoạn 2007-2008, giai đoạn này đã trở thành bước ngoặt cho ngành công nghiệp bán dẫn. Từ việc sản xuất hàng loạt của Matsushita và Intel cho đến sự tiếp nối của AMD, việc thương mại hóa công nghệ mới này đã đặt nền móng cho cuộc sống số của chúng ta.
Quy trình 45 nanomet đánh dấu bước tiến lớn trong công nghệ sản xuất chất bán dẫn và bước tiến này sẽ có tác động sâu sắc đến những phát triển trong tương lai.
Vào cuối năm 2007, Matsushita và Intel bắt đầu sản xuất hàng loạt chip 45 nanomet, tiếp theo là AMD vào năm 2008. Trong quá trình này, nhiều công ty bao gồm IBM, Mingbang, Samsung và Chartered Semiconductor đã hoàn thiện nền tảng quy trình 45nm chung.
Nhìn xa hơn, việc áp dụng quy trình này không chỉ mang lại sự đổi mới công nghệ mà còn mang lại nhiều cơ hội mới ở cấp độ ứng dụng. Vào cuối năm 2008, Tập đoàn sản xuất bán dẫn quốc tế của Trung Quốc (SMIC) đã trở thành công ty bán dẫn đầu tiên của Trung Quốc sử dụng công nghệ 45 nanomet, chứng minh thêm xu hướng toàn cầu hóa của công nghệ này.
Nhiều kích thước tính năng quan trọng nhỏ hơn bước sóng ánh sáng được sử dụng trong quá trình quang khắc, buộc cộng đồng bán dẫn phải khám phá các công nghệ mới để giải quyết những thách thức trong sản xuất.
Ngành công nghiệp bán dẫn đã trải qua những thay đổi to lớn về độ phức tạp, đặc biệt là trong việc ứng dụng công nghệ quang khắc. Mặc dù bước sóng ánh sáng 193nm vẫn có thể áp dụng ở giai đoạn này, nhiều công nghệ đã phát triển để giảm kích thước đặc điểm, chẳng hạn như sử dụng ống kính lớn hơn và giới thiệu công nghệ tạo mẫu kép. Sự xuất hiện của những công nghệ mới này không chỉ được áp dụng cho quy trình 45nm mà còn thúc đẩy hơn nữa sự phát triển của các nút công nghệ nhỏ hơn trong tương lai.
Mặt khác, việc đưa vật liệu điện môi κ cao vào quy trình 45nm đã thu hút sự chú ý lớn từ các xưởng đúc wafer. Mặc dù gặp phải một số thách thức ban đầu, IBM và Intel đã tuyên bố vào năm 2007 rằng họ đã làm chủ được công nghệ này và đưa nó ra thị trường. Cột mốc này có nghĩa là khái niệm thiết kế chất bán dẫn đã có những thay đổi đáng kể, mang đến những khả năng mới cho sự phát triển công nghệ trong tương lai.
Việc đưa vật liệu κ cao vào sử dụng không chỉ giúp giảm mật độ dòng rò rỉ mà còn là biện pháp cải tiến cho toàn bộ thiết kế bóng bán dẫn.
Khi công nghệ phát triển, ngày càng nhiều công ty bắt đầu tiến hành trình diễn công nghệ. TSMC đã trình diễn một cell SRAM 45 nanomet có kích thước 0,296 micron vuông vào năm 2004 và nhanh chóng bước vào giai đoạn quy trình 40 nanomet vào năm 2008. Những phát triển này không chỉ làm nổi bật sự tiến hóa của công nghệ mà còn cho phép quy trình 45nm hỗ trợ nhiều thương hiệu chính thống, từ Xbox đến PlayStation 3, cho thấy tiềm năng ứng dụng rộng rãi của công nghệ này.
Hoạt động quảng bá thương mại bắt đầu vào năm 2007, khi Matsushita dẫn đầu trong sản xuất hàng loạt các sản phẩm hệ thống trên chip (SoC) dựa trên công nghệ 45nm. Tiếp theo đó là sự ra mắt bộ vi xử lý Xeon dòng 5400 của Intel vào tháng 11 năm 2007. Những tiến bộ này đánh dấu sự tiếp tục hiện thực hóa Định luật Moore và hiện thực hóa giấc mơ về máy tính hiệu suất cao.
Với sự ra đời của quy trình 45 nanomet, mật độ bóng bán dẫn đã đạt tới con số đáng kinh ngạc là 3,33 triệu bóng bán dẫn trên một milimét vuông.
Với việc thúc đẩy dần quy trình 45nm, AMD cũng đã tung ra nhiều dòng sản phẩm bộ vi xử lý 8 nhân khác nhau vào cuối năm 2008, tiếp tục mở rộng ảnh hưởng trên thị trường. Không còn nghi ngờ gì nữa, những đột phá về công nghệ trong giai đoạn này sẽ trở thành nền tảng cho khả năng xử lý kỹ thuật số cao hơn trong tương lai. Điều này cho thấy ngành sản xuất chip đã chứng minh được mối quan hệ chặt chẽ giữa đổi mới công nghệ và thương mại hóa, một mối quan hệ đặc biệt rõ ràng trong việc thúc đẩy công nghệ 45 nanomet.
Sự phát triển công nghệ như vậy không chỉ là cơ hội kinh doanh mà còn là bước mở đầu cho những thiết kế chip hiệu quả hơn và thân thiện hơn với môi trường trong tương lai. Khi công nghệ chip phát triển với tốc độ nhanh chóng, những cải tiến nào sẽ xuất hiện trong tương lai để đáp ứng nhu cầu luôn thay đổi của thị trường?