Hiện tại, TSMC đang là nhà sản xuất và gia công chip bán dẫn lớn nhất thế giới. Với một số tin đồn về iPhone 15 sẽ được trang bị các con chip trên tiến trình 3nm mới của nhà sản xuất gia công. Ở thời điểm hiện tại, các con chip 3nm mới của TSMC đang chỉ được sản xuất tại Đài Loan, tuy nhiên vì một số vấn đề về địa lý (còn nhớ TSMC đã chật vật vì thiếu nguồn nước do hạn hán với Đài Loan) và việc xung đột với Trung Quốc đã khiến TSMC có một kế hoạch khác. Đó là dịch chuyển quy trình và công nghệ sản xuất sang Hoa Kỳ. Ngoài ra, một số thông tin cho rằng TSMC đang ở rất gần với tiến trình 1nm.
TSMC trong thời gian gần đây là nhà sản xuất gia công hàng đầu, đặc biệt là các khách hàng lớn đến từ Mỹ. Nhà sản xuất chip Đài Loan đã gia công cho AMD các con chip 5nm kể từ năm 2020 và thậm chí còn cung cấp các con chip 4nm mới cho các card đồ họa Ada Lovelace gần đây của Nvidia. Đặc biệt nhất là Apple, khi ngay sau iPhone 6s, TSMC là nhà sản xuất và gia công độc quyền cho gã khổng lồ táo khuyết. IPhone 14 cũng sử dụng tiến trình 4nm của TSMC. Tuy nhiên, là khách hàng lớn nhất của mình, Apple thường nhận được những phát triển mới nhất và lớn nhất từ nhà cung cấp. Do đó, Apple có kế hoạch chuyển sang quy trình 3nm của TSMC cho iPhone 15.
Hiện tại, TSMC chỉ sản xuất các con chip 3nm mới của mình tại quê nhà Đài Loan. Mặc dù điều này hiện tại không ảnh hưởng gì sự cố và chậm trễ đến quá trình phát triển sản phẩm mới của Apple. Tuy nhiên, nhằm giảm thiểu tối đa các sự cố có thể xảy ra, hai công ty có một ý tưởng: chuyển toàn bộ việc sản xuất các con chip 3nm của TSMC sang Hoa Kỳ. Năm 2020, TSMC bắt đầu kế hoạch xây dựng nhà máy sản xuất và phát triển tại Mỹ. Ước tính ban đầu cho thấy việc hoàn thành xây dựng vào năm 2021. Tuy nhiên, sau hai lần trì hoãn, dự án này dự kiến hoàn thành vào quý 1 năm 2023. Giả sử nhà máy hoàn thành đúng tiến độ, các mẫu iPhone 15 sẽ có bộ vi xử lý 3nm được sản xuất tại Hoa Kỳ.
Trong các tin tức liên quan, một trong những nhà máy có trụ sở tại Đài Loan của TSMC đã bắt đầu tập trung vào việc nghiên cứu đột phá mới để đạt được tiến trình 1nm. Tất nhiên, việc thu nhỏ tiến trình sản xuất làm chúng trở nên khó sản xuất hàng loạt khó hơn rất nhiều. Vì vậy, các kỹ sư TSMC phải tìm ra vật liệu và phương pháp mới để thu nhỏ tiến trình xuống còn 1nm và các tiến trình nhỏ hơn nữa.
Để đạt được mục tiêu này, TSMC đã hợp tác với Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) và Đại học Quốc gia Đài Loan (NTU) để nghiên cứu và phát triển các phương pháp mới. Sau vô số kỹ thuật và thử nghiệm, phát hiện ra rằng việc kết hợp “vật liệu 2D” và “bismut á kim” dẫn đến điện trở cực thấp, có thể vượt qua vấn đề khó khăn nhất của việc tạo ra các con chip với tiến trình 1nm.
Các nhóm nghiên cứu đã xác nhận rằng các con chip 1nm vẫn còn nhiều năm nữa mới được sản xuất hàng loạt và đến tay người dùng. Hiện tại đến cuối năm 2024 thì tiến trinh 2nm vẫn chưa được thương mai hóa. Có thể mất ít nhất năm năm cho một bước đột phá như vậy. Nếu may mắn, có thể chúng ta sẽ được trên tay các sản phẩm công nghệ sử dụng các con chip bán dẫn có kích thước picometer (1000 pm = 1nm) trước khi kết thúc thập kỷ nếu những đột phá này tiếp tục.
