YouTuber tự chế chip DRAM hoạt động ngay trong sân sau

YouTuber tự chế chip DRAM hoạt động ngay trong sân sau

Nếu bạn thường xuyên theo dõi giá cả linh kiện máy tính, chắc hẳn bạn nhận thấy nhu cầu khổng lồ từ AI đã đẩy giá bộ nhớ lên cao, khi các nhà sản xuất ưu tiên nguồn lực cho trung tâm dữ liệu. Để đối phó với tình trạng này, bạn có thể chấp nhận trả giá cắt cổ, mua ít RAM hơn, hoặc... thử tự chế DRAM cho riêng mình.

Dr. Semiconductor là một YouTuber mới gia nhập nền tảng này vào tháng 2 và mới chỉ công bố hai video. Video đầu tiên ghi lại quá trình anh biến cái nhà kho trong sân sau thành một phòng sạch đủ tiêu chuẩn để sản xuất bán dẫn, trong khi video thứ hai cho thấy anh tạo ra các ô nhớ mẫu hoạt động được.

Biến nhà kho thành phòng sạch

Trong video mới nhất, Dr. Semiconductor thừa nhận rằng toàn bộ thí nghiệm này được thúc đẩy bởi việc giá RAM tăng vọt trong năm ngoái và đầu năm 2026. Điều này dẫn đến việc báo giá từ các nhà cung cấp liên tục biến động, thậm chí gây ra sự chậm trễ trong việc mở rộng băng thông rộng do thiếu hụt chip nhớ.

Đứng trước bối cảnh đó, Dr. Semiconductor đã đưa người xem xem quy trình bên trong một phòng sạch thu nhỏ được trang bị để tạo ra các ô RAM kiểu DIY (tự làm).

Quy trình sản xuất thủ công

Giống như bất kỳ quy trình sản xuất RAM chuyên nghiệp nào, Dr. Semiconductor bắt đầu bằng việc thiết kế một mảng 5x4 gồm các tụ điện và transistor — chỉ là một phần nhỏ số lượng ô nhớ trên một chip DRAM hiện đại. Sau đó, anh chuyển thiết kế đó lên tấm silic, phủ lớp chất kháng quang để tạo khuôn mẫu và khắc, sau đó pha tạp một số phần của chip bằng phốt pho để tăng độ dẫn điện.

Anh xây dựng các lớp vi mô từng lớp một mà không có bất kỳ sự hỗ trợ tự động hóa công nghiệp nào mà các gã khổng lồ như Samsung, SK hynix hay Micron đang sở hữu.

Thử nghiệm và kết quả

Sau khi tạo ra một vài chip mẫu nhỏ, Dr. Semiconductor đã kiểm tra chúng bằng máy phân tích tham số của mình. Một số thao tác thủ công bổ sung là cần thiết để đo đạc các chip nhỏ xíu này. Vì mảng 5x4 quá nhỏ, thiết bị phải được đo bằng các thiết bị thao tác vi mô (micromanipulators) và đầu dò cực kỳ mịn.

"Vì các thiết bị ở quy mô nano nên bạn không thể chỉ hàn dây thông thường vào đó," người tự xưng là Tiến sĩ này giải thích. "Vì vậy, cho mục đích thử nghiệm, tôi có một số thiết bị thao tác vi mô với các đầu dò cực kỳ tinh tế để cấp dòng điện và điện áp vào thiết bị."

Kết quả thử nghiệm cho thấy các ô RAM DIY đều hoạt động như mong đợi. Tuy nhiên, điện áp cao hơn dẫn đến hiện tượng xung điện xuyên qua (punch through) do phần nguồn và máng của mỗi ô RAM chỉ cách nhau một micron. Điều này "cho thấy khó khăn trong việc mở rộng quy mô", theo Dr. Semiconductor, nhưng ông cho rằng đây không phải là vấn đề lớn trừ khi anh cố gắng cấp điện áp cao hơn vào bộ nhớ.

Về các tụ điện trong chip tự chế, mỗi tụ có khả năng giữ 12,3 picofarad, rất gần với lý thuyết hoàn hảo mà Dr. Semiconductor mong muốn (một chút ít hơn 15 pF).

Tuy nhiên, một điểm yếu lớn là các tụ điện trong ô RAM DIY này chỉ giữ được điện khoảng 4 mili-giây — thấp hơn nhiều so với RAM thương mại, vốn có thể giữ điện hơn 64 mili-giây.

Không thể chạy DOOM ngay lập tức

Không hoàn hảo, nhưng đối với lần thử đầu tiên tạo ra DRAM tại gia trong một nhà kho vi mô, đây là một khởi đầu khá ấn tượng.

"Thật tuyệt vời — đây là lần đầu tiên RAM được tạo ra tại nhà," Dr. Semiconductor nói trong video. Chúng tôi không thể xác nhận nhận định này, nhưng chúng tôi chưa biết đến ai khác làm RAM trong cái lều sau vườn của họ.

Tuy nhiên, thực tế là đây chỉ là mảng 5x4 ô nhớ có nghĩa là RAM này sẽ không đáp ứng được bất kỳ chỉ số bộ nhớ quan trọng nào trong tương lai gần.

"Mặc dù bạn có thể lưu trữ dữ liệu trên đó, nhưng bạn chưa thể chạy DOOM bằng nó — đây chỉ là một vài ô để chứng minh nó hoạt động," Dr. Semiconductor giải thích. Tuy nhiên, anh chưa dừng lại ở đó. Bước tiếp theo là nối chuỗi nhiều ô tự chế lại với nhau để xem chúng có thực sự đóng vai trò là bộ nhớ cho PC hay không.

Chưa rõ khi nào kết quả của thử nghiệm đó sẽ được công bố, nhưng đừng quá hy vọng: Chỉ vì một cá nhân đầy nhiệt huyết thành công trong việc chế tạo ô RAM DIY không có nghĩa là một ngành công nghiệp máy tính quy mô nhỏ (hoặc quy mô lều) sẽ bùng nổ qua đêm.

Nhu cầu bộ nhớ cho AI có thể trở nên hiệu quả hơn và có thể có những dấu hiệu sớm cho thấy áp lực về giá đang giảm bớt, nhưng tình trạng thiếu hụt khó có khả năng kết thúc sớm. Hãy chuẩn bị tinh thần, hoặc cân nhắc xây dựng nhà máy chế tạo của riêng bạn.