Gần 40 năm trước, IBM làm ra con chip nhớ chỉ 1Mb - và mở màn cuộc đua RAM chưa từng dừng lại

Ngày 17 tháng 4 năm 1986, IBM công bố đã sản xuất thành công chip nhớ DRAM dung lượng 1 megabit (1Mb) – đánh dấu một cột mốc quan trọng trong ngành công nghiệp bán dẫn. Đây là lần đầu tiên một chip nhớ đơn lẻ đạt mức 1 triệu bit lưu trữ, và quan trọng hơn, có thể được sản xuất ổn định ở quy mô công nghiệp, mở đầu cho một kỷ nguyên mới trong thiết kế máy tính cá nhân và thiết bị điện tử dân dụng.

Vào thời điểm đó, các máy tính phổ thông như IBM PC hoặc Macintosh thường chỉ được trang bị 64KB đến 256KB RAM, tương đương khoảng 0.5 đến 2 chip DRAM loại cũ (64Kb hoặc 256Kb). Việc có thể tích hợp 1Mb trên một con chip không chỉ giúp thu gọn bo mạch, giảm điện năng tiêu thụ, mà còn mở ra khả năng tăng mạnh dung lượng RAM mà không thay đổi kiến trúc tổng thể của hệ thống.

Về mặt kỹ thuật, chip 1Mb của IBM được sản xuất trên tiến trình 1 micron – cực kỳ tiên tiến vào giữa thập niên 1980. Quy trình in thạch bản này cho phép đặt hàng triệu bóng bán dẫn trên một mảnh silicon nhỏ hơn đầu móng tay. Dù một số hãng Nhật như NEC, Toshiba đã trình diễn nguyên mẫu chip 1Mb trước đó, IBM là một trong những đơn vị đầu tiên đạt được tỷ lệ sản xuất thành công cao (yield), đạt chuẩn để thương mại hóa trong các sản phẩm thực tế.

Sự kiện này cũng khởi đầu cho cuộc đua khốc liệt trong thị trường DRAM toàn cầu. Chỉ vài năm sau, các chip 4Mb, 16Mb và 64Mb lần lượt ra đời, hỗ trợ trực tiếp cho các hệ điều hành yêu cầu bộ nhớ cao như Windows 3.1, Windows 95 và các phần mềm đồ họa, xử lý văn bản đang phát triển nhanh chóng. Giai đoạn này cũng chứng kiến sự dịch chuyển thị phần DRAM toàn cầu từ Mỹ sang Nhật Bản – khi các hãng Nhật chiếm hơn 80% thị trường chỉ sau năm 1987, khiến Mỹ phải thành lập liên minh SEMATECH để hỗ trợ ngành bán dẫn nội địa.

Không chỉ tạo cú hích cho hiệu năng, chip DRAM 1Mb cũng là tiền đề để chuẩn hóa các định dạng RAM phổ biến như 30-pin SIMM – nền tảng cho RAM cắm rời trong PC suốt những năm 80–90. Từ đây, ngành bộ nhớ chuyển dần sang mô-đun RAM (DIMM), rồi tiến tới các thế hệ DDR, DDR2, LPDDR và HBM trong thời đại ngày nay.

Nếu lấy năm 1986 làm mốc, chỉ trong vòng 40 năm, dung lượng DRAM thương mại đã tăng gấp hơn 1 triệu lần, từ 1Mb lên đến 128Gb và hơn thế nữa trong các thiết bị AI, điện toán hiệu năng cao (HPC), smartphone và máy chủ hiện đại.