Đó là thiết kế chip bán dẫn. Theo nghiên cứu của Tổ chức The World Semiconductor Trade Statistics, quy mô thị trường bán dẫn toàn cầu được dự báo là sẽ tăng 13,1% vào năm 2024 lên mức kỷ lục 588,36 tỷ USD, nhờ nhu cầu ngày càng tăng đối với chip được sử dụng cho trí tuệ nhân tạo (AI).
Theo tờ SCMP, cơ sở nghiên cứu quang tử học quốc gia JFS tại Vũ Hán (Trung Quốc) mới đây cho biết, họ đã thử nghiệm thành công việc thắp nguồn sáng laser tích hợp với chip silicon (hay còn gọi là quang tử silicon). Đây cũng là lần đầu thí nghiệm này được triển khai thành công ở đất nước tỷ dân.
Theo bài báo này, việc đạt thành tựu trong quá trình phát triển quang tử silicon có thể giúp Trung Quốc vượt qua được những rào cản về kỹ thuật hiện tại trong thiết kế chip, đồng thời hướng đến khả năng tự cung tự cấp trong bối cảnh các lệnh trừng phạt từ Mỹ.
JFS được thành lập vào năm 2021, với 1,2 tỷ USD tiền tài trợ từ Chính phủ. Đây được coi là một trong những tổ chức quan trọng tại Trung Quốc, có nhiệm vụ theo đuổi những đột phá về công nghệ.
Trên thực tế, quang tử silicon dựa vào tín hiệu quang học, thay vì tín hiệu điện để truyền dẫn. Đại diện phòng thí nghiệm JFS cho biết, mục tiêu của họ là giải quyết các hạn chế của công nghệ truyền thống, bởi vì việc truyền tín hiệu điện giữa các chip đang tiến gần tới giới hạn vật lý của nó.
Một tấm wafer bán dẫn tại một hội chợ công nghiệp ở Thượng Hải, Trung Quốc. Ảnh: Bloomberg
Cuộc cạnh tranh công nghệ mới giữa Mỹ và Trung Quốc
Các công ty lớn trong ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu hiện nay dành nguồn lực để phát triển quang tử silicon. Đây là thứ được cho là sẽ nắm giữ tương lai để tạo ra chip tốt hơn cho đồ họa và xử lý dữ liệu, AI. Thế nhưng, các doanh nghiệp vẫn đang phải đối mặt với những thách thức trong việc chuyển đổi những đột phá khoa học thành các sản phẩm thương mại.
Ông Sui Jun, Chủ tịch của công ty khởi nghiệp về bán dẫn Sintone tại Bắc Kinh (Trung Quốc), nhận định rằng, khác với chip điện, chip quang tử silicon có thể được sản xuất ở Trung Quốc bằng nguyên liệu thô và thiết bị tương đối hoàn thiện mà không cần phải dựa vào máy quang khắc cực tím (EUV) cao cấp.
Trước đó, ASML (Hà Lan), tập đoàn chip bán dẫn nổi tiếng hàng đầu thế giới đã gần như độc quyền sản xuất các máy EUV. Tuy nhiên, thiết bị này đã bị ngừng xuất khẩu sang Trung Quốc, kể từ năm 2019.
Quang tử silicon có thể trở thành "một mặt trận mới nổi" trong cuộc cạnh tranh công nghệ giữa Mỹ và Trung Quốc. Ảnh: Medium
Theo một báo cáo do Trung tâm Nghiên cứu chiến lược và quốc tế (CSIS) công bố vào tháng 1/2024, quang tử silicon có thể trở thành "một mặt trận mới nổi" trong cuộc cạnh tranh công nghệ giữa Mỹ và Trung Quốc.
Thực tế là hai hãng thiết kế chip lớn của Mỹ như NVIDIA, Intel và Huawei (Trung Quốc), TSMC đang để mắt tới những tiến bộ trong quang tử silicon.
Mặt khác, Phó chủ tịch TSMC Douglas Yu Chen-hua cũng từng nói rằng, một hệ thống tích hợp quang tử silicon tốt có thể giúp giải quyết các vấn đề quan trọng về hiệu suất năng lượng, sức mạnh tính toán trong kỷ nguyên AI. Ông Douglas Yu Chen-hua cho biết, sự phát triển này sẽ mang lại "thay đổi mô hình" trong ngành.
Các công nhân đang lắp ráp một máy quang khắc EUV. Ảnh: ASML
Quang khắc chính là quá trình in sơ đồ mạch lên bề mặt cảm quang của tấm silicon, bằng cách chiếu tia sáng về phía tấm nền silicon (wafer) qua một đĩa thủy tinh được vẽ sẵn về sơ đồ mạch. Theo đó, mạch càng nhỏ thì càng cần những đèn chiếu tia sáng có bước sóng ngắn hơn.
Hiện nay, ASML đóng vai trò then chốt trong chuỗi cung ứng bán dẫn toàn cầu, khi sở hữu hai hệ thống sản xuất chip tiên tiến là máy quang khắc DUV và hệ thống quang khắc sử dụng tia siêu cực tím EUV hiện đại hơn gấp nhiều lần.
Bài tham khảo nguồn: SCMP, People's Daily, Reuters
