Phòng thí nghiệm Trung Quốc 'vượt rào cản kỹ thuật trong thiết kế chip bán dẫn'

Theo South China Morning Post ngày 6.10, cơ sở nghiên cứu quang tử học quốc gia JFS (Vũ Hán, Trung Quốc) 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 là lần đầu tiên thí nghiệm này triển khai thành công tại Trung Quốc.

Thành tựu trong quá trình phát triển quang tử silicon, có thể giúp nước này vượt qua các rào cản kỹ thuật hiện tại trong thiết kế chip và hướng đến khả năng tự cung tự cấp trong bối cảnh các lệnh trừng phạt từ Mỹ, theo bài báo.

Được thành lập vào năm 2021 với 8,2 tỉ nhân dân tệ (1,2 tỉ USD) tiền tài trợ của chính phủ, JFS là một trong những tổ chức quan trọng ở Trung Quốc có nhiệm vụ theo đuổi các đột phá về công nghệ.

Quang tử silicon dựa vào tín hiệu quang học thay vì tín hiệu điện để truyền dẫn. Phòng thí nghiệm JFS cho biết mục tiêu của họ là giải quyết những hạn chế của công nghệ truyền thống vì việc truyền tín hiệu điện giữa các chip đang tiến gần đến giới hạn vật lý của nó.

Báo People's Daily hôm 4.10 đưa tin rằng thành tựu này có nghĩa là Trung Quốc đã lấp đầy "một trong số ít chỗ trống" trong công nghệ quang điện tử của mình.

Chủ tịch công ty khởi nghiệp về chất bán dẫn Sintone (Bắc Kinh, Trung Quốc) Sui Jun nhận định, khác với chip điện, chip quang tử silicon có thể được sản xuất tại Trung Quốc bằng "nguyên liệu thô và thiết bị tương đối hoàn thiện" mà không cần dựa vào máy quang khắc cực tím (EUV) cao cấp. Trước đó, tập đoàn chip bán dẫn ASML (Hà Lan) gần như độc quyền sản xuất các máy EUV nhưng đã ngừng xuất khẩu thiết bị này sang Trung Quốc từ năm 2019.

Các công ty lớn trong ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu hiện dành nguồn lực để phát triển quang tử silicon, được cho là sẽ nắm giữ tương lai để tạo ra chip tốt hơn cho xử lý dữ liệu và đồ họa, cũng như trí tuệ nhân tạo (AI). Tuy nhiên, các doanh nghiệp vẫn phải đối mặt với những thách thức trong việc chuyển đổi các đột phá khoa học thành sản phẩm thương mại.

Theo báo cáo do Trung tâm Nghiên cứu chiến lược và quốc tế (CSIS-Mỹ) công bố hồi tháng 1, quang tử silicon có thể trở thành "mặt trận mới nổi trong cuộc cạnh tranh công nghệ giữa Mỹ và Trung Quốc".

NVIDIA và Intel (hai hãng thiết kế chip lớn của Mỹ) cũng như Huawei (Trung Quốc) và TSMC đang để mắt đến những tiến bộ trong quang tử silicon. Theo ước tính của Hiệp hội công nghiệp bán dẫn quốc tế SEMI, thị trường chip quang tử silicon toàn cầu dự kiến sẽ đạt 7,86 tỉ USD vào năm 2030, tăng từ 1,26 tỉ USD trong năm 2022.

Phó chủ tịch TSMC Douglas Yu Chen-hua từng nói rằng một hệ thống tích hợp quang tử silicon tốt có thể giải quyết các vấn đề quan trọng về hiệu suất năng lượng và sức mạnh tính toán trong kỷ nguyên AI. Ông cho biết sự phát triển đó sẽ mang lại "thay đổi mô hình" trong ngành.

Ông Matthew Reynolds, từng làm việc tại CSIS, đã viết trong báo cáo rằng: "Mặc dù các biện pháp kiểm soát xuất khẩu do Mỹ dẫn đầu có thể làm chậm lại năng lực sản xuất chip truyền thống của Trung Quốc, nhưng chúng cũng có thể vô tình khuyến khích Trung Quốc dành nhiều nguồn lực hơn cho các công nghệ mới nổi, vốn sẽ đóng vai trò quan trọng trong các chất bán dẫn thế hệ tiếp theo".