VnReview
Hà Nội

Trung Quốc có thể vươn lên dẫn đầu khi công nghệ bán dẫn gần đạt giới hạn vật lý?

Theo Định luật Moore – đề cập đến dự đoán của nhà đồng sáng lập Intel Gordon Moore rằng số lượng bóng bán dẫn trên bo mạch tích hợp sẽ tăng gấp đôi sau cứ khoảng 2 năm – có khả năng công nghệ hiện tại sắp đạt đến giới hạn vật lý và không thể gia tăng lượng bóng bán dẫn. ;

Trước tình hình đó, giới phân tích xôn xao về việc liệu Trung Quốc có thể nắm bắt thời cơ để phát triển công nghệ bán dẫn và giành lấy thế dẫn đầu hay không.

Phó Thủ tướng Trung Quốc Liu He gần đây đã triệu tập các tên tuổi hàng đầu trong làng công nghệ để bàn bạc về kế hoạch phát triển 5 năm tiếp theo. Trong đó, vấn đề nhận được nhiều sự quan tâm là "nguy cơ rối loạn của công nghệ bán dẫn" khi đạt đến giới hạn của Định luật Moore, theo một bài báo được đăng trên hãng thông tấn xã quốc gia Trung Quốc.

Sự kết thúc của Định luật Moore đã được dự đoán trước một thập kỷ, song giả thiết này lại được chứng minh là sai hết lần này đến lần khác khi các nhà sản xuất chip luôn tìm ra cách giúp tăng hiệu suất chip.

Tuy nhiên, với công nghệ sản xuất bán dẫn dựa trên tiến trình 2 nanomet (nm), nhiều nhà phân tích kỳ vọng cánh cửa mới hiện đang mở ra cho "những kẻ thức thời", và Trung Quốc là một trong số đó, nhằm bắt kịp các quốc gia đi đầu về chip xử lý trên toàn cầu.

Hiện tại, Trung Quốc vẫn đi sau nhiều năm so với các công ty như TSMC của Đài Loan, nhà máy sản xuất chip lớn nhất thế giới, về năng lực chế tạo chip nhưng nước này vẫn luôn có cơ hội vươn lên nếu quyết tâm thay đổi mô hình hiện có.

Trọng tâm của Trung Quốc là phát triển công nghệ "đóng gói tiên tiến" để kết hợp các chip riêng biệt thành một bộ xử lý mới mạnh mẽ hơn. Mặt khác, họ còn đẩy nhanh nghiên cứu chất bán dẫn thế hệ thứ ba, với các vi xử lý được làm bằng vật liệu hiệu năng cao như Silicon Cacbua (SiC) và Gali Nitride (GaN) - một công nghệ non trẻ chưa quốc gia nào thống trị.

Bai Lei, chuyên gia thiết kế vi mạch bán dẫn làm việc tại Thượng Hải, cho biết Trung Quốc có cơ hội trong lĩnh vực bán dẫn dựa trên vật liệu carbon vì trình độ công nghệ hiện đại đang ngang bằng với các công ty toàn cầu.

"So với silicon, carbon có hiệu suất truyền nhiệt và tản nhiệt tốt hơn. Về mặt này, trình độ của Trung Quốc với các đối thủ là ngang nhau. Thậm chí, Trung Quốc có thể dẫn trước đôi chút", Bai chia sẻ.

Không giống như việc chế tạo tấm wafer, khả năng lắp ráp, đóng gói và kiểm tra chip của Trung Quốc khá phức tạp vì gặp hạn chế tương đối về kỹ năng và nguồn vốn, theo một báo cáo của Boston Consulting Group và Hiệp hội Công nghiệp Bán dẫn.

Ba tên tuổi bán dẫn lớn của Trung Quốc, bao gồm cả Tập đoàn JECT, đang nắm giữ tổng cộng 21% thị phần lắp ráp và kiểm tra chất bán dẫn (OSAT) thuê ngoài toàn cầu, theo công bố thường niên năm 2020 của JECT.

Jin Yufeng, giáo sư tại khoa Kỹ thuật Điện tử và Khoa học Máy tính của Trường Đại học Bắc Kinh, cho biết trong một cuộc triển lãm chip gần đây ở Trùng Khánh, công nghệ đóng gói tiên tiến được đánh giá là biện pháp tốt nhất của Trung Quốc để thúc đẩy sự phát triển cho ngành công nghiệp bán dẫn nếu nước này không thể đảm bảo khả năng làm chủ các hệ thống in thạch bản tiên tiến.

Tất nhiên, thành công nào cũng phải đối mặt với nhiều khó khăn khi Trung Quốc đang tìm cách cắt giảm sự phụ thuộc vào công nghệ bán dẫn của Mỹ, trong bối cảnh các doanh nghiệp Mỹ và châu Âu chiếm ưu thế về công cụ thiết kế chip và vật liệu trọng yếu.

Richard Chen, chủ tịch phụ trách công nghệ ứng dụng của Ferrotec Group, một công ty sản xuất bán dẫn có trụ sở tại Hàng Châu, cho biết: "Nhìn chung, khả năng sản xuất của các công ty bán dẫn Trung Quốc về công nghệ đóng gói tiên tiến và GaN tụt hậu hơn nhiều so với các công ty khác trên toàn cầu".

Mặt khác, nhà phân tích Xin Yang cho biết sẽ rất sai lầm khi kỳ vọng Trung Quốc dẫn đầu ngành bán dẫn trong lúc Định luật Moore chậm lại, vì Mỹ cũng là quốc gia đang dẫn đầu hiện nay về công nghệ bán dẫn thế hệ thứ ba.

Và không phải công ty nào cũng tuân theo Định luật Moore. Cùng ngày Phó Thủ tướng Liu đưa ra tuyên bố về những định hướng mới của Trung Quốc, nhà sản xuất chip Đài Loan TSMC thông báo họ đã tìm ra cách xử lý các nút bán dẫn nhỏ hơn 1 nm.

Theo đó, TSMC đã liệt kê "việc tiếp tục phát triển các công nghệ tiên tiến hàng đầu theo tốc độ phù hợp với Định luật Moore" là một trong những mục tiêu kinh doanh dài hạn trong báo cáo thường niên 2020. IBM cũng cho biết công ty vừa đạt được một bước đột phá mới khi giới thiệu công nghệ chip 2 nm đầu tiên trên thế giới vào hôm 7/5.

Đứng trước sự phát triển của ngành công nghiệp bán dẫn, Trung Quốc phải nỗ lực rất nhiều nếu muốn đạt được mục đích vượt qua các đối thủ. "Tôi không biết Trung Quốc sẽ mất bao lâu để đuổi kịp... nhưng hẳn là tốn nhiều thời gian", Chủ tịch Ferrotec Richard Chen cho biết. Cuối cùng, ông nói thêm rằng nếu ngành công nghiệp bán dẫn của cả nước hợp lực lại với nhau thì ít ra vẫn sẽ "có cơ hội tốt hơn".

Ngọc Diệp (Theo SCMP)

Chủ đề khác