Trung tâm Công nghệ bán dẫn tiến tiến (LSTC) của Nhật Bản sẽ hợp tác với Trung tâm thí nghiệm điện tử và công nghệ thông tin (LETI) của Pháp để phát triển chip thế hệ tiếp theo, những con chip 1 nm.
LSTC hợp tác với LETI để phát triển chip thế hệ 1 nm nhỏ nhất thế giới, độ dài chỉ 1nm. Ảnh: The Verge
Mục tiêu của LSTC và LETI là thiết lập công nghệ cơ bản cần thiết cho việc thiết kế và phát triển chip có độ rộng đường truyền 1-1,4 nm. Các sản phẩm 1 nm yêu cầu cấu trúc bóng bán dẫn khác với cấu trúc thông thường và LETI vượt trội về các công nghệ phân tử trong lĩnh vực này, đồng thời cũng đi đầu trong nghiên cứu về cấu trúc thiết bị mới.
Trong khi đó, LSTC sẽ hợp tác đánh giá và xác minh nguyên mẫu. Bằng công nghệ của LETI, liên minh này sẽ xây dựng hệ thống cung cấp các sản phẩm chip 1 nm cần thiết để cải thiện hiệu suất của xe tự lái và trí tuệ nhân tạo. Theo kế hoạch, hai bên sẽ bắt đầu trao đổi nhân sự và chia sẻ công nghệ toàn diện vào năm 2024.
Với cấu trúc phân tử thông thường, khi kích thước thu nhỏ vượt quá một mức nhất định, điện năng tiêu thụ sẽ giảm và hiệu suất sẽ được cải thiện mức ổn định. Nhật Bản hiện không có công nghệ để phát triển chip 1 nm. Vì vậy, LSTC chủ trương hợp tác với các viện và trung tâm nghiên cứu nước ngoài cũng như nhập khẩu công nghệ thiết kế cho các sản phẩm 1 nm. Theo đánh giá, các sản phẩm 1 nm dự kiến sẽ phổ biến từ những năm 2030, có hiệu suất năng lượng và hiệu suất tính toán cao hơn 10-20% so với các sản phẩm 2 nm.
Theo McKinsey & Company, thị trường chip toàn cầu dự kiến sẽ đạt 1.000 tỷ USD vào năm 2030, tăng khoảng 70% so với khoảng 600 tỷ USD năm 2021. Các nước đang cạnh tranh gay gắt để sản xuất hàng loạt chip tiên tiến.
Các công ty hàng đầu như Samsung Electronics của Hàn Quốc và TSMC của vùng lãnh thổ Đài Loan (Trung Quốc) sẽ sản xuất hàng loạt chip 2 nm vào năm 2025. Intel của Mỹ hiện chỉ sản xuất chip 4 nm và có kế hoạch sản xuất chip 1,8 nm vào năm 2024. Trong khi đó, Rapidus của Nhật Bản sẽ sản xuất nguyên mẫu cho chip 2 nm vào tháng 4/2025 và bắt đầu sản xuất hàng loạt vào năm 2027.
Tháng 8/2022, dưới sự hỗ trợ của Chính phủ Nhật Bản, liên doanh 8 công ty hàng đầu nước này, bao gồm cả Toyota và Sony, đã thành lập Rapidus với số vốn hàng tỷ USD với kỳ vọng đưa Nhật Bản trở lại thời hoàng kim những năm 1980, khi nước này là nơi tập trung các nhà máy sản xuất chip tiên tiến nhất thế giới. Tháng 12/2023, Rapidus đã thành lập LSTC với sự tham gia của các trường đại học lớn và Viện Nghiên cứu lý hóa Nhật Bản – RIKEN.
Ngoài hợp tác dưới danh nghĩa LSTC, Rapidus đang xem xét việc hợp tác với IBM để sản xuất chip 1 nm. Mới đây, công ty này cũng đang hợp tác với công ty khởi nghiệp về thiết kế chip AI Tenstorrent của Canada (Ca-na-đa). Hiện Tenstorrent muốn thành lập trung tâm nghiên cứu và phát triển tại Nhật Bản sớm nhất là vào năm 2024, cũng như hợp tác với một công ty Nhật Bản chuyên về xử lý số học cao cấp. Công ty cũng đặt mục tiêu hợp tác với các công ty sản xuất ô tô và đồ điện tử của Nhật Bản liên quan đến các hệ thống xe tự hành.
