4 doanh nghiệp Nhật Bản phát triển công nghệ sản xuất chiplet quang, đặt mục tiêu tăng năng suất 10 lần

NTT Innovative Devices và ba doanh nghiệp Nhật Bản sẽ phát triển công nghệ sản xuất chiplet quang, với mục tiêu nâng năng suất lên ít nhất 10 lần so với quy trình hiện đang ở giai đoạn nghiên cứu và phát triển.

NTT và các doanh nghiệp tham gia cho biết trong thông cáo chung ngày 20 rằng đề xuất của bốn công ty đã được Tổ chức Phát triển Công nghệ Công nghiệp và Năng lượng Mới Nhật Bản (NEDO) lựa chọn cho chương trình phát triển công nghệ sản xuất bán dẫn tiên tiến. NTT Innovative Devices, Japan Semiconductor, Furukawa Electric và Shinko Electric Industries sẽ phụ trách phát triển; NTT đóng vai trò cố vấn, hỗ trợ hợp tác giữa các công ty và hình thành chuỗi cung ứng.

Chiplet quang là linh kiện sử dụng ánh sáng thay cho tín hiệu điện để truyền dữ liệu giữa các chip bán dẫn. NTT mô tả đây là thiết bị tích hợp mạch tích hợp quang học, bao gồm các linh kiện bán dẫn quang, với mạch tích hợp điện tử. Dự án tập trung phát triển quy trình sản xuất gồm chế tạo, kiểm tra, kết nối và đóng gói, thay vì chứng minh lại nguyên lý hoạt động.

Nhu cầu điện năng của các trung tâm dữ liệu AI là một trong những lý do thúc đẩy dự án. NTT cho biết sự phổ biến của AI tạo sinh đang làm tăng nhu cầu xử lý tại các trung tâm dữ liệu và hệ thống điện toán hiệu năng cao, đồng thời khiến mức điện năng dùng cho liên lạc giữa các chip trở thành vấn đề cần giải quyết. Các doanh nghiệp dự định ứng dụng chiplet quang để hỗ trợ truyền dữ liệu dung lượng lớn với mức tiêu thụ điện thấp, phục vụ nền tảng tính toán AI thế hệ tiếp theo.

Mục tiêu tăng năng suất 10 lần áp dụng cho quy trình sản xuất, không phải tốc độ truyền dữ liệu hay tỷ lệ tiết kiệm điện. Từ năm tài chính 2023, NTT đã phát triển công nghệ lắp ráp chiplet quang thông qua chương trình của NEDO, nhằm kết nối các chip và gói bán dẫn bằng ánh sáng. Đề xuất chung lần này chuyển sang giai đoạn xây dựng và đánh giá quy trình sản xuất để có thể ứng dụng công nghệ đó tại nhà máy.

Các công ty đảm nhiệm những lĩnh vực kỹ thuật khác nhau. NTT Innovative Devices phát triển công nghệ chế tạo, thử nghiệm và đóng gói chiplet quang; Japan Semiconductor phát triển công nghệ sản xuất hàng loạt linh kiện silicon photonics phù hợp với việc kết hợp các vật liệu khác nhau. Furukawa Electric phụ trách công nghệ chế tạo linh kiện quang dựa trên bán dẫn hợp chất, còn Shinko Electric Industries đảm nhiệm đóng gói và quy trình sản xuất hàng loạt, trong đó có công nghệ kiểm tra trong quá trình sản xuất.

Ngày 20, NEDO công bố bốn công ty là các đơn vị dự kiến thực hiện đề tài phát triển công nghệ sản xuất này. Các doanh nghiệp sẽ xây dựng dây chuyền sản xuất thử nghiệm để đánh giá và xác minh quy trình.