Tsmc gần đây đã chấp nhận nhận hàng từ một công ty khởi nghiệp của Mỹ, sản xuất bộ thu quang học. Tại sao hành động nhỏ này lại làm bừng tỉnh ngành công nghiệp quang điện Đài Loan đã im lìm nhiều năm?
“Tsmc đang chú ý đến công nghệ quang học không điển hình!” Ngày 26 tháng 5, tạp chí IEEE Spectrum của Hiệp hội Kỹ sư Điện và Điện tử Mỹ đã xuất bản một báo cáo, trong đó đề cập đến việc Tsmc sản xuất bộ thu nguồn Micro LED cho công ty khởi nghiệp Avicena của Mỹ.
Quy trình sản xuất bộ thu nguồn không quá khó, không phải chỉ Tsmc mới có thể sản xuất ra các chip cao cấp. Khối lượng đặt hàng từ công ty khởi nghiệp cũng không quá lớn. Các chuyên gia trong ngành công nghiệp bán dẫn hiểu rằng, đơn đặt hàng này mang ý nghĩa “người dẫn đầu ngành wafer gia công toàn cầu đã tạo cơ hội cho một công ty nhỏ đang phát triển; điều này cho thấy Tsmc lạc quan về tiềm năng công nghệ truyền dẫn quang học ứng dụng Micro LED”.
Micro LED là một công nghệ mới trong vòng gần 10 năm qua, chủ yếu được sử dụng trong TV và đồng hồ thông minh. Mặc dù có đặc điểm tiêu thụ năng lượng thấp, độ sáng cao và thời gian sử dụng dài, nhưng mỗi pixel đều cần một chip riêng lẻ, dẫn đến việc một bảng điều khiển có thể cần hàng triệu hoặc thậm chí hàng chục triệu chip, làm tăng đáng kể chi phí.
Hiện nay, các nhà sản xuất màn hình đều tích cực thử nghiệm việc sử dụng Micro LED cho việc truyền chip trong trung tâm dữ liệu, thay thế cho cáp đồng truyền thống hoặc truyền dẫn laser tiên tiến hơn. Avicena, được thành lập vào năm 2019, là một trong nhiều người chơi trong lĩnh vực này, và hiện đã thu hút đầu tư từ các công ty bán dẫn như SK Hynix, Micron, Samsung và Corning.
▲ Một trong những ứng viên tiềm năng trong cuộc đua quang thông Micro LED, Chủ tịch Ryley Light Intelligence, He Zhihou (bên trái) và Giám đốc Kỹ thuật He Zhixiang.
Tiêu thụ năng lượng thấp và băng thông truyền tải tốt thuyết phục Tsmc hỗ trợ
Để đáp ứng nhu cầu truyền tải dữ liệu băng thông cao cho các máy chủ AI, các công ty dẫn đầu như Broadcom và NVIDIA đã lần lượt ra mắt kiến trúc công tắc quang học gói chung (CPO), trực tiếp đặt các mô-đun laser bên ngoài và sợi quang bên cạnh chip làm nguồn phát sáng cho “truyền dẫn khoảng cách xa”, thay thế cho mô-đun thu phát quang truyền thống dùng trong tủ máy và đường dây đồng.
Tuy nhiên, truyền tải khoảng cách ngắn giữa các chip trong tủ máy vẫn chủ yếu sử dụng đường dây đồng truyền thống. Nhưng Avicena tin rằng, Micro LED mang lại lợi thế về tiêu thụ năng lượng thấp và băng thông truyền tải lớn hơn, nên muốn thay thế và đã thành công thuyết phục Tsmc hỗ trợ.
Phó Tổng Giám đốc Tsmc Bắc Mỹ, Lucas Tsai, hợp tác với Avicena chỉ ra rằng, LED được sử dụng phổ biến trong các sản phẩm điện tử tiêu dùng và tiêu thụ năng lượng cũng thấp hơn nhiều so với laser, “rất phù hợp cho truyền tải khoảng cách ngắn”. Sự hợp tác này cũng khiến ngành quang điện Đài Loan, đã tìm kiếm cơ hội chuyển mình trong nhiều năm, cảm thấy phấn chấn, vì công nghệ của Avicena cũng có thể được nhiều công ty Đài Loan thực hiện.
Khác với việc sử dụng nhiều Micro LED trong các bảng điều khiển màn hình trước đây, ngành công nghiệp ước tính rằng, nhu cầu Micro LED cho một mô-đun quang thông đơn lẻ chỉ khoảng vài trăm chiếc. Mặc dù chi phí sản xuất tổng thể do đó giảm, nhưng yêu cầu về chất lượng và độ ổn định của từng chip lại cao hơn, cho thấy các nhà sản xuất Đài Loan có thể cạnh tranh tốt hơn đối thủ Trung Quốc trong trận chiến quang thông.
Giáo sư danh dự Hong Ruihua của Đại học Giao thông Dương Minh đã phân tích rằng, ngành công nghiệp máy chủ có nhu cầu giảm thiểu sự phụ thuộc vào Trung Quốc. “Nếu công nghệ được phát triển và kiểm chứng thành công trong tương lai, thì thị trường có thể thuộc về các nhà sản xuất Đài Loan.”
(Tác giả: Wang Zicheng; bài viết chưa hoàn tất, nội dung đầy đủ xem trong tuần này; hình ảnh từ: Shutterstock)