Việc bán tháo những bằng sáng chế của startup zGlue ở Silicon Valley hồi năm 2021 hầu như không khiến ai để tâm, ngoại trừ một chi tiết duy nhất: Những công nghệ mà họ sở hữu, được thiết kế để cắt giảm cả thời gian lẫn kinh phí sản xuất chip bán dẫn. Hơn 1 năm sau, những bằng sáng chế này được liệt kê trong danh sách sở hữu trí tuệ của Chipuller, một startup Trung Quốc, có trụ sở tại Thâm Quyến.
Những bằng sáng chế này có liên quan tới công nghệ chiplet, giải pháp tiết kiệm chi phí để đặt những gói bán dẫn nhỏ, ghép lại với nhau trở thành một chip xử lý hiệu năng cao, đủ sức vận hành mọi hệ thống thiết bị, từ trung tâm dữ liệu cho tới thiết bị tiêu dùng.
Quy trình chuyển giao công nghệ được mô tả ở trên hầu như bị ngó lơ suốt thời gian qua. Nhưng trùng hợp thay, quá trình đi gom những bằng sáng chế liên quan tới công nghệ bán dẫn cũng rơi vào đúng thời điểm Trung Quốc đẩy mạnh phát triển công nghệ chiplet trong vòng 2 năm trở lại đây. Đó là kết luận của Reuters sau khi họ phân tích hàng trăm bằng sáng chế có liên quan tới ngành công nghiệp bán dẫn ở Mỹ và Trung Quốc, cùng rất nhiều tài liệu của các cơ quan chính phủ Trung Quốc, nghiên cứu khoa học, v.v…
Các chuyên gia trong ngành cho rằng, công nghệ chiplet đã trở nên quan trọng hơn bao giờ hết đối với Trung Quốc, kể từ thời điểm Mỹ có những động thái cấm vận, chặn nguồn cung ứng thiết bị, công nghệ và sản phẩm chip bán dẫn, phục vụ cho việc sản xuất những con chip tân tiến nhất hiện giờ. Chiplet giờ đã trở thành chiến lược chủ đạo phục vụ cho kế hoạch tự chủ sản xuất bán dẫn của Trung Quốc.
“Công nghệ chiplet có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với Trung Quốc khi nước này bị hạn chế tiếp cận những thiết bị chế tạo tấm wafer tiên tiến”, Charles Shi, chuyên gia phân tích chip tại Needham nhận định. “Để khắc phục những thiếu hụt này, họ có thể phát triển giải pháp thay thế như công nghệ xếp chồng 3D hoặc chiplet. Đây là một chiến lược lớn và tôi nghĩ rằng nó sẽ hiệu quả”.
Chiplet bao gồm các vi xử lý có kích thước bằng hạt cát hoặc lớn hơn ngón tay cái, được tập hợp lại với nhau thông qua quy trình đóng gói tiên tiến. Những năm gần đây ngành công nghiệp chip toàn cầu đang chuyển sang áp dụng công nghệ này để đối phó với chi phí sản xuất tăng cao khi cuộc đua thu nhỏ bóng bán dẫn đã đạt đến số lượng của các nguyên tử.
Việc liên kết chiplet chặt chẽ giúp tạo ra hệ thống mạnh hơn mà không cần giảm kích thước bóng bán dẫn do các con chip có thể hoạt động chung như một vi xử lý thống nhất. Các dòng máy tính cao cấp của Apple cũng sử dụng công nghệ chiplet, tương tự đối với những con chip siêu mạnh của Intel và AMD.
Theo phân tích của Reuters, dựa trên hàng trăm bằng sáng chế ở Mỹ và Trung Quốc, cũng như hàng chục tài liệu mua sắm, tài liệu nghiên cứu và trợ cấp của Bắc Kinh, cho thấy thương vụ chuyển giao công nghệ giữa zGlue và Chipuller trùng khớp với nỗ lục thúc đẩy công nghệ chiplet tại đại lục.
Các chuyên gia trong ngành cho biết, công nghệ chiplet thậm chí còn trở nên quan trọng hơn đối với Bắc Kinh kể từ khi Washington áp đặt hạn chế xuất khẩu máy móc và vật liệu tiên tiến cần thiết trong sản xuất bán dẫn hiện đại nhất.
Khoảng ¼ tổng số trung tâm đóng gói chip và thử nghiệm chip trên toàn thế giới đều đặt tại Trung Quốc. Điều này có thể tạo ra lợi thế trong việc tận dụng công nghệ chiplet. Nhưng chủ tịch Yang của Chipuller cho rằng, tỷ trọng nhà xưởng và trung tâm sản xuất bán dẫn ở Trung Quốc đủ tầm để được coi là “lợi thế” thì không nhiều. Theo vị này, trong điều kiện lý tưởng, chiplet được tùy chỉnh theo yêu cầu của khách hàng có thể được tạo ra trong khoảng thời gian rất ngắn, chỉ từ 3 đến 4 tháng, và đây là lợi thế duy nhất mà Trung Quốc đang có.
Theo dữ liệu nhập khẩu chính thức từ hải quan Trung Quốc, việc mua thiết bị đóng gói chip của Trung Quốc đã tăng vọt lên 3,3 tỷ USD năm 2021 so với mức 1,7 tỷ USD của năm 2018. Năm 2022 con số này giảm chỉ còn 2,3 tỷ USD do thị trường bán dẫn suy thoái.
Đầu năm 2021, các tài liệu nghiên cứu về chiplet bắt đầu xuất hiện bởi các nhà nghiên cứu thuộc Quân đội Giải phóng Nhân dân Trung Quốc (PLA) và các trường đại học thuộc Bộ Quốc phòng nước này quản lý. Trong ba năm trở lại đây, các phòng thí nghiệm nhà nước và trực thuộc PLA đã có sáu thử nghiệm sản xuất theo công nghệ đóng gói này.
Nhiều tài liệu công khai của chính phủ cũng cho thấy các khoản trợ cấp trị giá hàng triệu USD cho các nghiên cứu chuyên về công nghệ chiplet. Cùng với đó, hàng chục startup đã mọc lên khắp Trung Quốc thời gian gần đây để đáp ứng nhu cầu trong nước về các giải pháp đóng gói tiên tiến.