Chip có kích thước càng nhỏ thì sẽ càng tiết kiệm năng lượng. Do đó, những con chip đã nhỏ, nay còn nhỏ hơn, được dự đoán sẽ thống trị và cải thiện nhiều hơn nữa các lĩnh vực trong cuộc sống.
Ngày nay, tất cả các lĩnh vực của nền kinh tế đều được vận hành dựa trên những con chip nhỏ - từ điện toán, viễn thông, ngân hàng, bảo mật, chăm sóc sức khỏe, thiết bị gia dụng đến vận tải (đặc biệt là xe điện), sản xuất, giải trí và nhiều lĩnh vực khác. Các tiến bộ trong lĩnh vực Trí tuệ nhân tạo (AI), Internet vạn vật (IoT), Dữ liệu lớn (BigData), viễn thông 5G, siêu máy tính và xe tự lái… đều dựa vào sự phát triển ngày càng mạnh mẽ của ngành công nghiệp bán dẫn.
Là “huyết mạch” của nền kinh tế số, ngành bán dẫn được dự báo có thể mang lại doanh thu hơn 620 tỷ USD vào năm 2024 và tăng mạnh lên 1.000 tỷ USD vào năm 2030, theo Gartner - công ty tư vấn và nghiên cứu công nghệ hàng đầu thế giới. Ngành này cũng được xem là phần cốt lõi trong cuộc cạnh tranh công nghệ giữa các cường quốc trong thế kỷ 21.
Chia sẻ bên lề toạ đàm “Công nghệ Bán dẫn: Nền tảng của Thế giới hiện đại” do Quỹ VinFuture tổ chức vào ngày 18/12 trong khuôn khổ chuỗi tọa đàm “Khoa học vì Cuộc sống” thuộc Tuần lễ Khoa học - Công nghệ VinFuture 2023, GS. Richard Henry Friend (Đại học Cambridge, Vương quốc Anh), Chủ tịch Hội đồng Giải thưởng VinFuture, nhấn mạnh rằng lĩnh vực bán dẫn rất rộng và đa dạng. Trong đó, có một nguyên tắc là chip có kích thước càng nhỏ thì sẽ càng tiết kiệm năng lượng. “Gần đây, đã có một bước tiến công nghệ đáng kể nhờ vào việc thay đổi nguồn sáng [light source], giúp các nhà khoa học thiết kế được các con chip có kích thước rất nhỏ. Điều này đã tạo ra một sự bất ngờ lớn cho thế giới sản xuất linh kiện bán dẫn”, ông nói.
Theo GS. Teck-Seng Low, Phó Chủ tịch cấp cao tại Đại học Quốc gia Singapore, một trong các diễn giả tại tọa đàm, hiện nay trên toàn thế giới đang diễn ra cuộc đua thu nhỏ kích thước của chip bán dẫn. Chip đã được sản xuất với kích thước giảm dần từ 9nm, 7nm, 5nm, rồi 3nm. Những con chip đã nhỏ, nay còn nhỏ hơn, được dự đoán sẽ thống trị và cải thiện nhiều hơn nữa các lĩnh vực trong cuộc sống.
Được làm từ các
vật liệu lắng đọng trên đĩa silicon, chip có thể thực hiện nhiều chức năng khác nhau. ‘Chip nhớ’ giúp lưu trữ dữ liệu, tương đối đơn giản và được giao dịch như hàng hóa. ‘Chip logic’ phức tạp và đắt tiền hơn, dùng để chạy các chương trình và hoạt động như bộ não của mọi thiết bị - từ tên lửa, ô tô, điện thoại đến tủ lạnh và máy tính cá nhân, thậm chí là cả các thiết bị y tế hiện đại mới.
Các nước trên thế giới đang tạo ra cơ hội cho mình trong cuộc đua này bằng cách đầu tư vào hoạt động nghiên cứu. “Hằng năm Singapore chi 5 tỷ USD cho nghiên cứu, nhưng số tiền này sẽ trở nên vô ích nếu chúng tôi không có nhân lực tài năng để phát triển. Vì vậy, chiến lược thu hút nhân lực giỏi trong lĩnh vực bán dẫn là yếu tố tiên quyết khi các bạn muốn bắt tay thực sự vào việc phát triển ngành công nghiệp công nghệ này”, ông nói.
Đồng quan điểm, TS. Sadasivan Shankar - Quản lý Nghiên cứu - Phát triển Công nghệ tại Phòng thí nghiệm Máy gia tốc Quốc gia SLAC, Đại học Stanford, Hoa Kỳ - tin rằng những quốc gia đang phát triển như Việt Nam có thể thiết lập các chương trình hoặc các phương án tài trợ để thúc đẩy giáo dục.
“Những cá nhân sáng tạo, khi được trang bị kiến thức và kỹ năng đúng đắn, có thể đối mặt và giải quyết những thách thức phức tạp. Đặc biệt, thế hệ trẻ thường có lý tưởng và cách nhìn lạc quan, khiến họ trở thành một nguồn tài nguyên quý báu của quốc gia”, ông nói.
Ngoài cuộc đua thu nhỏ chip bán dẫn, GS. Richard Henry Friend lưu ý rằng một cuộc đua khác đang diễn ra trong ngành bán dẫn, đó chính là cuộc đua tìm kiếm các nguồn năng lượng xanh và sạch hơn giúp quá trình nghiên cứu sản xuất thân thiện hơn với môi trường.
“Làm cách nào để vừa tăng hiệu quả sản xuất chip mà vẫn đóng góp vào việc giảm lượng phát thải ròng bằng ‘0’? Đó là điều thật sự quan trọng, và không thể có một câu trả lời đơn giản cho vấn đề này”, GS Friend nói.