Việc nắm trong tay công nghệ chiplet giúp đóng gói chip thế hệ mới tiết kiệm hơn giúp Trung Quốc tiếp tục nuôi tham vọng tự chủ bán dẫn.

Năm 2021, zGlue, công ty khởi nghiệp tại Thung lũng Silicon, bán hàng loạt sáng chế của mình do gặp khó khăn tài chính. Hầu hết sở hữu trí tuệ của zGlue không có gì nổi bật, trừ một công nghệ giúp giảm thời gian và chi phí sản xuất chip. Khoảng 13 tháng sau, công nghệ này nằm trong danh mục bằng sáng chế của Chipuller, công ty khởi nghiệp tại Thâm Quyến.

Thứ Chipuller đã mua là công nghệ chiplet - cách mới để đóng gói chip, tức đưa rất nhiều bóng bán dẫn vào một khối nhỏ gọn với chi phí rẻ hơn nhiều lần. Việc chuyển giao công nghệ của zGlue cho Chipuller chưa được nhắc đến trước đây, cho đến khi mọi thứ dần hé lộ đầu năm nay.

Dựa trên hàng trăm bằng sáng chế của Mỹ và Trung Quốc, cũng như hàng chục tài liệu nghiên cứu, mua sắm, Reuters cho biết thời gian chuyển giao công nghệ này trùng hợp với giai đoạn thúc đẩy công nghệ chiplet ở Trung Quốc.

Các chuyên gia trong ngành đánh giá chiplet trở nên quan trọng đối với Trung Quốc trong bối cảnh Mỹ tìm mọi cách cấm nước này tiếp cận máy móc và vật liệu tiên tiến. Công nghệ này đang được xem là yếu tố chủ đạo, củng cố kế hoạch tự lực của nước này trong sản xuất bán dẫn.

"Trong các công nghệ chip, có khoảng cách lớn giữa Trung Quốc và Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan. Nhưng về đóng gói chip, Mỹ - Trung đang ở cùng điểm xuất phát", Yang Meng, Chủ tịch của Chipuller, nói về công nghệ chiplet trên Reuters.

Chiplet quan trọng thế nào

Công nghệ Chiplet gần như không được đề cập trước 2021. Nhưng sau đó, công nghệ này được các quan chức Trung Quốc nhắc tới với tần suất ngày một tăng. Theo các tài liệu thu thập được, ít nhất 20 văn bản chính sách từ chính quyền địa phương đến trung ương đề cập đến như một phần của chiến lược rộng lớn hơn "nhằm tăng cường khả năng của Trung Quốc trong các công nghệ then chốt và tiên tiến".

"Chiplet có ý nghĩa đặc biệt đối với Trung Quốc, nhất là khi nước này bị hạn chế tiếp cận thiết bị chế tạo tấm wafer trong đúc chip", nhà phân tích Charles Shi của công ty môi giới bán dẫn Needham nhận xét. "Từ công nghệ này, Trung Quốc có thể phát triển công nghệ xếp chồng 3D hoặc công nghệ đóng gói chip khác để khắc phục các hạn chế".

Chiplet được các nhà sản xuất chip toàn cầu lựa chọn để giảm chi phí trong bối cảnh khó khăn, trong khi các hãng chip chạy đua chế tạo bóng bán dẫn nhỏ đến mức chúng được đo bằng số lượng nguyên tử. Việc liên kết chiplet giúp tạo ra hệ thống mạnh hơn. Nhiều công ty đã thử nghiệm công nghệ này, như Apple đã ứng dụng chiplet vào dòng chip M trên máy tính cao cấp. Theo Dongguan Securities, phần lớn thị trường thử nghiệm và đóng gói chip toàn cầu nằm ở Trung Quốc, mang lại lợi thế cho Trung Quốc trong việc tận dụng công nghệ.

"Trong điều kiện thích hợp, chiplet với khả năng cá nhân hóa theo nhu cầu của khách hàng có thể được hoàn thành nhanh chóng trong 3-4 tháng. Đây là lợi thế độc nhất mà Trung Quốc nắm giữ", Yang Meng của Chipuller nhận xét.

Dữ liệu nhập khẩu do cơ quan Hải quan Trung Quốc công bố năm 2021 cho thấy việc mua thiết bị đóng gói chip của Trung Quốc đã tăng vọt lên 3,3 tỷ USD, cao hơn nhiều so với kỷ lục trước đó là 1,7 tỷ USD năm 2018.

Kể từ đầu 2021, các tài liệu nghiên cứu về chiplet bắt đầu xuất hiện, trong đó có sự tham gia của các tổ chức quân sự hoặc trường đại học do quân đội điều hành. Các phòng thí nghiệm cũng tham gia nghiên cứu công nghệ này.

Trong khi đó, dữ liệu công khai của chính phủ Trung Quốc cho thấy nước này đã đầu tư hàng triệu USD cho các nhà nghiên cứu chuyên về chiplet. Số lượng công ty liên quan cũng mọc lên khắp Trung Quốc những năm gần đây để đáp ứng nhu cầu.

Sáng chế quan trọng bị bán

Năm 2021, trong bối cảnh căng thẳng Mỹ - Trung, Chipuller mua 28 bằng sáng chế của zGlue, theo dữ liệu từ công ty theo dõi sáng chế IP Anaqua. Việc mua lại được thực hiện qua hai bước, đầu tiên thông qua North Sea Investment đăng ký kinh doanh tại Quần đảo Virgin thuộc Anh, sau đó mới về tay Chipuller.

Trước câu hỏi về việc giao dịch kể trên có cần sự chấp thuận hay không, Ủy ban Đầu tư Nước ngoài tại Mỹ (CFIUS), cơ quan quyền lực thuộc Bộ Tài chính Mỹ chuyên xem xét các giao dịch nước ngoài nhằm phát hiện mối đe dọa an ninh tiềm ẩn, không đưa ra bình luận.

Tuy nhiên, nhà lập pháp Mike Gallagher nhận định: "Các thực thể ở Trung Quốc không thể không bị trừng phạt, khi họ đã lợi dụng các công ty Mỹ đang gặp khó khăn để chuyển bằng sáng chế sang Trung Quốc".

Trước khi làm Chủ tịch Chipuller năm 2020, ông Meng từng đầu tư vào zGlue năm 2015, sau đó trở thành giám đốc và chủ tịch của công ty này. Ông cho biết, luật sư của zGlue đã liên lạc với cả CFIUS và Bộ Thương mại Mỹ để đảm bảo việc bán sáng chế cho North Sea Investment không vi phạm các biện pháp kiểm soát xuất khẩu của Mỹ. Dù vậy, cuộc thảo luận được cho là không đề cập đến Chipuller hoặc khả năng một thực thể Trung Quốc sẽ sở hữu các bằng sáng chế trong tương lai.

"Mọi thứ được thực hiện minh bạch và phù hợp với luật pháp của Mỹ", Meng nói.

Chipuller không phải là bên duy nhất có công nghệ chiplet. Huawei cũng đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế. Năm ngoái, công ty công bố hơn 900 đơn đăng ký và tài trợ bằng sáng chế liên quan đến chiplet. Huawei từ chối bình luận.

Cũng theo các tài liệu, số nhà máy sử dụng chiplet trong sản xuất công nghệ Trung Quốc đã lên tới hàng chục, gồm những cái tên lớn ở lĩnh vực bán dẫn như TongFu Microelectronics, JCET Group hay Beijing ESWIN Technology Group. Những công ty này đã nhận tổng vốn đầu tư hơn 40 tỷ nhân dân tệ (5,6 tỷ USD) thời gian qua.

Trong một bài viết hồi tháng 5, Bộ Công nghiệp và Công nghệ Thông tin Trung Quốc (MIIT) kêu gọi các công ty công nghệ lớn trong nước hợp tác với doanh nghiệp như TongFu trong đóng gói chip nhằm giúp xây dựng khả năng tự cường về bán dẫn.

"Sử dụng công nghệ chiplet để vượt qua vòng vây của Mỹ và giúp ngành công nghiệp sản xuất chip nước ta phát triển", MIIT viết.