Marvell bắt tay GlobalFoundries mở rộng sản xuất wafer quang tử

Hồi đầu năm nay, CEO Nvidia Jensen Huang từng nhận định rằng công nghệ quang tử của Marvell có thể đưa hãng này trở thành công ty nghìn tỷ USD tiếp theo. Mới đây, Marvell đã tiến một bước dài trên con đường đó khi công bố mở rộng quan hệ hợp tác với GlobalFoundries – nhà máy wafer của Mỹ vốn nổi tiếng trong lĩnh vực sản xuất silicon photonics.

Thỏa thuận mở rộng năng lực sản xuất SiGe

Theo thỏa thuận, GlobalFoundries và Marvell sẽ cùng mở rộng sản xuất wafer silicon germanium (SiGe) tại nhà máy ở Burlington, bang Vermont. SiGe là vật liệu thường được dùng để chế tạo các bộ thu phát quang (optical transceiver) – linh kiện chuyển đổi tín hiệu điện sang tín hiệu quang và ngược lại, cũng như trong các mô-đun laser dùng cho nhiều mẫu switch cao cấp của Nvidia và các hãng khác.

Theo GlobalFoundries, phần năng lực sản xuất bổ sung này sẽ đáp ứng nhu cầu chế tạo quang tử đóng gói gần (NPO) và đóng gói đồng thời (CPO), cũng như các thế hệ quang học pluggable tiếp theo.

Nvidia hiện đã sử dụng quang tử đóng gói đồng thời trong một số dòng switch Ethernet Spectrum và Quantum InfiniBand để giảm tiêu thụ điện năng và tăng độ tin cậy.

Nhu cầu từ các hệ thống AI đa rack

Giới phân tích dự đoán NPO sẽ được dùng trong các hệ thống đa rack quy mô lớn, chẳng hạn như SuperPod dựa trên Ascend 960DT mới của Huawei. Các hệ thống đa rack tương lai của Nvidia cũng được kỳ vọng sẽ sử dụng NPO.

GlobalFoundries cho biết công nghệ SiGe của mình đã được kiểm chứng tới tốc độ 200 Gbps mỗi làn, mức cần thiết cho các bộ thu phát 1,6 Tbps. Tốc độ làn cao hơn có thể mở đường cho các bộ thu phát 3,2 Tbps, vốn cũng nằm trong lộ trình phát triển của hãng.

Vì sao nhu cầu quang tử lại bùng nổ

Nhu cầu đối với các công nghệ quang tử đã tăng vọt, phần lớn nhờ AI – chủ đề được quan tâm nhất hiện nay. Phát biểu tại Computex mùa xuân năm nay, CEO Marvell Matt Murphy đã lý giải vì sao nhu cầu quang tử sắp sửa bùng nổ.

Trước đây, quang tử chủ yếu được dùng để kết nối các rack với tài nguyên trong trung tâm dữ liệu. Mọi khoảng cách trong vài mét đều nằm trong tầm với của các kết nối đồng rẻ hơn và ít tiêu tốn điện năng hơn. Nhưng khi tốc độ làn tăng từ 25 Gbps lên 50, 100 rồi 200 Gbps, kết nối đồng bắt đầu chạm giới hạn thực tế.

400 Gbps mỗi làn gần như là điểm dừng cuối cùng của cáp đồng, ngay cả trong một rack duy nhất; vượt qua ngưỡng đó, cáp đồng không thể truyền tín hiệu ở tốc độ cao xa hơn 1,25 mét.

Chính vì vậy, toàn bộ hệ sinh thái đang đầu tư mạnh để củng cố chuỗi cung ứng quang tử và photonics, và GlobalFoundries không phải cái tên duy nhất tăng cường sản xuất.

Cuộc đua đầu tư vào chuỗi cung ứng quang tử

Nvidia đặc biệt tích cực khi đã rót hàng tỷ USD vào các công ty công nghệ quang tử, trong đó có 2 tỷ USD cho Lumentum và 2 tỷ USD cho Coherent. Vài tháng sau, Coherent công bố kế hoạch tăng gấp 4 lần sản lượng wafer indium phosphide dùng cho laser, photodetector và modulator tại nhà máy ở Sherman, bang Texas.

Ý nghĩa với thị trường Việt Nam

Đối với Việt Nam, diễn biến này cho thấy làn sóng đầu tư vào hạ tầng AI toàn cầu đang kéo theo nhu cầu cực lớn về linh kiện quang tử – một mắt xích ít được chú ý nhưng không thể thiếu. Các doanh nghiệp trong nước hoạt động trong lĩnh vực sản xuất linh kiện điện tử, đóng gói và kiểm thử chip có thể sẽ có thêm cơ hội tham gia chuỗi cung ứng này khi các ông lớn như Nvidia, Marvell và GlobalFoundries mở rộng sản xuất để phục vụ các trung tâm dữ liệu AI.