TDK (Nhật Bản) vừa xác nhận phát triển thành công thiết bị “spin photo detector” đầu tiên thế giới, tích hợp công nghệ quang, điện tử và từ tính, đạt tốc độ phản hồi 20 picosecond (tương đương 20 phần nghìn tỷ giây).
Thiết bị này giúp truyền dữ liệu nhanh gấp 10 lần công nghệ điện tử hiện tại, giải quyết điểm nghẽn truyền dữ liệu lớn nhất của AI tạo sinh, thay thế cảm biến quang bán dẫn truyền thống.
Theo TDK, tốc độ truyền dữ liệu giữa các bộ xử lý AI hiện tại bị giới hạn nhiều hơn cả hiệu năng GPU, nên giải pháp này mang tính “thay đổi cuộc chơi” đối với ngành AI và trung tâm dữ liệu.
Giáo sư Arata Tsukamoto từ Đại học Nihon (Tokyo), người kiểm tra thiết bị, nhận định “spin photo detector” mở ra triển vọng lớn cả về khoa học lẫn công nghệ.
Khối lượng dữ liệu AI rất lớn khiến truyền dữ liệu điện tử không đáp ứng được nhu cầu, do đó TDK hướng đến giải pháp truyền dữ liệu bằng quang học, tận dụng tốc độ của ánh sáng.
TDK chuẩn bị tiến hành thêm các thử nghiệm xác nhận ổn định truyền quang liên tục với tốc độ siêu cao, dự kiến gửi mẫu cho khách hàng trước tháng 3/2026 và sản xuất quy mô lớn trong 3-5 năm tới.
Công nghệ mới này còn có tiềm năng giảm chi phí nhờ đơn giản hóa các bước xử lý wafer, giúp TDK có lợi thế cạnh tranh dù hệ sinh thái còn non trẻ.
Ngoài AI, thiết bị này còn ứng dụng tiềm năng trong kính thông minh thực tế ảo/tăng cường và cảm biến hình ảnh tốc độ cao.
Thị trường vi mạch quang tích hợp dự báo tăng hơn 10 lần trong thập kỷ tới, đạt 54,5 tỉ USD nhờ nhu cầu AI tạo sinh (theo IDTechEx).
TDK cạnh tranh trực tiếp với các tập đoàn lớn như Nvidia (đã mua Mellanox 7 tỉ USD năm 2020) và TSMC (đặt mục tiêu sản xuất công nghệ tương tự trong 5 năm).
Thiết bị mới còn giảm tiêu thụ điện năng, giải quyết bài toán tiết kiệm năng lượng cho trung tâm dữ liệu AI đang bùng nổ.
📌 TDK công bố cảm biến quang tích hợp “spin photo detector” phản hồi 20 picosecond, truyền dữ liệu AI nhanh gấp 10 lần hiện tại, giảm tiêu thụ điện và chi phí. Công nghệ dự kiến tạo doanh thu hàng chục tỉ USD, đẩy mạnh phát triển thị trường AI tạo sinh và vi mạch quang trong thập kỷ tới.
https://www.ft.com/content/f08da7af-be14-430e-845f-f46e84b321b8
#FT
Thời gian phản hồi 20 phần nghìn tỷ giây được ghi nhận trong thử nghiệm nhằm cải thiện tốc độ truyền dữ liệu
Kết nối quang học có thể cung cấp truyền dữ liệu nhanh hơn nhiều so với các kết nối qua cáp sử dụng tín hiệu điện. © Alexis Jumeau/Abaca qua Reuters
Tác giả: Harry Dempsey tại Tokyo Công bố: 12 phút trước
Tập đoàn TDK của Nhật Bản đang tuyên bố một bước đột phá trong công nghệ quang học có khả năng xử lý dữ liệu nhanh hơn 10 lần so với các thiết bị điện tử hiện tại và giải quyết nút thắt cổ chai chính đang cản trở sự phát triển của trí tuệ nhân tạo tạo sinh.
Nhà cung cấp của Apple này cho biết họ đã chứng minh "bộ phát hiện quang spin" đầu tiên trên thế giới, kết hợp các yếu tố quang học, điện tử và từ tính để tạo ra thời gian phản hồi 20 picô giây, tức 20 phần nghìn tỷ giây, có tiềm năng thay thế các bộ phát hiện quang dựa trên bán dẫn hiện tại vốn truyền dữ liệu giữa các chip.
Hideaki Fukuzawa, giám đốc cấp cao của trung tâm phát triển sản phẩm thế hệ tiếp theo của TDK, cho biết tốc độ mà các bộ xử lý AI có thể truyền dữ liệu đang bị hạn chế nghiêm trọng bởi các thiết bị điện tử hiện tại.
"Việc truyền dữ liệu này là nút thắt lớn nhất đối với AI thay vì hiệu suất GPU bán dẫn," ông nói. "Vì chúng tôi có thể phá vỡ nhiều nút thắt hiện tại, chúng tôi nghĩ công nghệ này sẽ là một yếu tố thay đổi cuộc chơi cho ngành AI và trung tâm dữ liệu."
Arata Tsukamoto, giáo sư kỹ thuật điện tại Đại học Nihon ở Tokyo, đã thử nghiệm thiết bị mới cho TDK với tư cách đối tác nghiên cứu và cho biết ông tin rằng "bộ phát hiện quang spin có tiềm năng đáng chú ý, cả từ góc độ khoa học và công nghệ".
Hiện tại, dữ liệu được truyền giữa các bộ xử lý bằng tín hiệu điện, nhưng khối lượng lớn trong AI đòi hỏi sự chuyển đổi sang công nghệ quang học vì ánh sáng di chuyển nhanh hơn.
TDK có kế hoạch thử nghiệm thêm để xác nhận ánh sáng liên tục ở tốc độ siêu cao, trước khi cung cấp mẫu cho khách hàng vào cuối tháng 3/2026 và bắt đầu sản xuất hàng loạt trong ba đến năm năm tới.
Mặc dù công nghệ còn chưa hoàn thiện và còn thách thức lớn trong việc xây dựng một hệ sinh thái cho công nghệ này với các nhà thiết kế mạch tích hợp, TDK tin rằng thiết bị của họ có thể có lợi thế về chi phí so với các giải pháp khác bằng cách giảm số lượng quy trình xử lý tấm wafer.
TDK cung cấp pin cho iPhone, nhưng họ đã điều chỉnh công nghệ đầu đọc từ tính cho ổ đĩa cứng để đạt được bước đột phá trong lĩnh vực quang tử.
Thiết bị mới của họ cũng sử dụng ít năng lượng hơn - một vấn đề quan trọng khác trong việc mở rộng trung tâm dữ liệu AI. Kính thông minh cho thực tế tăng cường và thực tế ảo, cũng như cảm biến hình ảnh tốc độ cao cũng là những thị trường tiềm năng trong tương lai cho công nghệ này.
Thiết bị này là một phần của thị trường mạch tích hợp quang tử, dự kiến sẽ mở rộng hơn 10 lần trong thập kỷ tới lên 54,5 tỷ đô la do nhu cầu của AI tạo sinh, theo dự báo của nhóm nghiên cứu công nghệ IDTechEx.
Các công ty AI lớn cũng đang nỗ lực phát triển bộ thu phát tích hợp công nghệ quang học vào các gói chip của họ và công nghệ của TDK sẽ là một đối thủ cạnh tranh với công nghệ quang tử silicon thế hệ tiếp theo như vậy.
Nhà sản xuất chip lớn nhất thế giới, Công ty Sản xuất Bán dẫn Đài Loan (TSMC), đang thúc đẩy, với mục tiêu sản xuất trong vòng năm năm.
Nvidia cũng báo hiệu tầm quan trọng của việc giải quyết nút thắt truyền dữ liệu khi họ chi 7 tỷ đô la vào năm 2020 để mua lại Mellanox Technologies của Israel, một chuyên gia trong việc cho phép kết nối hiệu quả giữa các mạng, hệ thống và trung tâm dữ liệu.