Hàn Quốc đang khẳng định vị thế dẫn đầu trong việc phát triển linh kiện sắt điện (ferroelectric), một lĩnh vực đang nhận được sự quan tâm đặc biệt trong ngành công nghiệp bộ nhớ trí tuệ nhân tạo (AI) thế hệ mới.
Bộ nhớ V-NAND bốn cấp (QLC) thế hệ thứ 9 của Samsung Electronics. [Ảnh=Samsung Electronics]
Theo công bố từ Cơ quan Sở hữu Trí tuệ Hàn Quốc vào ngày 18, kết quả phân tích các bằng sáng chế trong lĩnh vực linh kiện sắt điện nộp lên 5 cơ quan sở hữu trí tuệ hàng đầu thế giới (IP5) trong giai đoạn 12 năm từ 2012~2023 cho thấy Hàn Quốc chiếm tỷ trọng lớn nhất với 43,1%, tương đương 395 đơn. Không chỉ dẫn đầu về số lượng, quốc gia này còn ghi nhận tốc độ tăng trưởng bình quân hàng năm đạt 18,7%, mức cao nhất thế giới, qua đó khẳng định vai trò tiên phong trong việc làm chủ công nghệ bộ nhớ tương lai.
Về mặt kỹ thuật, sắt điện là loại vật liệu có khả năng duy trì sự phân cực điện ngay cả khi không có điện trường, mang lại tính chất không bay hơi và tốc độ phản hồi điện tích cực nhanh.
Ưu điểm vượt trội của linh kiện sử dụng vật liệu này là có thể tận dụng trực tiếp các dây chuyền thiết bị bán dẫn hiện có, giúp đưa vào sản xuất mà không cần đầu tư thêm trang thiết bị mới tốn kém.
Ngoài ra, với khả năng duy trì đặc tính sắt điện ngay cả ở độ mỏng cấp độ nanomet (nm), vật liệu này giúp vượt qua những giới hạn vật lý của các chất liệu truyền thống, tạo điều kiện tối ưu để sản xuất các chip AI tích hợp cao. Nhờ đó, linh kiện sắt điện đang trở thành vật liệu lõi định hình sự phát triển của ngành công nghiệp bộ nhớ AI.
Trong danh sách các quốc gia có lượng đơn đăng ký bằng sáng chế nhiều nhất trong giai đoạn này, sau Hàn Quốc lần lượt là Mỹ với 28,4% (260 đơn), Nhật Bản 18,5% (170 đơn), Trung Quốc 4,6% (42 đơn) và Liên minh châu Âu đạt 4,1% (38 đơn).
Trong khi Hàn Quốc, Trung Quốc, Mỹ và EU đều ghi nhận sự tăng trưởng ổn định thì Nhật Bản lại chứng kiến sự sụt giảm mạnh lên tới 19,8%.
Xét về các đơn vị nộp đơn chủ chốt, Samsung Electronics đứng vị trí quán quân với tỷ trọng 27,8% (255 đơn). Xếp ở các vị trí tiếp theo là Intel (Mỹ) với 21%, SK hynix chiếm 13,4%, TSMC (Đài Loan) đạt 10,1% và Nanya (Đài Loan) chiếm 5,3%.
Đáng chú ý, nếu chỉ tính riêng trong 3 năm gần đây từ 2021 đến 2023, Samsung Electronics và SK hynix đã độc chiếm hai vị trí dẫn đầu toàn cầu. Điều này một lần nữa xác nhận việc Hàn Quốc đang dẫn dắt hoàn toàn tiến trình nghiên cứu và phát triển linh kiện sắt điện dành cho bộ nhớ AI trên toàn thế giới.
Ông Kim Hee-tae, Giám đốc bộ phận thúc đẩy thẩm định bán dẫn, nhận định rằng khi độ chín muồi về kỹ thuật của linh kiện sắt điện ngày càng cao, cuộc đua giành quyền sở hữu trí tuệ để chiếm lĩnh thị trường thương mại hóa đang trở nên vô cùng gay gắt. Ông khẳng định cơ quan này sẽ thiết lập hệ thống hợp tác chặt chẽ với các bộ ngành liên quan như Bộ Khoa học và Công nghệ Thông tin, Bộ Công Thương, đồng thời chia sẻ các kết quả phân tích bằng sáng chế với giới công nghiệp để hỗ trợ tối đa cho các doanh nghiệp trong nước giữ vững vị thế dẫn đầu trong kỷ nguyên bộ nhớ AI thế hệ mới.
Về mặt kỹ thuật, sắt điện là loại vật liệu có khả năng duy trì sự phân cực điện ngay cả khi không có điện trường, mang lại tính chất không bay hơi và tốc độ phản hồi điện tích cực nhanh.
Ưu điểm vượt trội của linh kiện sử dụng vật liệu này là có thể tận dụng trực tiếp các dây chuyền thiết bị bán dẫn hiện có, giúp đưa vào sản xuất mà không cần đầu tư thêm trang thiết bị mới tốn kém.
Ngoài ra, với khả năng duy trì đặc tính sắt điện ngay cả ở độ mỏng cấp độ nanomet (nm), vật liệu này giúp vượt qua những giới hạn vật lý của các chất liệu truyền thống, tạo điều kiện tối ưu để sản xuất các chip AI tích hợp cao. Nhờ đó, linh kiện sắt điện đang trở thành vật liệu lõi định hình sự phát triển của ngành công nghiệp bộ nhớ AI.
Trong danh sách các quốc gia có lượng đơn đăng ký bằng sáng chế nhiều nhất trong giai đoạn này, sau Hàn Quốc lần lượt là Mỹ với 28,4% (260 đơn), Nhật Bản 18,5% (170 đơn), Trung Quốc 4,6% (42 đơn) và Liên minh châu Âu đạt 4,1% (38 đơn).
Trong khi Hàn Quốc, Trung Quốc, Mỹ và EU đều ghi nhận sự tăng trưởng ổn định thì Nhật Bản lại chứng kiến sự sụt giảm mạnh lên tới 19,8%.
Xét về các đơn vị nộp đơn chủ chốt, Samsung Electronics đứng vị trí quán quân với tỷ trọng 27,8% (255 đơn). Xếp ở các vị trí tiếp theo là Intel (Mỹ) với 21%, SK hynix chiếm 13,4%, TSMC (Đài Loan) đạt 10,1% và Nanya (Đài Loan) chiếm 5,3%.
Đáng chú ý, nếu chỉ tính riêng trong 3 năm gần đây từ 2021 đến 2023, Samsung Electronics và SK hynix đã độc chiếm hai vị trí dẫn đầu toàn cầu. Điều này một lần nữa xác nhận việc Hàn Quốc đang dẫn dắt hoàn toàn tiến trình nghiên cứu và phát triển linh kiện sắt điện dành cho bộ nhớ AI trên toàn thế giới.
Ông Kim Hee-tae, Giám đốc bộ phận thúc đẩy thẩm định bán dẫn, nhận định rằng khi độ chín muồi về kỹ thuật của linh kiện sắt điện ngày càng cao, cuộc đua giành quyền sở hữu trí tuệ để chiếm lĩnh thị trường thương mại hóa đang trở nên vô cùng gay gắt. Ông khẳng định cơ quan này sẽ thiết lập hệ thống hợp tác chặt chẽ với các bộ ngành liên quan như Bộ Khoa học và Công nghệ Thông tin, Bộ Công Thương, đồng thời chia sẻ các kết quả phân tích bằng sáng chế với giới công nghiệp để hỗ trợ tối đa cho các doanh nghiệp trong nước giữ vững vị thế dẫn đầu trong kỷ nguyên bộ nhớ AI thế hệ mới.
