Ajinomoto: Từ bột ngọt đến vật liệu bán dẫn

Tập đoàn Ajnomoto khởi nguồn với phát minh bột ngọt nổi tiếng toàn thế giới, đã không ngừng nghiên dựa trên nền tảng “Khoa học về Axit Amin” để mở rộng đa dạng lĩnh vực phát triển. Trong quá trình sản xuất bột ngọt, Ajinomoto đã phát hiện ra các thành phần có thể tạo nên vật liệu cách điện, từ đó họ phát minh ra màng phim cách điện ABF (tên đầy đủ là Ajinomoto Build-up Film). Từ một sản phẩm đồng hành tạo ra trong quá trình sản xuất bột ngọt, ABF hiện giữ vị trí quan trọng trong sản xuất chip AI cao cấp.

Theo các chuyên gia, vật liệu cách điện có ý nghĩa quan trọng trong đảm bảo hiệu suất của các thiết bị điện tử. Nếu không có vật liệu cách điện, dòng điện có thể truyền đến các linh kiện không mong muốn và gây ra đoản mạch. Trong máy tính, các chất bán dẫn được đặt trên một chất nền trước khi được kết nối với các linh kiện điện tử bên trong. Bên trong chất nền là các lớp dây dẫn, và ABF được sử dụng để bao phủ các dây dẫn này.

Là một lớp màng cách điện mỏng, ABF đóng vai trò như cầu nối giữa phần nhân silicon của chip và các đường kết nối trên bo mạch chủ. Không có lớp màng này, các chip cao cấp không thể đạt được mật độ kết nối dày đặc lẫn tốc độ truyền tín hiệu ổn định ở tần số hàng chục gigahertz – yêu cầu bắt buộc với các bộ tăng tốc AI thế hệ mới như Nvidia Blackwell hay Rubin, vốn hoạt động trong điều kiện cực kỳ khắc nghiệt.

Công ty Ajinomoto Fine-Techno thuộc Tập đoàn Ajinomoto cung cấp vật liệu màng ABF. Từ đó, các nhà sản xuất đế chip như Ibiden của Nhật Bản và Unimicron của Đài Loan mới có thể hoàn thiện sản phẩm cuối cùng. Nhìn vào bức tranh tổng thể, Ajinomoto là một trong những mắt xích không thể thiếu – không có màng ABF, không có chip AI nào được xuất xưởng.

Trong làn sóng đầu tư ồ ạt vào hạ tầng AI, từ chip xử lý đến dịch vụ đóng gói, nhu cầu chip AI tăng vọt. Với một bộ tăng tốc AI, lượng ABF cần dùng cao hơn từ 15 đến 18 lần so với các linh kiện thông thường như GPU phổ thông. Mỗi gói chip đòi hỏi từ 8 đến hơn 16 lớp ABF tùy theo kích thước thiết kế. Chip càng lớn – như Rubin hay Rubin Ultra của Nvidia – thì càng cần nhiều lớp ABF hơn, và ABF càng dễ trở thành điểm nghẽn của toàn bộ dây chuyền sản xuất.

Để giải quyết điểm nghẽn trong sản xuất chip bán dẫn do thiếu ABF, nhiều người nghĩ đơn giản: Ajinomoto tăng sản lượng là xong. Tuy nhiên, thực tế phức tạp hơn nhiều. Dù nỗ lực mở rộng nhà máy, Ajinomoto luôn phải cân nhắc nguy cơ đầu tư quá mức – bỏ vốn lớn mà thị trường không hấp thụ hết là rủi ro không nhỏ. Điều này khiến các nhà sản xuất đế chip như Ibiden gần như luôn trong trạng thái thiếu nguồn cung.

Trước tình hình đó, các công ty vận hành hạ tầng đám mây quy mô lớn đã chủ động ứng phó bằng cách đặt cọc trước cho Ajinomoto, hỗ trợ công ty xây thêm dây chuyền sản xuất mới và ký hợp đồng cung ứng dài hạn. Theo DigiTimes – ấn phẩm chuyên về công nghệ máy tính, nhu cầu ABF được dự báo tăng trưởng hai con số mỗi năm, với chu kỳ thiếu hụt kéo dài ít nhất ba năm tới.

Hoàng Anh