Tháng Sáu 2022

By Catherine Jewell, Phòng Tiếp cận Thông tin và Kỹ thuật số, WIPO, Yuka Okakita và Tomomi Taguchi, Văn phòng WIPO Nhật Bản

Chất bán dẫn, “bộ não của thiết bị điện tử hiện đại”, mà thiếu nó thì các thiết bị kỹ thuật số chúng ta sử dụng hàng ngày sẽ không hoạt động, đã chịu trách nhiệm thúc đẩy những tiến bộ trong công nghệ kỹ thuật số trong nhiều thập kỷ. Công ty tiên phong của Nhật Bản, Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. (SEL), là công ty hàng đầu thế giới trong lĩnh vực này và tiếp tục tạo ra bước đột phá mới trong việc phát triển các công nghệ bán dẫn thế hệ tiếp theo hiệu suất cao. Người sáng lập và Chủ tịch của công ty, ông Shunpei Yamazaki, người phát minh ra “bộ nhớ flash”, là nhà phát minh nhiều nhất thế giới về số lượng bằng sáng chế anh ta đã thu được, theo Sách kỷ lục Guinness. Ông Yamazaki thảo luận về cam kết của SEL trong việc đạt được tính trung lập carbon thông qua đổi mới, tầm quan trọng của sở hữu trí tuệ đối với mô hình kinh doanh và văn hóa đổi mới mở hỗ trợ công việc tiên phong của SEL.

Hãy cho chúng tôi biết về trọng tâm công việc hiện tại của SEL và cách nó hỗ trợ các mục tiêu môi trường toàn cầu.

Tôi đã làm việc trong lĩnh vực chất bán dẫn trong nhiều thập kỷ, kể từ khi tôi phát minh và cấp bằng sáng chế cho cái được gọi là bộ nhớ flash (bằng sáng chế số JP 886343), ở tuổi 28 vào năm 1970. Bộ nhớ flash được nhúng trong hầu hết các thiết bị điện tử thiết bị chúng ta sử dụng hàng ngày. Về cơ bản, nó có thể lưu trữ dữ liệu và thông tin ngay cả khi thiết bị đã tắt. Bộ nhớ flash cũng là dạng bộ nhớ bán dẫn hoặc lưu trữ dữ liệu ít tốn kém nhất. Tôi chưa bao giờ mơ rằng sự tích hợp quy mô lớn silicon (Si LSI) – thứ cho phép tạo ra các chip máy tính mạnh mẽ như vậy về khả năng xử lý vi mô và khả năng lưu trữ dữ liệu của chúng – sẽ trở nên phổ biến như vậy, cũng như góp phần vào sự nóng lên toàn cầu vì tiêu thụ điện năng cao.

Vào năm 2009, chúng tôi đã tìm thấy một cấu trúc tinh thể mới của chất bán dẫn oxit (cấu trúc CAAC), giúp tạo ra các chip máy tính hoặc LSI tiết kiệm năng lượng hơn. Trong hơn 10 năm qua, chúng tôi đã tiến hành R&D chuyên sâu để cải thiện hiệu suất của LSI nhằm giảm mức tiêu thụ điện năng của các trung tâm dữ liệu và siêu máy tính.

Mục tiêu của chúng tôi là làm cho chất bán dẫn tiết kiệm năng lượng hơn. Thông qua công trình tiên phong của mình, chúng tôi đã phát triển một vật liệu bán dẫn mới có đặc tính duy trì dòng điện cao. An Si FET có dòng rò khoảng 10^-12A/µｍ khi tắt; mặt khác, một OS FET (bóng bán dẫn hiệu ứng trường bán dẫn oxit tinh thể) có dòng điện ngoài trạng thái cực thấp là 10^-24A/µｍ. Điều đó có nghĩa là dữ liệu có thể được giữ lại trong một thời gian dài. Bằng cách tận dụng các đặc tính duy trì dòng điện cao này và các đặc tính điện tốt của silicon, chúng tôi đã phát triển một cấu trúc hỗn hợp Si/OS mới. Bằng cách sử dụng hiệu ứng hiệp đồng kết hợp của chúng, chúng tôi đặt mục tiêu tạo ra các thiết bị bán dẫn có đặc tính tiết kiệm năng lượng cao hơn mà chỉ riêng công nghệ silicon có thể đạt được. Việc tiếp thu và sử dụng rộng rãi công nghệ mới này sẽ góp phần rất lớn vào cuộc chiến chống lại sự nóng lên toàn cầu.

Đối với những người không quen thuộc với chất bán dẫn, bạn có thể nói vài lời về vai trò và tầm quan trọng của chúng trong thế giới hiện đại không?

Tất cả các thiết bị điện tử chúng ta sử dụng hàng ngày, điện thoại thông minh, máy tính xách tay, tivi, máy tính, v.v. đều sử dụng chất bán dẫn. Việc sử dụng chúng đã trở nên phổ biến và phổ biến đến mức mọi người có xu hướng coi vai trò và tầm quan trọng của chúng là điều hiển nhiên. Mọi người thường không biết rằng khi sử dụng các thiết bị này, họ đang tiêu thụ một lượng điện khổng lồ, do đó, góp phần vào sự nóng lên toàn cầu.

Làm thế nào để công việc của SEL phù hợp với tham vọng của Nhật Bản và các quốc gia khác trong việc số hóa và khử cacbon cho nền kinh tế của họ?

Kế hoạch Hành động Chiến lược Tăng trưởng của Nhật Bản được phê duyệt vào tháng 2021 năm 30 bởi ông Yoshihide Suga, lúc đó là Thủ tướng, nhấn mạnh cam kết của Chính phủ trong việc thúc đẩy phát triển và sản xuất các công nghệ bán dẫn tiên tiến do đặc tính tiêu thụ năng lượng thấp của chúng. Chiến lược cũng vạch ra mục tiêu của Chính phủ là: a) làm cho tất cả các trung tâm dữ liệu mới sử dụng năng lượng hiệu quả hơn 2030% vào năm 2040; b) chuyển đổi một phần điện năng được sử dụng bởi các trung tâm dữ liệu trong nước thành năng lượng tái tạo; và c) làm cho ngành công nghiệp bán dẫn và truyền thông thông tin trung hòa carbon vào năm XNUMX.

Vào mùa hè năm 2021, chúng tôi đã có cơ hội giới thiệu công nghệ LSI bán dẫn oxit tinh thể siêu tiết kiệm điện (OSLSI) của SEL cho Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp (METI). Thủ tướng đã được thông báo về tiềm năng của công nghệ OSLSI của SEL trong việc đóng góp vào các mục tiêu chính sách xanh của chính phủ và rất muốn tìm hiểu thêm về nó. Chúng tôi được mời chuẩn bị một tài liệu phác thảo các thuộc tính của công nghệ đó. Tài liệu này là cơ sở để Phó Tổng Giám đốc METI trình bày chi tiết về SEL và công nghệ của chúng tôi với Thủ tướng Chính phủ. METI sau đó đã theo dõi chúng tôi một lần nữa.

Chúng tôi tin rằng việc đạt được sự tiếp thu và sử dụng rộng rãi công nghệ OSLSI tiên phong của chúng tôi sẽ đóng góp đáng kể vào việc giải quyết vấn đề nóng lên toàn cầu.

Vào năm 2016, mục nhập của bạn đã được gia hạn trong Sách kỷ lục Guinness là nhà phát minh được ghi nhận với nhiều bằng sáng chế nhất. Vào thời điểm đó, bạn đã có hơn 11,350 bằng sáng chế mang tên mình. Điều gì truyền cảm hứng cho công việc của bạn và thúc đẩy bạn tiếp tục phát triển các công nghệ tiên phong trong lĩnh vực này?

Tôi luôn bị điểm kém ở trường, nhưng vào năm thứ hai đại học, tôi bắt đầu làm việc với Giáo sư Yogoro Kato (sau đó, ông trở thành Giáo sư danh dự tại Học viện Công nghệ Tokyo), và ông đã rất ủng hộ tôi. Tôi đã làm việc với anh ấy trong năm năm. Khi tôi nói với anh ấy rằng tôi muốn đến Đại học Stanford ở Hoa Kỳ, lúc đó là thánh địa của chất bán dẫn, anh ấy đã rất tức giận với tôi và thuyết phục tôi tiếp tục học tại Nhật Bản dưới sự hướng dẫn của anh ấy. Bạn không thể so sánh cuộc sống, vì vậy tôi không biết lựa chọn từ bỏ việc đến Hoa Kỳ của tôi có phải là một lựa chọn tốt hay không, nhưng đó chắc chắn là một bước ngoặt trong cuộc đời tôi. Tôi không bắt đầu với tư cách là một sinh viên xuất sắc, nhưng nhờ có Giáo sư Kato, người đã dìu dắt tôi, tôi mới có được ngày hôm nay. Và tôi tiếp tục nghiên cứu của mình để giữ vững niềm tin với những lời dạy của ông. Ông là một giáo viên tuyệt vời.

Tất cả các thiết bị điện tử chúng ta sử dụng hàng ngày, điện thoại thông minh, máy tính xách tay, tivi, máy tính, v.v. đều sử dụng chất bán dẫn… Mọi người thường không biết rằng khi sử dụng các thiết bị này, họ đang tiêu thụ một lượng điện khổng lồ, góp phần vào sự nóng lên toàn cầu.

SEL tiếp tục tập trung vào việc phát triển các công nghệ tiên phong, mới. Làm thế nào để bằng sáng chế hỗ trợ phổ biến và tiếp thu các công nghệ của bạn trên khắp thế giới?

Là một công ty tập trung vào R&D, bằng sáng chế cực kỳ quan trọng đối với chúng tôi, giống như Giáo sư Kato đã dạy chúng tôi. Sở hữu trí tuệ là một cơ chế tuyệt vời, nhưng bằng sáng chế không tạo ra thu nhập trừ khi các sản phẩm mà chúng bảo vệ có thể bán được trên thị trường. Bản chất của một công ty chỉ nghiên cứu và phát triển là cần phải tung ra thị trường nhiều lần và hiệu quả nhất có thể.

Với danh mục quyền sở hữu trí tuệ của mình, chúng tôi có thể tự tin đưa ra một vụ kiện chống lại bất kỳ bên nào vi phạm quyền của chúng tôi mà không hề nao núng. Bằng cách này, chúng tôi đã có thể tận dụng các quyền của mình và mở rộng thị phần một cách hiệu quả. Tuy nhiên, điều quan trọng là phải có quyền sáng chế có thể được sử dụng hợp lý. Đó là lý do tại sao việc phác thảo một đặc điểm kỹ thuật bằng sáng chế dựa trên kết quả R&D và nêu rõ mục đích cũng như tác dụng của bằng sáng chế là rất quan trọng. Hơn nữa, việc sử dụng bằng sáng chế một cách chiến lược là cần thiết để mở rộng hoạt động R&D, để giá trị của bằng sáng chế tăng lên và để thu nhập từ li-xăng tăng lên. Việc sử dụng chiến lược các quyền bằng sáng chế cũng có thể liên quan đến hành động pháp lý.

Bạn có thể nói vài lời về văn hóa đổi mới của SEL và các nguyên tắc hướng dẫn của nó không?

Kể từ khi SEL được thành lập vào năm 1980, chúng tôi đã cam kết đóng góp cho sự tiến bộ của thế giới thông qua R&D. Đối tác đầu tiên của chúng tôi là Sharp Corporation, công ty hàng đầu thế giới về chất bán dẫn và tivi màn hình tinh thể lỏng vào thời điểm đó. Mối quan hệ hợp tác hình thành nhờ sự giới thiệu của một người quen. Tuy nhiên, khi chúng tôi bắt đầu nghiên cứu với Sharp, họ cho rằng trình độ R&D của chúng tôi quá thấp. Từ thời điểm đó, SEL đã làm việc chăm chỉ để đạt được mức yêu cầu của Sharp. Một số yêu cầu của họ thoạt đầu có vẻ quá sức, nhưng chúng tôi đã cố gắng đáp ứng được.

Tôi tin rằng chỉ thông qua R&D và làm việc chăm chỉ, chúng ta mới có thể thành công. Khi các đối tác của bạn chỉ ra những vấn đề cụ thể cần được giải quyết và nhân viên của bạn làm việc chăm chỉ để đạt được chúng, bạn sẽ tạo ra kết quả tốt hơn. Tôi không nghĩ rằng sự đổi mới sẽ hiệu quả nếu bạn chỉ yêu cầu đối tác của mình dạy bạn hoặc khiến mọi thứ trở nên dễ dàng với bạn. Nó sẽ không hoạt động nếu bạn không có cam kết và nỗ lực để đạt được trình độ chuyên môn mới nhằm đáp ứng nhu cầu của đối tác của bạn. Để cải thiện mức độ R&D, điều cần thiết là phải tìm một công ty có thể hỗ trợ bạn về mặt kỹ thuật, đồng thời duy trì mối quan hệ bình đẳng với tư cách là đối tác.

WIPO GREEN là một nền tảng công cộng tìm cách thúc đẩy đổi mới toàn cầu trong lĩnh vực công nghệ xanh. Bạn có sẵn sàng ủng hộ sáng kiến ​​này không?

Giải quyết vấn đề nóng lên toàn cầu là vấn đề quan trọng nhất mà nhân loại phải đối mặt ngày nay. WIPO XANH là một sáng kiến ​​rất quan trọng nhằm khai thác sức mạnh của hệ thống sở hữu trí tuệ để bảo vệ môi trường. Chúng tôi thấy rằng WIPO GREEN có thể là một phương tiện quan trọng để cho phép tiếp nhận và sử dụng OSLSI nhanh chóng và rộng rãi trên khắp thế giới, vốn có hiệu suất năng lượng cao. Tôi tin rằng hợp tác với các tổ chức quốc tế như WIPO là điều cần thiết để đạt được mục tiêu này.

Anh có lời khuyên nào dành cho các nhà khoa học trẻ với khát vọng xây dựng một tương lai tốt đẹp hơn?

Trong quá khứ, các công ty Nhật Bản được thúc đẩy bởi cam kết về chất lượng và làm việc chăm chỉ cũng như niềm tin rằng nghịch cảnh giúp con người trở nên khôn ngoan. Nhưng ngày nay, điều đó đã biến mất. Chúng ta cần thắp lại niềm tin đó nếu muốn tiếp tục phát triển. Nguồn nhân lực và sở hữu trí tuệ là vô cùng quan trọng đối với Nhật Bản. Chúng ta cần phải làm nhiều hơn nữa để thúc đẩy sự hiểu biết nhiều hơn trong tòa án về giá trị của sở hữu trí tuệ (IP) và đặc biệt là bằng sáng chế. Chúng ta cũng cần nâng cao nhận thức của công chúng về tầm quan trọng của sở hữu trí tuệ. Cách duy nhất để Nhật Bản duy trì khả năng cạnh tranh quốc tế là sử dụng tài sản trí tuệ của chúng tôi.

• Coinsmart. Sàn giao dịch Bitcoin và tiền điện tử tốt nhất Châu Âu.Bấm vào đây
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Khuếch đại kiến ​​thức. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://www.wipo.int/wipo_magazine/en/2022/02/article_0006.html