Bộ nhớ chỉ-đọc xoá-được lập-trình-được
thập niên 1980 có 3 loại bộ nhớ SRAM, DRAM và EEPROM [electrically erasable programmable read-only memory]
thập niên 1990 những node quy trình sản xuất bộ nhớ flash khác với node quy trình sản xuất DRAM
DRAM chuyển từ sử dụng những tụ điện "phẳng" sang những tụ điện "dọc" được xếp chồng lên trên hoặc lót dưới những bóng bán dẫn "truy cập"
EEPROM được nâng cấp lên thành những bộ nhớ flash là NOR và NAND, rồi NAND "phẳng" được nâng cấp tiếp lên thành 3D NAND
Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên "tĩnh"
SRAM sử dụng bóng bán dẫn để lưu trữ bit dữ liệu, cho nên được sản xuất cùng với phần còn lại của chip logic mà không cần thêm mặt nạ quang khác
cuối thập niên 1980 các hãng CPU thêm SRAM "nhúng" vào chip logic dưới tên gọi "bộ nhớ cache"
thiết kế "ô nhớ" [cell] SRAM phổ biến nhất sử dụng 6 bóng bán dẫn, so với DRAM chỉ 1 bóng bán dẫn 1 tụ điện
các xưởng đúc [fab] đã tối ưu SRAM đến mức, khi quảng cáo node quy trình, fab sẽ nhắc đến con số mật độ SRAM
ví dụ TSMC tuyên bố node quy trình N2 có thể nhét thêm SRAM lên "khuôn" [die]
giữa thập niên 2000 một số CPU hiệu-năng-cao có 70% toàn bộ "khuôn" [die] chỉ là SRAM
eDRAM
chỉ 1 bóng bán dẫn 1 tụ điện, DRAM nhỏ hơn SRAM với 6 bóng bán dẫn, cho nên có thể "nhúng" nhiều DRAM vào bộ xử lý trung tâm [central processing unit] hơn SRAM
bất chấp việc định kỳ "làm mới" eDRAM [embedded dynamic random-access memory] giống như DRAM, nhưng eDRAM chỉ tiêu thụ bằng 1/3 điện năng SRAM tiêu thụ
ngày nay node quy trình sản xuất chip logic rất khác node quy trình sản xuất bộ nhớ, sản xuất eDRAM thêm 4-6 mặt nạ [photomask] vào quy trình
thị trường eDRAM từng rất lớn khi sử dụng cho Xbox 360
eFlash
giống như SRAM thì eDRAM cũng "không bền" [volatile] sẽ mất dữ liệu khi ngắt điện, khác với eFlash [embedded flash] là một bộ nhớ NOR nối nhiều "ô nhớ" bóng bán dẫn "phẳng" được gắn với 1 cổng nổi [floating gate]
electron bị ép vào "cổng nổi" qua 1 ôxit, làm tăng ngưỡng điện áp của bóng bán dẫn
NOR được thiết kế để chỉ truy cập 1 "ô nhớ" tại 1 thời điểm, đánh đổi là mật độ thấp hơn
với NAND, chuỗi 16-128 "ô nhớ" được nối liền, nguồn "ô nhớ" này nối với máng "ô nhớ" sau, giúp tăng mật độ "ô nhớ" nhưng không "truy cập ngẫu nhiên" nữa, người dùng chỉ có thể thao túng dữ liệu theo "khối" [block] hoặc hàng [page]
lập trình hoặc xoá một mạng những "ô nhớ" bóng bán dẫn "phẳng" eFlash (được gắn 1 cổng nổi) tiêu thụ 9-18 volt điện áp, mới đủ sức ép electron ra vào "cổng nổi"
trong khi 1 bóng bán dẫn logic tiêu chuẩn chỉ chạy ở mức điện áp 1 volt
để bảo vệ những bóng bán dẫn logic lân cận không bị nướng cháy, eFlash cần những rãnh sâu cô lập, hoặc được harden thế nào đấy
NAND nhiều "ô nhớ" được nối liền, cần mức điện áp cao hơn cả NOR nếu lập trình hoặc xoá
eFlash là NOR nên không thể mật độ cao như NAND và cũng không viết nhanh bằng SRAM hay DRAM
bộ nhớ eFlash sẽ hư hỏng sau một số chu kỳ viết
cao hơn eDRAM, sản xuất eFlash cần thêm những bước 6-8 mặt nạ
ngày nay eFlash lưu mã nguồn và dữ liệu chương trình ở những chip vi điều khiển MCU [microcontroller]
thị trường MCU eFlash được xếp hạng nhì trên thị trường bộ nhớ "nhúng" nói chung, chỉ sau SRAM
ngày nay eFlash cũng được tìm thấy ở thiết bị AI đầu cuối [edge] và ứng dụng trung tâm dữ liệu
Giới hạn tăng-quy-mô/thu-nhỏ
28 nanomet là giới hạn scaling của eFlash
tăng quy mô eFlash cần thu nhỏ bóng bán dẫn và tăng mật độ, trong khi 28 nanomet là node quy trình "phẳng" cuối cùng
bên cạnh những vấn đề "phẳng" giống như chip logic, vấn đề khác với eFlash ở node quy trình 28 nanomet là những "ô nhớ" nhỏ đến nỗi "cổng nổi" chứa 100 electron giữ ngưỡng 1 volt, tức là chỉ cần một ít electron rò rỉ qua là cũng đủ gây ra thoái hoá đáng kể; những lớp ôxit hầm đã quá mỏng
các hãng NAND chuyển sang 3D NAND, theo đó đã nới lỏng những yêu cầu kỹ thuật "cổng nổi" với việc tăng kích thước từ 28 lên thành 40 nanomet, và đã xếp chồng những "cổng nổi" để tăng dung lượng
nhưng 3D NAND không thể làm 1 lộ trình kỹ thuật [technical pathway] hợp lệ cho eFlash, và cũng không khả thi kinh tế cho các nhà thiết kế chip thêm đến 10 mặt nạ [photomask] để sản xuất 1 kiểu bóng bán dẫn khác hoàn toàn trên chip
các nhà sản xuất MCU gốc [original equipment manufacturer] và sản phẩm eFlash khác đã quay lại với những bộ nhớ rời rạc
Magnetoresistive
DRAM và eFlash mã hoá bit bằng cách trữ 1 điện tích,
bộ nhớ truy-cập-ngẫu-nhiên từ điện trở MRAM mã hoá bit bằng cách thao túng mức điện trở
ô nhớ MRAM bao gồm 1 bóng bán dẫn truy cập, và 1 khoảng tiếp giáp đường hầm từ tính MTJ [magnectic tunnel junction]
MTJ gồm 3 lớp: 1 lớp cố định (tham chiếu) làm bằng vật liệu sắt từ [ferromagnet] chiều từ tính được ghim chặt, cố định theo 1 hướng và không thay đổi theo chiều từ trường thông thường
1 lớp cách điện (kẹp giữa) thường làm bằng ôxit magie, mỏng chỉ 1-2 nanomet đến nỗi electron có thể "xuyên hầm lượng tử" qua
1 lớp tự do (trên cùng) làm bằng vật liệu sắt từ, nhưng có chiều từ tính có thể đảo chiều khi có dòng điện phân cực hoặc từ trường tác động
vật liệu sắt từ ở đây thường là hợp kim cobalt-sắt-boron, tuỳ theo phiên bản MTJ mà sẽ có 1 hoặc nhiều lớp cố định
1 dòng điện bên ngoài sẽ "định hướng" chiều từ tính của lớp tự do, tham chiếu đến lớp cố định
nếu từ tính 2 lớp sắt từ đang song song, điện trở MTJ thấp, cho electron qua
nếu từ tính 2 lớp sắt từ đang không song song, điện trở MTJ cao
MRAM mã hoá bit bằng cách: gửi 1 dòng điện vào MTJ rồi so sánh kết quả với 1 mức tham chiếu
MRAM chuyển mạch toggle
thập niên 1980 xuất hiện MRAM chuyển-mạch-bằng-từ-trường [field-switched] sử dụng từ trường để viết lên MTJ tức là để sắp đặt lớp tự do
từ trường được tạo ra bằng cách cho 1 dòng điện qua 1 dây dẫn, chuyển-mạch bằng hiệu ứng gián tiếp... giống như cách viết dữ liệu vào bộ nhớ lõi sắt [ferrite core]
từ trường phải đủ mạnh để lật trạng thái từ tính của MTJ, nếu MTJ càng nhỏ, nhiễu nhiệt càng dễ lật bit
ví dụ ổ đĩa cứng [hard disk drive] có 1 giới hạn siêu thuận từ [superparamagnetic limit] là giới hạn kích thước "hạt từ tính" [grain] nếu nhỏ hơn nữa thì bit sẽ dễ bị lật ở nhiệt độ phòng
các kỹ sư đã thử tăng giới hạn "lật" nhưng nhược điểm là cần 1 từ trường mạnh hơn nếu muốn bật/tắt bit, nếu MTJ nhỏ thì sẽ khó điều khiển từ trường ấy hơn
Bộ nhớ truy-cập-ngẫu-nhiên từ-điện-trở mô-men quay truyền-spin
thập niên 1990 field-switched MRAM bị thay thế bởi STT-MRAM [spin-transfer torque magnetoresistive random-access memory]
thay vì từ trường "lật" bit, STT-MRAM gửi dòng điện qua MTJ vào lớp tự do và trực tiếp "lật" bit
STT-MRAM bền [non-volatile] tức là không mất dữ liệu nếu ngắt điện, không cần liên tục được "làm mới", tiết kiệm không gian (chỉ có MTJ và 1 bóng bán dẫn truy cập)
ở node quy trình 5 nanomet, một STT-MRAM giảm kích thước 43% so với SRAM
mặc dù "bền" [non-volatile], viết lên STT-MRAM mất 10 nano giây, đã nhanh bằng DRAM trong khi flash mất 20-100 micro giây, trong khi STT-DRAM qua được nhiều chu kỳ viết mà không hư hỏng như flash
Oxy hoá cục bộ silic
kỹ thuật mà nói [technically], công nghệ sản xuất STT-MRAM tương thích CMOS, nhưng khó đúc [fab] 15-20 lớp stack kim loại và điện môi
lớp ôxit cách điện chỉ dày 1-2 nanomet, những vấn đề thường xảy ra ở công đoạn etch hoặc sau-etch khi ôxy va chạm vào lớp cách điện, tạo nên "mỏ chim" [bird's beak]
rồi những vấn đề với đáy điểm tiếp xúc điện cực [bottom electrode contact] nối MTJ với những dây kim loại, độ gồ ghề trên điểm tiếp xúc sẽ tạo ra những lớp MTJ cũng gồ ghề, tạo ra "lớp tự do" sẽ "đồng bộ" từ tính với lớp tham chiếu, khó phân biệt mức điện trở của MTJ hơn
ở những node quy trình 3 và 5 nanomet, STT-MRAM nhỏ đến nỗi, cần 1 dòng điện đủ mạnh để viết lên và tránh hiện tượng nhiệt làm "lật" bit, nhưng bóng bán dẫn nhỏ đến 3 và 5 nanomet sẽ quá mong manh cho dòng điện đi qua dễ dàng
RAM điện trở
một số kiểu "ô nhớ" ReRAM, thông dụng nhất là ReRAM "sợi dẫn" cũng có 2 điện cực kim loại và 1 lớp ôxit cách điện ở giữa
ôxit thường là hafni, tantal, titani... đang có những nghiên cứu những vật liệu 2D
điện cực có thể là titani, planin
ReRAM bật/tắt giữa 2 trạng thái điện trở thấp/cao bằng cách "Set" hoặc "Reset" một sợi dây dẫn [filament] đâu đó 10*10 nanomet kết nối 2 điện cực, bằng cách áp 1 điện thế hoặc 1 dòng điện vào 2 điện cực
RAM chuyển pha
PCRAM [phase change RAM] sử dụng nhiệt để "lật" một kính chalcogenide giữa 2 pha vô-định-hình [amorphous] và tinh-thể [crystalline]
sản xuất ReRAM "nhúng" cần những bước ít mặt nạ quang hơn những bộ nhớ "bền" [non-volatile] "nhúng" khác
ReRAM gặp một số vấn đề "biến số" [variability] và độ bền ghi xoá [endurance]: tiến trình Set và Reset xảy ra ngẫu nhiên
từ năm 2005 đến 2015 ReRAM là ứng viên sáng giá thay thế NAND 2D nhưng rồi NAND 3D thắng thế thương mại, bất chấp những đề nghị "xếp chồng" ReRAM
tại Israel, doanh nghiệp Weebit Nano đã hoạt động 10 năm nay và xuất hiện trong nhiều báo cáo nghiên cứu, cấp phép ReRAM cho khách hàng làm sản phẩm được bán cho người dùng cuối
TSMC xuất bản một số công trình nghiên cứu ReRAM nhưng ít hơn nhiều so với MRAM, đưa 2 công nghệ này làm ứng viên thay thế eFlash nhất là ở lĩnh vực chip vi điều khiển
PCRAM và FeRAM ít cơ hội hơn
STT-MRAM mở ra cơ hội tránh né "nút thắt cổ chai Von Neumann" và thực hiện tác vụ suy luận AI ngay trên thiết bị đầu cuối với mức điện tiêu thụ thấp và độ trễ thấp, thậm chí sử dụng những nguyên tắc "điện toán mô phỏng thần kinh" [neuromophic] để suy luận AI (thêm nhu cầu ReRAM)
Thứ Hai, 22 tháng 6, 2026
Thứ Sáu, 13 tháng 2, 2026
20 năm phát hiện nấm mốc nào dưới đất có thể làm thuốc kháng sinh
Nấm mốc làm thuốc kháng sinh
năm 1928 Alexander Fleming nhận thấy một mảng nấm mốc đã giết chết vi khuẩn ở trong một đĩa petri
từ lâu, người ta đã biết rằng nấm mốc có thể giết hại hoặc ức chế vi khuẩn
ví dụ: người Ai Cập cổ đại đã lấy bánh mì mốc để chữa bỏng
thế kỷ 19 Joseph Lister biết rằng nấm penicillium glaucum ức chế tăng trưởng của vi khuẩn
bác sĩ John Tyndall viết bài nghiên cứu về hiệu ứng tác động của nấm mốc ở trong những ống chứa vi khuẩn
đầu thế kỷ 20 nhà vật lý giành giải Nobel Paul Ehrlich phát hiện chế phẩm Salvarsan sản xuất từ thạch tín, chữa bệnh giang mai, bấy giờ 1/6 người Paris và 1/10 người Luân Đôn nhiễm
nhược điểm của Salvarsan là độc tính đủ mạnh để giết chết người bệnh luôn
sau khi Fleming nhận thấy nấm mốc trong đĩa petri, Fleming thử chiết xuất lấy nấm mốc này, nhưng thất bại
năm 1929 Fleming xuất bản công trình nghiên cứu trên
cuối thập niên 1930 đội ngũ khoa học Oxford là Howard Florey, Norman Heatly và Ernst Chain xác định và chiết xuất được thuốc kháng sinh (nấm mốc) và đem thử lên chuột
năm 1940 nhóm Oxford xuất bản công trình nghiên cứu
năm 1943 thuốc của nhóm Oxford được chào bán ra thị trường
Vi khuẩn đất
năm 1939 sinh viên Rene Dubos ở Viện Rockefeller chiết xuất thuốc kháng sinh tyrothricin kháng khuẩn những vết thương ngoài da
Rene Dubos tìm ra tyrothricin bằng cách "bón" một khuẩn lạc vi khuẩn [colony] vào một hỗn hợp đất, để tìm ra một hoá chất trong đất có thể giết chết vi khuẩn ấy
Selman Waksman là giáo sư Mỹ gốc Ukraine ngành vi sinh, trường đại học Rutgers, đã nghe về 2 phát minh penicillin và tyrothricin
trong một bài lịch sử lời nói, sinh viên Woodruff Boyd nhớ lại Selman Waksman nói với mình rằng: "tôi biết rằng loài sinh vật ưa thích của tôi, actinomyces sẽ hiệu quả hơn [penicillin]... bỏ hết những thứ cậu đang làm đi, bắt đầu chiết xuất một ít streptomyces xem xem liệu có thể tìm ra một thuốc kháng sinh tốt hơn penicillin không"
trong đất, lớp xạ khuẩn actinomyces có streptomyces là một chi vi khuẩn Gram dương, hiếu khí, bao gồm hàng trăm loài vi khuẩn
đội ngũ Selman Waksman thu thập hàng nghìn mẫu vi khuẩn đất, và nuôi cấy trên những đĩa agar, có cấy giống vi khuẩn
nhóm Selman Waksman tìm trên những đĩa này những điểm nổi lên hoạt động kháng sinh
năm 1940 nhóm Selman Waksman phát hiện ứng viên thuốc kháng sinh Actinomycin chữa được bệnh lao, nhưng vẫn quá độc hại để ứng dụng cho điều trị
mãi sau, người ta mới thấy Actinomycin có khả năng chữa ung thư, và một phiên bản Actinomycin đang được dùng cho phương pháp hoá trị
năm 1943 Selman Waksman và doanh nghiệp tài trợ Merck phát hiện Streptomycin chữa trị bệnh lao
sinh viên Albert Schatz là người thực hiện thí nghiệm phát hiện Streptomycin, sau này đã kiện đòi được ghi danh đồng-tác-giả và cổ phần tài chính trong những tiền phí bản quyền
tỷ lệ lớn thuộc về Quỹ, còn Selman Waksman nhận 20% tiền phí bản quyền, tương đương 4.5 triệu USD một năm nếu tính theo thời giá ngày nay
sau khi dàn xếp vụ kiện, tỷ lệ 20% được sửa thành: Selman Waksman nhận 10% phí bản quyền, Albert Schatz nhận 3% cộng với được ghi danh đồng-phát-hiện trên bằng sáng chế thuốc
Elizabeth Bugie Gregory độc lập xác nhận những kết quả thí nghiệm, nhận 0.2% phí bản quyền, và được ghi danh đồng-tác-giả trên giấy phép streptomycin đầu tiên
tỷ lệ tiền phí bản quyền còn lại đã được chia đều cho các thành viên khác của phòng thí nghiệm
Phương pháp luận
năm 1952 Selman Waksman nhận giải Nobel dược
trích dẫn đã ghi nhận: trong khi penicillin được khám phá một cách tình cờ, streptomycin được phát hiện nhờ một phương pháp có mục tiêu và có thể tăng quy mô
quỹ Nobel có viết: "trái ngược với penicillin được khám phá bởi giáo sư Fleming chủ yếu nhờ may mắn, chiết xuất streptomycin là kết quả của một nghiên cứu miệt mài dài-hạn có hệ thống được thực hiện bởi một nhóm nhân viên đông đảo"
streptomycin được tìm thấy làm 2 chủng vi khuẩn: chủng hiệu quả hơn trong việc sản xuất thuốc, đến từ họng gà, sinh viên Doris Jones Ralston lấy tăm bông phết lấy mẫu [swab] đem nuôi trước khi đưa Albert Schatz
Albert Schatz mất 3 tháng trong phòng thí nghiệm của Selman Waksman thực hiện cùng những thủ tục trên với tất cả (nhân viên phòng thí nghiệm) giống như với Doris Jones Ralston
chi streptomyces có 700 loài vi khuẩn, cung cấp 2/3 số thuốc kháng sinh sản-sinh-tự-nhiên ngày nay
thuở đầu, lý thuyết "Đại chiến" cho rằng đất có chứa hàng chục vạn vi khuẩn, động vật nguyên sinh, tảo, nấm... một cuộc cạnh tranh nguồn lực: không gian, dinh dưỡng
thuyết "Đại chiến" cho rằng vi khuẩn đất đã tiến hoá những thuốc kháng sinh này để đánh bại các đối thủ trong cuộc canh tranh nguồn lực
sau này, nghiên cứu cho thấy rằng thuốc kháng sinh phục vụ nhiều mục đích
ví dụ, thuóc kháng sinh ở liều nhỏ được dùng làm những tín hiệu: ra dấu rằng khu vực đang thay đổi, rằng vi khuẩn lân cận cần phải chuẩn bị, hoặc ra dấu cho các đối thủ rằng khu vực cụ thể này đã bị chiếm đóng
ở tình huống căng thẳng, ví dụ một cuộc cạnh tranh chiếm lấy 1 chỗ ở một ngách dinh dưỡng địa phương trong đất, vi khuẩn sẽ sản xuất hàng loạt liều lượng kháng sinh, để giữ chỗ
Phát hiện thuốc
trong 20 năm, các doanh nghiệp dược đi tìm đất trên toàn cầu để sản xuất thuốc kháng sinh mới
đội ngũ Selman Waksman trường Rutgers quét hàng chục vạn vi sinh vật lấy từ những đất này
nhân viên đi công tác hoặc đi nghỉ ở nước ngoài đã được khuyến khích mang theo những túi đựng mẫu đất, để có thể lấy đất về
năm 1949 kháng sinh erythromycin lấy từ một mẫu đất Philippines
năm 1947 thuốc uống kháng sinh phổ-rộng chloramphenicol lấy từ một mẫu đất ở gần thành Caracas, Venezuela
tại Ý, doanh nghiệp Lepetit phát hiện nhóm thuốc kháng sinh rifamycin lấy từ một mẫu đất ở thành Saint-Raphael (Pháp) nơi nhân viên đi nghỉ dưỡng
năm 1952 một nhà truyền giáo Thiên Chúa lấy vancomycin từ một mẫu đất rừng Borneo ngoại ô Tengeng
nhiều thuốc kháng sinh đã được lấy từ đất sân sau của doanh nghiệp
ví dụ một nhân viên Pfizer chiết xuất oxytetracyclin từ một mẫu đất bên ngoài phòng thí nghiệm ở Terra Haute tiểu bang Indiana, thuốc được bán dưới cái tên Terramycin
sau khi lấy được mẫu, một chuỗi actinomycetes (xạ khuẩn) được trải xuống một đĩa petri; các doanh nghiệp dược đã tuyển dụng những nhà vi sinh vật đất, về nhìn xem actinomycetes ấy là loài gì
nhiều vi khuẩn và nấm sẽ được trải xuống đĩa petri theo một góc thích hợp với chuỗi xạ khuẩn [actinomycetes]
sau ít ngày, một kỹ thuật viên sẽ đánh giá đĩa petri xem có dấu hiệu của hoạt động kháng sinh (hay không): tăng trưởng của vi khuẩn có thể bị cản trở dưới một cách thức hoặc một hình thức nào đó
tỷ lệ trúng số độc đắc của những chương trình phát hiện thuốc như thế này là rất thấp
suốt 30 năm, tập đoàn Eli Lilly nghiên cứu một triệu chiết xuất [isolate] chỉ chào bán được 3 thuốc kháng sinh, trong đó có vancomycin
Pfizer nghiên cứu 10 vạn chiết xuất, chỉ terramycin được chào bán, còn lại bị trùng hoặc quá độc hại
trong 15 năm kể từ năm 1943, streptomyces sản xuất 1 thuốc 1 năm
cuối thập niên 1950 số thuốc mới phát hiện đã đạt đỉnh, sau đấy các nhà nghiên cứu bắt đầu tìm thấy thuốc trùng lặp, bất chấp những nỗ lực ngoan cố
từ năm 1947 đến 1956 có 606 công trình nghiên cứu được xuất bản, công bố phát hiện thuốc kháng sinh, trong đó 163 bài viết trùng lặp
từ năm 1957 đến 1967 số bài viết báo cáo nghiên cứu trùng lặp đã lên đến 253, trong đó 1/4 những thuốc được phát hiện trước đấy đã được "phát hiện lại" ít nhất 1 lần
ví dụ streptothricin được sản xuất bởi 10% tất cả vi sinh vật đất, đã được "phát hiện lại" 19 lần
thập niên 1950 đã xuất hiện những vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh, nhất là ở các bệnn viện, nơi xuất hiện sớm và nhanh nhất, thúc đẩy bởi những vi sinh vật, ví dụ: tụ cầu vàng [staphylococcus aureus]
năm 1951 ở mỗi bệnh viện, có 4.8% ca bệnh kháng thuốc tetracyclin và aureomycin
năm 1953 tỷ lệ đã tăng đến 78%
tháng 9 năm 1952 một ca bệnh đã không xuất hiện những biến chủng kháng khuẩn erythromycin, chỉ 1 tháng sau đã xuất hiện những biến chủng kháng, và đến tháng 1 năm 1953 tất cả erythromycin đã bị kháng
năm 1953 các bác sĩ đã bắt đầu áp dụng những liệu pháp điều trị nhiều-thuốc
Nhật Bản
Hamao Umezawa là thế hệ thứ 4 của một gia đình truyền thống y dược
cuối Thế chiến 2, Hamao Umezawa dẫn dắt một nhóm nhà sinh vật, giúp Nhật Bản là quốc gia thứ 3 tự sản xuất penicillin
chuyển sang phát hiện thuốc, mới đầu Hamao Umezawa làm theo phương pháp của Selman Waksman là nhìn vào những xạ khuẩn [actinomycetes] sống trong đất
hiện tượng kháng thuốc - ví dụ streptomycin - bắt đầu phổ biến, Hamao Umezawa chuyển sang nhìn vào những mục tiêu để khắc phục tình trạng kháng thuốc này
nhờ vậy Hamao Umezawa phát hiện kanamycin mới đầu đã chữa được bệnh lao kháng-streptomycin
kanamycin là thuốc kháng sinh Nhật Bản đầu tiên được xuất khẩu, tiền phí bản quyền đã tài trợ những dự án ở Viện Hoá học Vi sinh
đầu thập niên 1970 khi những phương pháp của Selman Waksman hết hiệu nghiệm, Hamao Umezawa trang bị lại công cụ
nghiên cứu khả năng sống sót của kanamycin, Hamao Umezawa phát hiện rằng vi khuẩn này sản sinh 2 enzyme gián đoạn tính hiệu quả của thuốc
Hamao Umezawa tổng hợp một thuốc mới, hiệu quả giống kanamycin nhưng không có 2 enzyme trên, bằng cách loại bỏ một nhóm hydroxyl cụ thể là dibekacin
khi những vi khuẩn bắt đầu xuất hiện khả năng kháng dibekacin, Hamao Umezawa tổng hợp arbekacin sau khi gắn thêm một chuỗi bên vào dibekacin
suốt một sự nghiệp dài, Hamao Umezawa tạo ra 70 thuốc kháng sinh, và thấy rằng thuốc kháng sinh có thể ức chế tăng trưởng tế bào ung thư
Hamao Umezawa phát hiện 40 thuốc kháng sinh trị ung thư, trong đó có Bleomycin trị u lympho Hodgkin và ung thư tinh hoàn
điều trị u tinh hoàn, Bleomycin đóng góp 1 chân trong liệu pháp điều trị 3-hướng BEP [bleomycin, etoposide và cisplatin]
năm 1986 Hamao Umezawa mất
Bán tổng hợp
không có đất, các nhà hoá học như Hamao Umezawa tìm đến phương pháp bán-tổng-hợp: điều chỉnh hoặc cải tiến những phân tử đã biết, ngành gọi là "giàn giáo tế bào gốc" [scaffold]
căn bản, Hamao Umezawa lấy một phân tử thuốc kháng sinh tự nhiên, giản lược nó xuống còn phần lõi có tác dụng [effective core] rồi thêm những chuỗi bên mới
thành phẩm mới sẽ được quan sát những yếu tố, ví dụ: khả năng sinh học có cải thiện không, có tăng hiệu quả kháng kháng thuốc không, độc tính
ví dụ: thêm hydrogen vào streptomycin tạo ra đi-hydro streptomycin là một phiên bản bền vững hoá học hơn
bán-tổng-hợp là phương pháp cần thiết cho việc duy trì tính hiệu quả, khi khả năng kháng thuốc đã tiếp tục mở rộng
bán-tổng-hợp đã sửa penicillin thành cả một lớp thuốc mới, gọi là beta-lactam ngày nay chiếm 60% tổng số thuốc điều trị, và 65% thị phần thị trường 15 tỷ USD thuốc kháng sinh
tuy nhiên bán-tổng-hợp không giúp gì cho việc phát hiện những lớp thuốc mới, số lượng được chào bán mới đã chậm lại, phần nhiều đã được phát hiện trong 20 năm "kỷ nguyên vàng"
Đa dạng sinh học
môi trường đất rất hiệu quả trong việc sản sinh những thuốc kháng sinh mới bởi có mật độ vi sinh vật dày đặc, cạnh tranh thức ăn và nguồn lực
các nghiên cứu sinh đã khuyến nghị nhiều môi trường khác: bọt biển, động vật không xương sống, côn trùng, nhóm bệnh viêm da và viêm mạc Lichen, vi khuẩn đường ruột
thập niên 1980 có 20 doanh nghiệp dược làm việc phát hiện thuốc kháng sinh
ngày nay đã không còn động lực kinh tế của việc phát hiện thuốc kháng sinh mới, bởi vì thuốc đã rẻ, trong khi việc chào bán thuốc mới sẽ mất nhiều năm và nhiều triệu USD đầu tư
mỗi năm 2 triệu người Mỹ nhiễm bệnh kháng-thuốc-kháng-sinh trong đó 2 vạn người tử vong
năm 1928 Alexander Fleming nhận thấy một mảng nấm mốc đã giết chết vi khuẩn ở trong một đĩa petri
từ lâu, người ta đã biết rằng nấm mốc có thể giết hại hoặc ức chế vi khuẩn
ví dụ: người Ai Cập cổ đại đã lấy bánh mì mốc để chữa bỏng
thế kỷ 19 Joseph Lister biết rằng nấm penicillium glaucum ức chế tăng trưởng của vi khuẩn
bác sĩ John Tyndall viết bài nghiên cứu về hiệu ứng tác động của nấm mốc ở trong những ống chứa vi khuẩn
đầu thế kỷ 20 nhà vật lý giành giải Nobel Paul Ehrlich phát hiện chế phẩm Salvarsan sản xuất từ thạch tín, chữa bệnh giang mai, bấy giờ 1/6 người Paris và 1/10 người Luân Đôn nhiễm
nhược điểm của Salvarsan là độc tính đủ mạnh để giết chết người bệnh luôn
sau khi Fleming nhận thấy nấm mốc trong đĩa petri, Fleming thử chiết xuất lấy nấm mốc này, nhưng thất bại
năm 1929 Fleming xuất bản công trình nghiên cứu trên
cuối thập niên 1930 đội ngũ khoa học Oxford là Howard Florey, Norman Heatly và Ernst Chain xác định và chiết xuất được thuốc kháng sinh (nấm mốc) và đem thử lên chuột
năm 1940 nhóm Oxford xuất bản công trình nghiên cứu
năm 1943 thuốc của nhóm Oxford được chào bán ra thị trường
Vi khuẩn đất
năm 1939 sinh viên Rene Dubos ở Viện Rockefeller chiết xuất thuốc kháng sinh tyrothricin kháng khuẩn những vết thương ngoài da
Rene Dubos tìm ra tyrothricin bằng cách "bón" một khuẩn lạc vi khuẩn [colony] vào một hỗn hợp đất, để tìm ra một hoá chất trong đất có thể giết chết vi khuẩn ấy
Selman Waksman là giáo sư Mỹ gốc Ukraine ngành vi sinh, trường đại học Rutgers, đã nghe về 2 phát minh penicillin và tyrothricin
trong một bài lịch sử lời nói, sinh viên Woodruff Boyd nhớ lại Selman Waksman nói với mình rằng: "tôi biết rằng loài sinh vật ưa thích của tôi, actinomyces sẽ hiệu quả hơn [penicillin]... bỏ hết những thứ cậu đang làm đi, bắt đầu chiết xuất một ít streptomyces xem xem liệu có thể tìm ra một thuốc kháng sinh tốt hơn penicillin không"
trong đất, lớp xạ khuẩn actinomyces có streptomyces là một chi vi khuẩn Gram dương, hiếu khí, bao gồm hàng trăm loài vi khuẩn
đội ngũ Selman Waksman thu thập hàng nghìn mẫu vi khuẩn đất, và nuôi cấy trên những đĩa agar, có cấy giống vi khuẩn
nhóm Selman Waksman tìm trên những đĩa này những điểm nổi lên hoạt động kháng sinh
năm 1940 nhóm Selman Waksman phát hiện ứng viên thuốc kháng sinh Actinomycin chữa được bệnh lao, nhưng vẫn quá độc hại để ứng dụng cho điều trị
mãi sau, người ta mới thấy Actinomycin có khả năng chữa ung thư, và một phiên bản Actinomycin đang được dùng cho phương pháp hoá trị
năm 1943 Selman Waksman và doanh nghiệp tài trợ Merck phát hiện Streptomycin chữa trị bệnh lao
sinh viên Albert Schatz là người thực hiện thí nghiệm phát hiện Streptomycin, sau này đã kiện đòi được ghi danh đồng-tác-giả và cổ phần tài chính trong những tiền phí bản quyền
tỷ lệ lớn thuộc về Quỹ, còn Selman Waksman nhận 20% tiền phí bản quyền, tương đương 4.5 triệu USD một năm nếu tính theo thời giá ngày nay
sau khi dàn xếp vụ kiện, tỷ lệ 20% được sửa thành: Selman Waksman nhận 10% phí bản quyền, Albert Schatz nhận 3% cộng với được ghi danh đồng-phát-hiện trên bằng sáng chế thuốc
Elizabeth Bugie Gregory độc lập xác nhận những kết quả thí nghiệm, nhận 0.2% phí bản quyền, và được ghi danh đồng-tác-giả trên giấy phép streptomycin đầu tiên
tỷ lệ tiền phí bản quyền còn lại đã được chia đều cho các thành viên khác của phòng thí nghiệm
Phương pháp luận
năm 1952 Selman Waksman nhận giải Nobel dược
trích dẫn đã ghi nhận: trong khi penicillin được khám phá một cách tình cờ, streptomycin được phát hiện nhờ một phương pháp có mục tiêu và có thể tăng quy mô
quỹ Nobel có viết: "trái ngược với penicillin được khám phá bởi giáo sư Fleming chủ yếu nhờ may mắn, chiết xuất streptomycin là kết quả của một nghiên cứu miệt mài dài-hạn có hệ thống được thực hiện bởi một nhóm nhân viên đông đảo"
streptomycin được tìm thấy làm 2 chủng vi khuẩn: chủng hiệu quả hơn trong việc sản xuất thuốc, đến từ họng gà, sinh viên Doris Jones Ralston lấy tăm bông phết lấy mẫu [swab] đem nuôi trước khi đưa Albert Schatz
Albert Schatz mất 3 tháng trong phòng thí nghiệm của Selman Waksman thực hiện cùng những thủ tục trên với tất cả (nhân viên phòng thí nghiệm) giống như với Doris Jones Ralston
chi streptomyces có 700 loài vi khuẩn, cung cấp 2/3 số thuốc kháng sinh sản-sinh-tự-nhiên ngày nay
thuở đầu, lý thuyết "Đại chiến" cho rằng đất có chứa hàng chục vạn vi khuẩn, động vật nguyên sinh, tảo, nấm... một cuộc cạnh tranh nguồn lực: không gian, dinh dưỡng
thuyết "Đại chiến" cho rằng vi khuẩn đất đã tiến hoá những thuốc kháng sinh này để đánh bại các đối thủ trong cuộc canh tranh nguồn lực
sau này, nghiên cứu cho thấy rằng thuốc kháng sinh phục vụ nhiều mục đích
ví dụ, thuóc kháng sinh ở liều nhỏ được dùng làm những tín hiệu: ra dấu rằng khu vực đang thay đổi, rằng vi khuẩn lân cận cần phải chuẩn bị, hoặc ra dấu cho các đối thủ rằng khu vực cụ thể này đã bị chiếm đóng
ở tình huống căng thẳng, ví dụ một cuộc cạnh tranh chiếm lấy 1 chỗ ở một ngách dinh dưỡng địa phương trong đất, vi khuẩn sẽ sản xuất hàng loạt liều lượng kháng sinh, để giữ chỗ
Phát hiện thuốc
trong 20 năm, các doanh nghiệp dược đi tìm đất trên toàn cầu để sản xuất thuốc kháng sinh mới
đội ngũ Selman Waksman trường Rutgers quét hàng chục vạn vi sinh vật lấy từ những đất này
nhân viên đi công tác hoặc đi nghỉ ở nước ngoài đã được khuyến khích mang theo những túi đựng mẫu đất, để có thể lấy đất về
năm 1949 kháng sinh erythromycin lấy từ một mẫu đất Philippines
năm 1947 thuốc uống kháng sinh phổ-rộng chloramphenicol lấy từ một mẫu đất ở gần thành Caracas, Venezuela
tại Ý, doanh nghiệp Lepetit phát hiện nhóm thuốc kháng sinh rifamycin lấy từ một mẫu đất ở thành Saint-Raphael (Pháp) nơi nhân viên đi nghỉ dưỡng
năm 1952 một nhà truyền giáo Thiên Chúa lấy vancomycin từ một mẫu đất rừng Borneo ngoại ô Tengeng
nhiều thuốc kháng sinh đã được lấy từ đất sân sau của doanh nghiệp
ví dụ một nhân viên Pfizer chiết xuất oxytetracyclin từ một mẫu đất bên ngoài phòng thí nghiệm ở Terra Haute tiểu bang Indiana, thuốc được bán dưới cái tên Terramycin
sau khi lấy được mẫu, một chuỗi actinomycetes (xạ khuẩn) được trải xuống một đĩa petri; các doanh nghiệp dược đã tuyển dụng những nhà vi sinh vật đất, về nhìn xem actinomycetes ấy là loài gì
nhiều vi khuẩn và nấm sẽ được trải xuống đĩa petri theo một góc thích hợp với chuỗi xạ khuẩn [actinomycetes]
sau ít ngày, một kỹ thuật viên sẽ đánh giá đĩa petri xem có dấu hiệu của hoạt động kháng sinh (hay không): tăng trưởng của vi khuẩn có thể bị cản trở dưới một cách thức hoặc một hình thức nào đó
tỷ lệ trúng số độc đắc của những chương trình phát hiện thuốc như thế này là rất thấp
suốt 30 năm, tập đoàn Eli Lilly nghiên cứu một triệu chiết xuất [isolate] chỉ chào bán được 3 thuốc kháng sinh, trong đó có vancomycin
Pfizer nghiên cứu 10 vạn chiết xuất, chỉ terramycin được chào bán, còn lại bị trùng hoặc quá độc hại
trong 15 năm kể từ năm 1943, streptomyces sản xuất 1 thuốc 1 năm
cuối thập niên 1950 số thuốc mới phát hiện đã đạt đỉnh, sau đấy các nhà nghiên cứu bắt đầu tìm thấy thuốc trùng lặp, bất chấp những nỗ lực ngoan cố
từ năm 1947 đến 1956 có 606 công trình nghiên cứu được xuất bản, công bố phát hiện thuốc kháng sinh, trong đó 163 bài viết trùng lặp
từ năm 1957 đến 1967 số bài viết báo cáo nghiên cứu trùng lặp đã lên đến 253, trong đó 1/4 những thuốc được phát hiện trước đấy đã được "phát hiện lại" ít nhất 1 lần
ví dụ streptothricin được sản xuất bởi 10% tất cả vi sinh vật đất, đã được "phát hiện lại" 19 lần
thập niên 1950 đã xuất hiện những vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh, nhất là ở các bệnn viện, nơi xuất hiện sớm và nhanh nhất, thúc đẩy bởi những vi sinh vật, ví dụ: tụ cầu vàng [staphylococcus aureus]
năm 1951 ở mỗi bệnh viện, có 4.8% ca bệnh kháng thuốc tetracyclin và aureomycin
năm 1953 tỷ lệ đã tăng đến 78%
tháng 9 năm 1952 một ca bệnh đã không xuất hiện những biến chủng kháng khuẩn erythromycin, chỉ 1 tháng sau đã xuất hiện những biến chủng kháng, và đến tháng 1 năm 1953 tất cả erythromycin đã bị kháng
năm 1953 các bác sĩ đã bắt đầu áp dụng những liệu pháp điều trị nhiều-thuốc
Nhật Bản
Hamao Umezawa là thế hệ thứ 4 của một gia đình truyền thống y dược
cuối Thế chiến 2, Hamao Umezawa dẫn dắt một nhóm nhà sinh vật, giúp Nhật Bản là quốc gia thứ 3 tự sản xuất penicillin
chuyển sang phát hiện thuốc, mới đầu Hamao Umezawa làm theo phương pháp của Selman Waksman là nhìn vào những xạ khuẩn [actinomycetes] sống trong đất
hiện tượng kháng thuốc - ví dụ streptomycin - bắt đầu phổ biến, Hamao Umezawa chuyển sang nhìn vào những mục tiêu để khắc phục tình trạng kháng thuốc này
nhờ vậy Hamao Umezawa phát hiện kanamycin mới đầu đã chữa được bệnh lao kháng-streptomycin
kanamycin là thuốc kháng sinh Nhật Bản đầu tiên được xuất khẩu, tiền phí bản quyền đã tài trợ những dự án ở Viện Hoá học Vi sinh
đầu thập niên 1970 khi những phương pháp của Selman Waksman hết hiệu nghiệm, Hamao Umezawa trang bị lại công cụ
nghiên cứu khả năng sống sót của kanamycin, Hamao Umezawa phát hiện rằng vi khuẩn này sản sinh 2 enzyme gián đoạn tính hiệu quả của thuốc
Hamao Umezawa tổng hợp một thuốc mới, hiệu quả giống kanamycin nhưng không có 2 enzyme trên, bằng cách loại bỏ một nhóm hydroxyl cụ thể là dibekacin
khi những vi khuẩn bắt đầu xuất hiện khả năng kháng dibekacin, Hamao Umezawa tổng hợp arbekacin sau khi gắn thêm một chuỗi bên vào dibekacin
suốt một sự nghiệp dài, Hamao Umezawa tạo ra 70 thuốc kháng sinh, và thấy rằng thuốc kháng sinh có thể ức chế tăng trưởng tế bào ung thư
Hamao Umezawa phát hiện 40 thuốc kháng sinh trị ung thư, trong đó có Bleomycin trị u lympho Hodgkin và ung thư tinh hoàn
điều trị u tinh hoàn, Bleomycin đóng góp 1 chân trong liệu pháp điều trị 3-hướng BEP [bleomycin, etoposide và cisplatin]
năm 1986 Hamao Umezawa mất
Bán tổng hợp
không có đất, các nhà hoá học như Hamao Umezawa tìm đến phương pháp bán-tổng-hợp: điều chỉnh hoặc cải tiến những phân tử đã biết, ngành gọi là "giàn giáo tế bào gốc" [scaffold]
căn bản, Hamao Umezawa lấy một phân tử thuốc kháng sinh tự nhiên, giản lược nó xuống còn phần lõi có tác dụng [effective core] rồi thêm những chuỗi bên mới
thành phẩm mới sẽ được quan sát những yếu tố, ví dụ: khả năng sinh học có cải thiện không, có tăng hiệu quả kháng kháng thuốc không, độc tính
ví dụ: thêm hydrogen vào streptomycin tạo ra đi-hydro streptomycin là một phiên bản bền vững hoá học hơn
bán-tổng-hợp là phương pháp cần thiết cho việc duy trì tính hiệu quả, khi khả năng kháng thuốc đã tiếp tục mở rộng
bán-tổng-hợp đã sửa penicillin thành cả một lớp thuốc mới, gọi là beta-lactam ngày nay chiếm 60% tổng số thuốc điều trị, và 65% thị phần thị trường 15 tỷ USD thuốc kháng sinh
tuy nhiên bán-tổng-hợp không giúp gì cho việc phát hiện những lớp thuốc mới, số lượng được chào bán mới đã chậm lại, phần nhiều đã được phát hiện trong 20 năm "kỷ nguyên vàng"
Đa dạng sinh học
môi trường đất rất hiệu quả trong việc sản sinh những thuốc kháng sinh mới bởi có mật độ vi sinh vật dày đặc, cạnh tranh thức ăn và nguồn lực
các nghiên cứu sinh đã khuyến nghị nhiều môi trường khác: bọt biển, động vật không xương sống, côn trùng, nhóm bệnh viêm da và viêm mạc Lichen, vi khuẩn đường ruột
thập niên 1980 có 20 doanh nghiệp dược làm việc phát hiện thuốc kháng sinh
ngày nay đã không còn động lực kinh tế của việc phát hiện thuốc kháng sinh mới, bởi vì thuốc đã rẻ, trong khi việc chào bán thuốc mới sẽ mất nhiều năm và nhiều triệu USD đầu tư
mỗi năm 2 triệu người Mỹ nhiễm bệnh kháng-thuốc-kháng-sinh trong đó 2 vạn người tử vong
Thứ Năm, 5 tháng 2, 2026
Vi nhựa phát tán xuống biển
thập niên 1950 nhựa trở thành một vật liệu phổ biến, với nhiều ưu điểm: kháng lửa, dẻo
Công nghiệp
thập niên 1930 bắt đầu sản xuất hàng loạt nhựa nhiệt dẻo PVC [polyvinyl chloride], PS [polystyrene] và nilon
cuối thế kỷ 18 xuất hiện nhựa PVC dưới dạng thuần tuý keo resin giống như thuỷ tinh
thập niên 1930 phát hiện những chất phụ gia "hoá dẻo" [plasticizer] biến PVC trở thành thứ vật liệu với tính bền, khả năng cách điện, khả năng kháng lửa
PVC được ứng dụng làm những lớp bọc bảo vệ [seal] bộ giảm xóc [absorber], những vật liệu lót [lining] bể [tank], rồi sau được làm những lớp phủ [coating] kháng lửa, áo mưa, rèm cửa
thập niên 1950 xuất hiện những bộ đồ ăn dùng-một-lần và túi nhựa, được làm bằng PS
năm 1955 tạp chí Life đăng lên trang nhất một bài báo với tựa đề "lối sống dùng-một-lần" ca ngợi một 'thời đại vàng' của việc tiết kiệm thời gian cho các bà nội chợ
năm 1950 thế giới sản xuất 1.5 triệu tấn nhựa
cuối thập niên 1950 sản lượng nhựa đã đạt 5 triệu tấn mỗi năm trên toàn cầu
Nhựa dưới biển
năm 1870 Jules Vern xuất bản tiểu thuyết "Hai vạn dặm dưới biển" có đoạn miêu tả những dòng nước biển đã đánh dạt lên bờ những đống [patch] rong biển và mảnh vụn xác tàu đắm
năm 1947 báo cáo nhìn thấy một con chim hải âu đã bị quấn trong một sợi dây dài 5 mét và khúc gỗ, nhưng không rõ sợi dây được làm bằng vật liệu gì
thập niên 1960 chương trình khảo sát CPR [continuous plankton recorder] cho thấy rác nhựa dưới biển
năm 1957 máy khảo sát CPR quấn phải những dây nilon [troll twine] ở bờ đông Iceland
năm 1965 máy CPR ghi nhận những túi nilon ở bờ biển Tây Bắc Iceland
cuối thế kỷ 20 ghi nhận hiện tượng chim biển đã ăn những món đồ nhựa, ví dụ nắp vỏ chai, cùng với đá núi lửa [pumice]
năm 1971 JB Buchanan ở phòng thí nghiệm Dove Marine, vương quốc Anh báo cáo những vi nhựa ở dưới đại dương
kiểm tra định kỳ những dị vật trôi nổi trong những mẫu nước biển ở miền nam Hạt Northumberland, JB Buchanan phát hiện những chất xơ tổng hợp, đủ màu đỏ, da cam, xanh dương... được tìm thấy ở tất cả các tầng độ sâu
JB Buchanan cho rằng những chất xơ tổng hợp này đã bị phát tán từ những lưới bắt cá, viện dẫn những tài liệu ghi nhận những lưới đánh cá được làm từ chất xơ tự nhiên, ví dụ manila (sợi thừng làm từ cây chuối, hoặc loại giấy bìa nâu) hoặc vải đay [jute]
JB Buchanan viết: "tuy nhiên, sợi tổng hợp đã gây ra một vấn đề nghiêm trọng hơn... bên cạnh việc tan vỡ cơ học, có vẻ như, sợi tổng hợp sẽ hình thành và tích luỹ một thành phần vật liệu nhẹ trong tổng thể những vật liệu trôi nổi của biển gần bờ"
năm 1971 Kenneth Smith và Edward J.Carpenter ở Viện hải dương học Woods Hole nghiên cứu những quần thể tảo mơ [sargassum] ở biển Sargasso
Edward J.Carpenter nhớ rằng đã kéo [tow] lưới Houston vớt lên những sinh vật dưới bề mặt đại dương, sau vài lượt đã phát hiện nhiều hạt nhựa nhỏ, đường kính 0.25 - 0.5 cm
những hạt nhựa này giòn, cho thấy những chất hoá dẻo [plasticizer] đã bị hao mòn đi mất, nhựa nhiệt dẻo đã không còn dẻo nữa
Edward J.Carpenter nhớ rằng đã bối rối vì biển Sargasso rất xa khỏi đất liền, chả nhẽ những hạt nhựa nhỏ này đến từ rác thải đô thị, thuyền cá, hay thuyền chở khách??
năm 1972 đội ngũ Edward J.Carpenter xuất bản báo cáo trên tạp chí Science, đoạn tóm tắt có viết: "sản lượng nhựa ngày càng tăng, cùng với những thói quen đổ rác hiện nay, sẽ dẫn đến những hạt này bị tích tụ thêm"
tờ báo New York Times đăng lại bài báo cáo, lưu ý thêm một số rủi ro: một là những nhựa này có thể phát tán PCB [polychlorinated biphenyl] là những tác nhân gây ung thư
Edward J.Carpenter nhớ lại rằng một số nhà khoa học ở Woods Hole sau đấy khuyên ông chuyên tâm vào lĩnh vực sinh học, và một thành viên của cộng đồng công nghiệp nhựa Michigan đã chỉ trích bài báo cáo của Edward J.Carpenter
ít lâu sau Edward J.Carpenter nghiên cứu sinh vật phù du và nước mát ở nhà máy điện hạt nhân, miền đông Connecticut
sau này Edward J.Carpenter nhớ lại: "tôi lấy những cái kẹp sản khoa [forcep] bóp một thứ mà tôi nghĩ là trứng cá, và nó đã rơi ra khỏi đĩa petri xuống bàn. Tôi phát hiện thấy đây rõ ràng là một cục PS, và có rất nhiều cục [sphere] như thế"
những cục [sphere] được xác định là những hột PS trôi nổi [polystyrene suspension bead]
"các nhà sản xuất nhựa đã sản xuất những viên nén, để bán cho những nhà đúc [fabricator] tạo hình thành phẩm" - Edward J.Carpenter nhớ lại - "trở về Woods Hole, tôi thả lưới bắt sinh vật phù du xuống một cầu kéo ở làng, để bắt sóng thuỷ triều. Thật ngạc nhiên, khi tôi nhấc đuôi con cá tuyết ra khỏi lưới, tôi đã thấy cũng những cục PS bám cạnh sinh vật phù du"
năm 1972 Edward J.Carpenter đăng báo cáo thứ 2 trên tờ Science lưu ý rằng cá sẽ nuốt và mắc nghẹn những hột nhựa này
thập niên 1970 càng ngày càng nhiều báo cáo cảnh báo những hạt nhựa nhỏ trong nước biển
năm 1973 cơ quan quản lý đại dương và khí quyển quốc gia NOAA đếm được 24000 dị vật nhựa, trôi dạt lên 97 km bờ biển Alaska là một nơi hoang vắng
năm 1974 một bài báo khác đăng trên tạp chí Science xác nhận những hạt nhựa hiện diện khắp Bắc Đại Tây Dương
50-69% mẫu vật được lấy từ nhiều thuyền trong khu vực đã cùng cho thấy những cục PS, xi lanh, đĩa [disc]
năm 1972-1976 khảo sát New Zealand tìm thấy những viên nén và hạt [granule] nhựa trôi dạt lên bờ biển nước này
thập niên 1970 ô nhiễm nhựa đã không được dư luận chú ý bằng DTT [di-chloro-di-phenyl-tri-chloro-ethane] hay PCB, ngoài một số lo ngại rằng những mảnh nhựa sẽ gây vướng, làm mắc nghẹn những động vật biển: chim hải âu, rùa
bản thân Edward J.Carpenter nói rằng ô nhiễm biển đã không đủ truyền tải một nghiên cứu trong tương lai, và quay trở lại nghiên cứu vi khuẩn đại dương
nhiều năm sau Edward J.Carpenter cho rằng, dư luận không chú ý đến chủ đề biển bị ô nhiễm nhựa, bởi vì: 1 là công chúng cho rằng nhựa là đồ có thể tái chế, trên thực tế chỉ có 10% nhựa được tái chế, và 2 là Edward J.Carpenter viện dẫn một kiến thức sai lầm của công chúng rằng nhựa dưới biển là rác từ những thuyền đánh cá hoặc tàu chở hàng
năm 1972 Công ước về ngăn ngừa ô nhiễm biển do hoạt động đổ chất thải và các vật chất khác (công ước Luân Đôn) tập hợp 80 quốc gia cấm đổ rác nhựa tổng hợp xuống biển
các nhà khoa học đã không thể xác nhận rằng những hạt nhựa này "đáng lo" trích lời một bài báo, không rõ có ảnh hưởng sức khoẻ con người hay không, trong khi đại dương rất rộng, viên nén và hột nhựa "khuất mắt khôn coi"
Hội nghị mảnh vụn
cuối thập niên 1970 những bài báo đã quan sát những viên nén nhựa công nghiệp ở bờ biển Canada, Bermuda, Li Băng và Tây Ban Nha đầu độc chim biển hoặc làm tắc ruột
năm 1982 uỷ ban thú biển MMC [marine mammal commission] liên lạc Phòng cá biển quốc gia NMFS [national marine fisheries service] để sắp xếp một buổi hội thảo [workshop]
cuối tháng 11 năm 1984 hội thảo về tình trạng và ảnh hưởng của mảnh vụn đại dương ở Hawaii có 125 người tham dự đến từ 8 quốc gia, mời các nhà nghiên cứu đến chia sẻ những báo cáo về nguồn gốc của những mảnh vụn này, ảnh hưởng của chúng đến nguồn tài nguyên biển, và tương lai của những mảnh vụn biển
hội thảo kết luận rằng những mảnh vụn đại dương đã xuất hiện trên tất cả đại dương và đang đe doạ động vật biển như hải cẩu và rùa, bằng cách làm vướng hoặc nuốt phải
một số điểm tích cực cũng được nhắc đến, ví dụ những mảnh vụn có thể làm nơi trú ẩn cho cá
hội thảo đã đề nghị một số khuyến nghị cơ bản: quy định việc vứt rác nhựa, sử dụng vật liệu và dụng cụ đánh cá có-thể-phân-huỷ-sinh-học, bắt buộc tái sử dụng lưới bắt cá
năm 1986 và 1989 tổ chức thêm những hội thảo chuyên đề [symposium] và hội nghị [conference] nhiều người tham dự hơn với nhiều chia sẻ hơn
thập niên 1980 và 1990 thông điệp nhựa ô nhiễm biển đã được truyền tải, báo chí đăng những hình ảnh chim bị quấn những vòng nhựa quanh cổ, câu chuyện "rùa ăn túi nilon"
một chi tiết gây chú ý dư luận là những hiệu ứng độc hại: nhựa làm từ những hoá chất độc hại như PCB và kim loại nặng
giữa thập niên 1980 những nhóm phi-lợi-nhuận và nhóm tình nguyện đã giúp dọn dẹp nhựa trên những bờ biển, ví dụ chương trình Beach tiểu bang Texas, những trạm tái chế ở Alaska xử lý những lưới bắt cá
cuối năm 1988 MARPOL Annex V có hiệu lực, hạn chế đổ rác nhựa và vật liệu tổng hợp khác như dây thừng, lưới cá, túi nilon... ngoài trừ trường hợp an toàn
cuối thập niên 1980 khuyến khích những biện pháp, ví dụ những cam kết tự nguyện tái chế công nghiệp, mã định danh resin, biểu tượng (ảnh dưới) giúp người tái chế phân loại hàng... nhưng thường cũng làm rối trí công chúng thêm
thập niên 1990 các nghiên cứu sinh đã thấy ít viên nén nhựa công nghiệp ở trong dạ dày chim hơn, nhưng số lượng vẫn nhiều, khi những rác công nghiệp này đã bị thay thế bởi những vật dụng tiêu dùng được làm bằng nhựa, ví dụ bộ đồ ăn dùng-một-lần và đóng gói
Vi nhựa
năm 2004 đội ngũ Richard Thompson trường đại học Plymouth xuất bản báo cáo có tựa đề "Mất tích ngoài biển: nhựa đi đâu hết?" miêu tả thuật ngữ 'vi nhựa' là những mảnh vụn nhỏ hơn 20 micromet, giả định rằng 'vi nhựa' đến từ việc thoái hoá và phân mảnh những mảnh lớn
báo cáo cũng phản ánh rằng nhựa trở nên phổ biến trong tự nhiên, khi so sánh những phân tích đất trầm tích ở Vương quốc Anh với những mẫu vật sinh vật phù du thập niên 1950
báo cáo một thử nghiệm cho những vi nhựa này vào một bể chứa những con hà biển, giun cát, những sinh vật ăn mùn bã hữu cơ... những sinh vật này đã ăn hết "vi nhựa" chỉ trong vòng 1 tuần
người phát ngôn của Hội đồng nhựa Mỹ [America plastics council] Robert S. Krebs đổ lỗi cho những phương pháp vứt không-đúng-cách, rằng: "bạn không thể buộc tội một loại vật liệu duy nhất... chúng ta đều chia sẻ trách nhiệm vứt rác xuống biển"
năm 2008 NOAA tổ chức hội thảo khác, chính thức định nghĩa "vi nhựa" là những mảnh nhỏ hơn 5 milimet, và dự kiến tương lai sẽ liệt kê "nhựa nano" là những mảnh nhỏ hơn 50 micromet
năm 2008 hội thảo thừa nhận rằng ít nghiên cứu ở lĩnh vực này, vẫn còn khoảng trống kiến thức, phần vì thiếu phương pháp thu thập, cô lập và định lượng những vi nhựa
trong 10 năm sau đấy, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra: 1 là số lượng "vi nhựa" rất nhiều
năm 2015 một báo cáo ước tính 15-51 nghìn tỷ hạt vi nhựa trên bề mặt biển, nặng 93-236 nghìn tấn
năm 2019 con số được cập nhật 82-358 nghìn tỷ hạt, nặng 1.1 - 4.9 triệu tấn, không nặng bằng khối lượng những mảnh nhựa lớn hơn, nhưng số lượng thì vượt trội
2 là "vi nhựa" khắp nơi: bờ biển, trầm tích đáy biển sâu, băng biển, sông suối, ao hồ, đất, khí quyển... "vi nhựa" bị cuốn lên mây và rơi xuống khi trời mưa... người ta tìm được "vi nhựa" trên đỉnh núi Everest
3 là động vật ăn "vi nhựa", tích tụ trong cơ thể... "vi nhựa" được phát hiện trong 1300 loài trên biển và trên cạn... cá, chim, động vật có vú
năm 2020 một nghiên cứu cho thấy 5-20 vạn hạt vi nhựa nhỏ dưới 10 micromet trong rau quả, một nghiên cứu khác tìm thấy hàng vạn hạt vi nhựa trong những miếng phi lê cá Địa Trung Hải
Sức khoẻ
năm 2013 một báo cáo nghiên cứu đã viết rằng cá ăn nhiều 'vi nhựa' có thể tích tụ độc chất như PCB, DDT và kim loại nặng, làm tổn hại gan và tế bào
"vi nhựa" có thể hấp thụ độc chất môi trường và phát tán vào cơ thể sinh vật ăn phải
nhiều nghiên cứu cho thấy những hạt vi nhựa làm viêm nhiễm bên trong những động vật (vật chủ được làm thí nghiệm) và những dòng tế bào người trong phòng thí nghiệm
rất ít nghiên cứu khẳng định những tác hại thực tế lên con người
"vi nhựa" là một thuật ngữ rất rộng: có 'vi nhựa' thoái hoá trong chưa đến 1 năm, có 'vi nhựa' bị chia nhỏ bởi vi khuẩn đường ruột, có 'vi nhựa' có độc, có 'vi nhựa' lành tính
tương quan [correlation] không đồng nghĩa với 'nhân quả' [causation], sức khoẻ bị ảnh hưởng bởi những yếu tố như sự giàu có và thói quen... cũng khó phát hiện 'vi nhựa' hay phát hiện 'nhựa nano'
năm 2024 báo New England Journal of Medicine xuất bản báo cáo 1 thí nghiệm: ghi danh 304 người bệnh phẫu thuật loại bỏ những mảng xơ vữa mạch máu [plaque] khỏi tim
người bệnh có 'vi nhựa' gặp rủi ro đột quỵ, nhồi máu cơ tim, đột tử... cao hơn trong vòng 33 tháng sau đó
nghiên cứu năm 2024 cũng cho thấy 'vi nhựa' PVC và PET [polyethylene terephthalate] trong tinh hoàn người và chó làm giảm số lượng tinh trùng
Nhựa đi đâu ngoài biển
mỗi năm 11 triệu tấn nhựa vứt ra biển
mỗi năm 300 triệu tấn nhựa được sản xuất toàn cầu, chỉ 10% được tái chế
hiện vẫn còn 75-200 triệu tấn nhựa sót lại dưới biển
những phương pháp lọc và xử lý nước thải đã được thực hiện để lọc 'vi nhựa' khỏi nước sinh hoạt, hoặc sử dụng tảo xanh hoặc hợp chất hoá học để lọc lấy 'vi nhựa'
Công nghiệp
thập niên 1930 bắt đầu sản xuất hàng loạt nhựa nhiệt dẻo PVC [polyvinyl chloride], PS [polystyrene] và nilon
cuối thế kỷ 18 xuất hiện nhựa PVC dưới dạng thuần tuý keo resin giống như thuỷ tinh
thập niên 1930 phát hiện những chất phụ gia "hoá dẻo" [plasticizer] biến PVC trở thành thứ vật liệu với tính bền, khả năng cách điện, khả năng kháng lửa
PVC được ứng dụng làm những lớp bọc bảo vệ [seal] bộ giảm xóc [absorber], những vật liệu lót [lining] bể [tank], rồi sau được làm những lớp phủ [coating] kháng lửa, áo mưa, rèm cửa
thập niên 1950 xuất hiện những bộ đồ ăn dùng-một-lần và túi nhựa, được làm bằng PS
năm 1955 tạp chí Life đăng lên trang nhất một bài báo với tựa đề "lối sống dùng-một-lần" ca ngợi một 'thời đại vàng' của việc tiết kiệm thời gian cho các bà nội chợ
cuối thập niên 1950 sản lượng nhựa đã đạt 5 triệu tấn mỗi năm trên toàn cầu
Nhựa dưới biển
năm 1870 Jules Vern xuất bản tiểu thuyết "Hai vạn dặm dưới biển" có đoạn miêu tả những dòng nước biển đã đánh dạt lên bờ những đống [patch] rong biển và mảnh vụn xác tàu đắm
năm 1947 báo cáo nhìn thấy một con chim hải âu đã bị quấn trong một sợi dây dài 5 mét và khúc gỗ, nhưng không rõ sợi dây được làm bằng vật liệu gì
thập niên 1960 chương trình khảo sát CPR [continuous plankton recorder] cho thấy rác nhựa dưới biển
năm 1957 máy khảo sát CPR quấn phải những dây nilon [troll twine] ở bờ đông Iceland
năm 1965 máy CPR ghi nhận những túi nilon ở bờ biển Tây Bắc Iceland
cuối thế kỷ 20 ghi nhận hiện tượng chim biển đã ăn những món đồ nhựa, ví dụ nắp vỏ chai, cùng với đá núi lửa [pumice]
năm 1971 JB Buchanan ở phòng thí nghiệm Dove Marine, vương quốc Anh báo cáo những vi nhựa ở dưới đại dương
kiểm tra định kỳ những dị vật trôi nổi trong những mẫu nước biển ở miền nam Hạt Northumberland, JB Buchanan phát hiện những chất xơ tổng hợp, đủ màu đỏ, da cam, xanh dương... được tìm thấy ở tất cả các tầng độ sâu
JB Buchanan cho rằng những chất xơ tổng hợp này đã bị phát tán từ những lưới bắt cá, viện dẫn những tài liệu ghi nhận những lưới đánh cá được làm từ chất xơ tự nhiên, ví dụ manila (sợi thừng làm từ cây chuối, hoặc loại giấy bìa nâu) hoặc vải đay [jute]
JB Buchanan viết: "tuy nhiên, sợi tổng hợp đã gây ra một vấn đề nghiêm trọng hơn... bên cạnh việc tan vỡ cơ học, có vẻ như, sợi tổng hợp sẽ hình thành và tích luỹ một thành phần vật liệu nhẹ trong tổng thể những vật liệu trôi nổi của biển gần bờ"
năm 1971 Kenneth Smith và Edward J.Carpenter ở Viện hải dương học Woods Hole nghiên cứu những quần thể tảo mơ [sargassum] ở biển Sargasso
Edward J.Carpenter nhớ rằng đã kéo [tow] lưới Houston vớt lên những sinh vật dưới bề mặt đại dương, sau vài lượt đã phát hiện nhiều hạt nhựa nhỏ, đường kính 0.25 - 0.5 cm
những hạt nhựa này giòn, cho thấy những chất hoá dẻo [plasticizer] đã bị hao mòn đi mất, nhựa nhiệt dẻo đã không còn dẻo nữa
Edward J.Carpenter nhớ rằng đã bối rối vì biển Sargasso rất xa khỏi đất liền, chả nhẽ những hạt nhựa nhỏ này đến từ rác thải đô thị, thuyền cá, hay thuyền chở khách??
năm 1972 đội ngũ Edward J.Carpenter xuất bản báo cáo trên tạp chí Science, đoạn tóm tắt có viết: "sản lượng nhựa ngày càng tăng, cùng với những thói quen đổ rác hiện nay, sẽ dẫn đến những hạt này bị tích tụ thêm"
tờ báo New York Times đăng lại bài báo cáo, lưu ý thêm một số rủi ro: một là những nhựa này có thể phát tán PCB [polychlorinated biphenyl] là những tác nhân gây ung thư
Edward J.Carpenter nhớ lại rằng một số nhà khoa học ở Woods Hole sau đấy khuyên ông chuyên tâm vào lĩnh vực sinh học, và một thành viên của cộng đồng công nghiệp nhựa Michigan đã chỉ trích bài báo cáo của Edward J.Carpenter
ít lâu sau Edward J.Carpenter nghiên cứu sinh vật phù du và nước mát ở nhà máy điện hạt nhân, miền đông Connecticut
sau này Edward J.Carpenter nhớ lại: "tôi lấy những cái kẹp sản khoa [forcep] bóp một thứ mà tôi nghĩ là trứng cá, và nó đã rơi ra khỏi đĩa petri xuống bàn. Tôi phát hiện thấy đây rõ ràng là một cục PS, và có rất nhiều cục [sphere] như thế"
những cục [sphere] được xác định là những hột PS trôi nổi [polystyrene suspension bead]
"các nhà sản xuất nhựa đã sản xuất những viên nén, để bán cho những nhà đúc [fabricator] tạo hình thành phẩm" - Edward J.Carpenter nhớ lại - "trở về Woods Hole, tôi thả lưới bắt sinh vật phù du xuống một cầu kéo ở làng, để bắt sóng thuỷ triều. Thật ngạc nhiên, khi tôi nhấc đuôi con cá tuyết ra khỏi lưới, tôi đã thấy cũng những cục PS bám cạnh sinh vật phù du"
năm 1972 Edward J.Carpenter đăng báo cáo thứ 2 trên tờ Science lưu ý rằng cá sẽ nuốt và mắc nghẹn những hột nhựa này
thập niên 1970 càng ngày càng nhiều báo cáo cảnh báo những hạt nhựa nhỏ trong nước biển
năm 1973 cơ quan quản lý đại dương và khí quyển quốc gia NOAA đếm được 24000 dị vật nhựa, trôi dạt lên 97 km bờ biển Alaska là một nơi hoang vắng
năm 1974 một bài báo khác đăng trên tạp chí Science xác nhận những hạt nhựa hiện diện khắp Bắc Đại Tây Dương
50-69% mẫu vật được lấy từ nhiều thuyền trong khu vực đã cùng cho thấy những cục PS, xi lanh, đĩa [disc]
năm 1972-1976 khảo sát New Zealand tìm thấy những viên nén và hạt [granule] nhựa trôi dạt lên bờ biển nước này
thập niên 1970 ô nhiễm nhựa đã không được dư luận chú ý bằng DTT [di-chloro-di-phenyl-tri-chloro-ethane] hay PCB, ngoài một số lo ngại rằng những mảnh nhựa sẽ gây vướng, làm mắc nghẹn những động vật biển: chim hải âu, rùa
bản thân Edward J.Carpenter nói rằng ô nhiễm biển đã không đủ truyền tải một nghiên cứu trong tương lai, và quay trở lại nghiên cứu vi khuẩn đại dương
nhiều năm sau Edward J.Carpenter cho rằng, dư luận không chú ý đến chủ đề biển bị ô nhiễm nhựa, bởi vì: 1 là công chúng cho rằng nhựa là đồ có thể tái chế, trên thực tế chỉ có 10% nhựa được tái chế, và 2 là Edward J.Carpenter viện dẫn một kiến thức sai lầm của công chúng rằng nhựa dưới biển là rác từ những thuyền đánh cá hoặc tàu chở hàng
năm 1972 Công ước về ngăn ngừa ô nhiễm biển do hoạt động đổ chất thải và các vật chất khác (công ước Luân Đôn) tập hợp 80 quốc gia cấm đổ rác nhựa tổng hợp xuống biển
các nhà khoa học đã không thể xác nhận rằng những hạt nhựa này "đáng lo" trích lời một bài báo, không rõ có ảnh hưởng sức khoẻ con người hay không, trong khi đại dương rất rộng, viên nén và hột nhựa "khuất mắt khôn coi"
Hội nghị mảnh vụn
cuối thập niên 1970 những bài báo đã quan sát những viên nén nhựa công nghiệp ở bờ biển Canada, Bermuda, Li Băng và Tây Ban Nha đầu độc chim biển hoặc làm tắc ruột
năm 1982 uỷ ban thú biển MMC [marine mammal commission] liên lạc Phòng cá biển quốc gia NMFS [national marine fisheries service] để sắp xếp một buổi hội thảo [workshop]
cuối tháng 11 năm 1984 hội thảo về tình trạng và ảnh hưởng của mảnh vụn đại dương ở Hawaii có 125 người tham dự đến từ 8 quốc gia, mời các nhà nghiên cứu đến chia sẻ những báo cáo về nguồn gốc của những mảnh vụn này, ảnh hưởng của chúng đến nguồn tài nguyên biển, và tương lai của những mảnh vụn biển
hội thảo kết luận rằng những mảnh vụn đại dương đã xuất hiện trên tất cả đại dương và đang đe doạ động vật biển như hải cẩu và rùa, bằng cách làm vướng hoặc nuốt phải
một số điểm tích cực cũng được nhắc đến, ví dụ những mảnh vụn có thể làm nơi trú ẩn cho cá
hội thảo đã đề nghị một số khuyến nghị cơ bản: quy định việc vứt rác nhựa, sử dụng vật liệu và dụng cụ đánh cá có-thể-phân-huỷ-sinh-học, bắt buộc tái sử dụng lưới bắt cá
năm 1986 và 1989 tổ chức thêm những hội thảo chuyên đề [symposium] và hội nghị [conference] nhiều người tham dự hơn với nhiều chia sẻ hơn
thập niên 1980 và 1990 thông điệp nhựa ô nhiễm biển đã được truyền tải, báo chí đăng những hình ảnh chim bị quấn những vòng nhựa quanh cổ, câu chuyện "rùa ăn túi nilon"
một chi tiết gây chú ý dư luận là những hiệu ứng độc hại: nhựa làm từ những hoá chất độc hại như PCB và kim loại nặng
giữa thập niên 1980 những nhóm phi-lợi-nhuận và nhóm tình nguyện đã giúp dọn dẹp nhựa trên những bờ biển, ví dụ chương trình Beach tiểu bang Texas, những trạm tái chế ở Alaska xử lý những lưới bắt cá
cuối năm 1988 MARPOL Annex V có hiệu lực, hạn chế đổ rác nhựa và vật liệu tổng hợp khác như dây thừng, lưới cá, túi nilon... ngoài trừ trường hợp an toàn
cuối thập niên 1980 khuyến khích những biện pháp, ví dụ những cam kết tự nguyện tái chế công nghiệp, mã định danh resin, biểu tượng (ảnh dưới) giúp người tái chế phân loại hàng... nhưng thường cũng làm rối trí công chúng thêm
thập niên 1990 các nghiên cứu sinh đã thấy ít viên nén nhựa công nghiệp ở trong dạ dày chim hơn, nhưng số lượng vẫn nhiều, khi những rác công nghiệp này đã bị thay thế bởi những vật dụng tiêu dùng được làm bằng nhựa, ví dụ bộ đồ ăn dùng-một-lần và đóng gói
Vi nhựa
năm 2004 đội ngũ Richard Thompson trường đại học Plymouth xuất bản báo cáo có tựa đề "Mất tích ngoài biển: nhựa đi đâu hết?" miêu tả thuật ngữ 'vi nhựa' là những mảnh vụn nhỏ hơn 20 micromet, giả định rằng 'vi nhựa' đến từ việc thoái hoá và phân mảnh những mảnh lớn
báo cáo cũng phản ánh rằng nhựa trở nên phổ biến trong tự nhiên, khi so sánh những phân tích đất trầm tích ở Vương quốc Anh với những mẫu vật sinh vật phù du thập niên 1950
báo cáo một thử nghiệm cho những vi nhựa này vào một bể chứa những con hà biển, giun cát, những sinh vật ăn mùn bã hữu cơ... những sinh vật này đã ăn hết "vi nhựa" chỉ trong vòng 1 tuần
người phát ngôn của Hội đồng nhựa Mỹ [America plastics council] Robert S. Krebs đổ lỗi cho những phương pháp vứt không-đúng-cách, rằng: "bạn không thể buộc tội một loại vật liệu duy nhất... chúng ta đều chia sẻ trách nhiệm vứt rác xuống biển"
năm 2008 NOAA tổ chức hội thảo khác, chính thức định nghĩa "vi nhựa" là những mảnh nhỏ hơn 5 milimet, và dự kiến tương lai sẽ liệt kê "nhựa nano" là những mảnh nhỏ hơn 50 micromet
năm 2008 hội thảo thừa nhận rằng ít nghiên cứu ở lĩnh vực này, vẫn còn khoảng trống kiến thức, phần vì thiếu phương pháp thu thập, cô lập và định lượng những vi nhựa
trong 10 năm sau đấy, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra: 1 là số lượng "vi nhựa" rất nhiều
năm 2015 một báo cáo ước tính 15-51 nghìn tỷ hạt vi nhựa trên bề mặt biển, nặng 93-236 nghìn tấn
năm 2019 con số được cập nhật 82-358 nghìn tỷ hạt, nặng 1.1 - 4.9 triệu tấn, không nặng bằng khối lượng những mảnh nhựa lớn hơn, nhưng số lượng thì vượt trội
2 là "vi nhựa" khắp nơi: bờ biển, trầm tích đáy biển sâu, băng biển, sông suối, ao hồ, đất, khí quyển... "vi nhựa" bị cuốn lên mây và rơi xuống khi trời mưa... người ta tìm được "vi nhựa" trên đỉnh núi Everest
3 là động vật ăn "vi nhựa", tích tụ trong cơ thể... "vi nhựa" được phát hiện trong 1300 loài trên biển và trên cạn... cá, chim, động vật có vú
năm 2020 một nghiên cứu cho thấy 5-20 vạn hạt vi nhựa nhỏ dưới 10 micromet trong rau quả, một nghiên cứu khác tìm thấy hàng vạn hạt vi nhựa trong những miếng phi lê cá Địa Trung Hải
Sức khoẻ
năm 2013 một báo cáo nghiên cứu đã viết rằng cá ăn nhiều 'vi nhựa' có thể tích tụ độc chất như PCB, DDT và kim loại nặng, làm tổn hại gan và tế bào
"vi nhựa" có thể hấp thụ độc chất môi trường và phát tán vào cơ thể sinh vật ăn phải
nhiều nghiên cứu cho thấy những hạt vi nhựa làm viêm nhiễm bên trong những động vật (vật chủ được làm thí nghiệm) và những dòng tế bào người trong phòng thí nghiệm
rất ít nghiên cứu khẳng định những tác hại thực tế lên con người
"vi nhựa" là một thuật ngữ rất rộng: có 'vi nhựa' thoái hoá trong chưa đến 1 năm, có 'vi nhựa' bị chia nhỏ bởi vi khuẩn đường ruột, có 'vi nhựa' có độc, có 'vi nhựa' lành tính
tương quan [correlation] không đồng nghĩa với 'nhân quả' [causation], sức khoẻ bị ảnh hưởng bởi những yếu tố như sự giàu có và thói quen... cũng khó phát hiện 'vi nhựa' hay phát hiện 'nhựa nano'
năm 2024 báo New England Journal of Medicine xuất bản báo cáo 1 thí nghiệm: ghi danh 304 người bệnh phẫu thuật loại bỏ những mảng xơ vữa mạch máu [plaque] khỏi tim
người bệnh có 'vi nhựa' gặp rủi ro đột quỵ, nhồi máu cơ tim, đột tử... cao hơn trong vòng 33 tháng sau đó
nghiên cứu năm 2024 cũng cho thấy 'vi nhựa' PVC và PET [polyethylene terephthalate] trong tinh hoàn người và chó làm giảm số lượng tinh trùng
Nhựa đi đâu ngoài biển
mỗi năm 11 triệu tấn nhựa vứt ra biển
mỗi năm 300 triệu tấn nhựa được sản xuất toàn cầu, chỉ 10% được tái chế
hiện vẫn còn 75-200 triệu tấn nhựa sót lại dưới biển
những phương pháp lọc và xử lý nước thải đã được thực hiện để lọc 'vi nhựa' khỏi nước sinh hoạt, hoặc sử dụng tảo xanh hoặc hợp chất hoá học để lọc lấy 'vi nhựa'
Thứ Hai, 2 tháng 2, 2026
TSMC và chuỗi cung bán dẫn
Ben Thompson sáng lập Stratechery
ngày 8 tháng 3 năm 2024 Ben Thompson trình làng Passport là một trình cắm WordPress
thập niên 1950 giáo sư Jay Wright Forrester trường MIT phát triển "trò chơi phân phối bia" là một trình mô phỏng kinh doanh tương tác, trên bộ nhớ lõi từ [magnetic core], nhập vai một người bán bia ở một trong 4 phân nhánh: bán lẻ, bán buôn, nhà phân phối, nhà máy
người bán lẻ sẽ muốn tối thiểu hoá hàng tồn kho, để giảm chi phí lưu kho, đồng thời không muốn tình trạng hết hàng tồn [stockout] sẽ làm mất doanh thu
người bán lẻ sẽ bổ sung hàng tồn kho, bằng những đơn hàng đặt từ người bán buôn
người bán buôn sẽ tìm nhà phân phối để tải hàng về, nhà phân phối sẽ mua hàng từ nhà máy
vậy là, sẽ có thời gian chậm trễ, cho việc xử lý đơn hàng, vận chuyển, sản xuất
Vi xử lý
TSMC có hàng nghìn nhà cung cấp, chia làm 2 hạng mục: thiết bị (công cụ in thạch bản) và vật liệu (chất cản quang, wafer silic, khí etch axit)
chỉ riêng quy trình lắng đọng [deposition] đã có nhiều phiên bản, ví dụ LP CVD [low pressure chemical vapor deposition], mọc ghép chùm phân tử [molecular beam epitaxi], ALD [atomic layer deposition]
mỗi "ngách" công cụ, thường có 3 đối tác thiết bị: Applied Material, Lam Research, Tokyo Electron
Đài Loan và Hoa Kỳ đều gặp vấn đề cung cấp điện nước, bất động sản, nhân lực
Bộ nhớ
chip AI của Nvidia sử dụng DRAM băng thông cao HBM [high bandwidth memory] từ 3 hãng Samsung, Micron và SK Hynix
Phương Tây bị cấm sử dụng các hãng bộ nhớ Trung Quốc
từ năm 1961 đến 2006 điện tử tiêu dùng Hoa Kỳ tăng trưởng, biến động 0-20% khiến gây ra những biến động 20-40% của ngành bán dẫn, khiến gây ra những biến động 60% của ngành thiết bị sản xuất bán dẫn
trung bình 4.5 tháng để đúc và đóng gói 1 con chip điện tử, mất 18-24 tháng xây dựng một xưởng đúc [fab] tính từ khi động thổ cho đến khi sản xuất được chip, mất 12-18 tháng lắp đặt một máy EUV vào xưởng fab, và thêm nửa năm nữa để máy EUV bắt đầu thực sự sản xuất chip
báo cáo năm 2025 của ASML cho thấy 13.2 tỷ EUR đơn đặt hàng "ròng" mới, vượt kỳ vọng 6.32 tỷ EUR của các nhà phân tích, sau khi TSMC tăng chi tiêu vốn 35%
ASML nhận đơn hàng, không chỉ từ TSMC, mà còn từ Samsung, Intel và những hãng bộ nhớ khác
Làm việc từ xa
năm 2021 New York Times, Wall Street Journal và các ấn phẩm blog đã giật tít rằng nền kinh tế Hoa Kỳ đang cày cuốc đến kiệt sức, vì không nhận được những vi xử lý "thế hệ cũ" [trailing edge] khiến các hãng ô tô đóng cửa nhà máy
năm 2022 TSMC đầu tư 36 tỷ USD chi tiêu vốn
năm 2024 Marc Hijink xuất bán sách Focus miêu tả chi tiết những tương tác căng thẳng với Phó chủ tịch R&D bấy giờ của TSMC, hiện đã chuyển sang Intel
cuối tháng 11 năm 2022 TSMC công bố những nhà máy "thế hệ cũ" [trailing edge] dự kiến ở Cao Hùng, chạy node quy trình 29 nanomet
sau rốt, những khách hàng của TSMC đã đặt trùng [double book] và thổi phồng nhu cầu
năm 2022 tình hình kinh tế vĩ mô đã cải thiện, các khách hàng đã bắt đầu cắt giảm đơn mua chip ô tô, điện thoại và máy tính
cuối năm 2022 thung lũng Silicon đã chuyển hướng sang ChatGPT, các trung tâm dữ liệu đã bắt đầu mở rộng, bỏ lại TSMC những xưởng fab N7 trị giá hàng tỷ USD bỏ không, tỷ lệ tối ưu nhà máy đã sụp đổ
tháng 4 năm 2023 SemiAnalysis viết: "dữ liệu chúng tôi cho thấy những tỷ lệ tối ưu N7 giảm còn chưa đến 70% vào quý 1. Quý 2 còn tệ hơn, tỷ lệ còn dưới 60% chủ yếu vì thị trường điện thoại và máy tính yếu ớt, và hầu hết các phân khúc đều yếu"
60-70% là tỷ lệ tối ưu nhà máy "hoà vốn", các xưởng fab N7 ở Cao Hùng chịu lỗ hàng trăm triệu USD, có thể đến tỷ USD
năm 2022-2023 giá cổ phiếu TSMC nhìn mong manh
Intel
từ năm 2021 đến năm 2023 Intel thuê 2 vạn nhân viên, công bố hàng tỷ USD đầu tư các xưởng fab và đề ra kế hoạch triển khai một node quy trình tiên tiến
làn sóng "làm việc từ xa" nổi lên, các trung tâm dữ liệu đã mua GPU thay vì CPU, Intel phải sa thải hàng nghìn nhân viên và giám đốc Pat Gelsinger
Ben Thompson chỉ trích việc chi tiêu vốn của TSMC năm 2023-2024 đã không theo kịp việc trình làng ChatGPT tháng 11 năm 2022
tháng 4 năm 2023 tại cuộc họp công bố thu nhập TSMC, CC Wei nói: "chúng tôi không thấy dấu hiệu tích cực của việc người ta chú ý đến những ứng dụng AI, nhất là ở lĩnh vực của ChatGPT. Như tôi đã nói, về mặt định lượng, chúng tôi không có đủ dữ liệu để kết luận được lý do là gì, và tỷ lệ đóng góp vào việc kinh doanh của TSMC"
CC Wei nhắc đến những đơn hàng đầu tiên của Nvidia tăng sản lượng CoWoS: "trong 2 năm mới đây, tôi nhận cuộc gọi điện của khách, yêu cầu tăng sản lượng back-end nhất là ở CoWoS. Chúng tôi vẫn đang cân nhắc lời đề nghị"
tháng 7 năm 2023 CC Wei nói rằng các bộ tăng tốc AI chiếm 6% doanh thu TSMC và dự kiến sẽ tăng đến đầu 1x% với x là số nhỏ, trong những năm tới
TSMC cũng đã dự báo doanh thu năm 2023 giảm 10% vì những lý do vĩ mô, hậu-covid và căng thẳng Trung Quốc đang diễn ra
giữa năm 2024 TSMC vất vả với những "nghẽn cổ chai" sản lượng CoWoS và vấn đề hiệu suất, trong đó có 1 vấn đề thiết kế đã khiến những đóng gói chip Nvidia bị nứt
một kỹ sư đóng gói TSMC kể lại những thử nghiệm tối muộn, để tìm cách chỉnh sửa đúng cho vấn đề; Nvidia nói với TSMC hãy sử dụng mọi lựa chọn chỉnh sửa có thể, và thử chạy trên wafer "sống", tức là đẩy trực tiếp vào sản xuất
cuối năm 2024 báo chí đăng tin những nhà cung cấp rack máy chủ Blackwell của Nvidia gặp vấn đề quá nóng, rò rỉ nước tản nhiệt, lỗi phần mềm, vấn đề kết nối... trì hoãn triển khai đến giữa năm 2025
tháng 9 năm 2023 rồi tháng 6 năm 2024 Seoia Capital đăng những bài viết đặt câu hỏi về 200 tỷ USD đầu tư AI, rồi lên đến 600 tỷ USD đầu tư AI
Điện lực
CC Wei nói: "nói về việc xây dựng nhiều trung tâm dữ liệu AI khắp thế giới, tôi xin dẫn lời 1 khách hàng. Tôi đã hỏi cùng câu hỏi... họ nói rằng họ đã xong phần việc cấp điện 5-6 năm trước"
"cho nên, hiện nay, thông điệp của họ gửi tôi rằng: thiết bị silic từ TSMC là nút nghẽn cổ chai, và xin tôi không chú ý đến những thứ khác, vì họ cần giải quyết vấn đề nghẽn silic trước"
kế toán trưởng Gina Proctor của chi nhánh TSMC Arizona đăng trên LinkedIn một bài viết đã bị xoá, rằng "nút nghẽn cổ chai AI không phải chip, mà là vấn đề điện lực"
Elon Musk mua cả những tua-bin khí đốt gắn-xe-tải đến những trung tâm dữ liệu, những tua-bin mới sẽ không sẵn trước năm 2029
Phần mềm
đã 30 năm kể từ khi Thung lũng Silicon còn sản xuất phần cứng
những người sản xuất phần cứng ở Santa Clara, Sunnyville và Palo Alto đã già, có thể đã nghỉ hưu
ở San Francisco, những người làm phần mềm và AI nói rằng họ gần như không biết gì đến phần cứng
ngày 8 tháng 3 năm 2024 Ben Thompson trình làng Passport là một trình cắm WordPress
thập niên 1950 giáo sư Jay Wright Forrester trường MIT phát triển "trò chơi phân phối bia" là một trình mô phỏng kinh doanh tương tác, trên bộ nhớ lõi từ [magnetic core], nhập vai một người bán bia ở một trong 4 phân nhánh: bán lẻ, bán buôn, nhà phân phối, nhà máy
người bán lẻ sẽ muốn tối thiểu hoá hàng tồn kho, để giảm chi phí lưu kho, đồng thời không muốn tình trạng hết hàng tồn [stockout] sẽ làm mất doanh thu
người bán lẻ sẽ bổ sung hàng tồn kho, bằng những đơn hàng đặt từ người bán buôn
người bán buôn sẽ tìm nhà phân phối để tải hàng về, nhà phân phối sẽ mua hàng từ nhà máy
vậy là, sẽ có thời gian chậm trễ, cho việc xử lý đơn hàng, vận chuyển, sản xuất
Vi xử lý
TSMC có hàng nghìn nhà cung cấp, chia làm 2 hạng mục: thiết bị (công cụ in thạch bản) và vật liệu (chất cản quang, wafer silic, khí etch axit)
chỉ riêng quy trình lắng đọng [deposition] đã có nhiều phiên bản, ví dụ LP CVD [low pressure chemical vapor deposition], mọc ghép chùm phân tử [molecular beam epitaxi], ALD [atomic layer deposition]
mỗi "ngách" công cụ, thường có 3 đối tác thiết bị: Applied Material, Lam Research, Tokyo Electron
Đài Loan và Hoa Kỳ đều gặp vấn đề cung cấp điện nước, bất động sản, nhân lực
Bộ nhớ
chip AI của Nvidia sử dụng DRAM băng thông cao HBM [high bandwidth memory] từ 3 hãng Samsung, Micron và SK Hynix
Phương Tây bị cấm sử dụng các hãng bộ nhớ Trung Quốc
từ năm 1961 đến 2006 điện tử tiêu dùng Hoa Kỳ tăng trưởng, biến động 0-20% khiến gây ra những biến động 20-40% của ngành bán dẫn, khiến gây ra những biến động 60% của ngành thiết bị sản xuất bán dẫn
trung bình 4.5 tháng để đúc và đóng gói 1 con chip điện tử, mất 18-24 tháng xây dựng một xưởng đúc [fab] tính từ khi động thổ cho đến khi sản xuất được chip, mất 12-18 tháng lắp đặt một máy EUV vào xưởng fab, và thêm nửa năm nữa để máy EUV bắt đầu thực sự sản xuất chip
báo cáo năm 2025 của ASML cho thấy 13.2 tỷ EUR đơn đặt hàng "ròng" mới, vượt kỳ vọng 6.32 tỷ EUR của các nhà phân tích, sau khi TSMC tăng chi tiêu vốn 35%
ASML nhận đơn hàng, không chỉ từ TSMC, mà còn từ Samsung, Intel và những hãng bộ nhớ khác
Làm việc từ xa
năm 2021 New York Times, Wall Street Journal và các ấn phẩm blog đã giật tít rằng nền kinh tế Hoa Kỳ đang cày cuốc đến kiệt sức, vì không nhận được những vi xử lý "thế hệ cũ" [trailing edge] khiến các hãng ô tô đóng cửa nhà máy
năm 2022 TSMC đầu tư 36 tỷ USD chi tiêu vốn
năm 2024 Marc Hijink xuất bán sách Focus miêu tả chi tiết những tương tác căng thẳng với Phó chủ tịch R&D bấy giờ của TSMC, hiện đã chuyển sang Intel
cuối tháng 11 năm 2022 TSMC công bố những nhà máy "thế hệ cũ" [trailing edge] dự kiến ở Cao Hùng, chạy node quy trình 29 nanomet
sau rốt, những khách hàng của TSMC đã đặt trùng [double book] và thổi phồng nhu cầu
năm 2022 tình hình kinh tế vĩ mô đã cải thiện, các khách hàng đã bắt đầu cắt giảm đơn mua chip ô tô, điện thoại và máy tính
cuối năm 2022 thung lũng Silicon đã chuyển hướng sang ChatGPT, các trung tâm dữ liệu đã bắt đầu mở rộng, bỏ lại TSMC những xưởng fab N7 trị giá hàng tỷ USD bỏ không, tỷ lệ tối ưu nhà máy đã sụp đổ
tháng 4 năm 2023 SemiAnalysis viết: "dữ liệu chúng tôi cho thấy những tỷ lệ tối ưu N7 giảm còn chưa đến 70% vào quý 1. Quý 2 còn tệ hơn, tỷ lệ còn dưới 60% chủ yếu vì thị trường điện thoại và máy tính yếu ớt, và hầu hết các phân khúc đều yếu"
60-70% là tỷ lệ tối ưu nhà máy "hoà vốn", các xưởng fab N7 ở Cao Hùng chịu lỗ hàng trăm triệu USD, có thể đến tỷ USD
năm 2022-2023 giá cổ phiếu TSMC nhìn mong manh
Intel
từ năm 2021 đến năm 2023 Intel thuê 2 vạn nhân viên, công bố hàng tỷ USD đầu tư các xưởng fab và đề ra kế hoạch triển khai một node quy trình tiên tiến
làn sóng "làm việc từ xa" nổi lên, các trung tâm dữ liệu đã mua GPU thay vì CPU, Intel phải sa thải hàng nghìn nhân viên và giám đốc Pat Gelsinger
Ben Thompson chỉ trích việc chi tiêu vốn của TSMC năm 2023-2024 đã không theo kịp việc trình làng ChatGPT tháng 11 năm 2022
tháng 4 năm 2023 tại cuộc họp công bố thu nhập TSMC, CC Wei nói: "chúng tôi không thấy dấu hiệu tích cực của việc người ta chú ý đến những ứng dụng AI, nhất là ở lĩnh vực của ChatGPT. Như tôi đã nói, về mặt định lượng, chúng tôi không có đủ dữ liệu để kết luận được lý do là gì, và tỷ lệ đóng góp vào việc kinh doanh của TSMC"
CC Wei nhắc đến những đơn hàng đầu tiên của Nvidia tăng sản lượng CoWoS: "trong 2 năm mới đây, tôi nhận cuộc gọi điện của khách, yêu cầu tăng sản lượng back-end nhất là ở CoWoS. Chúng tôi vẫn đang cân nhắc lời đề nghị"
tháng 7 năm 2023 CC Wei nói rằng các bộ tăng tốc AI chiếm 6% doanh thu TSMC và dự kiến sẽ tăng đến đầu 1x% với x là số nhỏ, trong những năm tới
TSMC cũng đã dự báo doanh thu năm 2023 giảm 10% vì những lý do vĩ mô, hậu-covid và căng thẳng Trung Quốc đang diễn ra
giữa năm 2024 TSMC vất vả với những "nghẽn cổ chai" sản lượng CoWoS và vấn đề hiệu suất, trong đó có 1 vấn đề thiết kế đã khiến những đóng gói chip Nvidia bị nứt
một kỹ sư đóng gói TSMC kể lại những thử nghiệm tối muộn, để tìm cách chỉnh sửa đúng cho vấn đề; Nvidia nói với TSMC hãy sử dụng mọi lựa chọn chỉnh sửa có thể, và thử chạy trên wafer "sống", tức là đẩy trực tiếp vào sản xuất
cuối năm 2024 báo chí đăng tin những nhà cung cấp rack máy chủ Blackwell của Nvidia gặp vấn đề quá nóng, rò rỉ nước tản nhiệt, lỗi phần mềm, vấn đề kết nối... trì hoãn triển khai đến giữa năm 2025
tháng 9 năm 2023 rồi tháng 6 năm 2024 Seoia Capital đăng những bài viết đặt câu hỏi về 200 tỷ USD đầu tư AI, rồi lên đến 600 tỷ USD đầu tư AI
Điện lực
CC Wei nói: "nói về việc xây dựng nhiều trung tâm dữ liệu AI khắp thế giới, tôi xin dẫn lời 1 khách hàng. Tôi đã hỏi cùng câu hỏi... họ nói rằng họ đã xong phần việc cấp điện 5-6 năm trước"
"cho nên, hiện nay, thông điệp của họ gửi tôi rằng: thiết bị silic từ TSMC là nút nghẽn cổ chai, và xin tôi không chú ý đến những thứ khác, vì họ cần giải quyết vấn đề nghẽn silic trước"
kế toán trưởng Gina Proctor của chi nhánh TSMC Arizona đăng trên LinkedIn một bài viết đã bị xoá, rằng "nút nghẽn cổ chai AI không phải chip, mà là vấn đề điện lực"
Elon Musk mua cả những tua-bin khí đốt gắn-xe-tải đến những trung tâm dữ liệu, những tua-bin mới sẽ không sẵn trước năm 2029
Phần mềm
đã 30 năm kể từ khi Thung lũng Silicon còn sản xuất phần cứng
những người sản xuất phần cứng ở Santa Clara, Sunnyville và Palo Alto đã già, có thể đã nghỉ hưu
ở San Francisco, những người làm phần mềm và AI nói rằng họ gần như không biết gì đến phần cứng
Thứ Năm, 29 tháng 1, 2026
Nhật Bản trí thông minh nhân tạo
Người tiêu dùng
công nghệ thông tin và truyền thông ICT [information & communication technologies] đưa AI vào tất cả mọi thứ, chạy những đoạn quảng cáo và phương tiện [taxi] hình ảnh
GUGA [association to generalize utilization of generative AI] chạy một quảng cáo truyền hình, điều hành những bài kiểm tra một hộ chiếu AI tạo sinh
lập trình viên Nhật Bản giống như Hoa Kỳ cũng ứng dụng Claude Code nhanh chóng
Khách doanh nghiệp
ở một số lĩnh vực, AI và công nghệ thông tin đã được tận dụng chưa tối đa
một công ty thuê ngoài nhân sự Nhật Bản cho biết rằng các đối thủ cạnh tranh của họ đang gặp khó trong việc tự động hoá những quy trình nội bộ
ví dụ: việc điền và nộp những mẫu hoá đơn thuế cho chính quyền, công ty cho biết rằng họ là bên duy nhất làm việc điền đơn bằng một trình trợ giúp cài đặt [wizard] trong máy tính
công ty cho biết, họ đã huấn luyện một trình phân loại [classifier] có thể phân loại danh mục 1 vạn email mỗi tháng
Thị trường ngách
Nhật Bản có rất nhiều doanh nghiệp tích hợp hệ thống, giúp triển khai AI vào các doanh nghiệp và văn phòng chính phủ
ví dụ một công ty điện lực đã hợp tác một đối tác tích hợp hệ thống, để huấn luyện một mô hình, để bắt chước hành vi ấn nút của một nhân viên kỹ thuật ở một nhà máy điện
các doanh nghiệp phần mềm Nhật Bản thường tập trung vào những giải pháp phần mềm đặt-làm-riêng, khiến họ bị tụt hậu so với những tiêu chuẩn toàn cầu, và cũng càng ngày càng tăng chi phí bảo trì phần mềm
những LLM [large language model] và những lớp tác tử, sau rốt, sẽ tạo điều kiện cho các đối thủ sẽ mang lại hiệu quả vượt trội những mô hình AI nhỏ này
Richard Katz
substack của tác giả này viết rằng các doanh nghiệp Nhật Bản thường coi công nghệ thông tin là phương tiện để giảm chi phí và tăng năng suất, trong khi các giám đốc doanh nghiệp Mỹ coi những công nghệ IC [integrated circuit] là cách tăng doanh thu
Nhật Bản có thể ứng dụng AI vào những lĩnh vực vật liệu và hàng không vũ trụ, một số công ty khởi nghiệp tiêu biểu là Matlantis và MI6
trường đại học Nagoya tách ra doanh nghiệp Eiktol
doanh nghiệp Sakana AI
Moar compute
tháng 12 năm 2025 Reuters đăng tin Nhật Bản xây dựng cụm trung tâm dữ liệu Toyama dự kiến đạt công suất điện toán 3.1 gigaWatt so với con số 10 gigaWatt của Stargate
sau sự cố Fukushima, Nhật Bản dừng hoạt động 1 nửa công suất điện hạt nhân
Google chào bán TPU [tensor processing unit] có thể giúp Nhật Bản tiết kiệm tiền mua Nvidia
doanh nghiệp Preferred Networks là một trong những công ty khởi nghiệp lớn và giá trị vốn hoá cao nhất Nhật Bản
năm 2014 Preferred Networks khởi nghiệp với những mạng nơ-ron tích chập CNN trước khi chuyển sang máy biến thế, và hiện nay làm LLM
năm 2017 Preferred Networks hợp tác giáo sư trường Kobe thiết kế loạt chip MN Core
sau ChatGPT, nhóm tiếp tục làm những dòng vi xử lý xếp-chồng 3D có tên M và Core L1000 phục vụ việc suy luận LLM
dòng Core L1000 dự kiến ra mắt năm 2027 cho các trung tâm dữ liệu, chủ yếu sẽ chạy những mô hình AI riêng, Preferred Networks nói rằng sẽ mở khả năng chạy những mô hình AI của các doanh nghiệp khác nữa, mở ra cơ hội chạy tác vụ suy luận trên những mô hình mã nguồn đóng và mã nguồn mở, có thể sẽ là một thương vụ lộc lá
Nhân lực
học sinh trung học Nhật Bản xếp thứ hạng cao ở những kỹ năng toán, khoa học và giải quyết vấn đề
có thể sẽ có những nhân tài Nhật Bản thực hiện những dự án AI đột phá
nền tảng PyTorch lấy cảm hứng từ nền tảng cũ Chainer của Nhật Bản được thiết kế cho Preferred Networks
tại Kaggle một cộng đồng khoa học dữ liệu và máy học, người dùng Nhật Bản thường được đánh giá cao
người Nhật Bản không hiện diện nhiều trong cộng đồng những lý thuyết gia AI và nghiên cứu sinh, bất chấp Twitter nổi tiếng ở Nhật Bản
Sakana AI và các doanh nghiệp Nhật Bản khác không thể đưa ra phúc lợi cạnh tranh lại những đối thủ Mỹ, chảy máu chất xám AI là chuyện tất yếu
Chính phủ
thủ tướng Nhật Bản có kế hoạch mở rộng tài khoá, được kỳ vọng sẽ tạo ra nhiều hợp đồng chính phủ và hợp đồng quốc phòng
chính phủ Nhật Bản có thể đã nghe nhiều về chuyện các doanh nghiệp tư nhân thiếu nguồn lực huấn luyện LLM và làm ra sản phẩm từ LLM
chính phủ Nhật Bản có thể lập ra một số chương trình quảng bá AI tạo sinh, ví dụ METI [ministry of economy, trade & industry] có dự án Geniac [generative AI accelerator challenge] trợ cấp chi phí huấn luyện LLM cho doanh nghiệp như Rakuten
Hàn Quốc cũng thực hiện kiểu dự án này, thực hiện đấu loại thí sinh trong mỗi 6 tháng
chính phủ Nhật Bản mạnh tay trợ cấp R&D nhưng bỏ mặc việc phát triển sản phẩm và thương mại hoá cho các doanh nghiệp tư nhân
AI có chủ quyền
sovereign AI là khả năng của một quốc gia có thể duy trì hiệu suất AI với hạ tầng của quốc gia ấy hay không, đặc biệt quan trọng khi căng thẳng đất hiếm đang diễn ra
tháng 12 năm 2025 Preferred Networks trình làng mô hình phiên dịch Playo phiên dịch tài liệu nhà nước
thông thường, khách hàng muốn sản phẩm tốt nhất; nếu các doanh nghiệp Nhật Bản có tham vọng cạnh tranh toàn cầu, "AI có chủ quyền" khó có thể là sản phẩm tốt nhất, bởi vì những mô hình LLM cho những vấn đề toán và khoa học sẽ cần dữ liệu huấn luyện được mua từ Trung Quốc
thập niên 1980 ngành bán dẫn Nhật Bản mắc kẹt với những công cụ Nhật Bản
ngày nay, tập đoàn bán dẫn Rapidus mua máy ASML chứ không mua Nikon, mất 3 năm để khánh thành nhà máy IIM-1 ở đảo Hokkaido với node quy trình 2 nanomet và đã sẵn sàng đáp ứng đơn hàng của khách
Thâm hụt
năm 2023 Nhật Bản thâm hụt 37 tỷ USD phần mềm
nửa đầu năm 2025 Nhật Bản thâm hụt 24 tỷ USD phần mềm
hầu hết các doanh nghiệp phần mềm Nhật Bản từ bỏ hi vọng làm ra những sản phẩm đối chọi được những tập đoàn Mỹ, trong khi Thung lũng Silicon ở Mỹ trình làng ChatGPT và đang muốn lật đổ cả ASML lẫn TSMC cùng một lúc
SoftBank, Preferred Networks và Sakana AI là những doanh nghiệp tư nhân Nhật Bản duy nhất có tham vọng ở lĩnh vực này
công nghệ thông tin và truyền thông ICT [information & communication technologies] đưa AI vào tất cả mọi thứ, chạy những đoạn quảng cáo và phương tiện [taxi] hình ảnh
GUGA [association to generalize utilization of generative AI] chạy một quảng cáo truyền hình, điều hành những bài kiểm tra một hộ chiếu AI tạo sinh
lập trình viên Nhật Bản giống như Hoa Kỳ cũng ứng dụng Claude Code nhanh chóng
Khách doanh nghiệp
ở một số lĩnh vực, AI và công nghệ thông tin đã được tận dụng chưa tối đa
một công ty thuê ngoài nhân sự Nhật Bản cho biết rằng các đối thủ cạnh tranh của họ đang gặp khó trong việc tự động hoá những quy trình nội bộ
ví dụ: việc điền và nộp những mẫu hoá đơn thuế cho chính quyền, công ty cho biết rằng họ là bên duy nhất làm việc điền đơn bằng một trình trợ giúp cài đặt [wizard] trong máy tính
công ty cho biết, họ đã huấn luyện một trình phân loại [classifier] có thể phân loại danh mục 1 vạn email mỗi tháng
Thị trường ngách
Nhật Bản có rất nhiều doanh nghiệp tích hợp hệ thống, giúp triển khai AI vào các doanh nghiệp và văn phòng chính phủ
ví dụ một công ty điện lực đã hợp tác một đối tác tích hợp hệ thống, để huấn luyện một mô hình, để bắt chước hành vi ấn nút của một nhân viên kỹ thuật ở một nhà máy điện
các doanh nghiệp phần mềm Nhật Bản thường tập trung vào những giải pháp phần mềm đặt-làm-riêng, khiến họ bị tụt hậu so với những tiêu chuẩn toàn cầu, và cũng càng ngày càng tăng chi phí bảo trì phần mềm
những LLM [large language model] và những lớp tác tử, sau rốt, sẽ tạo điều kiện cho các đối thủ sẽ mang lại hiệu quả vượt trội những mô hình AI nhỏ này
Richard Katz
substack của tác giả này viết rằng các doanh nghiệp Nhật Bản thường coi công nghệ thông tin là phương tiện để giảm chi phí và tăng năng suất, trong khi các giám đốc doanh nghiệp Mỹ coi những công nghệ IC [integrated circuit] là cách tăng doanh thu
Nhật Bản có thể ứng dụng AI vào những lĩnh vực vật liệu và hàng không vũ trụ, một số công ty khởi nghiệp tiêu biểu là Matlantis và MI6
trường đại học Nagoya tách ra doanh nghiệp Eiktol
doanh nghiệp Sakana AI
Moar compute
tháng 12 năm 2025 Reuters đăng tin Nhật Bản xây dựng cụm trung tâm dữ liệu Toyama dự kiến đạt công suất điện toán 3.1 gigaWatt so với con số 10 gigaWatt của Stargate
sau sự cố Fukushima, Nhật Bản dừng hoạt động 1 nửa công suất điện hạt nhân
Google chào bán TPU [tensor processing unit] có thể giúp Nhật Bản tiết kiệm tiền mua Nvidia
doanh nghiệp Preferred Networks là một trong những công ty khởi nghiệp lớn và giá trị vốn hoá cao nhất Nhật Bản
năm 2014 Preferred Networks khởi nghiệp với những mạng nơ-ron tích chập CNN trước khi chuyển sang máy biến thế, và hiện nay làm LLM
năm 2017 Preferred Networks hợp tác giáo sư trường Kobe thiết kế loạt chip MN Core
sau ChatGPT, nhóm tiếp tục làm những dòng vi xử lý xếp-chồng 3D có tên M và Core L1000 phục vụ việc suy luận LLM
dòng Core L1000 dự kiến ra mắt năm 2027 cho các trung tâm dữ liệu, chủ yếu sẽ chạy những mô hình AI riêng, Preferred Networks nói rằng sẽ mở khả năng chạy những mô hình AI của các doanh nghiệp khác nữa, mở ra cơ hội chạy tác vụ suy luận trên những mô hình mã nguồn đóng và mã nguồn mở, có thể sẽ là một thương vụ lộc lá
Nhân lực
học sinh trung học Nhật Bản xếp thứ hạng cao ở những kỹ năng toán, khoa học và giải quyết vấn đề
có thể sẽ có những nhân tài Nhật Bản thực hiện những dự án AI đột phá
nền tảng PyTorch lấy cảm hứng từ nền tảng cũ Chainer của Nhật Bản được thiết kế cho Preferred Networks
tại Kaggle một cộng đồng khoa học dữ liệu và máy học, người dùng Nhật Bản thường được đánh giá cao
người Nhật Bản không hiện diện nhiều trong cộng đồng những lý thuyết gia AI và nghiên cứu sinh, bất chấp Twitter nổi tiếng ở Nhật Bản
Sakana AI và các doanh nghiệp Nhật Bản khác không thể đưa ra phúc lợi cạnh tranh lại những đối thủ Mỹ, chảy máu chất xám AI là chuyện tất yếu
Chính phủ
thủ tướng Nhật Bản có kế hoạch mở rộng tài khoá, được kỳ vọng sẽ tạo ra nhiều hợp đồng chính phủ và hợp đồng quốc phòng
chính phủ Nhật Bản có thể đã nghe nhiều về chuyện các doanh nghiệp tư nhân thiếu nguồn lực huấn luyện LLM và làm ra sản phẩm từ LLM
chính phủ Nhật Bản có thể lập ra một số chương trình quảng bá AI tạo sinh, ví dụ METI [ministry of economy, trade & industry] có dự án Geniac [generative AI accelerator challenge] trợ cấp chi phí huấn luyện LLM cho doanh nghiệp như Rakuten
Hàn Quốc cũng thực hiện kiểu dự án này, thực hiện đấu loại thí sinh trong mỗi 6 tháng
chính phủ Nhật Bản mạnh tay trợ cấp R&D nhưng bỏ mặc việc phát triển sản phẩm và thương mại hoá cho các doanh nghiệp tư nhân
AI có chủ quyền
sovereign AI là khả năng của một quốc gia có thể duy trì hiệu suất AI với hạ tầng của quốc gia ấy hay không, đặc biệt quan trọng khi căng thẳng đất hiếm đang diễn ra
tháng 12 năm 2025 Preferred Networks trình làng mô hình phiên dịch Playo phiên dịch tài liệu nhà nước
thông thường, khách hàng muốn sản phẩm tốt nhất; nếu các doanh nghiệp Nhật Bản có tham vọng cạnh tranh toàn cầu, "AI có chủ quyền" khó có thể là sản phẩm tốt nhất, bởi vì những mô hình LLM cho những vấn đề toán và khoa học sẽ cần dữ liệu huấn luyện được mua từ Trung Quốc
thập niên 1980 ngành bán dẫn Nhật Bản mắc kẹt với những công cụ Nhật Bản
ngày nay, tập đoàn bán dẫn Rapidus mua máy ASML chứ không mua Nikon, mất 3 năm để khánh thành nhà máy IIM-1 ở đảo Hokkaido với node quy trình 2 nanomet và đã sẵn sàng đáp ứng đơn hàng của khách
Thâm hụt
năm 2023 Nhật Bản thâm hụt 37 tỷ USD phần mềm
nửa đầu năm 2025 Nhật Bản thâm hụt 24 tỷ USD phần mềm
hầu hết các doanh nghiệp phần mềm Nhật Bản từ bỏ hi vọng làm ra những sản phẩm đối chọi được những tập đoàn Mỹ, trong khi Thung lũng Silicon ở Mỹ trình làng ChatGPT và đang muốn lật đổ cả ASML lẫn TSMC cùng một lúc
SoftBank, Preferred Networks và Sakana AI là những doanh nghiệp tư nhân Nhật Bản duy nhất có tham vọng ở lĩnh vực này
Chủ Nhật, 25 tháng 1, 2026
Máy tính xách tay Toshiba
đầu thập niên 1980 chỉ có 2 loại máy tính xách tay: to và nhiều chức năng (luggable) hoặc nhỏ và chỉ có những chức năng phổ thông (palmtop)
năm 1985 Toshiba trình làng máy tính cá nhân, hội đủ ưu điểm của 2 loại máy xách tay trên
Máy tính cầm tay
tháng 7 năm 1982 hãng Epson trình làng máy cầm tay HX-20
chào bán ở Hoa Kỳ, báo Business Week ca ngợi Epson HX-20 nhỏ gọn, chạy trên pin AA dùng được 50 giờ, đánh dấu "cuộc cách mạng PC thứ 4"
Epson bán được 1/4 triệu chiếc HX-20
tháng 4 năm 1983 hãng Kyocera xuất xưởng TRS-80 Model 100 chạy trên 4 pin AA
Tandy Corporation mua giấy phép TRS-80 Model 100 và chào bán độc quyền sản phẩm này ở chuỗi bán lẻ Radio Shack với giá 800 USD, ngày nay tương đương 2700 USD
Vali
những chiếc máy tính "luggable" nặng đâu đó 12 cân, không có pin
năm 1981 Osborne Computer Corporation trình làng Osborne 1 chạy hệ điều hành CP/M 2.2
đỉnh điểm, doanh số tháng Osborne 1 có lúc lên đến 1 vạn chiếc
năm 1982 NASA nhận GRiD Compass là máy xách tay đầu tiên có thiết kế vỏ sò, giá 8000 USD chạy hệ điều hành và phần mềm đặt-làm-riêng
năm 1983 chào bán Compaq Portable tương tích hệ sinh thái IBM
Personal Dynamic Media
năm 1963 Tetsuya Mizoguchi vào làm cho Toshiba
năm 1977 Tetsuya Mizoguchi đọc được bản phiên dịch tiếng Nhật Bản của ấn phẩm Personal Dynamic Media của Alan Kay, nhà khoa học máy tính đã đề ra "giao diện người dùng" đầu tiên ở phòng thí nghiệm PARC của Xerox
trong bài viết, Alan Kay đề ra ý tưởng sản phẩm Dynabook là một máy tính xách tay hỗ trợ việc học tập
Mizoguchi sản xuất một nguyên mẫu PC đầu tiên là T-400 trang bị chip xử lý Intel 8-bit chạy ngôn ngữ BASIC
năm 1981 Toshiba trình làng dòng máy bàn Pasopia trang bị RAM 64K, chip xử lý Zilog Z-80 và một màn hình tinh thể lỏng - có thể hiển thị 8 dòng, mỗi dòng 40 ký tự - bán kèm một trình dịch BASIC
Pasopia 1 xuất hiện quá muộn để cạnh tranh PC-8001 và hệ điều hành PC-98 của NEC trình làng ít năm trước đó
hệ điều hành PC-98 của NEC đã thống trị thị trường Nhật Bản trong hơn 1 thập kỷ
năm 1982 Toshiba xuất khẩu dòng Pasopia sang thị trường Mỹ, lấy tên Toshiba T200 nhưng không tương thích PC của hãng IBM
năm 1983 Toshiba trình làng Pasopia 7 là mẫu máy dành cho người đam mê
Hai chuyến công tác
trưởng phân nhánh thiết bị điện tử Kiichi Hayata phòng kinh doanh quốc tế (Toshiba) thuyết phục các "sếp" tiếp tục giữ mảng sản xuất OEM [original equipment manufacturer] sau 2 thất bại Pasopia 1 và Pasopia 7
Kiichi Hayata bay sang Hoa Kỳ tìm đối tác, không thành công trong việc thuyết phục khách mua dịch vụ OEM của Toshiba, Kiichi Hayata viết báo cáo cho các "sếp" về việc sản xuất một máy tính xách tay tương-thích-IBM có thể gập lại và để trên bàn
năm 1983, 3 giám đốc Toshiba có chuyến công tác lần thứ 2 đến Hoa Kỳ để họp mặt doanh nghiệp tư vấn McKinsey tại Los Angeles về dự án Brighter Blue
nhân viên Toshiba nhớ lại: "kế hoạch của chúng tôi là một máy tính cá nhân xách tay kiểu-vỏ-sò có một màn hình tinh thể lỏng và khả năng tương thích IBM"
Tiền trảm hậu tấu
ban lãnh đạo Toshiba từ chối đầu tư thêm nguồn lực vào một sản phẩm PC thương hiệu Toshiba nữa, gây khó dễ Tetsuya Mizoguchi và giám đốc phân nhánh kinh doanh máy tính Masaichi Koga
sau 2 lần bị lãnh đạo Toshiba từ chối cung cấp tài chính và nhân sự, Tetsuya Mizoguchi và Masaichi Koga âm thầm "rút ruột" nguồn lực từ nhiều dự án quân sự, sang tài trợ một nhóm công tác chuyên trách (task force) phát triển T1100
nhà máy ở Ome cách xa trụ sở Toshiba, bất chấp thua lỗ ở mảng PC, phân nhánh máy tính Toshiba nói chung vẫn lãi nhờ bán những máy tính nhỏ văn phòng và phần mềm nhận biết ký tự quang học dành cho ngôn ngữ Nhật Bản
tháng 8 năm 1984 nhóm công tác chuyên trách, dẫn dắt bởi Ginzo Yamazaki, hoàn thiện một nguyên mẫu, trang bị chip Intel 80C88 sử dụng công nghệ CMOS, ổ đĩa cứng tích-hợp-sẵn [build-in] và màn LCD đơn sắc 640x400
nguyên mẫu T1100 (ảnh dưới) nặng 4.1 kg với ba chiều kích cỡ 31.1 x 6.6 x 30.5 cm
bấy giờ Atsutoshi Nishida là giám đốc bán hàng PC khu vực Châu Âu
Lotus 1-2-3
thời sinh viên Atsutoshi Nishida yêu một cô gái Iran, sau đó đã theo cô về Iran và vào làm một người tiếp thị liên kết Toshiba
bấy giờ, danh mục bán hàng của Atsutoshi Nishida chỉ có những thiết bị ngoại vi PC và máy tin
Atsutoshi Nishida thường đi Tokyo xem sản phẩm mới ở nhà máy Ome, trong một lần đã trông thấy nguyên mẫu T1100 và nói: "làm cho tôi 7 nguyên mẫu, để tôi có thể đem khoe khắp Châu Âu. Tôi đảm bảo sẽ bán được 1 vạn chiếc trong năm đầu tiên"
trụ sở Toshiba mủi lòng, đồng ý làm 7 chiếc; Atsutoshi Nishida đã phải giảm bớt ngân sách bán hàng và quảng cáo quốc tế của mình, để đủ tiền lấy 7 nguyên mẫu T1100
mang 7 chiếc T1100 đến các đại lý IBM ở Châu Âu, Atsutoshi Nishida thuyết phục họ: "máy bàn IBM nhưng máy tính xách tay Toshiba! Đây là những sản phẩm 'vẹn cả đôi đường' không hề mâu thuẫn giữa 2 vai trò. Trên thực tế, các anh có cơ hội chào bán 2 máy tính cho cùng một khách hàng."
một trở ngại kỹ thuật: chiếc T1100 sử dụng ổ đĩa mềm 3.5 inch trong khi ngành phần mềm đã tiêu chuẩn hoá 5.25 inch
Atsutoshi Nishida đi đến các văn phòng Lotus ở Luân Đôn nhờ họ cung cấp những đĩa mềm 3.5 inch
năm 2005 Atsutoshi Nishida trả lời phỏng vấn Amy Bennett: "lần thứ 4 tôi đến, anh ta (nhân viên Lotus tại văn phòng Luân Đôn) đã chán ngấy sự cố chấp của tôi... Anh ta nói rằng sẽ nói chuyện với một kỹ sư, như một ân huệ cá nhân, không phải cái gì chính thức. Sau đó, tôi đến Lotus với tư cách cá nhân, và người đó đã chuyển Lotus 1-2-3 sang những đĩa mềm 3.5 inch. Nó hoạt động hoàn hảo."
rồi Atsutoshi Nishida đi gặp hãng cung cấp phần mềm Ashton-Tate bán phần mềm cơ sở dữ liệu dBase, và Ashton-Tate nhanh chóng đáp ứng yêu cầu của Atsutoshi Nishida sau khi nghe rằng đối thủ Lotus đã làm tương tự
trong khi ấy, đội ngũ Toshiba chạy thử hàng trăm gói phần mềm MS-DOS trên máy tính xách tay, trình mô phỏng Microsoft Flight Simulator cũng hoạt động, mặc dù được cho là đặc biệt khó
ngày 17 tháng 4 năm 1985 Toshiba trình làng T1100 tại hội chợ MICRO-COMPUTER tại Hannover, Đức
một reviewer bấy giờ đã thốt lên: "như một máy bàn IBM luôn!... trình Flight Simulator chạy trên màn hình LCD và một màn ngoài, và hàng trăm chương trình khác cũng được hãng tuyên bố là chạy được (cả Lotus 1-2-3)."
"giá bán từ 3000 USD thôi - IBM có cơ hội nào nữa nếu họ định bán sản phẩm muộn hơn, và đắt hơn?"
tháng 8 năm 1985 người viết chuyên mục Gareth Powell của tờ báo Úc viết: "[Toshiba T1000] mang tính cách mạng - một cách lặng lẽ... hầu hết tất cả linh kiện của nó đều đã xuất hiện, dưới hình thức này hay hình thức khác, ở những máy tính đã được bán trước đó trên thị trường"
"Toshiba nổi trội ở cách lắp ráp những linh kiện này, và cách thức... máy sẽ được sử dụng, vai trò khiến nó mang tính cách mạng"
Gareth Powell giải thích rằng khả năng xách tay của T1100 sẽ thay đổi cuộc chơi, vì sẽ cho phép các giám đốc có thể mang công việc về nhà, thay vì ngồi cơ quan đến tối muộn
tháng 11 năm 1985 T1100 cập bến thị trường Mỹ tại hội chợ Comdex và được bán đầu năm 1986
hết năm 1985 Atsutoshi Nishida bán được 9770 máy T1100
Zenith
đầu năm 1986 trình làng Compaq Portable II, Compaq dự tính năm 1988 mới trình làng máy tính xách tay
tháng 10 năm 1986 hãng Zenith trình làng Z-181 thiết kế vỏ sò, tương thích PC, trang bị một màn hình tinh thể lỏng đèn-LED-làm-nguồn-sáng-nền-phía-sau [LED-backlit LCD]
tháng 4 năm 1986 IBM trình làng máy tính xách tay Convertible trang bị ổ đĩa mềm 3.5 inch và pin, nhưng không có màn hình đèn-LED-làm-nguồn-sáng-nền-phía-sau
năm 1986 Toshiba trình làng T1100 Plus tăng xung CPU so với sản phẩm tiền nhiệm
Toshiba vất vả đáp ứng nhu cầu, lượng đơn hàng tồn đọng đã dồn đến nửa năm
một reviewer phàn nàn rằng những phím chức năng trên bàn phím T1100 được lắp ngược trên 2 hàng trên cùng - từ góc trên bên phải, đến góc dưới bên trái - so với thông thường
một số reviewer ca ngợi màn xanh Zenith Z-181 dễ đọc chữ hơn màn hình LCD của T1100
năm 1986 Toshiba chào bán T3100 tương thích máy PC/AT của IBM mới chào bán, thay đổi sang màn hình plasma vàng [yellow-ish], có một ổ cứng 10 megaByte và nặng 6.8 kg
Toshiba chào bán T2100 ở Châu Âu và Úc nhưng không bán ở Mỹ
Thuế quan
tháng 4 năm 1987 Hoa Kỳ áp thuế quan một số hàng Nhật Bản với cáo buộc vi phạm hiệp ước thiết bị bán dẫn Mỹ-Nhật
2 trong số những mặt hàng bị áp thuế quan, là máy bàn và máy xách tay 16-bit có màn hình LCD, thực tế đã tăng gấp 2 giá bán T1100 Plus tại thị trường Hoa Kỳ
năm 1987 Toshiba chào bán T1000 trang bị chip xử lý Intel 80C88 xung 4.77 megaHertz liên lạc qua một buýt 8-bit để né thuế quan
nặng 2.9 kg và kích thước 12 x 11 x 2 inch, T1000 là máy xách tay MS-DOS di động nhất bấy giờ, đủ các cổng kết nối connector, port và ổ đĩa, một pin niken-cadmi chạy được 5 giờ không xạc, bán giá 1200 USD bấy giờ, nay tương đương 3300 USD
tờ báo Byte Magazine đăng một nhận xét T1000 là chiếc laptop đầu tiên mang lại trải nghiệm gõ phím "mượt" hơn Tandy Model 100
năm 2006 biên tập viên tờ báo PC World liệt T1000 là chiếc PC tốt thứ 17 mọi thời đại
năm 1987 Toshiba chiếm 40% thị phần Âu Mỹ nhờ vào doanh số T1000 và phiên bản SE
năm 1988 Toshiba giữ 38% và 21% thị phần laptop lần lượt Mỹ và Châu Âu
Dynabook
Tetsuya Mizoguchi muốn sản xuất chiếc Dynabook năm 1977 Alan Kay khơi ra, hình dung một sản phẩm to bằng tờ giấy A4, dày 40 milimet, nặng 3 kg, có màn LCD đèn-LED-làm-nguồn-sáng-nền-phía-sau, một nút bật Start giống như Convertible của hãng IBM, một ổ đĩa cứng, gía bán chưa đến 200 000 yên Nhật Bản
kể rằng, các kỹ sư đã làm ra một nguyên mẫu Dynabook dày 50 milimet với tuyên bố rằng đây là hết sức có thể rồi; lãnh đạo Toshiba đã dìm nguyên mẫu này xuống một xô nước, chỉ ra những bong bóng đã sủi lên trên bề mặt xô nước, nói rằng vẫn còn không gian để được thu nhỏ; đội ngũ Dynabook sau đó đã giảm bề dày xuống còn 44 milimet
ngày 26 tháng 6 năm 1989 Tetsuya Mizoguchi trình làng Dynabook J-3100 tại khách sạn Shinjuku Century Hyatt nay được gọi là Hyatt Regency Tokyo
sau buổi ra mắt, Alan Kay đến Nhật Bản ký tên lên 8 chiếc Dynabook, nhưng sau này Alan Kay cũng nói rằng không công nhận Toshiba Dynabook là Dynabook thực sự... bởi vì Toshiba Dynabook chạy hệ điều hành MS-DOS
năm 1997 Toshiba bán được sản phẩm thứ 10 triệu
thập niên 2000 Hewlett-Packard và Dell đánh bại Toshiba ở phân khúc sản phẩm bình dân, trong khi Dell và IBM/Lenovo đánh bại Toshiba ở phân khúc khách hàng doanh nghiệp
năm 2018 Toshiba bán cổ phần tại phân nhánh Dynabook cho hãng Sharp/Foxconn
tháng 8 năm 2020 Toshiba hoàn toàn rút khỏi ngành PC
năm 1985 Toshiba trình làng máy tính cá nhân, hội đủ ưu điểm của 2 loại máy xách tay trên
Máy tính cầm tay
tháng 7 năm 1982 hãng Epson trình làng máy cầm tay HX-20
chào bán ở Hoa Kỳ, báo Business Week ca ngợi Epson HX-20 nhỏ gọn, chạy trên pin AA dùng được 50 giờ, đánh dấu "cuộc cách mạng PC thứ 4"
Epson bán được 1/4 triệu chiếc HX-20
tháng 4 năm 1983 hãng Kyocera xuất xưởng TRS-80 Model 100 chạy trên 4 pin AA
Tandy Corporation mua giấy phép TRS-80 Model 100 và chào bán độc quyền sản phẩm này ở chuỗi bán lẻ Radio Shack với giá 800 USD, ngày nay tương đương 2700 USD
Vali
những chiếc máy tính "luggable" nặng đâu đó 12 cân, không có pin
năm 1981 Osborne Computer Corporation trình làng Osborne 1 chạy hệ điều hành CP/M 2.2
đỉnh điểm, doanh số tháng Osborne 1 có lúc lên đến 1 vạn chiếc
năm 1982 NASA nhận GRiD Compass là máy xách tay đầu tiên có thiết kế vỏ sò, giá 8000 USD chạy hệ điều hành và phần mềm đặt-làm-riêng
năm 1983 chào bán Compaq Portable tương tích hệ sinh thái IBM
Personal Dynamic Media
năm 1963 Tetsuya Mizoguchi vào làm cho Toshiba
năm 1977 Tetsuya Mizoguchi đọc được bản phiên dịch tiếng Nhật Bản của ấn phẩm Personal Dynamic Media của Alan Kay, nhà khoa học máy tính đã đề ra "giao diện người dùng" đầu tiên ở phòng thí nghiệm PARC của Xerox
Mizoguchi sản xuất một nguyên mẫu PC đầu tiên là T-400 trang bị chip xử lý Intel 8-bit chạy ngôn ngữ BASIC
năm 1981 Toshiba trình làng dòng máy bàn Pasopia trang bị RAM 64K, chip xử lý Zilog Z-80 và một màn hình tinh thể lỏng - có thể hiển thị 8 dòng, mỗi dòng 40 ký tự - bán kèm một trình dịch BASIC
Pasopia 1 xuất hiện quá muộn để cạnh tranh PC-8001 và hệ điều hành PC-98 của NEC trình làng ít năm trước đó
hệ điều hành PC-98 của NEC đã thống trị thị trường Nhật Bản trong hơn 1 thập kỷ
năm 1982 Toshiba xuất khẩu dòng Pasopia sang thị trường Mỹ, lấy tên Toshiba T200 nhưng không tương thích PC của hãng IBM
năm 1983 Toshiba trình làng Pasopia 7 là mẫu máy dành cho người đam mê
Hai chuyến công tác
trưởng phân nhánh thiết bị điện tử Kiichi Hayata phòng kinh doanh quốc tế (Toshiba) thuyết phục các "sếp" tiếp tục giữ mảng sản xuất OEM [original equipment manufacturer] sau 2 thất bại Pasopia 1 và Pasopia 7
Kiichi Hayata bay sang Hoa Kỳ tìm đối tác, không thành công trong việc thuyết phục khách mua dịch vụ OEM của Toshiba, Kiichi Hayata viết báo cáo cho các "sếp" về việc sản xuất một máy tính xách tay tương-thích-IBM có thể gập lại và để trên bàn
năm 1983, 3 giám đốc Toshiba có chuyến công tác lần thứ 2 đến Hoa Kỳ để họp mặt doanh nghiệp tư vấn McKinsey tại Los Angeles về dự án Brighter Blue
nhân viên Toshiba nhớ lại: "kế hoạch của chúng tôi là một máy tính cá nhân xách tay kiểu-vỏ-sò có một màn hình tinh thể lỏng và khả năng tương thích IBM"
Tiền trảm hậu tấu
ban lãnh đạo Toshiba từ chối đầu tư thêm nguồn lực vào một sản phẩm PC thương hiệu Toshiba nữa, gây khó dễ Tetsuya Mizoguchi và giám đốc phân nhánh kinh doanh máy tính Masaichi Koga
sau 2 lần bị lãnh đạo Toshiba từ chối cung cấp tài chính và nhân sự, Tetsuya Mizoguchi và Masaichi Koga âm thầm "rút ruột" nguồn lực từ nhiều dự án quân sự, sang tài trợ một nhóm công tác chuyên trách (task force) phát triển T1100
nhà máy ở Ome cách xa trụ sở Toshiba, bất chấp thua lỗ ở mảng PC, phân nhánh máy tính Toshiba nói chung vẫn lãi nhờ bán những máy tính nhỏ văn phòng và phần mềm nhận biết ký tự quang học dành cho ngôn ngữ Nhật Bản
tháng 8 năm 1984 nhóm công tác chuyên trách, dẫn dắt bởi Ginzo Yamazaki, hoàn thiện một nguyên mẫu, trang bị chip Intel 80C88 sử dụng công nghệ CMOS, ổ đĩa cứng tích-hợp-sẵn [build-in] và màn LCD đơn sắc 640x400
nguyên mẫu T1100 (ảnh dưới) nặng 4.1 kg với ba chiều kích cỡ 31.1 x 6.6 x 30.5 cm
Lotus 1-2-3
thời sinh viên Atsutoshi Nishida yêu một cô gái Iran, sau đó đã theo cô về Iran và vào làm một người tiếp thị liên kết Toshiba
bấy giờ, danh mục bán hàng của Atsutoshi Nishida chỉ có những thiết bị ngoại vi PC và máy tin
Atsutoshi Nishida thường đi Tokyo xem sản phẩm mới ở nhà máy Ome, trong một lần đã trông thấy nguyên mẫu T1100 và nói: "làm cho tôi 7 nguyên mẫu, để tôi có thể đem khoe khắp Châu Âu. Tôi đảm bảo sẽ bán được 1 vạn chiếc trong năm đầu tiên"
trụ sở Toshiba mủi lòng, đồng ý làm 7 chiếc; Atsutoshi Nishida đã phải giảm bớt ngân sách bán hàng và quảng cáo quốc tế của mình, để đủ tiền lấy 7 nguyên mẫu T1100
mang 7 chiếc T1100 đến các đại lý IBM ở Châu Âu, Atsutoshi Nishida thuyết phục họ: "máy bàn IBM nhưng máy tính xách tay Toshiba! Đây là những sản phẩm 'vẹn cả đôi đường' không hề mâu thuẫn giữa 2 vai trò. Trên thực tế, các anh có cơ hội chào bán 2 máy tính cho cùng một khách hàng."
một trở ngại kỹ thuật: chiếc T1100 sử dụng ổ đĩa mềm 3.5 inch trong khi ngành phần mềm đã tiêu chuẩn hoá 5.25 inch
Atsutoshi Nishida đi đến các văn phòng Lotus ở Luân Đôn nhờ họ cung cấp những đĩa mềm 3.5 inch
năm 2005 Atsutoshi Nishida trả lời phỏng vấn Amy Bennett: "lần thứ 4 tôi đến, anh ta (nhân viên Lotus tại văn phòng Luân Đôn) đã chán ngấy sự cố chấp của tôi... Anh ta nói rằng sẽ nói chuyện với một kỹ sư, như một ân huệ cá nhân, không phải cái gì chính thức. Sau đó, tôi đến Lotus với tư cách cá nhân, và người đó đã chuyển Lotus 1-2-3 sang những đĩa mềm 3.5 inch. Nó hoạt động hoàn hảo."
rồi Atsutoshi Nishida đi gặp hãng cung cấp phần mềm Ashton-Tate bán phần mềm cơ sở dữ liệu dBase, và Ashton-Tate nhanh chóng đáp ứng yêu cầu của Atsutoshi Nishida sau khi nghe rằng đối thủ Lotus đã làm tương tự
trong khi ấy, đội ngũ Toshiba chạy thử hàng trăm gói phần mềm MS-DOS trên máy tính xách tay, trình mô phỏng Microsoft Flight Simulator cũng hoạt động, mặc dù được cho là đặc biệt khó
ngày 17 tháng 4 năm 1985 Toshiba trình làng T1100 tại hội chợ MICRO-COMPUTER tại Hannover, Đức
một reviewer bấy giờ đã thốt lên: "như một máy bàn IBM luôn!... trình Flight Simulator chạy trên màn hình LCD và một màn ngoài, và hàng trăm chương trình khác cũng được hãng tuyên bố là chạy được (cả Lotus 1-2-3)."
"giá bán từ 3000 USD thôi - IBM có cơ hội nào nữa nếu họ định bán sản phẩm muộn hơn, và đắt hơn?"
tháng 8 năm 1985 người viết chuyên mục Gareth Powell của tờ báo Úc viết: "[Toshiba T1000] mang tính cách mạng - một cách lặng lẽ... hầu hết tất cả linh kiện của nó đều đã xuất hiện, dưới hình thức này hay hình thức khác, ở những máy tính đã được bán trước đó trên thị trường"
"Toshiba nổi trội ở cách lắp ráp những linh kiện này, và cách thức... máy sẽ được sử dụng, vai trò khiến nó mang tính cách mạng"
Gareth Powell giải thích rằng khả năng xách tay của T1100 sẽ thay đổi cuộc chơi, vì sẽ cho phép các giám đốc có thể mang công việc về nhà, thay vì ngồi cơ quan đến tối muộn
tháng 11 năm 1985 T1100 cập bến thị trường Mỹ tại hội chợ Comdex và được bán đầu năm 1986
hết năm 1985 Atsutoshi Nishida bán được 9770 máy T1100
Zenith
đầu năm 1986 trình làng Compaq Portable II, Compaq dự tính năm 1988 mới trình làng máy tính xách tay
tháng 10 năm 1986 hãng Zenith trình làng Z-181 thiết kế vỏ sò, tương thích PC, trang bị một màn hình tinh thể lỏng đèn-LED-làm-nguồn-sáng-nền-phía-sau [LED-backlit LCD]
tháng 4 năm 1986 IBM trình làng máy tính xách tay Convertible trang bị ổ đĩa mềm 3.5 inch và pin, nhưng không có màn hình đèn-LED-làm-nguồn-sáng-nền-phía-sau
năm 1986 Toshiba trình làng T1100 Plus tăng xung CPU so với sản phẩm tiền nhiệm
Toshiba vất vả đáp ứng nhu cầu, lượng đơn hàng tồn đọng đã dồn đến nửa năm
một reviewer phàn nàn rằng những phím chức năng trên bàn phím T1100 được lắp ngược trên 2 hàng trên cùng - từ góc trên bên phải, đến góc dưới bên trái - so với thông thường
một số reviewer ca ngợi màn xanh Zenith Z-181 dễ đọc chữ hơn màn hình LCD của T1100
năm 1986 Toshiba chào bán T3100 tương thích máy PC/AT của IBM mới chào bán, thay đổi sang màn hình plasma vàng [yellow-ish], có một ổ cứng 10 megaByte và nặng 6.8 kg
Toshiba chào bán T2100 ở Châu Âu và Úc nhưng không bán ở Mỹ
Thuế quan
tháng 4 năm 1987 Hoa Kỳ áp thuế quan một số hàng Nhật Bản với cáo buộc vi phạm hiệp ước thiết bị bán dẫn Mỹ-Nhật
2 trong số những mặt hàng bị áp thuế quan, là máy bàn và máy xách tay 16-bit có màn hình LCD, thực tế đã tăng gấp 2 giá bán T1100 Plus tại thị trường Hoa Kỳ
năm 1987 Toshiba chào bán T1000 trang bị chip xử lý Intel 80C88 xung 4.77 megaHertz liên lạc qua một buýt 8-bit để né thuế quan
nặng 2.9 kg và kích thước 12 x 11 x 2 inch, T1000 là máy xách tay MS-DOS di động nhất bấy giờ, đủ các cổng kết nối connector, port và ổ đĩa, một pin niken-cadmi chạy được 5 giờ không xạc, bán giá 1200 USD bấy giờ, nay tương đương 3300 USD
tờ báo Byte Magazine đăng một nhận xét T1000 là chiếc laptop đầu tiên mang lại trải nghiệm gõ phím "mượt" hơn Tandy Model 100
năm 2006 biên tập viên tờ báo PC World liệt T1000 là chiếc PC tốt thứ 17 mọi thời đại
năm 1987 Toshiba chiếm 40% thị phần Âu Mỹ nhờ vào doanh số T1000 và phiên bản SE
năm 1988 Toshiba giữ 38% và 21% thị phần laptop lần lượt Mỹ và Châu Âu
Dynabook
Tetsuya Mizoguchi muốn sản xuất chiếc Dynabook năm 1977 Alan Kay khơi ra, hình dung một sản phẩm to bằng tờ giấy A4, dày 40 milimet, nặng 3 kg, có màn LCD đèn-LED-làm-nguồn-sáng-nền-phía-sau, một nút bật Start giống như Convertible của hãng IBM, một ổ đĩa cứng, gía bán chưa đến 200 000 yên Nhật Bản
kể rằng, các kỹ sư đã làm ra một nguyên mẫu Dynabook dày 50 milimet với tuyên bố rằng đây là hết sức có thể rồi; lãnh đạo Toshiba đã dìm nguyên mẫu này xuống một xô nước, chỉ ra những bong bóng đã sủi lên trên bề mặt xô nước, nói rằng vẫn còn không gian để được thu nhỏ; đội ngũ Dynabook sau đó đã giảm bề dày xuống còn 44 milimet
ngày 26 tháng 6 năm 1989 Tetsuya Mizoguchi trình làng Dynabook J-3100 tại khách sạn Shinjuku Century Hyatt nay được gọi là Hyatt Regency Tokyo
sau buổi ra mắt, Alan Kay đến Nhật Bản ký tên lên 8 chiếc Dynabook, nhưng sau này Alan Kay cũng nói rằng không công nhận Toshiba Dynabook là Dynabook thực sự... bởi vì Toshiba Dynabook chạy hệ điều hành MS-DOS
năm 1997 Toshiba bán được sản phẩm thứ 10 triệu
thập niên 2000 Hewlett-Packard và Dell đánh bại Toshiba ở phân khúc sản phẩm bình dân, trong khi Dell và IBM/Lenovo đánh bại Toshiba ở phân khúc khách hàng doanh nghiệp
năm 2018 Toshiba bán cổ phần tại phân nhánh Dynabook cho hãng Sharp/Foxconn
tháng 8 năm 2020 Toshiba hoàn toàn rút khỏi ngành PC
Thứ Bảy, 24 tháng 1, 2026
Bóng bán dẫn kim cương
Vòng phản hồi tiêu cực
vùng cấm [bandgap] của silic đâu đó 1.12 evelectron Volt, nhiệt độ có thể khiến bóng bán dẫn "vô ý" bật/tắt; ở nhiệt độ cao, hạt mang điện có thể "đấm xuyên qua" [punch through] cổng, làm rò rỉ một dòng điện nhỏ, toả thêm nhiệt, càng làm tăng rò rỉ điện
người ta tìm cách kiểm soát số lượng bóng bán dẫn silic trong một đơn vị diện tích bề mặt chip được bật trong suốt quá trình hoạt động, phòng ngừa sự cố rò rỉ điện "mất kiểm soát" trên
cường độ điện trường đánh thủng [breakdown field] của silic chỉ 0.3 megaVolt/cm quá thấp, vùng nghèo hạt mang điện trong bóng bán dẫn có thể mở rộng quá mức, nối liền cực máng và cực nguồn, khiến bóng bán dẫn mất khả năng điều khiển dòng điện
ví dụ, biến tần [inverter] của động cơ xe điện có thể chịu được 400 volt điện áp
bộ khuếch đại tần số vô tuyến [radio frequency amplifier] tín hiệu 1-6 gigaHertz ở các trạm 5G và ở những dải tần số cao hơn nữa cho những bước sóng milimét
Tăng "vùng cấm"
ngành đã áp dụng một số vật liệu có vùng cấm cao hơn silic
indi phosphide và galli arsenide có vùng cấm lần lượt 1.35 và 1.42 electron Volt nhưng đều độc hại và hiếm hơn silic
silic carbide và galli nitride có vùng cấm lần lượt 3.26 và 3.4 electron Volt
silic carbide có "độ linh động tải hạt" thấp, electroc và lỗ trống sẽ đi qua rất chậm, một phần vì ôxit của silic carbide là silic đi-ôxit; tương tác giữa những nguyên tử silic, ôxy và carbon tạo ra những khuyết tật, gọi là "bẫy" [trap] ngăn cản chuyển động của các hạt mang điện
galli nitride được sử dụng trong ngành LED và quang học, nhưng sẽ bất ổn ở tần số bật/tắt cao, nếu bị đặt ở nhiệt độ và trường điện cao, galli nitride dễ mất kiểm soát hơn silic
Vùng cấm siêu rộng
cuối thập niên 1980 đầu 1990 có những thử nghiệm vật liệu "vùng cấm" siêu rộng, ví dụ: nhôm nitride, galli ôxit, kim cương (vùng cấm 5.5 electron Volt)
kim cương có "cường độ điện trường đánh thủng" lên đến 10 megaVolt/cm và "độ linh động tải hạt" gấp 3 lần silic đối với electron và 9 lần đối với "lỗ trống", đặc biệt tốt hơn nữa ở những kim cương hạng-điện-tử rất tinh khiết
nhờ "liên kết cộng hoá trị" mạnh, cho phép những hạt phonon lan truyền mà không có trở ngại, kim cương có "độ dẫn nhiệt" đâu đó 2200 watt/mét-Kelvin so với silic 150 watt/mét-Kelvin, đồng 400 watt/mét-Kelvin và silic carbide 370 watt/mét-Kelvin
bóng bán dẫn "độ linh động electron" cao đã được sản xuất với kim cương làm "bộ tản nhiệt" [heat sink] bên dưới, một bóng bán dẫn "kim cương" sẽ có bộ tản nhiệt đã sẵn ngay, cho phép những mật độ cao của những bóng bán dẫn đang bật, và giảm trách nhiệm làm mát (phương pháp cổng-sau-kim-cương) [gate-after-diamond]
nhờ những liên kết chặt chẽ, kim cương có thể chống được bức xạ, một phẩm chất thích hợp làm ứng dụng ngoài vũ trụ
"độ dẫn nhiệt" cao, "điện áp đánh thủng" cao, chống được bức xạ, "độ linh động tải hạt" cao... kim cương hoàn hảo cho những thị trường ngách hiệu-năng-cao ở trong thị trường điện tử điện lực 55-60 tỷ USD
cuối thập niên 1950 M. Drake Bell sản xuất một điôp sử dụng kim cương kiểu-P tự nhiên
Phương pháp Czochralski
khuyết tật tinh thể, được định nghĩa là những sai khớp của các nguyên tử, những khoảng trống của cấu trúc, những gián đoạn của mặt cắt tinh thể... có thể tác động những hạt mang điện, cản trở hiệu năng của thiết bị
phương pháp Czochralski hiệu quả với silic nhưng không làm được cho kim cương vì không thể sản xuất một bể kim cương lỏng: trừ khi đặt trong áp suất rất cao, kim cương nóng chảy sẽ biến thành than chì
thập niên 1950 phương pháp HPHT [high pressure high temperature] bắt chước những điều kiện của bên trong Trái Đất: đặt carbon dưới một pít-tông làm từ một hợp kim siêu-cứng chịu được áp lực 5.5 gigaPascal và nhiệt 1300-1400 độ C
HPHT tổng hợp được kim cương, nhưng có 3 vấn đề: một là hạt kim cương quá bé, hai là những dị vật đã lọt vào từ những thứ bên ngoài (boron, cobalt, nitơ) khiến những kim cương này, phần nhiều đã có màu vàng (đâu đó 10-100 phần/triệu tạp chất nitơ)
vấn đề thứ 3 là HPHT đắt đỏ và cần nhiều công bảo trì
Lắng đọng hơi hoá học plasma sóng vi ba
MPCVD [microwave plasma chemical vepor deposition] bơm một hỗn hợp khí "tiền chất" [precursor] là khí methan được 97% pha loãng trong khí hydro, vào một khoang
sóng vi ba [microwave] đánh đuổi electron khỏi những nguyên tử khí, tạo ra plasma, khí methan phân huỷ thành carbon và hydro
những nguyên tử carbon tự do, sau đó, hình thành những phản ứng hoá học trên bề mặt của một kim cương "hạt giống"
sử dụng kim cương làm hạt giống, cho nên đây gọi là "lắng-đọng-màng-mỏng đồng chất" [homo-epitaxy]
thập niên 1980 thương mại hoá MPCVD trở thành phương pháp phổ biến nhất để sản xuất hàng loạt kim cương hạng-đá-quý
ở Đài Trung (Đài Loan) đã có cơ sở MVCVD sản xuất kim cương hạng-điện-tử
Wafer kim cương đen
vấn đề thứ 1 là làm sao tăng tốc độ mọc MVCVD mà không tổn hại chất lượng của tinh thể thành phẩm
plasma được-sản-xuất-bởi-sóng-vi-ba bản chất là không đều [non-uniform], dòng chảy plasma lên bề mặt kim cương "hạt giống" thay đổi bởi một số thứ: hiện diện của những lỗ trống, đường cạnh... trên nền-mang [substrate-carrier]
những khoảng diện tích của mặt wafer trải qua những điều kiện khác nhau, chất lượng không đồng đều, trong khi carbon dễ "tạo mầm" [nucleate] khiến kim cương rất dễ hình thành nhiều tinh thể nhỏ, tách biệt bởi những đường biên thớ [grain boundary] gọi là "kim cương đa tinh thể" [polycrystal]
một vấn đề nữa là thiếu những hạt giống kim cương đơn-tinh-thể đủ lớn, hầu hết hạt giống kim cương được sản xuất nhờ HPHT
những tiến trình [dynamic] của những khí tiền-chất diễn ra trong khoang, khiến việc lắng-đọng kim cương đơn-tinh-thể nhờ MPCVD chậm chỉ 75 micromet/giờ nếu không có nitơ, nhanh gấp đôi nếu có nitơ, nhưng quá nhiều nitơ gây ra khuyết tật NV [nitrogen-vacancy]
ở phòng thí nghiệm Đài Trung, 2 carat kim cương hạng-đá-quý mất 2 tuần sản xuất
mục tiêu thương mại là wafer rộng 4 inch và tỷ lệ lỗi 1/10 cm vuông
hiện nay, một wafer kim cương đơn-tinh-thể rộng 10 inch đắt gấp 1 vạn lần silic cùng cỡ
wafer kim cương hạng-điện-tử có màu đen
Tăng quy mô
MPCVD là một phản ứng phi-tuyến: nếu muốn cô lập sự ảnh hưởng của một yếu tố, sẽ cần nhiều lần chạy thử nghiệm
tăng quy mô lên wafer rộng 4 inch sẽ cần tăng kích thước "hạt giống"
ví dụ CVD tăng trưởng kim cương theo chiều ngang, đã tăng kích thước gấp 1-2 lần trong một lần chạy thử
ý tưởng khác là tăng trưởng kim cương đơn-tinh-thể ở các phía bên của "hạt giống"
một phương pháp khác là "khảm" [mosaic] lấy nhiều "hạt giống" đặt cùng vào một mặt khảm, giống như một ô cửa sổ: kim cương sẽ mọc lên trên mặt khảm, hợp nhất thành một miếng duy nhất, có thể được nhấc ra khỏi mặt khảm
đã có những dự án thử áp dụng những hạt giống không-phải-kim-cương và đã tạo được "lắng-đọng-màng-mỏng đồng chất" với những vật liệu, ví dụ iridi
những lớp iridi được lắng đọng bên trên ôxit kim loại và nền silic vì những lý do chi phí và nhiệt độ, được cho là cách tốt nhất để đạt được wafer đơn-tinh-thể rộng 4 inch, nhưng vẫn còn những vấn đề khuyết tật
Pha tạp
ngày nay, cấy ion [ion iplantation] nguyên tử boron và phosphorus vào tinh thể silic để tạo ra kiểu-P và kiểu-N
kênh của bóng bán dẫn silic có nhiều hạt mang điện, những nguyên tử boron và phosphorus sẵn lòng từ bỏ những hạt mang điện của mình khi được cho 0.045 electron Volt nhiệt năng
ngưỡng năng lượng ion hoá của silic đủ thấp (tiếng lóng công nghiệp là "đủ nông") để hoạt động ở nhiệt độ phòng
ngưỡng năng lượng ion hoá của kim cương pha-boron là 0.36 eV và kim cương pha-phosphorus là 0.57 eV
một số lựa chọn vật liệu pha tạp [dopant] khác, nhưng kết quả tệ hơn boron và phosphorus
Kim cương kiểu-P
đầu tiên, ngành thử khắc phục hạn chế của boron bằng cách thử-sai [brute force]: boron không chịu nhả nhiều lỗ trống electron, thì thêm nhiều boron vào mạng lưới tinh thể kim cương
nhưng, pha tạp quá nhiều boron sẽ khiến vật liệu hoạt động giống với kim loại hơn là vật liệu bán dẫn, gọi là "bị thoái hoá" [degenerate]
ngành đã thử "pha bồi" [delta-doping] tạo một lớp mỏng kim cương pha-boron ở giữa 2 lớp kim cương bình thường: các nhà khoa học đang gặp khó khăn trong việc tìm cách thực hiện việc này một cách nhất quán, vì những phương pháp cấy ion đã cho thấy rằng sẽ gây hư hại cho mạng lưới tinh thể kim cương
Kim cương kiểu-N
nitơ là lựa chọn khác thay cho phosphorus nhưng ngưỡng năng lượng ion hoá của kim cương pha-nitơ là 1.7 eV
vấn đề pha tạp kim cương đã khó đến nỗi làm nản lòng những nỗ lực cải tiến công nghệ, quay sang đầu tư vào silic carbide và vật liệu khác
Liên kết lỏng lẻo trên bề mặt chất rắn
năm 1989 một thí nghiệm CVD kim cương đã phát hiện rằng nếu loại bỏ [terminate] những liên kết lỏng lẻo [dangling] trên bề mặt kim cương, bề mặt có thể dẫn điện tốt gấp 1 nghìn tỷ lần so với kỳ vọng
những liên kết lỏng lẻo [dangling] vồ lấy những hạt mang điện đi qua, ví dụ electron; loại bỏ [terminate] những liên kết lỏng lẻo [dangling] này bằng cách gắn một nguyên tử cho chúng, để "thoả mãn" những liên kết lỏng lẻo này
sau khi đã loại bỏ [terminate] những liên kết lỏng lẻo [dangling], kết quả được một lớp kim cương mỏng cho phép những lỗ trống electron đi qua, bỏ qua vấn đề dẫn điện yếu ớt của kim cương pha-boron
thập niên 1990 nhiều nghiên cứu đã xác nhận việc loại bỏ [terminate] những liên kết lỏng lẻo [dangling] này đã giúp bề mặt kim cương dẫn điện tốt, và có thể sản xuất được thiết bị bật/tắt
Bóng bán dẫn hiệu-ứng-trường kim-loại-chất-bán-dẫn
năm 1994 trình làng MESFET [metal-semiconductor field-effect transistor] có cực nguồn, cực máng, cổng... đều làm bằng kim loại
nền được làm từ những kim cương đơn-tinh-thể được sản xuất bởi phương pháp HPHT, trên đó, một lớp kim cương được tăng trưởng nhờ MPCVD
rồi hydro-hoá [hydrogen-termination] thông qua plasma hydro được-kích-hoạt-bằng-sóng-vi-ba để tạo ra bề mặt mỏng kiểu-P dẫn điện
rồi 2 miếng vàng được lắng đọng lên trên, làm cực nguồn và cực máng, ở giữa là một cổng nhôm
thành phẩm MESFET hoạt động, nhưng những hạt mang điện vẫn chậm
trong những năm sau đã xuất hiện MESFET chỉnh sửa và cải tiến, ví dụ ôxy-hoá [oxygen-termination] thay cho hydro-hoá [hydrogen-termination] để ổn định hơn trong không khí
một số thách thức, ví dụ, những bóng bán dẫn ở trong thiết bị điện tử điện lực là theo chiều dọc: cực nguồn và cưc máng ở 2 bên wafer, cho phép một dòng điện năng chảy qua khối [bulk] thiết bị, vì những lý do nhiệt và điện áp
với MESFET kim cương, điện năng chảy qua lớp mỏng bề mặt đã ôxy-hoá hoặc hydro-hoá, khác với những thiết bị điện tử silic carbine và galli nitride [GaN]
HEMT [high electron mobility transistor] sử dụng phương pháp cổng-sau-kim-cương [gate-after-diamond]
Kết
năm 1999 đã có wafer silic carbine rộng 4 inch
năm 2011 doanh nghiệp Cree trình làng thiết bị silic carbine đầu tiên
vùng cấm [bandgap] của silic đâu đó 1.12 evelectron Volt, nhiệt độ có thể khiến bóng bán dẫn "vô ý" bật/tắt; ở nhiệt độ cao, hạt mang điện có thể "đấm xuyên qua" [punch through] cổng, làm rò rỉ một dòng điện nhỏ, toả thêm nhiệt, càng làm tăng rò rỉ điện
người ta tìm cách kiểm soát số lượng bóng bán dẫn silic trong một đơn vị diện tích bề mặt chip được bật trong suốt quá trình hoạt động, phòng ngừa sự cố rò rỉ điện "mất kiểm soát" trên
cường độ điện trường đánh thủng [breakdown field] của silic chỉ 0.3 megaVolt/cm quá thấp, vùng nghèo hạt mang điện trong bóng bán dẫn có thể mở rộng quá mức, nối liền cực máng và cực nguồn, khiến bóng bán dẫn mất khả năng điều khiển dòng điện
ví dụ, biến tần [inverter] của động cơ xe điện có thể chịu được 400 volt điện áp
bộ khuếch đại tần số vô tuyến [radio frequency amplifier] tín hiệu 1-6 gigaHertz ở các trạm 5G và ở những dải tần số cao hơn nữa cho những bước sóng milimét
Tăng "vùng cấm"
ngành đã áp dụng một số vật liệu có vùng cấm cao hơn silic
indi phosphide và galli arsenide có vùng cấm lần lượt 1.35 và 1.42 electron Volt nhưng đều độc hại và hiếm hơn silic
silic carbide và galli nitride có vùng cấm lần lượt 3.26 và 3.4 electron Volt
silic carbide có "độ linh động tải hạt" thấp, electroc và lỗ trống sẽ đi qua rất chậm, một phần vì ôxit của silic carbide là silic đi-ôxit; tương tác giữa những nguyên tử silic, ôxy và carbon tạo ra những khuyết tật, gọi là "bẫy" [trap] ngăn cản chuyển động của các hạt mang điện
galli nitride được sử dụng trong ngành LED và quang học, nhưng sẽ bất ổn ở tần số bật/tắt cao, nếu bị đặt ở nhiệt độ và trường điện cao, galli nitride dễ mất kiểm soát hơn silic
Vùng cấm siêu rộng
cuối thập niên 1980 đầu 1990 có những thử nghiệm vật liệu "vùng cấm" siêu rộng, ví dụ: nhôm nitride, galli ôxit, kim cương (vùng cấm 5.5 electron Volt)
kim cương có "cường độ điện trường đánh thủng" lên đến 10 megaVolt/cm và "độ linh động tải hạt" gấp 3 lần silic đối với electron và 9 lần đối với "lỗ trống", đặc biệt tốt hơn nữa ở những kim cương hạng-điện-tử rất tinh khiết
nhờ "liên kết cộng hoá trị" mạnh, cho phép những hạt phonon lan truyền mà không có trở ngại, kim cương có "độ dẫn nhiệt" đâu đó 2200 watt/mét-Kelvin so với silic 150 watt/mét-Kelvin, đồng 400 watt/mét-Kelvin và silic carbide 370 watt/mét-Kelvin
bóng bán dẫn "độ linh động electron" cao đã được sản xuất với kim cương làm "bộ tản nhiệt" [heat sink] bên dưới, một bóng bán dẫn "kim cương" sẽ có bộ tản nhiệt đã sẵn ngay, cho phép những mật độ cao của những bóng bán dẫn đang bật, và giảm trách nhiệm làm mát (phương pháp cổng-sau-kim-cương) [gate-after-diamond]
nhờ những liên kết chặt chẽ, kim cương có thể chống được bức xạ, một phẩm chất thích hợp làm ứng dụng ngoài vũ trụ
"độ dẫn nhiệt" cao, "điện áp đánh thủng" cao, chống được bức xạ, "độ linh động tải hạt" cao... kim cương hoàn hảo cho những thị trường ngách hiệu-năng-cao ở trong thị trường điện tử điện lực 55-60 tỷ USD
cuối thập niên 1950 M. Drake Bell sản xuất một điôp sử dụng kim cương kiểu-P tự nhiên
Phương pháp Czochralski
khuyết tật tinh thể, được định nghĩa là những sai khớp của các nguyên tử, những khoảng trống của cấu trúc, những gián đoạn của mặt cắt tinh thể... có thể tác động những hạt mang điện, cản trở hiệu năng của thiết bị
phương pháp Czochralski hiệu quả với silic nhưng không làm được cho kim cương vì không thể sản xuất một bể kim cương lỏng: trừ khi đặt trong áp suất rất cao, kim cương nóng chảy sẽ biến thành than chì
thập niên 1950 phương pháp HPHT [high pressure high temperature] bắt chước những điều kiện của bên trong Trái Đất: đặt carbon dưới một pít-tông làm từ một hợp kim siêu-cứng chịu được áp lực 5.5 gigaPascal và nhiệt 1300-1400 độ C
HPHT tổng hợp được kim cương, nhưng có 3 vấn đề: một là hạt kim cương quá bé, hai là những dị vật đã lọt vào từ những thứ bên ngoài (boron, cobalt, nitơ) khiến những kim cương này, phần nhiều đã có màu vàng (đâu đó 10-100 phần/triệu tạp chất nitơ)
vấn đề thứ 3 là HPHT đắt đỏ và cần nhiều công bảo trì
Lắng đọng hơi hoá học plasma sóng vi ba
MPCVD [microwave plasma chemical vepor deposition] bơm một hỗn hợp khí "tiền chất" [precursor] là khí methan được 97% pha loãng trong khí hydro, vào một khoang
sóng vi ba [microwave] đánh đuổi electron khỏi những nguyên tử khí, tạo ra plasma, khí methan phân huỷ thành carbon và hydro
những nguyên tử carbon tự do, sau đó, hình thành những phản ứng hoá học trên bề mặt của một kim cương "hạt giống"
sử dụng kim cương làm hạt giống, cho nên đây gọi là "lắng-đọng-màng-mỏng đồng chất" [homo-epitaxy]
thập niên 1980 thương mại hoá MPCVD trở thành phương pháp phổ biến nhất để sản xuất hàng loạt kim cương hạng-đá-quý
ở Đài Trung (Đài Loan) đã có cơ sở MVCVD sản xuất kim cương hạng-điện-tử
Wafer kim cương đen
vấn đề thứ 1 là làm sao tăng tốc độ mọc MVCVD mà không tổn hại chất lượng của tinh thể thành phẩm
plasma được-sản-xuất-bởi-sóng-vi-ba bản chất là không đều [non-uniform], dòng chảy plasma lên bề mặt kim cương "hạt giống" thay đổi bởi một số thứ: hiện diện của những lỗ trống, đường cạnh... trên nền-mang [substrate-carrier]
những khoảng diện tích của mặt wafer trải qua những điều kiện khác nhau, chất lượng không đồng đều, trong khi carbon dễ "tạo mầm" [nucleate] khiến kim cương rất dễ hình thành nhiều tinh thể nhỏ, tách biệt bởi những đường biên thớ [grain boundary] gọi là "kim cương đa tinh thể" [polycrystal]
một vấn đề nữa là thiếu những hạt giống kim cương đơn-tinh-thể đủ lớn, hầu hết hạt giống kim cương được sản xuất nhờ HPHT
những tiến trình [dynamic] của những khí tiền-chất diễn ra trong khoang, khiến việc lắng-đọng kim cương đơn-tinh-thể nhờ MPCVD chậm chỉ 75 micromet/giờ nếu không có nitơ, nhanh gấp đôi nếu có nitơ, nhưng quá nhiều nitơ gây ra khuyết tật NV [nitrogen-vacancy]
ở phòng thí nghiệm Đài Trung, 2 carat kim cương hạng-đá-quý mất 2 tuần sản xuất
mục tiêu thương mại là wafer rộng 4 inch và tỷ lệ lỗi 1/10 cm vuông
hiện nay, một wafer kim cương đơn-tinh-thể rộng 10 inch đắt gấp 1 vạn lần silic cùng cỡ
wafer kim cương hạng-điện-tử có màu đen
Tăng quy mô
MPCVD là một phản ứng phi-tuyến: nếu muốn cô lập sự ảnh hưởng của một yếu tố, sẽ cần nhiều lần chạy thử nghiệm
tăng quy mô lên wafer rộng 4 inch sẽ cần tăng kích thước "hạt giống"
ví dụ CVD tăng trưởng kim cương theo chiều ngang, đã tăng kích thước gấp 1-2 lần trong một lần chạy thử
ý tưởng khác là tăng trưởng kim cương đơn-tinh-thể ở các phía bên của "hạt giống"
một phương pháp khác là "khảm" [mosaic] lấy nhiều "hạt giống" đặt cùng vào một mặt khảm, giống như một ô cửa sổ: kim cương sẽ mọc lên trên mặt khảm, hợp nhất thành một miếng duy nhất, có thể được nhấc ra khỏi mặt khảm
đã có những dự án thử áp dụng những hạt giống không-phải-kim-cương và đã tạo được "lắng-đọng-màng-mỏng đồng chất" với những vật liệu, ví dụ iridi
những lớp iridi được lắng đọng bên trên ôxit kim loại và nền silic vì những lý do chi phí và nhiệt độ, được cho là cách tốt nhất để đạt được wafer đơn-tinh-thể rộng 4 inch, nhưng vẫn còn những vấn đề khuyết tật
Pha tạp
ngày nay, cấy ion [ion iplantation] nguyên tử boron và phosphorus vào tinh thể silic để tạo ra kiểu-P và kiểu-N
kênh của bóng bán dẫn silic có nhiều hạt mang điện, những nguyên tử boron và phosphorus sẵn lòng từ bỏ những hạt mang điện của mình khi được cho 0.045 electron Volt nhiệt năng
ngưỡng năng lượng ion hoá của silic đủ thấp (tiếng lóng công nghiệp là "đủ nông") để hoạt động ở nhiệt độ phòng
ngưỡng năng lượng ion hoá của kim cương pha-boron là 0.36 eV và kim cương pha-phosphorus là 0.57 eV
một số lựa chọn vật liệu pha tạp [dopant] khác, nhưng kết quả tệ hơn boron và phosphorus
Kim cương kiểu-P
đầu tiên, ngành thử khắc phục hạn chế của boron bằng cách thử-sai [brute force]: boron không chịu nhả nhiều lỗ trống electron, thì thêm nhiều boron vào mạng lưới tinh thể kim cương
nhưng, pha tạp quá nhiều boron sẽ khiến vật liệu hoạt động giống với kim loại hơn là vật liệu bán dẫn, gọi là "bị thoái hoá" [degenerate]
ngành đã thử "pha bồi" [delta-doping] tạo một lớp mỏng kim cương pha-boron ở giữa 2 lớp kim cương bình thường: các nhà khoa học đang gặp khó khăn trong việc tìm cách thực hiện việc này một cách nhất quán, vì những phương pháp cấy ion đã cho thấy rằng sẽ gây hư hại cho mạng lưới tinh thể kim cương
Kim cương kiểu-N
nitơ là lựa chọn khác thay cho phosphorus nhưng ngưỡng năng lượng ion hoá của kim cương pha-nitơ là 1.7 eV
vấn đề pha tạp kim cương đã khó đến nỗi làm nản lòng những nỗ lực cải tiến công nghệ, quay sang đầu tư vào silic carbide và vật liệu khác
Liên kết lỏng lẻo trên bề mặt chất rắn
năm 1989 một thí nghiệm CVD kim cương đã phát hiện rằng nếu loại bỏ [terminate] những liên kết lỏng lẻo [dangling] trên bề mặt kim cương, bề mặt có thể dẫn điện tốt gấp 1 nghìn tỷ lần so với kỳ vọng
những liên kết lỏng lẻo [dangling] vồ lấy những hạt mang điện đi qua, ví dụ electron; loại bỏ [terminate] những liên kết lỏng lẻo [dangling] này bằng cách gắn một nguyên tử cho chúng, để "thoả mãn" những liên kết lỏng lẻo này
sau khi đã loại bỏ [terminate] những liên kết lỏng lẻo [dangling], kết quả được một lớp kim cương mỏng cho phép những lỗ trống electron đi qua, bỏ qua vấn đề dẫn điện yếu ớt của kim cương pha-boron
thập niên 1990 nhiều nghiên cứu đã xác nhận việc loại bỏ [terminate] những liên kết lỏng lẻo [dangling] này đã giúp bề mặt kim cương dẫn điện tốt, và có thể sản xuất được thiết bị bật/tắt
Bóng bán dẫn hiệu-ứng-trường kim-loại-chất-bán-dẫn
năm 1994 trình làng MESFET [metal-semiconductor field-effect transistor] có cực nguồn, cực máng, cổng... đều làm bằng kim loại
nền được làm từ những kim cương đơn-tinh-thể được sản xuất bởi phương pháp HPHT, trên đó, một lớp kim cương được tăng trưởng nhờ MPCVD
rồi hydro-hoá [hydrogen-termination] thông qua plasma hydro được-kích-hoạt-bằng-sóng-vi-ba để tạo ra bề mặt mỏng kiểu-P dẫn điện
rồi 2 miếng vàng được lắng đọng lên trên, làm cực nguồn và cực máng, ở giữa là một cổng nhôm
thành phẩm MESFET hoạt động, nhưng những hạt mang điện vẫn chậm
trong những năm sau đã xuất hiện MESFET chỉnh sửa và cải tiến, ví dụ ôxy-hoá [oxygen-termination] thay cho hydro-hoá [hydrogen-termination] để ổn định hơn trong không khí
một số thách thức, ví dụ, những bóng bán dẫn ở trong thiết bị điện tử điện lực là theo chiều dọc: cực nguồn và cưc máng ở 2 bên wafer, cho phép một dòng điện năng chảy qua khối [bulk] thiết bị, vì những lý do nhiệt và điện áp
với MESFET kim cương, điện năng chảy qua lớp mỏng bề mặt đã ôxy-hoá hoặc hydro-hoá, khác với những thiết bị điện tử silic carbine và galli nitride [GaN]
HEMT [high electron mobility transistor] sử dụng phương pháp cổng-sau-kim-cương [gate-after-diamond]
Kết
năm 1999 đã có wafer silic carbine rộng 4 inch
năm 2011 doanh nghiệp Cree trình làng thiết bị silic carbine đầu tiên
Đăng ký:
Bài đăng (Atom)