Trung Quốc quyết tâm sản xuất chip tiên tiến, bất chấp lệnh trừng phạt của Hoa Kỳ

Theo CNBC, vẫn còn một số thách thức lớn đối với nỗ lực của Trung Quốc trong tham vọng tự chủ ngành công nghiệp bán dẫn. Nhiều chuyên gia hoài nghi khả năng tồn tại lâu dài của những tiến bộ mới đến từ quốc gia này.

CÔNG NGHỆ MỚI NHẤT HIỆN TẠI

Năm ngoái, gã khổng lồ công nghệ Trung Quốc Huawei từng gây xôn xao dư luận khi bị Hoa Kỳ áp dụng lệnh trừng phạt, đã ra mắt Mate 60, điện thoại thông minh có kết nối 5G sau nhiều năm tách biệt với chuỗi cung ứng. Mẫu điện thoại sử dụng chip 7 nanomet, được sản xuất bởi SMIC (Semiconductor Manufacturing International Corporation). Được biết, SMIC là nhà sản xuất chất bán dẫn theo hợp đồng lớn nhất Trung Quốc.

Con số nanomet thể hiện kích thước của từng bóng bán dẫn riêng lẻ trên chip. Kích thước càng nhỏ, kỹ sư càng thêm được nhiều bóng bán dẫn trên cùng một diện tích. Số lượng bóng bán dẫn tỉ lệ thuận với hiệu năng CPU và tỉ lệ nghịch với mức tiêu thụ điện năng. Vì vậy, hiểu một cách đơn giản, giảm kích thước nanomet giúp chip mạnh mẽ và hiệu quả hơn.

Quy trình sản xuất chip 7 nanomet được coi là vô cùng tối tân trong ngành chất bán dẫn, mặc dù không phải là công nghệ mới nhất. Hiện tại, chip trong các mẫu iPhone thế hệ gần nhất được sản xuất trên quy trình 3 nanomet.

Theo Financial Times, SMIC đang thiết lập dây chuyền sản xuất chip 5 nanomet cho Huawei. Động thái cho thấy tín hiệu tích cực từ nhà sản xuất chip lớn nhất Trung Quốc.

VẤN ĐỀ CỦA TRUNG QUỐC LÀ GÌ?

Đa số lệnh trừng phạt của Hoa Kỳ nhằm hạn chế khả năng sản xuất chip tiên tiến từ đất nước tỷ dân khi cuộc chiến công nghệ giữa hai quốc gia ngày càng nóng lên.

Năm 2020, SMIC bị đưa vào danh sách đen thương mại Hoa Kỳ, được gọi là Entity List. Lệnh trừng phạt cô lập công ty khỏi vô số tiến bộ công nghệ ngoài nước, chính là nền tảng cho phép hãng sản xuất thế hệ chip tiên tiến. Tháng 10 năm ngoái, Hoa Kỳ tiếp tục thắt chặt hạn chế, ngăn chặn hầu hết hoạt động mua bán chip trí tuệ nhân tạo và công cụ bán dẫn với Trung Quốc.

Không những thế, Hoa Kỳ còn gây áp lực buộc một số quốc gia khác áp đặt hạn chế tương tự. Một trong số đó là lệnh cấm xuất khẩu thiết bị sản xuất chất bán dẫn tiên tiến từ Hà Lan.

Hà Lan là quê hương của ASML, công ty sản xuất máy quang khắc tia cực tím (EUV), công cụ quan trọng trong việc chế tạo chip tiên tiến quy mô lớn và tiết kiệm chi phí. Lệnh cấm của Hà Lan còn gây hậu quả mạnh mẽ hơn khi nước này hạn chế xuất khẩu cả những dòng máy quang khắc cũ.

SMIC ĐANG SẢN XUẤT CHIP NHƯ THẾ NÀO?

Chuyên gia cho rằng, nếu không có công cụ EUV, SMIC sẽ gặp khó trong việc sản xuất chip 7 nanomet và một số dòng nhỏ hơn, hoặc sẽ rất tốn kém khi triển khai. Vì vậy, Huawei Mate 60 ra mắt vào năm ngoái với chip 7 nanomet khiến giới chuyên gia ngạc nhiên.

Trả lời CNBC, một số nhà phân tích nhận định vào thời điểm ra mắt, công ty có khả năng sử dụng công cụ sản xuất chip cũ nhưng vẫn tạo ra dòng chip tiên tiến hơn.

Còn với Financial Times, tờ báo trích dẫn một vài đánh giá rằng SMIC hướng đến sử dụng kho thiết bị bán dẫn hiện có (do Hoa Kỳ và Hà Lan sản xuất) để sản xuất chip 5 nanomet, cải tiến trên dòng chip hiện tại.

"SMIC đang làm việc chặt chẽ với hai nhà sản xuất trong nước, tận dụng cơ sở hạ tầng hiện có và chuyên môn từ đối tác như Huawei, để không ngừng cải thiện năng suất trên quy trình", ông Paul Triolo, đối tác liên kết tại Công ty tư vấn Albright Stonebridge, tiết lộ với CNBC. "Vì vậy, hiện tại SMIC có thể tiếp tục cải thiện khả năng và năng suất của hãng ở dòng 7 nanomet và sắp tới là 5 nanomet, cho một số ít khách hàng, chủ yếu là Huawei".

THÁCH THỨC TẠI QUỐC GIA TỶ DÂN

Sử dụng thiết bị cũ để chế tạo dòng chip mới đặt ra cho nhà sản xuất hai thách thức lớn.

Đầu tiên, chi phí sản xuất sẽ tốn kém hơn bởi công cụ và máy móc đã cũ. Thứ hai, lợi nhuận không tối ưu khi số lượng chip có thể sản xuất và bán cho khách hàng vô cùng ít ỏi. Với thiết bị cũ, năng suất thấp khiến công ty khó cạnh tranh với nhiều sản phẩm ra mắt cùng thời điểm.

Financial Times đưa tin, SMIC tính phí cao hơn từ 40% đến 50% cho sản phẩm sử dụng chip 5 nanomet và 7 nanomet so với TSMC. TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) hiện là nhà sản xuất chip theo hợp đồng lớn và tiên tiến nhất thế giới. TSMC sản xuất chất bán dẫn cho nhiều đại gia công nghệ như Apple hay Nvidia.

Ông Pranay Kotasthane, Chủ tịch Chương trình địa chính trị công nghệ cao tại Viện Takshashila, nhận định SMIC và Trung Quốc có thể tiếp tục “rót tiền” vào kế hoạch này. Nhưng cuối cùng, chi phí sẽ tăng với mỗi thế hệ chip tiên tiến, trừ khi công ty “nắm trong tay” máy EUV của ASML.

"SMIC sẽ khắc phục khó khăn về lợi suất hiện tại bằng cách đầu tư nhiều tiền hơn. Khoản đầu tư có thể đến từ chính phủ vì tham vọng này ảnh hưởng đến uy tín quốc gia", Chủ tịch Kotasthane khẳng định. "Nhưng mức độ hỗ trợ sẽ tăng dần đều với mỗi thế hệ chip tiếp theo. Chi phí không thể giảm trừ cho đến khi Trung Quốc tìm ra giải pháp thay thế EUV".