Bước nhảy vọt trong sản xuất chip của Trung Quốc

Dù vấp phải hàng loạt hạn chế từ Mỹ, tham vọng tự chủ trong sản xuất bán dẫn của Trung Quốc đang bắt đầu cho quả ngọt.

Tháng 10/2022, Mỹ ban hành hàng loạt quy định kiểm soát xuất khẩu mới nhắm vào ngành công nghiệp AI và bán dẫn Trung Quốc. Những tháng tiếp theo, phản ứng của Trung Quốc được nhận xét là "không tương xứng", khi chủ yếu là công khai chỉ trích hành động của Mỹ tại nhiều diễn đàn ngoại giao, hay đệ đơn kiện lên Tổ chức Thương mại Thế giới (WHO).

Tuy nhiên, thực tế Trung Quốc đã định hình chiến lược tự chủ về bán dẫn không phải từ tháng 10/2022 mà là tháng 4/2018, khi Mỹ áp đặt biện pháp kiểm soát xuất khẩu nghiêm ngặt lên ZTE - một trong những công ty viễn thông hàng đầu Trung Quốc.

"Trải nghiệm với ZTE khiến giới lãnh đạo Trung Quốc nhìn nhận ngành công nghiệp bán dẫn chủ yếu dưới góc độ an ninh quốc gia, không đơn thuần chỉ về mặt kinh tế. Họ tin rằng những động thái cực đoan hơn của Mỹ trong tương lai là điều không thể tránh khỏi", Trung tâm Nghiên cứu chiến lược quốc tế (CSIS) của Mỹ bình luận trong báo cáo hồi tháng 5.

Năm 2015, Trung Quốc công bố chính sách Made In China 2025 với mục tiêu tự chủ bán dẫn. Tuy nhiên, tham vọng này đang trở nên bí mật hơn, khi không còn xuất hiện nhiều trong các bài phát biểu của giới lãnh đạo. Dù vậy, có nhiều bằng chứng cho thấy đây vẫn là mục tiêu then chốt, nhất là sau vụ ZTE.

Xác định "điểm nghẽn"

Tháng 7/2018, Nhật báo Khoa học và Công nghệ, thuộc Bộ Khoa học và Công nghệ Trung Quốc, xuất bản một loạt bài viết nêu chi tiết về các "điểm nghẽn" công nghệ dễ bị tổn thương nhất. 35 điểm được xác định, 7 trong số đó liên quan trực tiếp đến ngành bán dẫn, trải dài gần như mọi phân khúc của chuỗi giá trị bán dẫn. Điểm nghẽn được nhấn mạnh nhiều nhất là sự phụ thuộc nhiều vào các nhà cung cấp của Mỹ, Nhật Bản và châu Âu, đồng thời việc sản xuất sản phẩm thay thế rất khó khăn.

"Những bài báo này là ví dụ hiếm hoi về cách chính phủ Trung Quốc cung cấp thông tin cụ thể về một cụm từ mơ hồ nhưng cực kỳ quan trọng: các công nghệ cốt lõi và công nghệ cốt lõi được kiểm soát bởi người khác", nhà phân tích Ben Murphy của CSIS nhận xét.

Các lệnh cấm mà Hà Lan đưa ra gần đây cho thấy rõ điểm nghẽn này. Hiện nay, chuỗi sản xuất bán dẫn toàn cầu gồm khoảng 300 thành phần đầu vào, do hàng chục quốc gia cung cấp. Tuy nhiên, nút thắt cổ chai lại liên quan đến ASML của Hà Lan - công ty gần như độc quyền về kỹ thuật in thạch bản quang khắc tiên tiến. In thạch bản là quá trình "in" các mẫu mạch tích hợp lên các đĩa bán dẫn (wafer) silicon, cần có cỗ máy hiện đại với độ chính xác cao nhất. Đến nay, công ty sở hữu hai kỹ thuật in hàng đầu là quang khắc bằng tia cực tím (EUV) và công nghệ cực tím sâu (DUV) cũ hơn.

ASML đã có các cỗ máy sản xuất chip trên tiến trình dưới 10 nm, trong khi nhà sản xuất máy in thạch bản duy nhất của Trung Quốc là Shanghai Micro Electronics Equipment (SMEE) chỉ có thể tạo cỗ máy sản xuất chip 90 nm. Tuy nhiên, đầu tháng 8, Bloomberg dẫn các nguồn tin cho biết SMEE vừa đạt được bước tiến quan trọng khi sẵn sàng cung cấp hệ thống sản xuất chip 28 nm đầu tiên vào cuối năm. Đây được đánh giá là bước đột phá của ngành chip Trung Quốc sau giai đoạn bị Mỹ cấm vận. Việc sản xuất thiết bị in thạch bản được coi là mắt xích quan trọng trong tham vọng tự chủ bán dẫn của bất kỳ quốc gia nào.

Trong khi chưa thể dùng các cỗ máy quang khắc trong nước, các công ty chip Trung Quốc phải nhập những thiết bị trang bị công nghệ cũ không vi phạm lệnh cấm của Mỹ. Bằng các cỗ máy DUV, công ty bán dẫn SMIC được cho là đã sản xuất được chip ở cấp độ 7 nm với sản lượng thương mại hạn chế.

Bước tiến dài qua chiếc điện thoại Huawei

Huawei là một trong những công ty bị ảnh hưởng nặng nhất vì lệnh cấm của Mỹ từ tháng 5/2019. Nhưng cuối tháng trước, hãng bất ngờ ra mắt Mate 60 Pro dù lịch trình giới thiệu dòng Mate thường vào tháng 9 hoặc tháng 10 hàng năm. Khi đó, công ty không đề cập đến chip cũng như công nghệ di động kết nối bên trong.

Ngày 4/9, công ty nghiên cứu TechInsights (Mỹ) "mổ bụng" điện thoại mới và khẳng định thiết bị trang bị chip Kirin 9000s do SMIC sản xuất, cho thấy Trung Quốc đang đạt được bước tiến quan trọng trong xây dựng hệ sinh thái chip nội địa khi SMIC đã thành công với chip trên tiến trình 7 nm.

Tương tự Huawei, SMIC cũng bị liệt vào danh sách đen thương mại. Theo tài liệu công khai, công nghệ cao nhất họ đạt được là 14 nm, trong khi sản phẩm chủ đạo vẫn là chip công nghệ cũ với tiến trình 28 nm trở lên, đồng nghĩa chậm hơn 8 năm so với công nghệ tiên tiến nhất hiện nay. Tuy nhiên, phát hiện mới cho thấy khả năng sản xuất chip của Trung Quốc hiện chỉ còn đi sau 5 năm và tiến gần hơn hơn mục tiêu tự cung cấp trong lĩnh vực bán dẫn.

Dan Hutcheson, Phó chủ tịch TechInsights, nhận định chip Kirin 9000s là một tuyên bố quan trọng của Trung Quốc. Còn Steven Leung, CEO của UOB Kay Hian (Hong Kong), nhận định đây là động lực lớn cho SMIC và ngành bán dẫn Trung Quốc khi có thể tiến xa trong thị trường bán dẫn nhanh đến vậy, dù một số câu hỏi về vi phạm lệnh trừng phạt đang bị bỏ ngỏ.

"Chip mới có thể xem như đại diện cho một cột mốc quan trọng về thiết kế và sản xuất bán dẫn tại Trung Quốc", Hutcheson nói với SCMP.

Trong khi đó, CCTV cũng ca ngợi Mate 60 Pro là điện thoại được cung cấp bởi "chip Trung Quốc", đồng thời cho biết 10.000 linh kiện trong smartphone này được sản xuất trong nước, dù không nêu cụ thể nhà cung cấp nào. Trong báo cáo ngày 8/9. Bloomberg ghi nhận tỷ lệ linh kiện Trung Quốc trong điện thoại "cao bất thường".

"Với các linh kiện hầu như chỉ 'sản xuất tại Trung Quốc' trừ bộ nhớ LPDDR5 và NAND Flash của SK Hynix, Huawei dường như đã đạt được điều tưởng chừng không thể, bất chấp những khó khăn của loạt lệnh cấm vận công nghệ", Radu Trandifir, chuyên gia kỹ thuật tại TechInsights, nói với Bloomberg.

Tương lai hứa hẹn

Theo Reuters, chính phủ Trung Quốc đang chuẩn bị ra mắt Quỹ đầu tư công nghiệp mạch tích hợp, còn gọi là Big Fund. Mục tiêu của quỹ là huy động 300 tỷ nhân dân tệ (41 tỷ USD), quy mô vượt xa các quỹ trước đó được thành lập vào năm 2014 và 2019 với vốn dưới 27 tỷ USD. Đây được xem là câu trả lời cho gói tài trợ trị giá 52 tỷ USD mà Mỹ tung ra tháng 8 năm ngoái.

Theo giới chuyên gia, tham vọng mới cùng những bước tiến vừa đạt được đang cho thấy năng lực của Trung Quốc. "Tôi không đánh giá thấp khả năng và quyết tâm của Trung Quốc trong việc tìm cách xây dựng các công nghệ ở thế hệ tiếp theo, cũng như tận dụng một số công nghệ cũ hơn để tạo ra sản phẩm thực sự quan trọng", Daniel Newman, CEO và nhà phân tích chính của Futurum Group, nói với CNBC.

Trong khi đó, Paul Scharre, Phó chủ tịch kiêm Giám đốc nghiên cứu tại tổ chức tư vấn Center for a New American Security, cho rằng với Trung Quốc, không gì là không thể. "Về lâu dài, người Trung Quốc có thể sẽ đạt được tiến bộ lớn. Rất có thể, họ làm điều đó nhanh hơn những gì mong đợi", Scharre nhận xét.

Tuy nhiên, Charles Shi, nhà phân tích ở lĩnh vực bán dẫn tại Needham & Company, cho rằng Trung Quốc đang cho thấy tiến bộ trong việc sản xuất chip dựa trên các nút công nghệ cũ hơn. Con đường phía trước chưa bằng phẳng khi nhiều khả năng Mỹ sẽ áp thêm các lệnh cấm trong tương lai. Dù vậy, đã có tín hiệu cho thấy vị thế của Trung Quốc không còn như 5 năm trước.