Trung Quốc tìm hướng đi mới trong tự chủ chip CPU

Trung Quốc đang từng bước phá vỡ sự độc quyền của phương Tây về chip CPU bằng các công ty khởi nghiệp RISC-V trong nước.

Khi Nuclei System Technology thành lập vào mùa hè 2018 tại Bắc Kinh, các tiêu chuẩn mã nguồn mở về chip xử lý trung tâm (CPU) vẫn là khái niệm mới lạ tại Trung Quốc. Tuy nhiên, chỉ sau bốn năm, nó nhanh chóng phát triển thành một cộng đồng sôi động, với sự xuất hiện của Liên minh Công nghiệp RISC-V Trung Quốc - hiệp hội thúc đẩy tiêu chuẩn chip mới với 140 thành viên tính đến tháng 12/2021.

RISC-V là một kiến trúc tập lệnh (ISA) ra đời tại Đại học California năm 2010, nhưng hầu hết sự đóng góp đến từ toàn cầu dưới dạng phi lợi nhuận và không chịu sự ràng buộc bởi bất kỳ quốc gia nào. Chuẩn này trở nên phổ biến vào năm 2015, khi toàn bộ chi tiết công nghệ được cung cấp cho tất cả các nhà phát triển dưới sự quản lý của Quỹ RISC-V. Semico Research, công ty có trụ sở tại Arizona, ước tính số lượng chip có ít nhất một công nghệ RISC-V sẽ tăng với tốc độ 73,6% mỗi năm cho đến 2027.

Theo các chuyên gia, Trung Quốc đang đặt kỳ vọng sẽ phá vỡ thế độc quyền của các công ty Mỹ và Anh về thiết kế CPU, đồng thời giúp nước này đạt được mục tiêu chiến lược là tự cung cấp chip.

X86 của Intel là tiêu chuẩn CPU thống trị trên chip dành cho máy tính, trong khi kiến trúc ARM thuộc sở hữu của Softbank (Nhật Bản) được sử dụng rộng rãi trong thiết bị di động. Nhưng đối với các công ty Trung Quốc như Nuclei, RISC-V tạo cơ hội để họ bắt kịp đối thủ nước ngoài, nhất là trong bối cảnh đang bị cấm sử dụng công nghệ Mỹ hoặc có nguồn gốc từ các công ty Mỹ.

"Chúng tôi nhận thấy RISC-V sẽ giúp Trung Quốc có cơ hội phát triển CPU của riêng mình", Nathan Ma, Giám đốc chiến lược cấp cao của Nuclei, nói với SCMP.

Việc Trung Quốc áp dụng các tiêu chuẩn mở như RISC-V diễn ra khi Bắc Kinh ngày càng lo lắng về rủi ro chuỗi cung ứng liên quan đến chiến tranh thương mại Mỹ - Trung, cũng như các căng thẳng địa chính trị đang diễn ra. Thượng Hải là nơi đầu tiên bắt đầu phát triển RISC-V. Tháng 7/2018, thành phố đã công bố các ưu đãi tài chính để khuyến khích các công ty phát triển bộ xử lý RISC-V và lõi IP (Intellectual Property Core).

Theo ông Ma, các hướng dẫn, quy tắc và công nghệ cốt lõi từ RISC-V đã mở ra hướng đi mới cho công ty, dù thừa nhận việc phát triển lõi IP vẫn yêu cầu kinh nghiệm và chuyên môn từ các kỹ sư có tay nghề cao. Theo ông, RISC-V đã cho phép Nuclei huy động vốn từ các quỹ như Legend Capital, Xiaomi và vườn ươm công nghệ TusStar của Đại học Thanh Hoa.

Bob Hu Zhenbo, người sáng lập Nuclei, từng làm việc cho hãng chip Marvell Technology (Mỹ) ở Trung Quốc, sau đó là phòng nghiên cứu và phát triển Vũ Hán của hãng phần mềm thiết kế chip Synopsys (Mỹ). Ông cho biết phát triển lõi CPU thực sự là "nhiệm vụ có rào cản rất lớn, không phải hoàn thành chúng chỉ với các hướng dẫn". Tuy nhiên, nỗ lực của công ty thời gian qua đã giúp mở ra tương lai mới không phụ thuộc công nghệ Mỹ. Theo ông, hiện Nuclei đã có 110 khách hàng, bao gồm cả công ty thiết kế chip hàng đầu Trung Quốc GigaDevice Semiconductor.

Theo các chuyên gia, tương lai của RISC-V ở Trung Quốc có vẻ tươi sáng mặc dù kiến trúc này khó có thể sớm thay thế Intel và ARM trong máy tính và smartphone. Tuy nhiên, chip mới ứng dụng công nghệ này sẽ dành cho thiết bị gia dụng thông minh, thiết bị đeo, camera giám sát, thiết bị điện tử tự động và robot công nghiệp - tất cả đều có nhu cầu rất lớn ở Trung Quốc.

Một loạt các doanh nghiệp liên quan đến RISC-V đang nổi lên ở Trung Quốc, với một số được hỗ trợ bởi các công ty công nghệ lớn nhất tại đây. T-Head, một chi nhánh của Alibaba, đang đổ hàng chục triệu USD cho các sản phẩm RISC-V, trong khi HiSilicon, đơn vị thiết kế chip của Huawei, đã phát hành chip RISC-V của riêng mình vào năm ngoái.

Trong số 20 thành viên hàng đầu của Quỹ RISC-V, một nửa đến từ Trung Quốc, như Huawei và Alibaba. Tổ chức phi lợi nhuận này đã chuyển cơ sở sang Thụy Sĩ vào năm 2020 để tránh các quy định thương mại tiềm năng của Mỹ.

Tuy nhiên, một số chuyên gia cho rằng việc Trung Quốc vẫn gặp nhiều khó khăn. Nói với China Electronics News, Dai Weimin, Chủ tịch công ty thiết kế chip Trung Quốc VeriSilicon và người đứng đầu Liên minh Công nghiệp RISC-V Trung Quốc, thừa nhận họ vẫn thiếu hỗ trợ phần mềm và thiếu nhân tài đủ tiêu chuẩn để phát triển đại trà chip dựa trên RISC-V.

Tiy vậy, vẫn có ý kiến rằng khó có khả năng Trung Quốc kiểm soát được hoàn toàn lõi IP RISC-V. "Trong các tình huống cực đoan, các công ty vẫn có thể bị giới hạn, như trường hợp Huawei bị mất quyền truy cập vào các dịch vụ Google khi dùng Android, vốn cũng là phần mềm mã nguồn mở", một chuyên gia bình luận.