Chip bán dẫn là thành phần chủ chốt trong mọi thiết bị hiện đại. Nó cũng là tâm điểm trong cuộc đối đầu công nghệ giữa Mỹ và Trung Quốc, đồng thời trở thành yếu tố cốt lõi trong an ninh quốc gia và thể hiện tiềm lực của nhiều nước.
Hàng loạt công ty Trung Quốc đã công bố những tiến bộ về bán dẫn trong suốt năm nay, trong bối cảnh nền kinh tế lớn thứ hai thế giới đầu tư nhiều tiền của suốt nhiều năm qua để tăng cường năng lực cho ngành bán dẫn nội địa. Tuy vậy, họ vẫn chật vật trong nỗ lực theo kịp các đối thủ ở nước ngoài.
Bên trong nhà máy sản xuất chip SMIC tại Trung Quốc. Ảnh: SMIC
Hồi tháng 8, Baidu cho ra mắt chip AI thế hệ hai mang tên Kunlun 2. Alibaba tuần trước công bố mẫu chip được thiết kế cho máy chủ và điện toán đám mây. Nhà sản xuất điện thoại Oppo cũng đang phát triển bộ xử lý cao cấp cho các smartphone của mình.
Những công ty này đều tự thiết kế chip, nhưng lại vẫn phải dựa vào công nghệ nước ngoài trong quá trình sản xuất và phân phối. "Đây là bước đi nhỏ trong nỗ lực tăng tính tự chủ trong ngành bán dẫn. Đó là những ví dụ cụ thể về chip thiết kế nội địa sử dụng tài sản sở hữu trí tuệ, thiết bị và vật liệu từ quốc tế", Peter Hanbury, chuyên gia tại công ty tư vấn Bain & Company, cho hay.
Các công ty Trung Quốc thiết kế chip riêng nhằm phục vụ từng ứng dụng cụ thể, cũng như tạo sự khác biệt với đối thủ cạnh tranh.
Chuỗi cung ứng do nước ngoài kiểm soát
Những mẫu chip mới ra mắt tại Trung Quốc cho thấy các công ty nước này vẫn phụ thuộc rất nhiều vào nước ngoài. Chip Yitian 710 của Alibaba sử dụng kiến trúc do công ty ARM của Anh phát triển, chế tạo trên tiến trình 5 nm. Kunlun 2 sản xuất trên tiến trình 7 nm, trong khi Oppo dự kiến phát triển chip 3 nm.
Đây là thử thách không nhỏ với ngành bán dẫn Trung Quốc. Nước này không có doanh nghiệp nào đủ sức chế tạo chip bán dẫn ở tiến trình nhỏ như vậy. Họ phải dựa vào bộ ba nhà sản xuất chip hàng đầu thế giới gồm Intel của Mỹ, TSMC ở Đài Loan và Samsung của Hàn Quốc. Nhà sản xuất chip SMIC lớn nhất Trung Quốc vẫn theo sau bộ ba này nhiều năm về mặt công nghệ.
Máy quang khắc được lắp ráp tại nhà máy của ASML tại Hà Lan. Ảnh: Reuters
Công nghệ chế tạo không phải rào cản duy nhất. Ngay cả Intel và TSMC cũng phải dựa vào thiết bị từ nhiều công ty nước ngoài. Quyền lực hiện nay tập trung trong tay công ty Hà Lan AMSL, doanh nghiệp duy nhất trên thế giới có khả năng chế tạo máy quang khắc đáp ứng được yêu cầu ngặt nghèo của Intel, TSMC và Samsung.
"Hệ sinh thái bán dẫn rất rộng lớn và phức tạp. Xây dựng năng lực tự chủ là quá trình cực kỳ phức tạp, đòi hỏi hàng loạt công nghệ và năng lực. Thử thách lớn nhất là nguồn lực đầu tư khổng lồ, kèm theo yêu cầu về chuyên môn và kinh nghiệm tích lũy qua nhiều năm", Hanbury nói.
Điểm yếu địa chính trị
Phụ thuộc vào công ty nước ngoài khiến các doanh nghiệp Trung Quốc dễ tổn thương trước những căng thẳng địa chính trị, điều từng xảy ra với Huawei và SMIC.
Huawei tự thiết kế chip Kirin cho smartphone. Loại chip này thường ứng dụng những công nghệ mới nhất và giúp hãng trở thành một trong những nhà sản xuất smartphone lớn nhất thế giới trước khi bị Washington đưa vào danh sách đen từ năm 2019.
Chính phủ Mỹ năm ngoái thông qua quy định yêu cầu các nhà sản xuất nước ngoài sử dụng thiết bị chế tạo chip của Mỹ phải xin giấy phép trước khi bán sản phẩm cho Huawei. Nguồn chip của Huawei đến từ TSMC. Quy định mới đồng nghĩa TSMC không thể cung cấp chip cho Huawei, đánh sập mảng kinh doanh smartphone toàn cầu của doanh nghiệp Trung Quốc.
SMIC cũng nằm trong danh sách hạn chế tiếp cận công nghệ của Mỹ. Các lệnh trừng phạt có thể trở thành mối lo ngại với những công ty Trung Quốc đang tự phát triển chip.
"Oppo có thể sử dụng chip thiết kế nội địa nếu bị chặn nguồn cung vi xử lý cho smartphone. Tuy nhiên, phần lớn chip này vẫn được sản xuất bằng công nghệ và thiết bị nước ngoài, khiến họ mất khả năng tiếp cận nếu hãng sản xuất bị đưa vào danh sách đen của Mỹ", Hanbury cảnh báo.
Các đế bán dẫn do TSMC sản xuất. Ảnh: TSMC.
Nhiều chính phủ đang coi bán dẫn là công nghệ quan trọng và có tính chiến lược cao. Tổng thống Mỹ Joe Biden kêu gọi đầu tư 50 tỷ USD cho nghiên cứu và sản xuất bán dẫn. Intel hồi tháng 3 công bố kế hoạch chi 20 tỷ USD để xây hai nhà máy chip mới trên lãnh thổ Mỹ. "Mục tiêu là đánh bại Trugn Quốc", Bộ trưởng Tài chính Gina Raimondo nói.
Vị thế của Trung Quốc
Trung Quốc có thể vượt trước đối thủ trong một số lĩnh vực phát triển chip, nhưng vẫn gặp nhiều khó khăn với những công nghệ tiên tiến hiện nay, ít nhất là trong ngắn hạn.
SMIC có thể chế tạo lượng lớn chip 28 nm dùng trong TV và ôtô, lĩnh vực mà Bắc Kinh có thể thành công giữa tình trạng khan hiếm chip bán dẫn. Tuy nhiên, TSMC đang phát triển công nghệ 3 nm, trong khi SMIC sẽ phải mất thêm nhiều năm để làm chủ những tiến trình cũ hơn và đã được TSMC sử dụng thuần thục từ lâu.
"Tiến bộ nhanh chóng không đủ để Trung Quốc theo kịp và giảm sự phụ thuộc vào công nghệ mới, vì chúng liên tục đổi mới. Điều này giống như chạy đua với một vận động viên điền kinh trong khi người đó liên tục tăng khoảng cách với bạn", Hanbury nhận xét.
Điệp Anh (theo CNBC)