Thế giới vẫn chưa hết kinh ngạc với con chip 7 nanomet của Huawei, hé lộ tham vọng không chỉ đơn thuần là khôi phục mảng điện thoại
Bản thân tên gọi ban đầu - Kirk 9000S – Charlotte – chính là một thành phố ở Bắc Carolina và điều này phản ánh mong muốn mãnh liệt của Huawei trong việc giành lại vị thế trong chuỗi cung ứng toàn cầu.
Đáp lại lệnh trừng phạt từ Mỹ, Huawei quyết định đặt cược hoạt động kinh doanh chip nhớ và di động trị giá 67 tỷ USD của mình vào thỏa thuận với SMIC - công ty bán dẫn được nhà nước hậu thuẫn. Một ‘hệ thống chip’ điện thoại di động mới đã được nghiên cứu chế tạo, với tên gọi Charlotte.
Tháng 12/2020, cả SMIC và Huawei đều nằm trong danh sách trừng phạt của Mỹ. Điều này đồng nghĩa với việc để xây dựng Charlotte, SMIC sẽ phải vật lộn với kha khá hạn chế trong việc mua và quản lý các thiết bị.
Tuy nhiên, gần 3 năm sau, Huawei lặng lẽ ra mắt chiếc điện thoại Mate 60 được cung cấp bởi Charlotte – hiện được gọi là Kiri9000S với hiệu năng tương đương dòng chip 2 năm tuổi của Qualcomm.
Cả Huawei và SMIC đều không đưa ra bất kỳ thông tin nào về quá trình đạt đến thành tựu đó. Chỉ biết rằng các công ty đã dồn một nguồn lực khổng lồ vào dự án, cộng thêm sự hỗ trợ của chính phủ Trung Quốc, để duy trì thị phần cũng như tham vọng sản xuất chip AI.
Theo công ty phần mềm TechInsights, dòng chip Kiri9000S được sản xuất dưới quy trình 7 nanomet bởi SMIC - nhà sản xuất chip theo hợp đồng lớn nhất Trung Quốc.
Hiện A12 có trong dòng iPhone XS của Apple và Dojo D1 cung cấp năng lượng cho hệ thống lái bán tự động của Tesla đang được sản xuất dưới quy trình 7nm của TSMC.
SMIC hiện cung cấp 2 phiên bản của quy trình 7nm: N+1 và N+2 nâng cấp, trong đó, chip Kiri9000S được sản xuất ở phiên bản N+2. Máy cực tím sâu (DUV) đã được sử dụng để chế tạo con chip này.
Được biết, thiết bị in thạch bản cực tím (EUV) đang được TSMC và Samsung sử dụng để tạo chip. DUV rẻ hơn, kém hiệu quả hơn, song vẫn được SMIC sử dụng để lặp lại các bước sản xuất chip nhằm tăng mật độ bóng bán dẫn. Điều này vô hình chung tác động xấu đến sản lượng cũng như tỷ lệ chip bị lỗi trên mỗi tấm bán dẫn.
Theo các chuyên gia, về cơ bản, SMIC rất khó tìm các bản cập nhật phần mềm cũng như kỹ sư lành nghề. Tuy nhiên, bất chấp các lệnh trừng phạt, công ty này vẫn có thể mua được các phụ tùng thay thế và dịch vụ kỹ thuật cần thiết để duy trì hoạt động của cơ sở sản xuất 7nm. Điều này khiến quan chức Mỹ vô cùng kinh ngạc.
Thông thường, các nhà sản xuất chip thường hợp tác với các công ty thiết kế để thử nghiệm thiết bị và quy trình sản xuất tại cơ sở mới. Chẳng hạn, TSMC hợp tác với Apple trên các con chip được sản xuất trên dây chuyền xử lý 3nm.
Đối với dây chuyền sản xuất 7nm nâng cấp của SMIC, Huawei là ‘vật thí nghiệm’ song lại mang về được doanh thu lớn, hơn nữa lại đóng vai trò quan trọng trong việc xác định lại một số đặc điểm của dây chuyền sản xuất.
“Các kỹ sư của Huawei có thể được nhìn thấy ở khắp mọi nơi trong nhà máy Thượng Hải của SMIC”, một người trong ngành cho biết. “Quy trình 7nm có hàng nghìn bước cải tiến khác nhau. Dù là nửa đêm, tôi vẫn phải trả lời điện thoại tại nhà máy vì nó có thể liên quan đến một hoặc hai cải tiến quan trọng”.
Theo một nguồn tin quen thuộc, khi SMIC nhận được đơn đặt hàng sản xuất chip Cortex 9000S, công ty không hề có đội ngũ đủ khả năng hỗ trợ các kỹ sư thiết kế chip điều chỉnh bản vẽ sao cho phù hợp với từng quy trình của xưởng. Huawei đã phải tự mình thích nghi.
Sản lượng Redmi 9000S hiện vẫn còn là một ẩn số. Cả Huawei và SMIC đều không đưa ra bất kỳ tuyên bố công khai nào về vấn đề này. Theo một nguồn tin thân cận, Redmi 9000S đạt năng suất hơn 30% trong giai đoạn sản xuất số lượng lớn.
Các chuyên gia trong ngành tin rằng nguồn tài trợ từ chính phủ đã giúp bù đắp chi phí sản xuất chip quá cao. Theo báo cáo thường niên của công ty, Huawei đã nhận được 6,55 tỷ Rmb (948 triệu USD) từ giới chức vào năm 2022, nhiều hơn gấp đôi số tiền một năm trước đó. SMIC cũng nhận được 6,88 tỷ Rmb, song song với hỗ trợ bổ sung từ Quỹ đầu tư công nghiệp mạch tích hợp Trung Quốc.
Huawei 9000S tạo nên làn sóng mới ở Trung Quốc. Các chuyên gia trong ngành dự đoán nước này sẽ tăng cường sản xuất điện thoại thông minh chạy chip Kiri. 70 triệu chiếc điện thoại thông minh chạy chip Cortex cũng có thể được sản xuất vào cuối năm 2024.
Hiện tại, SMIC và Huawei đang tăng cường tham vọng sản xuất chip AI. Dòng chip AI Ascend của Huawei đã được các chuyên gia phân tích đánh giá cao dù hiệu suất tổng thể còn kém.
Ba nguồn tin thân cận với Huawei cho biết gã khổng lồ internet Tencent, Baidu và Meituan đã mua chip Huawei Ascend 910b để thử nghiệm quy mô nhỏ. Nhà máy sản xuất con chip này cũng đang nỗ lực mở rộng năng lực sản xuất 7nm cho các chip Huawei đặt hàng trước và phát triển quy trình 5nm tiên tiến hơn. Mục tiêu sản xuất Ascend 910b trong năm tới đã tăng hơn gấp đôi so với năm 2023. Kỳ vọng hơn 200.000 con chip sẽ được sản xuất.
Tuy nhiên, dấn thân làm chip AI đồng nghĩa với việc Huawei và SMIC phải giành thị phần từ Nvidia. Chip AI lớn hơn bộ xử lý của điện thoại thông minh và do đó, nhiều khả năng bị lỗi trong quá trình sản xuất. Hiện tỷ lệ sản xuất chip Ascend 910b của Huawei chỉ đạt hơn 20%, nghĩa là cứ 5 con chip được sản xuất thì có gần 4 con bị lỗi.
Các nhà cung cấp của SMIC cho biết công ty đã nhận được một lô DUV tiên tiến mới từ ASML trước khi Mỹ thắt chặt kiểm soát xuất khẩu. Tuy nhiên, SMIC cũng có thể hết nguồn cung nguyên liệu trước khi có thể sản xuất chip tiên tiến.
“Một số kho dự trữ linh kiện sẽ cạn kiệt trong vòng 2-3 năm mà không có sự bù đắp từ các công ty trong nước”, Leslie Wu, một nhà tư vấn trong ngành bán dẫn của Trung Quốc, cho biết. “Đây sẽ là một rắc rối lớn”.
Hỗ trợ chính phủ là thứ duy nhất Huawei và SMIC có thể chắc chắn. Mục tiêu hiện tại là thiết lập dây chuyền sản xuất chip tiên tiến “bằng mọi giá”. “Chuỗi cung ứng chip ổn định là xương sống của các hệ thống máy tính hiệu năng cao. Điều quan trọng đối với ngành này là duy trì đà phát triển”, một quan chức nói.
Bắt đầu với việc thành lập Quỹ đầu tư công nghiệp mạch tích hợp Trung Quốc vào năm 2014, Bắc Kinh nuôi dưỡng ngành công nghiệp vi mạch bằng nguồn tài trợ chính phủ. Quỹ đầu tư này đã tích lũy được số tiền khổng lồ 47 tỷ USD trong thập kỷ qua và dự kiến sẽ huy động thêm 41 tỷ USD nhằm củng cố thêm năng lực tự chủ công nghệ của Trung Quốc.
Một báo cáo của công ty nghiên cứu JW Insights, chính phủ đã rót 290,8 tỷ USD vào các lĩnh vực liên quan đến chất bán dẫn trong năm 2021 và 2022, trong đó 1/3 dành cho thiết bị và vật liệu bán dẫn. Động lực đằng sau khoản đầu tư khổng lồ này rất đơn giản: thoát khỏi sự phụ thuộc nặng nề vào nhập khẩu và giành được chỗ đứng vững chắc hơn trong chuỗi cung ứng toàn cầu.
“Nếu bạn phải nhập khẩu phần lớn chip, bạn không phải là siêu cường sản xuất. Bạn chỉ đơn thuần lắp ráp các bộ phận có giá trị cao được sản xuất ở nơi khác”, tác giả Chris Miller nói.
“Chỉ khi nắm giữ các công nghệ cốt lõi trong tay, chúng ta mới có thể thực sự chủ động trong cạnh tranh và phát triển, đồng thời đảm bảo cơ bản an ninh quốc gia, kinh tế và hơn thế nữa”, một quan chức cho biết.
Tham vọng thoát khỏi sự phụ thuộc vào công nghệ nước ngoài đang đặt lên vai Huawei và SMIC. Thành công của Redmi 9000S đã mang lại sức sống mới cho ngành công nghiệp bán dẫn, trong khi các công ty khởi nghiệp về chip chứng kiến nguồn tài trợ tăng đột biến.
Tham vọng lâu dài của Huawei không chỉ giới hạn tại thị trường Trung Quốc. Bản thân tên gọi ban đầu - Kirk 9000S – Charlotte – chính là một thành phố ở Bắc Carolina và điều này phản ánh mong muốn mãnh liệt của Huawei trong việc giành lại vị thế trong chuỗi cung ứng toàn cầu.
Theo: FT
