Tuy nhiên, vẫn còn một số thách thức lớn đối với nỗ lực của Trung Quốc nhằm trở nên tự chủ hơn trong ngành bán dẫn, với những câu hỏi xoay quanh khả năng tồn tại lâu dài của những tiến bộ mới nhất của nước này.
Năm ngoái, Huawei - gã khổng lồ công nghệ Trung Quốc bị Mỹ trừng phạt - đã ra mắt Mate 60, điện thoại thông minh có kết nối 5G và chip do Semiconductor Manufacturing International Co. (SMIC) sản xuất, sử dụng quy trình 7 nanomet.
SMIC là nhà sản xuất chất bán dẫn theo hợp đồng lớn nhất Trung Quốc. Con số nanomet đề cập đến kích thước của từng bóng bán dẫn riêng lẻ trên chip. Bóng bán dẫn càng nhỏ thì càng có thể chứa được nhiều bóng bán dẫn vào một con chip. Thông thường, việc giảm kích thước nanomet có thể mang lại những con chip mạnh hơn và hiệu quả hơn.
Quy trình 7 nanomet được coi là rất tiên tiến trong thế giới chất bán dẫn, mặc dù đây không phải là công nghệ mới nhất.
Đó là một vấn đề lớn vào thời điểm đó. Nhưng tuần trước, tờ Financial Times đưa tin SMIC đang thiết lập dây chuyền sản xuất mới để sản xuất chip 5 nanomet cho Huawei. Điều đó sẽ báo hiệu sự tiến bộ hơn nữa cho nhà sản xuất chip lớn nhất Trung Quốc.
Những con chip của iPhone cao cấp mới nhất được sản xuất trên quy trình 3 nanomet.
Tại sao điều này là một vấn đề lớn?
Các lệnh trừng phạt của Mỹ được thiết kế để làm chậm khả năng sản xuất chip tiên tiến nhất thế giới của Trung Quốc khi cạnh tranh công nghệ giữa hai quốc gia tiếp tục nóng lên.
Công ty đã bị đưa vào danh sách đen thương mại của Hoa Kỳ được gọi là Danh sách thực thể vào năm 2020, danh sách này đã loại SMIC khỏi công nghệ quan trọng của nước ngoài để cho phép hãng sản xuất chip tiên tiến hơn. Vào tháng 10 năm ngoái, Mỹ đã thắt chặt các hạn chế nhằm ngăn chặn việc bán chip trí tuệ nhân tạo và công cụ bán dẫn cho Trung Quốc.
Đồng thời Mỹ đã gây áp lực buộc các nước khác áp đặt các hạn chế tương tự. Một trong những động thái lớn nhất là từ Hà Lan vào năm ngoái khi chính thức đưa ra các hạn chế xuất khẩu đối với thiết bị sản xuất chất bán dẫn “tiên tiến”.
Hà Lan là quê hương của ASML, một công ty sản xuất cái gọi là máy in thạch bản cực tím (EUV), một công cụ quan trọng trong việc tạo ra những con chip tiên tiến nhất trên quy mô lớn và tiết kiệm chi phí.
Nhưng những hạn chế của Hà Lan còn đi xa hơn bằng cách hạn chế xuất khẩu một số máy in thạch bản kém tiên tiến hơn.
SMIC đã phản ứng như thế nào?
Các chuyên gia cho rằng nếu không có các công cụ EUV, SMIC sẽ gặp khó khăn trong việc tạo ra các chip 7 nanomet và nhỏ hơn, hoặc ít nhất sẽ thấy tốn kém khi làm như vậy. Vì vậy, khi Huawei Mate 60 ra mắt vào năm ngoái với chip 7 nanomet, điều này đã khiến rất nhiều người phải ngạc nhiên. Một chuyên gia cho biết vào thời điểm đó rằng SMIC có thể đang sử dụng các công cụ sản xuất chip cũ hơn để tạo ra những con chip tiên tiến hơn.
Tờ Thời báo Tài chính (FT) đã báo cáo điều gì đó tương tự vào tuần trước. Tờ báo dẫn lời hai người am hiểu về kế hoạch này cho biết SMIC đang hướng tới sử dụng kho thiết bị bán dẫn hiện có do Mỹ và Hà Lan sản xuất để sản xuất chip 5 nanomet, một tiến bộ trên 7 nanomet.
“SMIC hiện đang hợp tác rất chặt chẽ với cả các nhà sản xuất công cụ trong nước, tận dụng nền tảng thiết bị in thạch bản tiên tiến hiện có của mình và dựa trên kiến thức chuyên môn bên ngoài khác, chẳng hạn như từ Huawei, để không ngừng cải thiện năng suất trên các quy trình nút tiên tiến,” Paul Triolo, một đối tác liên kết tại công ty tư vấn Albright Stonebridge, cho biết.
“Vì vậy, hiện tại, SMIC có thể tiếp tục cải thiện khả năng và sản lượng ở quy trình 7 và sắp tới là 5 nm, cho một số ít khách hàng, chủ yếu là Huawei.”
Những thách thức của Trung Quốc
Việc sử dụng thiết bị cũ hơn để tạo ra những con chip tiên tiến hơn đặt ra hai thách thức lớn.
Đầu tiên là việc sản xuất chất bán dẫn sẽ đắt hơn so với việc sử dụng các công cụ và máy móc tiên tiến hơn. Thứ hai là vấn đề xoay quanh lợi nhuận – số lượng chip có thể sử dụng được được sản xuất và có thể bán cho khách hàng. Với thiết bị cũ, năng suất cũng thấp hơn.
FT cũng đưa tin, trích dẫn ba người thân cận với các công ty chip Trung Quốc, rằng SMIC phải tính phí cao hơn 40% đến 50% cho các sản phẩm từ quy trình sản xuất 5 nanomet và 7 nanomet so với TSMC thực hiện tại cùng một nút.
TSMC - Công ty Sản xuất Chất bán dẫn Đài Loan - là nhà sản xuất chip theo hợp đồng lớn nhất và tiên tiến nhất thế giới. TSMC sản xuất chất bán dẫn cho các công ty từ Apple đến Nvidia.
Pranay Kotasthane, chủ tịch chương trình địa chính trị công nghệ cao tại Viện Takshashila, nói rằng, SMIC và Trung Quốc có thể tiếp tục ném tiền vào quá trình này, nhưng cuối cùng, chi phí sẽ tiếp tục tăng với mỗi thế hệ chip tiên tiến hơn – trừ khi công ty có thể có được trên tay của nó là một máy in thạch bản cực tím (EUV) của ASML.
“SMIC có thể khắc phục các vấn đề về lợi suất hiện tại bằng cách đầu tư nhiều tiền hơn. Khoản đầu tư này thậm chí có thể đến từ các chính phủ vì điều này đã trở thành vấn đề uy tín quốc gia”, Kotasthane cho biết. “Nhưng mức độ bảo lãnh với chi phí cao hơn sẽ chỉ tăng theo mỗi thế hệ chip tiếp theo. Chi phí sẽ tiếp tục tăng lên trừ khi Trung Quốc tìm ra giải pháp thay thế chính cho EUV.”