Khi Huawei được cho là đang phát triển chip 3 nm và sẽ trình làng ngay trong năm tới, không ít chuyên gia trong giới bán dẫn đã bất ngờ. Không chỉ vì rào cản công nghệ vốn rất lớn, mà còn bởi Trung Quốc – nơi Huawei và xưởng đúc SMIC đặt đại bản doanh – vẫn đang bị ngăn chặn tiếp cận các công nghệ lõi, đặc biệt là máy quang khắc EUV.
Tuy nhiên, nếu thông tin từ United Daily News là chính xác, Huawei đang bước vào một giai đoạn phản công đầy tính toán khi kết hợp hai lối đi công nghệ: một là kiến trúc GAA (Gate-All-Around) vốn đang là tiêu chuẩn tiên tiến trên toàn cầu, hai là vật liệu bán dẫn thế hệ mới – ống nano carbon – hứa hẹn thay thế silicon truyền thống trong dài hạn.
Điều này cho thấy Huawei không chỉ tìm đường thoát khỏi lệnh cấm, mà còn chủ động vạch ra một chiến lược công nghệ song song: vừa sao chép được hướng đi thành công của các hãng dẫn đầu như TSMC, Samsung, vừa khám phá lối đi ngách có thể tạo ra đột phá riêng – điều mà giới công nghệ Trung Quốc đã ấp ủ từ lâu.
Không có EUV – vũ khí tối quan trọng để khắc chip ở tiến trình dưới 7 nm – Huawei và SMIC buộc phải khai thác tối đa công nghệ DUV đã lỗi thời tại phương Tây. Nhưng thay vì dừng lại ở ngưỡng 7 nm như phần lớn giới quan sát dự đoán, họ tiếp tục đẩy giới hạn DUV đến mức gần như không tưởng: tái khắc nhiều lần, đóng gói bán dẫn thông minh hơn và vật liệu dẫn điện tiên tiến hơn.
Chiến lược này giúp lý giải vì sao chip Kirin X90 – từng được quảng bá là 5 nm – thực chất vẫn ở mức tương đương 7 nm về mặt kiến trúc, nhưng nhờ cải tiến đóng gói, nó vẫn đạt hiệu suất gần tương đương với các dòng chip mới hơn. Điều đó mở ra một tiền lệ quan trọng: khi thiếu công cụ, Huawei chọn cách “ép” công nghệ hiện có đến giới hạn vật lý – một lựa chọn vừa liều lĩnh, vừa thông minh.
Tất nhiên, chi phí sản xuất sẽ rất cao và sản lượng hạn chế, bởi DUV không sinh ra để “gánh” vai trò của EUV. Nhưng nếu Huawei và SMIC có thể thương mại hóa chip 3 nm bằng DUV, điều đó sẽ chứng minh rằng Mỹ có thể làm chậm nhưng không thể chặn đứng nỗ lực tự chủ bán dẫn của Trung Quốc.
Ống nano carbon – canh bạc công nghệ hay chuẩn bị cho một kỷ nguyên mới?
Tham vọng chip 3 nm còn trở nên thú vị hơn khi Huawei được cho là đang thử nghiệm kiến trúc dựa trên ống nano carbon – một giải pháp đã được nhắc đến nhiều năm qua nhưng vẫn còn trong phạm vi nghiên cứu tại phần lớn các trung tâm công nghệ quốc tế. Nếu thành công, đây có thể là một “kế hoạch B” mang tính cách mạng: bỏ qua hoàn toàn giới hạn vật lý của silicon.
Ở cấp độ vật lý, ống nano carbon không chỉ dẫn điện tốt hơn mà còn hứa hẹn hiệu suất vượt xa chất bán dẫn truyền thống. Nhưng thương mại hóa vật liệu này không dễ, bởi nó đòi hỏi kiểm soát cấu trúc ở cấp độ nguyên tử, vốn là rào cản lớn ngay cả với Intel, IBM hay Samsung. Nếu Huawei đi trước một bước, đó không chỉ là đòn đánh phủ đầu vào chuỗi cung ứng toàn cầu, mà còn là lời khẳng định rằng Trung Quốc có thể dẫn đầu một phần trong cuộc đua bán dẫn hậu-silicon.
Giữa bối cảnh cạnh tranh địa chính trị ngày càng gay gắt, mỗi bước tiến công nghệ của Huawei giờ đây không chỉ là thành tựu kỹ thuật, mà còn là tuyên ngôn chiến lược. Việc phát triển chip 3 nm không chỉ phục vụ sản phẩm – như smartphone hay laptop – mà còn là lời khẳng định rằng: Trung Quốc sẽ không chấp nhận bị bóp nghẹt trong thế giới do phương Tây thống trị về công nghệ.
Nếu con chip 3 nm đó thực sự ra đời vào năm sau, dù với sản lượng hạn chế, đó vẫn là một bước ngoặt. Bởi nó cho thấy rằng, trong cuộc chơi bán dẫn hiện đại, người bị ngăn cấm đôi khi lại là kẻ sáng tạo nhiều nhất.