Những thách thức mới đối với ngành sản xuất chip tiên tiến của Trung Quốc

Một trong những vấn đề công nghệ được quan tâm trong suốt năm 2023 là việc gã khổng lồ công nghệ Trung Quốc Huawei ra mắt Mate 60, điện thoại thông minh có kết nối 5G và chip tiên tiến hàng đầu sử dụng quy trình 7 nanomet (nm). Việc ra mắt điện thoại mới, bất chấp hàng loạt những khó khăn, trở ngại đến từ phía Mỹ cho thấy những nỗ lực đáng kể của Huawei nói riêng và ngành công nghiệp bán dẫn của Trung Quốc nói chung.

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 chất bán dẫn. 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.

Sự kiện ra mắt Huawei Mate 60 nhanh chóng tạo sự thu hút đối với giới công nghệ toàn cầu. Mới đây, 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.

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. Nhiều quốc gia khác cũng đã áp dụng những hạn chế tương tự ngay sau đó, bao gồm Hà Lan - quê hương của ASML, một công ty sản xuất máy in thạch bản cực tím (EUV), một công cụ quan trọng trong việc chế tạo các con chip tiên tiến nhất trên quy mô lớn và tiết kiệm chi phí. Thậm chí, Hà Lan còn hạn chế xuất khẩu cả những máy in thạch bản kém tiên tiến hơn .
Các chuyên gia cho rằng nếu không có các công cụ EUV, SMIC sẽ gặp khó khăn trong việc tạo ra các con 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 nói với CNBC 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.

“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. Vì vậy, hiện tại, SMIC có thể tiếp tục cải thiện khả năng và sản lượng ở quy trình 7 nm và sắp tới là 5 nm, cho một số ít khách hàng, chủ yếu là Huawei”, Paul Triolo, một đối tác liên kết tại công ty tư vấn Albright Stonebridge cho biết.

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.

Pranay Kotasthane, chủ tịch chương trình địa chính trị công nghệ cao tại Viện Takshashila, nói với CNBC 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 một máy ASML EUV.

“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. Chi phí sẽ tiếp tục tăng cao hơn theo mỗi thế hệ chip tiếp theo, trừ khi Trung Quốc tìm ra giải pháp thay thế chính cho EUV”, Kotasthane cho biết qua email.