Trung Quốc 'chơi tất tay' với Mỹ trong canh bạc chip tiên tiến

Cuộc cạnh tranh giữa Trung Quốc và Mỹ trong lĩnh vực chip tiên tiến sẽ ngày càng nóng bỏng

Mục tiêu tối thượng của chiến dịch này là tạo ra "nguồn máu" nuôi sống hệ sinh thái trí tuệ nhân tạo (AI) nội địa, bất chấp những gọng kìm kiểm soát xuất khẩu ngày càng siết chặt từ Washington. Những cái tên sừng sỏ như SMIC, Hua Hong Semiconductor và một mạng lưới các công ty liên kết với Huawei đang âm thầm mở rộng hoặc khởi động dây chuyền sản xuất trên các tiến trình công nghệ tối tân nhất mà quốc gia này có thể tiếp cận – bao gồm cấp độ hiệu năng tương đương 7nm và thậm chí là 5nm. Đây không chỉ là một nỗ lực kinh tế, mà là một mệnh lệnh sinh tồn nhằm phá vỡ thế độc quyền công nghệ của phương Tây trong kỷ nguyên AI.

Khi SMIC, Hua Hong và Huawei cùng chung chiến hào

Trong thế giới sản xuất chip, quy luật nanomet (nm) là thước đo của quyền lực: số càng nhỏ, chip càng tiên tiến, mạnh mẽ và tiết kiệm điện năng. Hiện nay, đỉnh cao công nghệ thế giới thuộc về các dòng chip 3nm đã được sản xuất đại trà, và TSMC đang rục rịch tiến tới kỷ nguyên 2nm. Trong khi đó, các dòng chip từ 10nm, 7nm trở xuống được xếp vào hàng "nút thắt tiên tiến", một lãnh địa mà chỉ vài cái tên trên toàn cầu đủ sức đặt chân tới. Chính tại ranh giới này, Trung Quốc đang dồn toàn lực để bứt phá.

Đứng mũi chịu sào trong chiến dịch này là SMIC (Semiconductor Manufacturing International Co.), nhà sản xuất chip theo hợp đồng lớn nhất Trung Quốc. Dù bị liệt vào "Danh sách Thực thể" (Entity List) – danh sách đen thương mại của Mỹ – và bị cắt đứt nguồn tiếp cận với các máy quang khắc cực tím (EUV) tối tân của ASML, SMIC vẫn tìm ra cách lách qua khe cửa hẹp. Các nguồn tin thân cận tiết lộ với Nikkei Asia rằng công ty này đã sử dụng các thiết bị kém tiên tiến hơn (như máy DUV) để chế tạo thành công các dòng chip được mô tả là "giống 7nm" (7-nm-like) tại Thượng Hải.

Không dừng lại ở đó, tham vọng của SMIC còn vươn xa hơn. Đồng Giám đốc điều hành Lương Mạnh Tùng (Liang Mong-Song), một huyền thoại trong ngành bán dẫn, đang trực tiếp chỉ đạo việc nhân rộng quy trình này tại các nhà máy ở Bắc Kinh. Quan trọng hơn, SMIC đang âm thầm phát triển công nghệ sản xuất thế hệ tiếp theo mà giới chuyên môn gọi là "giống 5nm" (5-nm-like). Minh chứng rõ nhất cho năng lực này là sự xuất hiện của bộ vi xử lý di động Kirin 9030 và các chipset Ascend mới nhất dành cho tính toán AI của Huawei. Chúng được xây dựng trên tiến trình mà SMIC gọi là "N+3" – một phiên bản cường hóa của nút 7nm nhưng mang lại hiệu năng tiệm cận với công nghệ 5nm. Dù đạt được những bước tiến ngoạn mục, SMIC vẫn giữ thái độ cực kỳ kín tiếng, không bao giờ công khai mô tả các nhà máy của mình là "tiên tiến" để tránh sự chú ý không cần thiết từ các cơ quan quản lý phương Tây.

Tuy nhiên, SMIC không đơn độc trong cuộc chiến này. Hua Hong Semiconductor, nhà sản xuất chip lớn thứ hai Trung Quốc vốn trước đây chỉ trung thành với các dòng chip trưởng thành (legacy chips) và công nghệ cũ, nay cũng đã buộc phải "tham chiến". Dưới sức ép và yêu cầu từ chính quyền trung ương lẫn địa phương, Hua Hong đang chuyển mình để tham gia vào chuỗi cung ứng chip tiên tiến. Đáng chú ý, Huawei – gã khổng lồ công nghệ đang hồi sinh mạnh mẽ – đã cử đội ngũ kỹ thuật sang hỗ trợ trực tiếp cho Hua Hong.

Mạng lưới này còn mở rộng xuống phía Nam Trung Quốc với sự tham gia của các công ty liên kết với Huawei. PengXinWei đã trở thành căn cứ R&D trọng yếu cho các dây chuyền sản xuất thử nghiệm của Huawei. Một cái tên mới nổi khác là Dongguan Guangmao Technologies, dù mới thành lập cuối năm 2023 nhưng dưới sự bảo trợ của chính quyền Đông Quan và Huawei, đã đặt mục tiêu sản xuất các dòng chip tiên tiến hơn 10nm.

Ngay cả JHICC, một nhà sản xuất chip nhớ từng bị Mỹ trừng phạt và tưởng chừng đã sụp đổ, nay lại hồi sinh với vai trò là căn cứ thử nghiệm các thiết bị và vật liệu chế tạo chip nội địa. Có thể thấy, Huawei đang đóng vai trò "nhạc trưởng", điều phối việc tăng sản lượng trên diện rộng, từ chip xử lý tiên tiến đến các linh kiện nguồn quan trọng, nhằm xây dựng một hệ sinh thái trung tâm dữ liệu AI hoàn chỉnh, không phụ thuộc vào bên ngoài.

Tham vọng 500.000 wafer và bàn tay điều phối của nhà nước

Động lực đằng sau sự dịch chuyển công nghệ quyết liệt này là cơn khát chip AI đang thiêu đốt thị trường nội địa Trung Quốc. Khi Nvidia bị hạn chế bán các dòng chip mạnh nhất cho Bắc Kinh, một khoảng trống khổng lồ đã lộ ra, và các công ty Trung Quốc đang chạy đua để lấp đầy nó.

Theo các nguồn tin, Trung Quốc đặt mục tiêu tăng sản lượng chip tương đối tiên tiến từ mức dưới 20.000 tấm wafer (bánh liếp) hiện nay lên 100.000 tấm chỉ trong vòng một đến hai năm tới. Nhưng đó chỉ là bước khởi đầu. Một nguồn tin tiết lộ mục tiêu dài hạn còn táo bạo hơn nhiều: bổ sung thêm công suất 500.000 tấm wafer vào năm 2030. Đây là những con số biết nói, cho thấy quy mô của một cuộc "tổng động viên" công nghiệp nhằm tự chủ nguồn cung.

Vai trò của chính phủ Trung Quốc trong chiến lược này là tối quan trọng và mang tính mệnh lệnh. Bắc Kinh không để thị trường tự do hoàn toàn quyết định; thay vào đó, họ trực tiếp quản lý và phân bổ năng lực sản xuất chip tiên tiến. Chính quyền xác định rõ nhà phát triển chip nào được ưu tiên nhận bao nhiêu công suất từ các nhà máy. Trong danh sách ưu tiên này, Huawei vẫn là cái tên đứng đầu bảng, nhận được sự hỗ trợ lớn nhất về năng lực sản xuất nội địa. Tiếp theo sau là các tên tuổi sừng sỏ khác như Cambricon Technologies, T-head của Alibaba, Sugon Information, và các nhà phát triển AI mới nổi như Moore Threads và MetaX.

Sự can thiệp này đã tạo ra một sự thay đổi cấu trúc trong ngành công nghiệp bán dẫn Trung Quốc. Một giám đốc điều hành của nhà phát triển chip Trung Quốc chia sẻ: "Giờ đây, tất cả các nhà phát triển chip Trung Quốc đều đã quay sang các đối tác sản xuất trong nước. Điều này hoàn toàn khác so với trước đây, khi đối tác mặc định của họ là TSMC hoặc Samsung. Họ hiểu rằng cách tiếp cận cũ không còn khả thi trong dài hạn nữa".

Sự chuyển dịch này mang lại cơ hội vàng cho các nhà máy đúc chip nội địa. SMIC đã vươn lên trở thành nhà sản xuất chip theo hợp đồng lớn thứ ba thế giới, chỉ sau TSMC và Samsung. Hua Hong Semiconductor cũng đang thu hẹp khoảng cách về giá trị thị trường với GlobalFoundries của Mỹ và UMC của Đài Loan.

Kết quả của sự đầu tư này đang dần hiện rõ qua các con số tài chính và thị phần. Huawei dự kiến sẽ tung ra các dòng chipset Ascend 950 PR và Ascend 950DT vào năm 2026. Trong năm 2024, thị phần chip AI của Huawei tại Trung Quốc đã đạt khoảng 23%, đứng thứ hai chỉ sau Nvidia (66%). Cambricon, một nhà phát triển chip AI khác, đã báo cáo lợi nhuận ròng hàng năm đầu tiên vào năm ngoái sau giai đoạn tăng trưởng doanh thu bùng nổ, đồng thời tuyên bố đã làm chủ các công nghệ cốt lõi cho thiết kế chip 7nm.

Hygon Information Technology cũng nổi lên như một giải pháp thay thế hàng đầu cho chip A100 của Nvidia với doanh thu chip AI tăng 45% trong ba quý đầu năm 2025. Các báo cáo cho thấy CPU nội địa đã chiếm hơn 60% hoạt động mua sắm trong chương trình Xinchuang (đổi mới ứng dụng CNTT) của chính phủ, một minh chứng cho thấy chiến lược "người Trung Quốc dùng hàng Trung Quốc" đang phát huy tác dụng.

Rào cản thực tại: Nút thắt thiết bị và con đường dài phía trước

Dù bức tranh tổng thể tràn ngập sắc màu lạc quan của ý chí tự cường, thực tế vẫn còn đó những mảng tối và thách thức kỹ thuật khổng lồ mà tiền bạc hay mệnh lệnh hành chính chưa thể giải quyết một sớm một chiều. Năng lực sản xuất chip tiên tiến không đủ đáp ứng nhu cầu vẫn là "gót chân Achilles" của Trung Quốc trong tham vọng xây dựng hệ sinh thái AI cạnh tranh với Mỹ.

Donnie Teng, chuyên gia phân tích chip tại Nomura Securities, nhận định: "Suy cho cùng, việc các nhà phát triển chip AI Trung Quốc có thể tiếp tục phát triển và trở nên cạnh tranh hơn hay không phụ thuộc hoàn toàn vào khả năng tiếp cận sản xuất chip tiên tiến trong nước. Tương lai của họ gắn chặt với hiệu quả hỗ trợ của các nhà sản xuất chip nội địa".

Vấn đề cốt lõi nằm ở trang thiết bị. Dù Trung Quốc đã đạt được những tiến bộ nhất định trong việc xây dựng ngành công nghiệp công cụ sản xuất chip của riêng mình, nhưng khoảng cách với thế giới vẫn còn rất xa. Các máy móc nước ngoài vẫn vượt trội hơn hẳn so với các lựa chọn thay thế trong nước về hiệu suất và độ ổn định. Việc thiếu hụt các công cụ quang khắc EUV và các máy quang khắc nhúng tiên tiến nhất vẫn là rào cản lớn nhất. Để sản xuất chip 7nm hay 5nm mà không có EUV, SMIC phải sử dụng kỹ thuật phơi sáng đa lớp (multi-patterning) trên các máy DUV cũ hơn. Quy trình này phức tạp hơn, tốn kém hơn và có tỷ lệ lỗi (yield rate) cao hơn nhiều so với việc dùng EUV.

"Bất chấp tham vọng của các nhà sản xuất chip Trung Quốc, rất khó để một bước lên trời. Việc mở rộng và tăng tốc sản xuất nhanh chóng vẫn đầy thách thức khi còn quá nhiều hạn chế về thiết bị," một giám đốc điều hành của nhà sản xuất thiết bị chip nước ngoài cung cấp cho SMIC nhận định.

Tuy nhiên, Trung Quốc cũng đang nhìn thấy những tia hy vọng từ sự chững lại của Định luật Moore. Khi tốc độ thu nhỏ bóng bán dẫn chậm lại trên toàn cầu, và ngành công nghiệp chuyển trọng tâm sang công nghệ đóng gói chip tiên tiến (advanced packaging), Trung Quốc có thêm cơ hội để bắt kịp. Bắc Kinh đang tăng tốc nỗ lực chế tạo các công cụ quang khắc riêng, và các nhà sản xuất chip cũng đang ưu tiên sử dụng thiết bị nội địa bất cứ khi nào có thể.

Mark Li, chuyên gia phân tích bán dẫn kỳ cựu tại Bernstein Research, qua kiểm tra chuỗi cung ứng, xác nhận rằng các nhà sản xuất chip hàng đầu Trung Quốc đang ở chế độ "mở rộng", đẩy mạnh sản xuất nội địa và tiến sâu hơn vào các nút sản xuất tương đối tiên tiến. Ông nhận xét: "Sau nhiều năm học hỏi và cải tiến, ngành thiết bị bán dẫn nội địa của Trung Quốc đã đạt được những tiến bộ đáng kể, ngoại trừ lĩnh vực quang khắc, đặc biệt là các hệ thống EUV tiên tiến. Nhìn chung, ngành thiết bị chip và sản xuất chip logic của Trung Quốc vẫn còn dư địa để phát triển".

Cho dù khó có thể ngay lập tức đe dọa vị thế toàn cầu của TSMC hay Samsung, và khó có thể đáp ứng toàn bộ nhu cầu nội địa trong ngắn hạn, nhưng nỗ lực của Trung Quốc là không thể xem thường. Việc Mỹ siết chặt cấm vận, nghịch lý thay, lại đang tạo ra một "thời cơ vàng" và động lực chưa từng có để Trung Quốc xây dựng một hệ sinh thái bán dẫn độc lập, kiên cường và ngày càng hoàn thiện. Cuộc đua này không phải là cuộc đua nước rút, mà là một cuộc hành quân đường dài, nơi sức bền và khả năng thích ứng sẽ quyết định kẻ chiến thắng.

Bùi Tú