Khánh Vân
Writer
Trước các lệnh cấm mới từ Mỹ nhắm vào công cụ thiết kế vi mạch (EDA), Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đã giới thiệu hệ thống QiMeng. Dù là một bước tiến chiến lược, các vi xử lý đầu tiên do AI này thiết kế mới chỉ có năng lực tương đương chip Intel 486 từ 36 năm trước.
Trong bối cảnh cuộc chiến công nghệ Mỹ - Trung tiếp tục leo thang, Trung Quốc đã giới thiệu một hệ thống thiết kế chip mới mang tên QiMeng. Hệ thống này tận dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để đẩy nhanh quá trình phát triển các vi mạch bán dẫn và giảm thiểu sự tham gia của con người, được xem là một lời đáp trả trực tiếp trước các lệnh cấm vận ngày càng siết chặt từ phía Hoa Kỳ.
Động thái này diễn ra ngay sau khi Mỹ được cho là đã tiếp tục áp đặt một lệnh cấm mới, lần này nhằm vào các công cụ EDA (Electronic Design Automation - Tự động hóa Thiết kế Điện tử) – một thành phần phần mềm tối quan trọng và không thể thiếu trong quá trình thiết kế các vi mạch phức tạp. Quyết định này được đánh giá là có thể khiến các công ty Trung Quốc như Xiaomi bị giới hạn ở tiến trình 3nm của TSMC, đồng thời làm tiêu tan hy vọng hiện thực hóa các dòng SoC 2nm do Trung Quốc tự lực phát triển.
Nhận ra rằng các quy định kiểm soát xuất khẩu bổ sung có thể sẽ tiếp tục được áp dụng trong tương lai, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) đã thành công trong việc giới thiệu hệ thống thiết kế chip tích hợp tự động QiMeng. Thuật ngữ QiMeng có nghĩa là 'khai sáng', và theo tờ South China Morning Post, các phòng thí nghiệm thuộc CAS đã chính thức giới thiệu hệ thống này.
Về cơ bản, QiMeng sử dụng các mô hình ngôn ngữ lớn (LLM) để tự động hóa một phần lớn quy trình thiết kế chip. Các giải pháp thiết kế do QiMeng tạo ra được cho là có thể đạt được hiệu suất và hiệu quả tương tự như những sản phẩm do các chuyên gia là con người phát triển trong nhiều tháng. Ví dụ, việc thiết kế một con chip cho xe tự lái có thể mất vài tuần đối với một nhóm kỹ sư trình độ cao, nhưng với một hệ thống tự động như QiMeng, thời gian này có thể được rút ngắn xuống chỉ còn vài ngày.
Cấu trúc của QiMeng bao gồm ba lớp. Đầu tiên là lớp nền: là một mô hình chip vi xử lý đã được chuyên biệt hóa theo từng lĩnh vực. Tiếp đên là lớp giữa: là một tác nhân thiết kế phần cứng - phần mềm (hardware-software co-design agent). Thứ ba là lớp trên cùng: là một tập hợp các ứng dụng chuyên dụng cho việc thiết kế chip.
Nhờ vào kiến trúc này, các nhà khoa học Trung Quốc đã thiết kế thành công hai bộ vi xử lý đầu tiên bằng QiMeng. Tuy nhiên, kết quả ban đầu cho thấy một thực tế còn nhiều thách thức. Với bộ vi xử lý đầu tiên, QiMeng-CPU-v1, có năng lực xử lý chỉ tương đương với con chip Intel 486, vốn đã ra đời cách đây hơn 36 năm. Còn bộ vi xử lý thứ hai, QiMeng-CPU-v2, có năng lực ngang với kiến trúc ARM Cortex-A53, một kiến trúc phổ biến trên các smartphone giá rẻ từ nhiều năm trước.
Theo một bài báo khoa học được công bố vào tuần trước và mã nguồn mở được đăng tải trên GitHub, hệ thống QiMeng vẫn đang gặp phải nhiều rào cản lớn, khiến nó chưa thể phát huy được tối đa tiềm năng của mình. Các rào cản này bao gồm việc thiếu các công nghệ chế tạo chip hiện đại, nguồn lực còn hạn chế, và một hệ sinh thái bán dẫn hỗ trợ chưa hoàn thiện.
Mục tiêu cuối cùng của QiMeng là tăng hiệu quả, giảm chi phí và rút ngắn chu kỳ phát triển chip. Song, Trung Quốc vẫn phải đối mặt với một thực tế phũ phàng là họ đang bị giới hạn bởi các công nghệ quang khắc đã lỗi thời, không thể tiếp cận các máy EUV tiên tiến nhất từ ASML (Hà Lan).
QiMeng không phải là nỗ lực duy nhất của Trung Quốc trong cuộc đua tự chủ công nghệ bán dẫn. Trước đó, SiCarrier, một đối tác quan trọng của Huawei, cũng đã từng công bố hàng loạt các thiết bị sản xuất chip tại triển lãm SEMICON, với tham vọng có thể cạnh tranh được với "gã khổng lồ" ASML. SiCarrier hiện đang trong quá trình kêu gọi một nguồn vốn lên tới 2,8 tỷ USD để có thể đẩy nhanh tiến độ thu hẹp khoảng cách công nghệ.
Về phần mình, Huawei cũng đã phát triển thành công các công cụ EDA cho tiến trình 14nm, một thành tựu giúp họ có thể sản xuất hàng loạt được con chip Kirin 9020 ở mức tiến trình 7nm (thông qua các kỹ thuật chế tạo phức tạp hơn).
Dù QiMeng là một bước tiến quan trọng về mặt phương pháp luận và chiến lược dài hạn, việc bơm những nguồn vốn khổng lồ vào hoạt động nghiên cứu và phát triển vẫn là điều kiện tiên quyết và bắt buộc đối với Trung Quốc nếu muốn duy trì năng lực cạnh tranh và thực sự bắt kịp với Mỹ trong cuộc chiến công nghệ đầy cam go này.
QiMeng: Lời đáp trả của Trung Quốc trước "đòn" cấm vận mới từ Mỹ
Trong bối cảnh cuộc chiến công nghệ Mỹ - Trung tiếp tục leo thang, Trung Quốc đã giới thiệu một hệ thống thiết kế chip mới mang tên QiMeng. Hệ thống này tận dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để đẩy nhanh quá trình phát triển các vi mạch bán dẫn và giảm thiểu sự tham gia của con người, được xem là một lời đáp trả trực tiếp trước các lệnh cấm vận ngày càng siết chặt từ phía Hoa Kỳ.
Động thái này diễn ra ngay sau khi Mỹ được cho là đã tiếp tục áp đặt một lệnh cấm mới, lần này nhằm vào các công cụ EDA (Electronic Design Automation - Tự động hóa Thiết kế Điện tử) – một thành phần phần mềm tối quan trọng và không thể thiếu trong quá trình thiết kế các vi mạch phức tạp. Quyết định này được đánh giá là có thể khiến các công ty Trung Quốc như Xiaomi bị giới hạn ở tiến trình 3nm của TSMC, đồng thời làm tiêu tan hy vọng hiện thực hóa các dòng SoC 2nm do Trung Quốc tự lực phát triển.
Nhận ra rằng các quy định kiểm soát xuất khẩu bổ sung có thể sẽ tiếp tục được áp dụng trong tương lai, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) đã thành công trong việc giới thiệu hệ thống thiết kế chip tích hợp tự động QiMeng. Thuật ngữ QiMeng có nghĩa là 'khai sáng', và theo tờ South China Morning Post, các phòng thí nghiệm thuộc CAS đã chính thức giới thiệu hệ thống này.
Dùng AI để thiết kế chip: tham vọng và thực tế
Về cơ bản, QiMeng sử dụng các mô hình ngôn ngữ lớn (LLM) để tự động hóa một phần lớn quy trình thiết kế chip. Các giải pháp thiết kế do QiMeng tạo ra được cho là có thể đạt được hiệu suất và hiệu quả tương tự như những sản phẩm do các chuyên gia là con người phát triển trong nhiều tháng. Ví dụ, việc thiết kế một con chip cho xe tự lái có thể mất vài tuần đối với một nhóm kỹ sư trình độ cao, nhưng với một hệ thống tự động như QiMeng, thời gian này có thể được rút ngắn xuống chỉ còn vài ngày.
Cấu trúc của QiMeng bao gồm ba lớp. Đầu tiên là lớp nền: là một mô hình chip vi xử lý đã được chuyên biệt hóa theo từng lĩnh vực. Tiếp đên là lớp giữa: là một tác nhân thiết kế phần cứng - phần mềm (hardware-software co-design agent). Thứ ba là lớp trên cùng: là một tập hợp các ứng dụng chuyên dụng cho việc thiết kế chip.
Nhờ vào kiến trúc này, các nhà khoa học Trung Quốc đã thiết kế thành công hai bộ vi xử lý đầu tiên bằng QiMeng. Tuy nhiên, kết quả ban đầu cho thấy một thực tế còn nhiều thách thức. Với bộ vi xử lý đầu tiên, QiMeng-CPU-v1, có năng lực xử lý chỉ tương đương với con chip Intel 486, vốn đã ra đời cách đây hơn 36 năm. Còn bộ vi xử lý thứ hai, QiMeng-CPU-v2, có năng lực ngang với kiến trúc ARM Cortex-A53, một kiến trúc phổ biến trên các smartphone giá rẻ từ nhiều năm trước.
Những rào cản "khó nhằn"
Theo một bài báo khoa học được công bố vào tuần trước và mã nguồn mở được đăng tải trên GitHub, hệ thống QiMeng vẫn đang gặp phải nhiều rào cản lớn, khiến nó chưa thể phát huy được tối đa tiềm năng của mình. Các rào cản này bao gồm việc thiếu các công nghệ chế tạo chip hiện đại, nguồn lực còn hạn chế, và một hệ sinh thái bán dẫn hỗ trợ chưa hoàn thiện.
Mục tiêu cuối cùng của QiMeng là tăng hiệu quả, giảm chi phí và rút ngắn chu kỳ phát triển chip. Song, Trung Quốc vẫn phải đối mặt với một thực tế phũ phàng là họ đang bị giới hạn bởi các công nghệ quang khắc đã lỗi thời, không thể tiếp cận các máy EUV tiên tiến nhất từ ASML (Hà Lan).
Bối cảnh cuộc đua tự chủ công nghệ của Trung Quốc
QiMeng không phải là nỗ lực duy nhất của Trung Quốc trong cuộc đua tự chủ công nghệ bán dẫn. Trước đó, SiCarrier, một đối tác quan trọng của Huawei, cũng đã từng công bố hàng loạt các thiết bị sản xuất chip tại triển lãm SEMICON, với tham vọng có thể cạnh tranh được với "gã khổng lồ" ASML. SiCarrier hiện đang trong quá trình kêu gọi một nguồn vốn lên tới 2,8 tỷ USD để có thể đẩy nhanh tiến độ thu hẹp khoảng cách công nghệ.
Về phần mình, Huawei cũng đã phát triển thành công các công cụ EDA cho tiến trình 14nm, một thành tựu giúp họ có thể sản xuất hàng loạt được con chip Kirin 9020 ở mức tiến trình 7nm (thông qua các kỹ thuật chế tạo phức tạp hơn).
Dù QiMeng là một bước tiến quan trọng về mặt phương pháp luận và chiến lược dài hạn, việc bơm những nguồn vốn khổng lồ vào hoạt động nghiên cứu và phát triển vẫn là điều kiện tiên quyết và bắt buộc đối với Trung Quốc nếu muốn duy trì năng lực cạnh tranh và thực sự bắt kịp với Mỹ trong cuộc chiến công nghệ đầy cam go này.
