Phân tích về công nghệ bán dẫn hiện tại của Trung Quốc cho thấy quốc gia này đang chậm hơn 3 năm so với công ty dẫn đầu ngành là TSMC, chứng tỏ những hạn chế trong nỗ lực ngăn chặn sự phát triển chip tiên tiến từ Trung Quốc của Mỹ.
Hiroharu Shimizu, Tổng giám đốc điều hành của TechanaLye có trụ sở ở Tokyo, công ty nghiên cứu về chất bán dẫn tháo rời 100 thiết bị điện tử mỗi năm, đã chia sẻ với hãng tin Nikkei về khả năng bán dẫn của Trung Quốc.
Shimizu đã trình bày sơ đồ mạch bán dẫn của hai bộ vi xử lý, bộ não của điện thoại thông minh: một là chip Kirin 9010 trong điện thoại Pura 70 Pro của Huawei Technologies ra mắt vào tháng 4/2024 và một là Kirin 9000 trong điện thoại thông minh Huawei hàng đầu ra mắt năm 2021.
Kirin 9010 là vi xử lý điện thoại đời mới được thiết kế bởi công ty con của Huawei là HiSilicon và được sản xuất hàng loạt trên tiến trình 7nm bởi nhà sản xuất chip theo hợp đồng lớn của Trung Quốc là Semiconductor Manufacturing International Corp (SMIC). Chip Kirin 9000 của điện thoại năm 2021 cũng do HiSilicon thiết kế nhưng được TSMC sản xuất hàng loạt trên tiến trình 5nm.
SMIC, công ty bị Mỹ ngăn chặn tiếp cận các công nghệ chip tiên tiến, có khả năng sản xuất chip 7 nanomet. TSMC đã sản xuất Kirin 9000 trên tiến trình 5 nm cho Huawei sử dụng trên điện thoại của hãng từ 2021.
Nhìn chung, kích thước nanomet càng nhỏ thì hiệu suất càng cao và chip càng nhỏ. Tuy nhiên, chip sản xuất hàng loạt 7 nm của SMIC có kích thước 118,4 mm vuông, trong khi chip 5 nm của TSMC có kích thước 107,8 mm vuông. Hai chip có diện tích và mức hiệu suất tương đương nhau.
Chip Kirin 9000 của TSMC (bên trái) và chip Kirin 9010 của SMIC được đánh giá có hiệu suất gần như tương đương nhau. (ảnh TechanaLye).
Mặc dù vẫn tồn tại sự khác biệt về năng suất, nhưng khả năng của SMIC đang tiến gần đến mức chỉ chậm hơn TSMC 3 năm nếu chỉ dựa trên hiệu suất của các chip đã được xuất xưởng. Khả năng thiết kế của HiSilicon cũng đã được cải thiện, thể hiện qua khả năng sản xuất chip có hiệu suất tương đương với các sản phẩm 5 nm của TSMC.
Mẫu điện thoại Pura 70 Pro của Huawei được trang bị tổng cộng 37 chất bán dẫn hỗ trợ chức năng bộ nhớ, cảm biến, camera, nguồn điện và hiển thị. Trong số đó, 14 chất bán dẫn từ HiSilicon, 18 chất bán dẫn từ các nhà sản xuất Trung Quốc khác và chỉ có 5 chất bán dẫn từ các nhà sản xuất nước ngoài, bao gồm SK Hynix của Hàn Quốc cung cấp DRAM và Bosch của Đức cung cấp cảm biến chuyển động. Khoảng 86% chip của điện thoại Pura 70 Pro được sản xuất tại Trung Quốc.
"Trên thực tế, chất bán dẫn duy nhất phải tuân theo các quy định của Mỹ là chip máy chủ tiên tiến dành cho trí tuệ nhân tạo và các ứng dụng khác", Shimizu cho biết. "Miễn là các chip không gây ra mối đe dọa quân sự, Mỹ có thể sẽ cho phép phát triển chúng".
Theo nhóm công nghiệp SEMI, các công ty Trung Quốc đã mua 34,4% thiết bị sản xuất chip toàn cầu vào năm 2023, gần gấp đôi con số của Hàn Quốc và Đài Loan. Quốc gia này đang mở rộng năng lực sản xuất hàng loạt bằng cách tập trung vào các thiết bị không bị hạn chế xuất khẩu đối với các công nghệ tiên tiến.
Với xu hướng này, thực tế là chip 7 nm của SMIC hiện đang cạnh tranh với chip 5 nm của TSMC về khả năng xử lý có thể có tác động lớn đến ngành công nghiệp. TSMC cũng phải đối mặt với những rào cản ngày càng tăng để đi trước các đối thủ Trung Quốc về mặt công nghệ khi việc thu nhỏ mạch ngày càng trở nên khó khăn.
"Cho đến nay, các quy định của Mỹ chỉ làm chậm một chút quá trình đổi mới của Trung Quốc, đồng thời thúc đẩy ngành công nghiệp chip Trung Quốc nỗ lực thúc đẩy sản xuất trong nước", Shimizu cho biết.
Hiroharu Shimizu, Tổng giám đốc điều hành của TechanaLye có trụ sở ở Tokyo, công ty nghiên cứu về chất bán dẫn tháo rời 100 thiết bị điện tử mỗi năm, đã chia sẻ với hãng tin Nikkei về khả năng bán dẫn của Trung Quốc.
Shimizu đã trình bày sơ đồ mạch bán dẫn của hai bộ vi xử lý, bộ não của điện thoại thông minh: một là chip Kirin 9010 trong điện thoại Pura 70 Pro của Huawei Technologies ra mắt vào tháng 4/2024 và một là Kirin 9000 trong điện thoại thông minh Huawei hàng đầu ra mắt năm 2021.
Kirin 9010 là vi xử lý điện thoại đời mới được thiết kế bởi công ty con của Huawei là HiSilicon và được sản xuất hàng loạt trên tiến trình 7nm bởi nhà sản xuất chip theo hợp đồng lớn của Trung Quốc là Semiconductor Manufacturing International Corp (SMIC). Chip Kirin 9000 của điện thoại năm 2021 cũng do HiSilicon thiết kế nhưng được TSMC sản xuất hàng loạt trên tiến trình 5nm.
SMIC, công ty bị Mỹ ngăn chặn tiếp cận các công nghệ chip tiên tiến, có khả năng sản xuất chip 7 nanomet. TSMC đã sản xuất Kirin 9000 trên tiến trình 5 nm cho Huawei sử dụng trên điện thoại của hãng từ 2021.
Nhìn chung, kích thước nanomet càng nhỏ thì hiệu suất càng cao và chip càng nhỏ. Tuy nhiên, chip sản xuất hàng loạt 7 nm của SMIC có kích thước 118,4 mm vuông, trong khi chip 5 nm của TSMC có kích thước 107,8 mm vuông. Hai chip có diện tích và mức hiệu suất tương đương nhau.
Chip Kirin 9000 của TSMC (bên trái) và chip Kirin 9010 của SMIC được đánh giá có hiệu suất gần như tương đương nhau. (ảnh TechanaLye).
Mặc dù vẫn tồn tại sự khác biệt về năng suất, nhưng khả năng của SMIC đang tiến gần đến mức chỉ chậm hơn TSMC 3 năm nếu chỉ dựa trên hiệu suất của các chip đã được xuất xưởng. Khả năng thiết kế của HiSilicon cũng đã được cải thiện, thể hiện qua khả năng sản xuất chip có hiệu suất tương đương với các sản phẩm 5 nm của TSMC.
Mẫu điện thoại Pura 70 Pro của Huawei được trang bị tổng cộng 37 chất bán dẫn hỗ trợ chức năng bộ nhớ, cảm biến, camera, nguồn điện và hiển thị. Trong số đó, 14 chất bán dẫn từ HiSilicon, 18 chất bán dẫn từ các nhà sản xuất Trung Quốc khác và chỉ có 5 chất bán dẫn từ các nhà sản xuất nước ngoài, bao gồm SK Hynix của Hàn Quốc cung cấp DRAM và Bosch của Đức cung cấp cảm biến chuyển động. Khoảng 86% chip của điện thoại Pura 70 Pro được sản xuất tại Trung Quốc.
"Trên thực tế, chất bán dẫn duy nhất phải tuân theo các quy định của Mỹ là chip máy chủ tiên tiến dành cho trí tuệ nhân tạo và các ứng dụng khác", Shimizu cho biết. "Miễn là các chip không gây ra mối đe dọa quân sự, Mỹ có thể sẽ cho phép phát triển chúng".
Theo nhóm công nghiệp SEMI, các công ty Trung Quốc đã mua 34,4% thiết bị sản xuất chip toàn cầu vào năm 2023, gần gấp đôi con số của Hàn Quốc và Đài Loan. Quốc gia này đang mở rộng năng lực sản xuất hàng loạt bằng cách tập trung vào các thiết bị không bị hạn chế xuất khẩu đối với các công nghệ tiên tiến.
Với xu hướng này, thực tế là chip 7 nm của SMIC hiện đang cạnh tranh với chip 5 nm của TSMC về khả năng xử lý có thể có tác động lớn đến ngành công nghiệp. TSMC cũng phải đối mặt với những rào cản ngày càng tăng để đi trước các đối thủ Trung Quốc về mặt công nghệ khi việc thu nhỏ mạch ngày càng trở nên khó khăn.
"Cho đến nay, các quy định của Mỹ chỉ làm chậm một chút quá trình đổi mới của Trung Quốc, đồng thời thúc đẩy ngành công nghiệp chip Trung Quốc nỗ lực thúc đẩy sản xuất trong nước", Shimizu cho biết.
