Trung Quốc sản xuất chip công nghệ 7nm, Mỹ nên ‘cảnh giác’?

Sau nhiều thập kỷ đi sau trong lĩnh vực chế tạo chip, Công ty cổ phần quốc tế sản xuất chất bán dẫn (SMIC) của Trung Quốc dường như đã lặng lẽ tiến lên trong lĩnh vực đòi hỏi công nghệ cao này.

Thông tin bất ngờ không đến từ các tuyên bố của SMIC mà từ một số nhà phân tích Mỹ tại Techinsights (chuyên cung cấp dịch vụ phân tích liên quan đến chất bán dẫn và các dịch vụ về sở hữu trí tuệ cho các công ty công nghệ). Họ đã mua một con chip SMIC và tiến hành mổ xẻ nó. Thiết kế của chip 7 nm do Trung Quốc chế tạo đã làm các chuyên gia Techinsights ngạc nhiên.

Theo báo cáo của TechInsights, con chip 7 nm do SMIC chế tạo đã được sử dụng cho một loại mạch tích hợp chuyên để khai thác tiền số bitcoin (IC) do công ty công nghệ MinerVa sản xuất. Bản thân MinerVa dù đăng ký kinh doanh ở Canada nhưng lại có trụ sở chính tại Trung Quốc. Điều này làm dấy lên nhiều bình luận rằng các lệnh trừng phạt của Mỹ thất bại trong việc ngăn chặn bước tiến công nghệ bán dẫn Trung Quốc.

(Ảnh minh họa)

“Mục tiêu” của lệnh trừng phạt

MinerVA tuyên bố rằng chip MinerVa7 của họ là "một trong những con chip có giá trị tốt nhất" để khai thác bitcoin và "sử dụng công nghệ mới nhất để đảm bảo hiệu năng, chất lượng và độ tin cậy của chip”.

Theo Asia Times, SMIC hiện là công ty sản xuất sản phẩm bán dẫn lớn nhất Trung Quốc và dĩ nhiên họ luôn nằm trong "danh sách đen" trong các lệnh trừng phạt công nghệ từ Mỹ, nhằm hạn chế Trung Quốc tiếp cận công nghệ chip tiên tiến cũng như năng lực sản xuất dòng sản phẩm này.

Theo TechInsights, những nỗ lực của SMIC trong việc đưa công nghệ 7 nm vào sản xuất là một thành công “vừa phải”. Báo cáo ghi nhận những điểm tương đồng trong công nghệ của SMIC với công nghệ 7 nm của công ty sản xuất chất bán dẫn Đài Loan (TSMC), và cho rằng thiết kế tổng thể cả hệ thống trên chip (SoC) của SMIC dường như chỉ có các đặc điểm logic mà không có đặc điểm về bộ nhớ như các sản phẩm của TSMC hoặc Samsung.

Nguyên do của điều này có thể vì “các thiết bị đào bitcoin có yêu cầu RAM (bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên) hạn chế”, báo cáo cho biết.

TechInsights cũng chỉ ra rằng việc sử dụng kỹ thuật in thạch bản (hay quang khắc) cực tím sâu deep ultra-violet (DUV) khiến quy trình sản xuất chip của SMIC trở nên phức tạp và tốn kém hơn, có thể dẫn đến năng suất thấp hơn so với quy trình dựa trên kỹ thuật in thạch bản siêu cực tím extreme ultra-violet (EUV) hiện đang được TSMC và Samsung sử dụng.

Nhưng SMIC không có lựa chọn nào khác. Họ phải sử dụng DUV vì bộ thương mại Mỹ đã đưa công ty này vào “danh sách thực thể hạn chế” hồi tháng 12/2020. Các công ty và cá nhân trong danh sách “sẽ coi như bị từ chối cung cấp các thành phần cần để sản xuất chất bán dẫn ở công nghệ tiên tiến - 10 nanomet trở xuống - nhằm ngăn cản công nghệ này tạo điều kiện cho cho nỗ lực phát triển công nghệ lưỡng dụng, hợp nhất quân-dân sự của Trung Quốc”.

Danh sách thực thể nhằm hạn chế hoạt động thương mại của các công ty Mỹ với các pháp nhân nước ngoài – bao gồm cá nhân, tập đoàn, chính phủ - mà không có giấy phép từ Bộ thương mại Mỹ. Trên thực tế, điều này có nghĩa là cấm các công ty bán thiết bị in thạch bản EUV cho SMIC và các nhà sản xuất chất bán dẫn khác của Trung Quốc. Việc bán các loại thiết bị khác vẫn được phép.

Truy về nguồn gốc, công ty ASML của Hà Lan độc quyền việc sản xuất thiết bị EUV, nhưng quy trình này sử dụng công nghệ nguồn sáng của công ty Mỹ Cymer. ASML đã mua lại công nghệ vào năm 2013. Chính phủ Hà Lan cho đến nay ủng hộ các lệnh trừng phạt.

Nhìn chung, các biện pháp trừng phạt của Mỹ có thể ngăn SMIC nâng cấp từ DUV lên EUV, nhưng không ngăn SMIC phát triển công nghệ từ 10 nm trở xuống. Do đó, chính phủ Mỹ đang tìm cách cấm bán thiết bị in thạch bản DUV cho SMIC.

Mỹ đang thúc giục các nhà sản xuất công cụ in thạch bản ngừng bán cho Trung Quốc. (Ảnh minh họa: Facebook)

Mỹ cần cảnh giác?

Báo cáo của TechInsights gây nhiều tranh cãi nhưng thông điệp cơ bản của nó là SMIC có thể đã vượt qua ranh giới do chính phủ Mỹ vạch ra.

Hơn một năm trước, ComputeNorth - một nhà cung cấp tiền điện tử, blockchain của Mỹ có trụ sở tại Minnesota - đã báo cáo rằng: “Dù trước đây chỉ dành riêng cho các khách hàng tư nhân, MinerVa MV7 Pro hiện đang trở nên dễ tiếp cận trên quy mô toàn cầu với tư cách là một trong những công cụ khai thác bitcoin hiệu suất cao mới nhất và phổ biến nhất trên thị trường hiện nay. MV7 sử dụng chip SMIC 7nm mới nhất có triển vọng đầy hứa hẹn, nhưng về hiệu quả khai thác và hiệu suất lâu dài vẫn cần tìm hiểu thêm”.

7-nm là giới hạn thực tế của in DUV: Quy trình 5 nm và 3 nm do TSMC và Samsung phát triển sẽ phải sử dụng EUV.

Tuy nhiên, một khả năng khác là gần đây chính phủ Mỹ đã không cố gắng hoặc không thể áp đặt lệnh cấm bán thiết bị DUV cho Trung Quốc, vì điều này sẽ làm tổn thương các công ty như ASML – khi họ buộc phải từ bỏ một thị trường rộng lớn và đang phát triển nhanh chóng.

Lệnh cấm cũng có thể ảnh hưởng đến các nhà cung cấp như Nikon hay các nhà sản xuất hàng đầu của Mỹ - Applied Materials, Lam Research và KLA.

Trong khi các lệnh trừng phạt của Mỹ nhắm vào những công nghệ hàng đầu, SMIC đã xây dựng được một doanh nghiệp phục vụ phần lớn thị trường chất bán dẫn. Được thành lập vào năm 2000, công ty hiện đứng thứ 5 trên thế giới về doanh thu từ sản phẩm bán dẫn sau TSMC, Samsung Foundry, UMC và Global Foundries.

SMIC là công ty nhỏ nhất trong số các công ty sản xuất bán dẫn hạng trung. Dữ liệu từ Gartner cho thấy tính đến năm 2021, TSMC lớn hơn SMIC 10 lần, Samsung Foundry lớn hơn 1,6 lần và Global Foundries lớn hơn 21%. 

SMIC sản xuất nhiều loại sản phẩm cho khách hàng của mình, bao gồm IC nguồn, bộ vi xử lý, cảm biến hình ảnh, thiết bị tần số vô tuyến và các thiết bị khác được sử dụng trong truyền thông không dây. Vào năm 2021, 64% doanh số SMIC là ở Trung Quốc, 22% ở Bắc Mỹ và 14% ở khu vực Âu-Á.

SMIC cũng vận hành các nhà máy sản xuất các tấm vi mạch (wafer) 200mm và 300mm ở Thượng Hải, Bắc Kinh, Thiên Tân và Thâm Quyến, và đang xây dựng 3 nhà máy 300mm mới. Dịch vụ sản xuất sản phẩm bán dẫn tạo ra hơn 90% doanh thu của SMIC, phần còn lại đến từ khẩu trang, thử nghiệm và các dịch vụ liên quan khác.

https://vtc.vn/trung-quoc-san-xuat-chip-cong-nghe-7nm-my-nen-canh-giac-ar699292.html