Lạc quan như Huawei: “Chip tự làm của chúng tôi chỉ chậm hơn chip của Mỹ đúng một thế hệ mà thôi”

Với việc ra mắt chip Kirin X90 tiến trình 5nm do Huawei thiết kế và SMIC sản xuất dành cho dòng laptop màn hình gập mới, Huawei tuyên bố họ hiện chỉ còn tụt hậu một thế hệ về công nghệ bán dẫn so với Mỹ.

TSMC và Samsung Foundry dự kiến sẽ bắt đầu cung cấp chip tiến trình 2nm cho khách hàng vào năm sau. Vì vậy, ở thời điểm hiện tại, các linh kiện 5nm của Huawei có thể được xem là chỉ kém một thế hệ so với các chip 3nm đang được sử dụng trên các smartphone cao cấp như iPhone.

Do áp lực từ các lệnh cấm của Mỹ, Huawei và SMIC không thể tiếp cận được với máy in thạch bản siêu cực tím (EUV) – loại thiết bị tối tân chỉ được sản xuất bởi một công ty duy nhất trên thế giới là ASML của Hà Lan. Thay vào đó, họ buộc phải sử dụng các máy in thạch bản cực tím sâu (DUV) thế hệ cũ. Chính sự hạn chế này khiến Huawei và SMIC rất khó có thể bắt kịp các đối thủ như TSMC và Samsung.

Cả máy EUV và DUV đều dùng để in các mạch điện tử lên đế silicon, là nền tảng tạo nên các con chip. Điểm khác biệt là máy EUV có thể in những chi tiết cực nhỏ, giúp ‘nhồi nhét’ được nhiều bóng bán dẫn hơn vào một con chip. Số lượng bóng bán dẫn càng nhiều, chip càng mạnh mẽ và tiết kiệm điện năng.

Để sản xuất được Kirin X90 tiến trình 5nm, SMIC được cho là đã áp dụng một kỹ thuật phức tạp có tên gọi “Self-Aligned Quadruple Patterning” (SAQP) tức in gấp bốn lần và tự căn chỉnh. Đây là phương pháp thường được dùng để ‘lách luật vật lý’ thay thế cho EUV trong việc thu nhỏ kích thước mạch dưới 7nm. Tuy nhiên SAQP không hoàn hảo, nó có thể làm giảm tỷ lệ thành phẩm (yield) kéo theo là đẩy giá chip tăng cao.

Giám đốc điều hành Huawei – ông Nhậm Chính Phi, chia sẻ với báo Nhân dân (Trung Quốc) rằng mỗi năm công ty đầu tư khoảng 180 tỷ nhân dân tệ (tương đương 25,07 tỷ USD) cho hoạt động nghiên cứu. Ông cũng bày tỏ niềm tin vào các loại chip sử dụng vật liệu mới thay thế cho công nghệ silicon truyền thống. Nói về các lệnh trừng phạt từ Mỹ khiến Huawei không thể tiếp cận công nghệ chip tiên tiến, ông Nhậm khẳng định: “Không cần quá lo lắng về vấn đề chip.”

Ông cũng nói thêm: “Chip của chúng tôi vẫn chậm hơn Mỹ một thế hệ. Nhưng chúng tôi đang dùng toán học để bù cho vật lý, dùng logic đi ngược với định luật Moore để hỗ trợ định luật Moore và dùng điện toán cụm (cluster computing) để bù cho những giới hạn.”

Định luật Moore do cố CEO Intel là Gordon Moore đưa ra, từng dự đoán rằng số bóng bán dẫn trên một con chip sẽ tăng gấp đôi sau mỗi hai năm. Mặc dù ngày nay định luật này không còn chính xác tuyệt đối, nhưng nó vẫn là biểu tượng cho nỗ lực của ngành công nghiệp bán dẫn trong việc không ngừng thu nhỏ chip, tăng hiệu năng và tiết kiệm năng lượng.