Vì sao Huawei không thể làm chip nếu thiếu công nghệ Mỹ?

Là thiết kế chip tên tuổi, Huawei vẫn không thể thiếu đi công nghệ, vật tư của Mỹ để làm chip.

Lệnh cấm kép của Mỹ đưa ra với Huawei vào ngày 17/8 được coi như một đòn “kết liễu” công ty Trung Quốc. Bộ Thương mại Mỹ yêu cầu mọi công ty cung cấp chip, nếu sử dụng phần mềm hoặc công nghệ của Mỹ trong quá trình làm chip, đều sẽ phải xin giấy phép từ cơ quan này nếu muốn bán sản phẩm cho Huawei.

Quy định này khiến cho hàng chục đối tác cung ứng của Huawei, trong đó có những cái tên như MediaTek (SoC), Sony ( cảm biến máy ảnh), Samsung và SK Hynix (chip nhớ)… phải xin giấy phép từ Mỹ nếu muốn tiếp tục làm ăn với Huawei. Đây sẽ là trở ngại rất lớn, có thể khiến mảng sản phẩm của Huawei không còn lối thoát.

Công nghệ Mỹ có mặt ở khắp nơi trong ngành bán dẫn

Tin buồn cho Huawei, phần mềm, tài sản trí tuệ, các công cụ thiết kế chip và vật liệu của Mỹ được mọi công ty sử dụng, dù là Qualcomm, Samsung, MediaTek hay Sony. Do vậy, Huawei gần như không có lựa chọn nào để có thể mua được những loại chip quan trọng, theo nhận định của ông Geoff Blaber, Phó chủ tịch công ty nghiên cứu CCS Insight.

“Mặc dù ngành bán dẫn về bản chất là một ngành toàn cầu, thì những công nghệ căn bản nhất vẫn phụ thuộc nhiều vào Mỹ. Do đó, Huawei sẽ có rất ít, thậm chí là không có lựa chọn nào khác”, ông Blaber nhận định.

Trong ngành phần mềm thiết kế và mô phỏng chip, các công ty dẫn đầu đều là công ty Mỹ: Cadence Design Systems, Synopsys và Ansys. Hãng lớn thứ 3 trong ngành này là Mentor Graphics bị Siemens của Đức mua lại năm 2016, nhưng đến nay vẫn duy trì nhiều hoạt động tại Mỹ.

Các phần mềm phát triển chip thông dụng nhất hiện nay đều thuộc về công ty Mỹ.

Với sự phức tạp của chip ngày nay, khi có hàng tỷ bóng bán dẫn trên một diện tích nhỏ bé, thì việc vẽ bản thiết kế chắc chắn phải dùng tới các phần mềm thiết kế và mô phỏng, hay còn gọi là EDA. Các công ty nói trên chiếm tới 90% thị phần ngành phần mềm thiết kế chip, theo Nikkei. Họ cũng sở hữu rất nhiều bằng sáng chế, đủ để đảm bảo còn lâu mới bị thay thế bởi những cái tên mới.

Cadence và Synopsys, hai công ty dẫn đầu các giải pháp đầu cuối cho sản xuất chip hiện đại. Huawei đã mua những phiên bản phần mềm cũ của hai công ty này, nhưng họ sẽ không nhận được bản cập nhật trong tương lai, và có thể sẽ không xử lý được lỗi khi thiết kế những thế hệ chip mới.

ARM Holdings, công ty có trụ sở tại Anh cung cấp khoảng 90% thiết kế mẫu cho các chip di động. Dù thuộc sở hữu của SoftBank, một công ty Nhật Bản và đặt trụ sở tại Anh, ARM cũng có trung tâm nghiên cứu lớn tại Mỹ, và cũng phải tuân thủ các quy định của Mỹ.

“Rất nhiều bằng sáng chế của ARM được phát triển từ văn phòng của họ tại Mỹ, và họ cũng sử dụng phần mềm thiết kế chip từ các công ty Mỹ như Cadence để tạo ra thiết kế mẫu”, ông Blaber nhận xét.

Sự quan trọng của những công nghệ nền tảng

Thiết kế chỉ là một quá trình trong sản xuất chip. Sau khi một thiết kế được chốt, nó sẽ phải được chuyển cho các công ty gia công, thường được gọi là fab, để sản xuất. Đây là một quá trình cực kỳ phức tạp, từ khâu tinh luyện silicon, sản xuất ra các tấm bán dẫn hình tròn (wafer), in thiết kế chip lên tấm bán dẫn (quá trình quang khắc), sau đó làm sạch bề mặt, thay đổi tính chất dẫn điện, cuối cùng là cắt tấm bán dẫn ra thành các con chip thực thụ.

Quá trình này cũng không tránh khỏi ảnh hưởng mạnh từ các công ty Mỹ. Applied Materials, Lam Research và KLA-Tencor là các công ty Mỹ lớn nhất trong mảng thiết bị sản xuất chip. Họ cùng với công ty Hà Lan ASML và Tokyo Electron của Nhật là những cái tên thống trị trong ngành thiết bị sản xuất.

Công nghệ Mỹ vẫn đang thống trị trong các khâu quan trọng nhất của quá trình thiết kế, sản xuất chip.

ASML có trụ sở ở Hà Lan, nhưng máy móc của công ty này sử dụng rất nhiều linh kiện từ Mỹ. Vào năm 2019, dưới sức ép từ chiến tranh thương mại, ASML từng phải lùi ngày chuyển những máy quang khắc tia cực tím cho công ty SMIC của Trung Quốc. Tokyo Electron cũng chịu những áp lực tương tự.

Các hóa chất, vật liệu trong ngành cũng chủ yếu do những cái tên từ Mỹ như Dow DuPont, 3M hay Corning cung cấp. Lệnh cấm của Mỹ có thể sẽ ảnh hưởng cả tới các công ty vật liệu này.

Quá trình hàng chục năm đầu tư vào khoa học cơ bản giúp cho các công ty Mỹ chiếm ưu thế trong các công nghệ nền tảng ở ngành bán dẫn, dù cho những cái tên nổi bật nhất hiện nay xuất hiện ở châu Á, như TSMC là công ty gia công chip lớn nhất, hay Samsung là công ty sản xuất chip nhớ lớn nhất thế giới. Để đạt được mức độ kỹ thuật như của Mỹ, các quốc gia sẽ phải đầu tư vào nghiên cứu lâu dài, và những thành tựu này thường được áp dụng trong nhiều ngành khác như khoa học vũ trụ hay quân sự.

“Cuối cùng thì Mỹ vẫn kiểm soát phần mềm cơ bản, khoa học vật liệu, hóa học, kim loại, cũng như các thiết bị căn bản nhất trong sản xuất chip và thiết bị điện tử. Một số kim loại cao cấp được dùng trên máy bay cũng sử dụng trong các thiết bị điện tử dân dụng, và Mỹ vẫn kiểm soát những công nghệ lõi quan trọng đó”, Su Tze-yun, Giám đốc Viên nghiên cứu bảo mật và an ninh Đài Loan chia sẻ với Nikkei.

Trong buổi hỏi đáp với các nhà đầu tư, Chủ tịch TSMC Mark Liu thừa nhận tầm quan trọng của những thiết bị Mỹ đối với công ty này.

“Mục tiêu lớn nhất của chúng tôi là đạt được vị thế dẫn đầu về công nghệ cũng như vượt qua các thách thức của mỗi thế hệ. Để làm được điều đó, chúng tôi đang tập trung kết hợp với các đối tác cung cấp thiết bị, nhằm tận dụng tốt nhất các thiết bị để tăng trưởng”, ông Liu chia sẻ.

Thoát khỏi sự phụ thuộc của công nghệ Mỹ là điều không hề dễ dàng, dù Trung Quốc sẵn sàng đổ tiền.

Sự thống trị của Mỹ là lý do Trung Quốc gặp nhiều khó khăn trong hành trình “giảm phụ thuộc Mỹ” ở ngành công nghệ. Nước này cũng có những công ty gia công như SMIC hay sản xuất chip nhớ như Yangtze Memory Technologies, nhưng họ đều phải sử dụng các linh kiện, phần mềm và vật liệu của Mỹ như mọi đối thủ quốc tế.

Trung Quốc cũng đầu tư cho công cụ thiết kế Empyrean Software hay các nhà cung cấp thiết bị như Naura Technology. Tuy nhiên, về mặt công nghệ thì các công ty Trung Quốc vẫn còn thua kém rất xa.

“Bán dẫn là ngành mang tính quốc tế. Kể cả khi đầu tư số tiền lớn để tăng trưởng kỹ thuật bán dẫn, thì anh vẫn phải sử dụng hàng loạt thứ khác trong chuỗi cung ứng. Do đó, Mỹ vẫn đang nắm giữ phần quan trọng nhất ở chuỗi cung ứng bán dẫn trong tương lai gần”, nhà phân tích Geoff Blaber của CCS Insight nhận định.