Cuộc chiến của công nghệ và chip

Tương lai nào cho những con chip mạnh nhất thế giới?

Tại nhiều quốc gia trên thế giới có nền công nghệ thông tin tiên tiến, các chuyên gia thuật toán hầu như đã nghe đến “dịch vụ đám mây” dành cho doanh nghiệp, một sản phẩm của Công ty ByteDance, Trung Quốc. Nó giúp giảm thời gian đào tạo mô hình nhận dạng hình ảnh và trí tuệ nhân tạo (Al) từ 5 ngày xuống còn 3 ngày dựa trên nền tảng kỹ thuật số Sinian do Alibaba Cloud Group phát triển. Thuật toán Sinian đã đánh bại kỷ lục của gã khổng lồ công nghệ Google bằng cách nhận dạng 1,078 triệu hình ảnh mỗi giây và nguyên mẫu siêu máy tính NF5488A5 của nhà sản xuất máy chủ lớn nhất Trung Quốc được ca ngợi là “sản phẩm đẳng cấp thế giới về xử lý hình ảnh y tế, nhận dạng giọng nói, xử lý ngôn ngữ và phân tích dữ liệu lớn”.

Nhưng hiện tại, lệnh ngừng xuất khẩu hai con chip mạnh nhất thế giới là A100 và H100 do Nvidia Corp., Mỹ sản xuất mà không có giấy phép từ Washington đã gây xôn xao giới công nghệ thông tin Trung Quốc. Sự vắng mặt của A100 và H100 đồng nghĩa với việc nhiều chương trình sử dụng AI, điện toán đám mây, xe tự lái, phân tích dữ liệu, nhận dạng hình ảnh,… sẽ phải dừng lại vì không có sản phẩm thay thế ngay lập tức. Tuy nhiên, nhiều người trong ngành hy vọng các công ty Trung Quốc sẽ tích trữ chip Nvidia trước khi lệnh cấm có hiệu lực và một trong những công ty này là nhà sản xuất ô tô tự lái Xpeng.

Họ nói rằng họ có đủ chip dự phòng A100 trong vài năm trước khi Trung Quốc có thể phát triển các thế hệ chip của riêng mình với các tính năng tương tự, mặc dù He Xiaopeng, Giám đốc điều hành của Công ty XPeng cho biết trên tài khoản. Tài khoản WeChat: “Các biện pháp của Hoa Kỳ sẽ mang lại thách thức với việc đào tạo qua đám mây cho tất cả các tài xế tự lái”.

Chip A100 thế hệ hiện tại của Nvidia là một trong những chip mạnh nhất thế giới với 54 tỷ bóng bán dẫn trong khi chip H100 – thứ mà không công ty Trung Quốc nào có thể mua được nếu không được chính phủ phê duyệt. Hoa Kỳ – có 80 tỷ bóng bán dẫn trên một bảng. Song song với lệnh cấm, Chính phủ Mỹ đã cho Nvidia một năm để hoàn thành việc phát triển chip H100 tại Trung Quốc, đồng thời nhấn mạnh rằng “Mỹ không muốn các công ty của mình triển khai công nghệ nhạy cảm trên lãnh thổ Trung Quốc”. Theo Nvidia, hạn chế này sẽ tiêu tốn 400 triệu USD chỉ trong quý 3 năm 2022 và Nvidia có thể phải chuyển một số hoạt động ra khỏi Trung Quốc.

Nhưng không chỉ chip A100 và H100, in thạch bản là một quy trình quan trọng của quá trình sản xuất chip và được sử dụng để tạo các mẫu trên tấm silicon bằng tia cực tím (UV). Các đường mà nhà in thạch bản tạo ra trên tấm silicon càng mỏng thì càng có nhiều bóng bán dẫn để tạo thành một con chip. Mỗi thước đo – ví dụ 14 nanomet (nm) hoặc 7nm hoặc 5nm … (1 nanomet bằng 1 phần tỷ mét) là một chỉ số về mật độ của bóng bán dẫn trên chip và càng có nhiều bóng bán dẫn thì càng có nhiều khả năng họ đang. Tính toán của nó lớn hơn.

Trong những năm qua, các hãng sản xuất chip trên thế giới như Nvidia Corp, Advanced Micro Devices, Microsemi hay Xilinx (nay thuộc AMD Corporation, Mỹ), TSMC, Samsung và SK Hynix, Hàn Quốc …, đều sử dụng tia cực tím sâu ( DUV) quang học, nhưng hiện họ đã chuyển sang kỹ thuật in thạch bản EUV để sản xuất chip có bước sóng 5nm hoặc 3nm. Tất cả đều có nguồn gốc từ nhà máy ASML của Hà Lan, đây cũng là nhà máy duy nhất trên thế giới sản xuất thiết bị in thạch bản. Nhưng hiện tại với lệnh cấm xuất khẩu chip của chính phủ Mỹ, do nguồn UV cho EUV được cung cấp bởi một công ty Mỹ, ASML cũng sẽ ngừng bán EUV cho Trung Quốc.

Một thành viên trong ban điều hành của ASML cho biết họ vẫn đang bán EUV cho Trung Quốc, nhưng “điều này cũng có thể thay đổi trong tương lai”. Theo các chuyên gia công nghệ thông tin, lệnh cấm bán chip EUV và thiết bị in thạch bản có nghĩa là “không thể đạt được thành tựu đáng kể nào giữa các công ty công nghệ hàng đầu của Trung Quốc nếu không có bộ xử lý đồ họa mạnh mẽ do Nvidia Corp cung cấp”.

Theo ước tính của Fubon Securities Investment Services, chip A100 của Nvidia chiếm 95% thị phần thế giới, 5% còn lại là của Advanced Micro Devices, Mỹ, nhưng giống như Nvidia, Advanced Micro Devices cũng bị ràng buộc bởi các hạn chế xuất khẩu tương tự. .

Một phần của lệnh cấm có thể bắt nguồn từ những nguyên nhân gốc rễ: Vào tháng 6 năm nay, Trung tâm An ninh và Công nghệ mới ở Washington cho biết gần như tất cả 97 chip AI trong hồ sơ bán thiết bị. Quân đội công khai của Trung Quốc từ tháng 4 đến tháng 11 năm 2020, do các công ty Mỹ Nvidia, Intel, Microsemi hoặc Xilinx thiết kế. Người phát ngôn của Nvidia cho biết các quan chức Mỹ nói với họ “quy định mới sẽ giải quyết những rủi ro mà các sản phẩm có thể được sử dụng hoặc chuyển hướng đến các mục tiêu quân sự”.

Sau khi lệnh cấm được Nvidia công bố, chỉ trong vài giờ, cổ phiếu của hãng này đã giảm 6,6% trong khi cổ phiếu của Advanced Micro Devices Inc (AMD) giảm 3,7% trong khi tại Trung Quốc, Cambricon Technologies Co., Trung Quốc cho biết họ đã có một giải pháp thay thế để chế tạo AI. khoai tây chiên. Hai ngày sau lệnh cấm, cổ phiếu của Cambricon Technologies đã tăng hơn 30%.

Nhận thức được rằng ngành công nghiệp bán dẫn, đặc biệt là sản xuất chip tiên tiến, sẽ dẫn đến việc áp dụng thành công Al trong một loạt các ngành công nghiệp, nhà sản xuất chip SMIC có trụ sở tại Thượng Hải đã phát hành chip 7nm của mình và đã xuất hiện trên thị trường. Hiện tại, chỉ có TSMC của Đài Loan và Samsung của Hàn Quốc là thành công trong việc sản xuất chip 7nm.

Dylan Patel, nhà phân tích công nghệ hàng đầu của Nvidia cho biết: “SMIC Trung Quốc đang áp dụng quy trình đúc với các chip thương mại có sẵn trên thị trường mở, tiên tiến hơn bất kỳ công ty Mỹ hoặc châu Âu nào”. đã đưa SMIC trở thành nhà sản xuất chip lớn thứ năm thế giới. ”

Tại cuộc họp báo, Shu Jieting, phát ngôn viên của Bộ Thương mại Trung Quốc, đã phản ứng bằng cáo buộc: “Hoa Kỳ tiếp tục lạm dụng các biện pháp kiểm soát để hạn chế xuất khẩu hàng hóa liên quan đến chất bán dẫn sang Trung Quốc, điều mà Trung Quốc kiên quyết phản đối vì Động thái này làm tổn hại đến quyền và lợi ích hợp pháp của cả các công ty Trung Quốc và Mỹ. Trung Quốc kêu gọi Mỹ chấm dứt ngay hành vi này và đối xử công bằng với các công ty của tất cả các nước “.

Đây không phải là lần đầu tiên Mỹ cắt nguồn cung chip cho các công ty Trung Quốc. Vào năm 2020, chính quyền của Tổng thống Donald Trump đã cấm các nhà cung cấp bán chip được sản xuất bằng công nghệ của Mỹ cho gã khổng lồ công nghệ Trung Quốc Huawei mà không có giấy phép đặc biệt. Nó đã gây ra sự gián đoạn tạm thời trong việc sản xuất máy tính tiền có khả năng nhận dạng khuôn mặt, giọng nói hoặc hình ảnh trong điện thoại thông minh.

Các nguồn tin của Cơ quan An ninh Quốc gia (NSA) cho biết lệnh cấm này đã ngăn con chip này được sử dụng để phát hiện các mục tiêu quân sự thông qua vệ tinh hoặc đánh chặn liên lạc kỹ thuật số để bắt giữ. thu thập thông tin tình báo.

Khi căng thẳng giữa Mỹ và Trung Quốc gia tăng sau chuyến thăm Đài Loan của bà Nancy Pelosi, cuộc chiến công nghệ giữa hai bên cũng bước sang một ngã rẽ mới. Cả hai viện của Quốc hội Hoa Kỳ đã thông qua một kế hoạch trị giá 280 tỷ USD, được gọi là “Đạo luật về chip và khoa học” nhằm thúc đẩy ngành công nghiệp chip của Mỹ bởi vì hiện nay, 75% chip trên thế giới đều được vận chuyển ở Đài Loan, Hàn Quốc và Trung Quốc, trong khi 96% của thiết kế chip là của các công ty Mỹ.

Do đó, Mỹ đặt mục tiêu đưa ngành công nghiệp bán dẫn trở lại Mỹ thông qua đạo luật về chip và khoa học: Bất kỳ công ty nào sử dụng khoản trợ cấp 52,7 tỷ USD để đặt máy tính sản xuất chip ở Mỹ đều bị cấm mở rộng hoặc nâng cấp cơ sở của họ ở Trung Quốc.

Do đó, các công ty như Samsung và SK Hynix, Hàn Quốc, hai nhà sản xuất chip lớn đã đầu tư đáng kể vào Trung Quốc giờ đây sẽ phải lựa chọn giữa việc từ bỏ các khoản đầu tư tại Đại lục hoặc không sử dụng chúng. Trợ cấp của Hoa Kỳ.

Ngành công nghiệp bán dẫn đang ở ngã ba đường

Cuối cùng, ngành công nghiệp bán dẫn thế giới rõ ràng đang ở ngã ba đường với nguy cơ chuỗi cung ứng toàn cầu bị chia cắt thành hai khối cạnh tranh, một do Mỹ dẫn đầu và một do Trung Quốc dẫn đầu. Theo các chuyên gia ngành bán dẫn của Mỹ, nếu sự chia rẽ như vậy xảy ra, Mỹ, nước dẫn đầu hiện nay trong một số lĩnh vực công nghệ, sẽ mất vị trí này trong vòng 5 hoặc 10 năm tới tại thị trường Trung Quốc. , trong khi Trung Quốc sẽ phải đối mặt với những thất bại tạm thời vì hiện tại, Trung Quốc không thể sản xuất thành công chip 5nm hoặc 3nm mà không có kỹ thuật in thạch bản EUV trong bối cảnh họ chỉ có thể nhập khẩu DUV từ ASML, Hà Lan cho đến khi lệnh cấm từ phía Mỹ có hiệu lực.

Đáp lại, Shanghai Micro Electronics Equipment (SMEE), nhà sản xuất hàng đầu tại Trung Quốc, đã thông báo rằng họ sẽ tiếp thị DUV 28nm đầu tiên vào năm 2022 để sản xuất chip 14nm và cũng có thể sản xuất chip 7nm. Nếu thông tin trên đúng như SMEE thông báo, điều này sẽ làm thay đổi số dư của Al.

Tuy nhiên, dù SMEE vẫn chưa thể sản xuất chip 7nm nhưng trên thực tế, hầu hết nhu cầu sử dụng chip hiện nay vẫn chưa cần đến những loại cao cấp như 7 hay 5nm mà chip 10nm mới là thứ “quyến rũ” nhất đối với máy móc. Máy tính xách tay, điện thoại thông minh và hàng nghìn ứng dụng AI khác trong bối cảnh Trung Quốc dường như đã làm chủ được công nghệ sản xuất chip 10nm, ngay cả với phép in thạch bản DUV.

Theo báo cáo của Hiệp hội Công nghiệp Bán dẫn Thế giới (BCG / SIA), biện pháp thông minh nhất của Mỹ và phương Tây trong cuộc chiến công nghệ với Trung Quốc là hạn chế các công cụ có thể phục vụ mục tiêu quân sự, như phần mềm EDA, thiết kế điện tử tự động hóa. chuyên sản xuất chip, hay GAAFET (bóng bán dẫn hiệu ứng trường toàn cổng) là cấu trúc mạch tiên tiến nhất hiện nay, rất quan trọng để tạo ra những con chip cao cấp hơn A100 hay H100 trong tương lai. Như vậy, các công ty Mỹ vẫn có thể thu được lợi nhuận từ phần còn lại…