Cuộc khủng hoảng Chip: Phần 2 – Con rồng Trung Quốc

Điện tử / Bởi /

Trong bài viết trước của cuộc đại khủng hoảng nguồn cung chip, chúng ta đã được chiêm ngưỡng độ khó không tưởng của việc dựng nên một nhà máy làm chip. Hôm nay hãy dành thời gian cho một bức tranh toàn cảnh hơn, một bức tranh địa chính trị. Vào thứ 6, 18 tháng 12, 2020, chính phủ Hoa Kỳ ban bố lệnh cấm vận lên Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC – 中芯国际), nhà sản xuất chip lớn nhất Trung Quốc, ngăn cách họ khỏi việc tiếp cận nguồn cung công nghệ của Mỹ [1]. Cổ phiếu SMIC tuột dốc 10% trên sàn chứng khoán Hồng Kông trong vỏn vẹn 1 tuần. Đòn đánh này thực chất chỉ nối dài cho chuỗi các lệnh trừng phạt vào Trung Quốc bùng lên lần đầu vào năm 2017, nóng lên dưới triều đại của tổng thống Donald Trump, và được biết đến rộng rãi dưới cái tên thương chiến Mỹ Trung.

Hình 1. Bộ Thương Mại Hoa Kỳ cho biết việc xuất khẩu cho SMIC tiềm ản rủi ro khi công nghệ có thể bị chuyển giao cho phía quân đội © Bloomberg

Cuộc thương chiến này giữa Mỹ và Trung Quốc là một vấn đề gây nhiều tranh cãi với các ý kiến khác nhau từ nhiều phía, và sẽ không phải là chủ đề trọng tâm trong bài viết hôm nay. Bài viết này sẽ tập trung vào nghành công nghiệp bán dẫn của Trung Quốc – làm sao mà nó vươn mình từ một quốc gia thuộc thế giới thứ ba lên vị trí đáng gờm hiện tại, đe dọa các thế lực công nghệ khắp toàn cầu.

“Đó là một con rồng đang ngủ. Để nó yên, vì khi nó tỉnh giấc, thế giới sẽ rung chuyển.”

Napoleon Bonaparte (1769 – 1821)

Trung Hoa trỗi dậy

Trước khi nghiên cứu nghành công nghiệp bán dẫn của Trung Quốc, hãy dành thời gian để nhìn vào những thay đổi ở đất nước Đông Á đặc biệt này trong những thập kỉ vừa qua. Tháng Hai 1979, Trung tâm Vũ trụ Johnson của NASA hân hạnh tiếp đón một vị khách đặc biệt: lãnh tụ nước Cộng Hòa Nhân Dân Trung Hoa Đặng Tiểu Bình (Deng Xiaoping) [2]. Ông Đặng trở thành lãnh đạo đầu tiên của Trung Quốc ghé thăm Hoa Kỳ. Sau 30 năm tự cô lập từ ngày lập quốc, Trung Quốc bất ngờ trở lại vũ đài quốc tế. Và lần này Đặng Tiểu Bình muốn công bố cho thế giới biết, rằng quốc gia của ông đã mở cửa. Ngay lúc ấy hẳn ông cũng không tưởng tượng được rằng, những gì ông làm sẽ phát huy hiệu quả, vượt xa mọi kỳ vọng.

Hình 2. Đặng Tiểu Bình & Tổng thống Carter trong chuyến hành trình lịch sử của nhà lãnh đạo Trung Quốc đến Hoa Kỳ năm 1979.

Vào năm 1960, nền kinh tế Trung Quốc trị giá 59 tỷ USD, một con số bị áp đảo bởi nền kinh tế Mỹ lúc ấy là 543 tỷ USD. Đặng Tiểu Bình khởi xướng một cuộc cải tổ kinh tế, bắt đầu bằng việc dựng nên 4 đặc khu kinh tế (SEZs): Hạ Môn (Xiamen), Sán Đầu (Shantou), Châu Hải (Zhuhai) & Thâm Quyến (Shenzhen) – một thành phố mà sau này sẽ được biết đến như thung lũng Silicon của Trung Quốc. Các đặc khu này được hoạt động theo quy tắc riêng, cho phép các công ty và nhà máy xuất khẩu & nhập khẩu hàng hóa sang phương Tây. Chúng sẽ hoạt động như những đầu tàu kinh tế mini cho phần còn lại của Trung Quốc xã hội chủ nghĩa. Và chiến lược này đã mang lại hiệu quả, nhân đôi GDP của Trung Quốc trong gia đoạn 1980 đến 1990, từ 191 tỷ lên 360 tỷ USD[3]. Tuy nhiên người Mỹ cũng chẳng đứng yên, với GDP đạt mốc 6 nghìn tỷ USD vào đầu những năm 90.

Hình 3. Làng cá Thâm Quyến, với dân số 59,000 người vào năm 1980 đã bùng nổ thành 12 triệu người vào năm 2016 (hơn 200 lần). GDP đầu người ở đây tăng chóng mặt 24,569% (hơn 24 lần) [4].

Trong 30 năm tiếp theo, Trung Quốc tiếp tục mở rộng thêm nhiều đặc khu kinh tế khác. Vào năm 2005, cứ mỗi 2 tuần Trung Quốc lại xây thêm một khối lượng công trình bằng thủ đô Rome (1,285 km2). Từ 2011 đến 2013, Trung Quốc sử dụng khối lượng xi măng nhiều hơn toàn bộ khối lượng mà Hoa Kỳ sử dụng trong suốt thế kỷ 20 (6.6 vs 4.5 gigatons). Trung Quốc hiện sở hữu 15 trong số 47 siêu thành phố (thành phố với hơn 10 triệu dân) trên toàn cầu. Và trong danh sách 10 cảng biển lớn nhất thế giới, 7 cảng thuộc về Trung Quốc, với vị trí số 1 & số 2 lận lượt thuộc về Thượng Hải & Ninh Ba – Chu San.

Vào năm 1998, kinh tế Trung Quốc cán mốc 1 nghìn tỷ USD, trong khi Mỹ là 9 nghìn tỷ USD. Tuy nhiên, tổng tài sản của Trung Quốc tăng vọt trong nhiều năm tiếp theo, chạm mức 13 nghìn tỷ USD vào năm 2018 trong khi Mỹ là 20 nghìn tỷ USD. Đây không còn là vấn đề của Nếu như, mà là Khi nào thì Trung Quốc sẽ vượt qua Mỹ.

Hình 4. Trong báo cáo GDP gần nhất, nền kinh tế Mỹ tụt dốc 2.3% vào năm 2020, trong khi Trung Quốc tăng 2.3% giữa bối cảnh đại dịch Covid-19. Trung Quốc được dự đoán là sẽ vượt qua Mỹ vào năm 2026 @ CNBC News [5]

Huawei – người Khổng Lồ

Hình 5. Nhậm Chính Phi – nhà sáng lập & CEO của Huawei Technologies Co. Ltd, công ty vĩ đại nhất nghành công nghiệp bán dẫn Trung Quốc.

Trong suốt 3 thập kỉ tồn tại của mình, Huawei (Hoa Vi) đã trải qua một hành trình ấn tượng để trở thành tượng đài cho nghành công nghiệp bán dẫn Trung Quốc. Điều đáng nể đến từ cuộc đấu tranh sinh tồn của Huawei, tương đồng với cuộc đời của nhà sáng lập ra nó ông Nhậm Chính Phi (Ren Zhengfei), một câu chuyện không có chỗ cho hai chữ dễ dàng.

Ông Nhậm sinh vào năm 1944 ở một vùng quê miền núi thuộc tỉnh Qúy Châu, Trung Quốc. Vào năm 1963, ông học tại Học viện Kiến trúc Trùng Khánh. Sau khi tốt nghiệp, ông làm trong nghành xây dựng dân sự cho đến năm 1974 khi ông gia nhập Binh chủng Kỹ thuật và được điều đi xây dựng Nhà máy Hóa sợi Liêu Dương, nơi ông được thăng lên đến cấp Phó Giám đốc [6]. Mọi thứ xoay chuyển vào năm 1983 khi chính phủ giải thể Binh chủng Kỹ thuật, Nhậm Chính Phi lúc này đã 39 tuổi, thấy mình bị bỏ rơi trong hành trình cố gắng tái hòa nhập với nền kinh tế thị trường. Ông chuyển về làm dịch vụ vận chuyển cho một công ty Dầu khí Nam Hải ở Thâm Quyến. Không hài lòng với công việc của mình, ông quyết định chuyển ra thành lập Huawei với số vốn chỉ vỏn vẹn 21,000 NDT vào năm 1987 (khoảng 5,000 đô Mỹ vào thời điểm đó [7]). Cái tên đến từ câu khẩu hiệu ”Trung Hoa hữu vi” (Zhōnghuá yǒuwéi) – ‘Trung Hoa hứa hẹn’.

Hình 6. Huawei được thành lập vào năm 1987 với tổng vốn điều lệ là 21,000 NDT. Văn phòng đầu tiên của công ty này là một căn hộ khiêm tốn ở Thâm Quyến. Lúc ban đầu, Huawei là hãng bán hàng phân phối cho hệ thống của Private Branch Exchange (PBX).
Hình 7. Khi mô hình đang dần lớn mạnh, PBX bán mình cho công ty khác, và các hợp đồng với Huawei cũng chấm dứt. Huawei phải tự mình nghiên cứu và phát triển từ con số 0.

 “Công nghệ chuyển mạch có liên hệ tới an ninh quốc gia, và một đất nước không có thiết bị chuyển mạch của riêng mình thì cũng như không có quân đội.”

Nhậm Chính Phi trong cuộc gặp với Giang Trạch Dân (1994)

Vào năm 1990, Huawei bắt đầu sản xuất sản phẩm đầu tiên: bảng chuyển mạch điện thoại, đạt được một hợp đồng nhỏ với Quân đội Nhân dân Trung Hoa nhưng mang ý nghĩa lớn về mặt quan hệ. Tuy nhiên, thay vì hợp tác với một công ty nước ngoài như nhiều công ty Trung Quốc khác thời bấy giờ, Huawei đã đầu tư mạnh vào mảng R&D (nghiên cứu & phát triển) để làm ra công nghệ của riêng mình. Những khoản đầu tư này dần trở nên quá sức với nhiều lãnh đạo Huawei, không ít trong số họ thúc giục ông Nhậm tập trung vào mảng PHS (một hệ thống điện thoại di động đã lỗi thời) thay vì tầm nhìn 3GPP của ông. Theo ông Nhậm kể lại, có những lúc áp lực trong công việc đẩy ông đến sự trầm cảm và ý nghĩ tự sát.

Hình 8. Huawei bắt đầu dự án Phát triển Sản phẩm Tích hợp và Chuỗi cung ứng Tích hợp với IBM vào năm 1999, bắt đầu hành trình chuyển mình suốt 20 năm. Để định hướng sự phát triển của mình, Huawei biết nó cần thay đổi cấu trúc quản lý.
Hình 9. Huawei thiết lập một trạm thu phát hiện đại cho một nhà mạng ở Hà Lan vào năm 2004. Thay vì sử dụng hệ thống cồng kềnh truyền thống, các thiết bị quan trọng được đưa vào một chiếc hộp nhỏ. Điều này nhanh chóng trở thành tiêu chuẩn mới trên thị trường châu Âu.

Sự mở rộng của Huawei trên thị trường châu Âu sau bong bóng Dotcom vào năm 2000 đã mang lại quả ngọt. Trung tâm công nghệ cao đầu tiên giữa Huawei & Vodafone được thành lập ở Tây Ban Nha vào năm 2006. Năm 2009, TeliaSonera, gã khổng lồ viễn thông Thụy Điển lựa chọn bắt tay với Huawei để xây dựng mạng viễn thông LTE/EPC (sau phát triển thành 4G) đầu tiên trên thế giới ở Oslo, Na Uy [9]. Huawei nhanh chóng trở thành lựa chọn ưa thích của nhiều đất nước để cải tổ hệ thống thông tin của họ, bao gồm nhiều thành phố châu Âu vốn có hệ thống được xây dựng bởi các công ty nổi tiếng lâu đời như Nokia và Ericsson.

“Vào lúc đó, giá cho mỗi giờ tư vấn là 680 USD, bằng với lương tháng của tôi. Nhưng để chuẩn bị cho tương lai, chúng tôi phải biết học từ người khác.”

Nhậm Chính Phi
Hình 10. Huawei lắp đặt các trạm thu phát sóng ở những độ cao chưa từng có: 5,200 & 6,500 mét trên đỉnh Everest. Bây giờ đã có đường truyền mạng trên khắp tuyến hành trình leo lên đỉnh núi cao nhất thế giới.
Hình 11. Huawei chiếm ngôi Ericsson vào năm 2012 như nhà sản xuất thiết bị viễn thông lớn nhất thế giới [10]. Vào năm 2018, Huawei báo cáo doanh thu 108.5 tỷ USD[11].

Bên cạnh mảng viễn thông, công nghệ 3GPP mà Huawei đầu tư bắt đầu đạt được các thành tựu khi Trung Quốc cấp giấy phép 3G đầu tiên vào năm 2009. Chiếc U8220 là điện thoại Android đầu tiên của Huawei được công bố trong triển lãm MWC 2009. Chiếc điện thoại Ascend được trình làng vào năm 2012, đánh dấu kỉ nguyên vươn mình của nghành công nghiệp bán dẫn Trung Quốc. Giờ đây Huawei đã có thể tạo ra những con chip mang tính cạnh tranh, được thiết kế bởi công ty con bí ẩn mà xuất sắc của mình – HiSilicon, công ty thiết kế vi mạch lớn nhất Trung Quốc.

HiSilicon – người Bí Ẩn

Hình 12. HiSilicon – nhà thiết kế vi mạch nội địa lớn nhất Trung Quốc [12]

HiSilicon (Haisi) là một công ty bí ẩn hoạt động gần giống như đội ngũ làm chip của Apple. Đây là một công ty con chuyên thiết kế vi xử lý dựa trên kiến trúc ARM rồi gửi cho TSMC sản xuất, sau đó lắp vào các thiết bị của công ty mẹ là Huawei. Nó bắt nguồn từ Phòng thiết kế Vi mạch của Huawei thành lập vào năm 1991. Sau vụ kiện vào năm 2003 bởi Cisco, CEO Huawei ông Nhậm Chính Phi quyết định tạo nên đội ngũ thiết kế của riêng mình để giảm thiểu sự lệ thuộc vào các con chip của Mỹ.

Vào năm 2009, HiSilicon ra mắt vi xử lý cho điện thoại đầu tiên: con chip K3. Đây là một con chip giá rẻ nhắm vào thị trường cấp thấp. Ba năm sau (2012), phiên bản thứ 2 của con chip này ra đời, lấy tên K3V2 (40nm). Huawei dũng cảm sử dụng nó cho chiếc điện thoại di động flagship của mình: chiếc Huawei Ascend D Quad XL, thay vì dùng chip từ các công ty nổi tiếng khác như Qualcomm hay MediaTek. Một quyết định cần nhiều sự can đảm, nhưng không thành công trong những bước đầu tiên. Con chip K3V2 thường xuyên bị nóng máy và được đặt cho biệt danh là ‘warm baby’. Vào năm 2013, công ty cho ra mắt thêm 1 phiên bản nữa, con K3V2e được sử dụng cho chiếc Huawei P6. Chiếc P6 này đạt doanh thu tốt và là hương vị thành công đầu tiên cho những nỗ lực làm chip của HiSilicon.

Hình 13. Huawei P6 – chiếc điện thoại đưa Huawei lên vị trí nhà sản xuất smartphone lớn thứ 3 thế giới vào năm 2013, với 12.7 triệu chiếc bán ra vào quý 3 [13].
Hình 14. Huawei không bán chip di động của HiSilicon cho bên thứ 3. Họ chỉ dùng những con chip này cho điện thoại của riêng mình. Bất chấp điều này, sản phẩm của họ vẫn được xem như đối trọng đáng gờm bởi các đối thủ trên thị trường.

Sau các thành tựu trên thị trường smartphone, HiSilicon đổi tên dòng chip K3 thành Kirin (Kì lân – Qilin), theo tên một linh vật huyền thoại của Đông Á. Kirin 910 (28nm) là con chip SoC (system-on-chip) đầu tiên mà họ thiết kế và có tích hợp cả modem 4G, được sử dụng trên chiếc Huawei P6s và Ascend P7. Sự trưởng thành của dòng chip Kirin cũng thúc đẩy mạnh mẽ cho thương hiệu smartphone của Huawei, giúp nó có khả năng cạnh tranh trực tiếp với dòng Samsung Galaxy S. Chiếc Mate 10 (được trình làng vào tháng 10 năm 2017) sử dụng chip Kirin 970 (10nm) và đạt được doanh số bán ra hơn 10 triệu chiếc trong 10 tháng. Phiên bản gần đây nhất của dòng Kirin mà HiSilicon cho ra mắt là chip Kirin 9000 & 9000E (5nm), công bố năm 2020 với con số ấn tượng là 15.3 tỷ transistors, hơn 30% số transistors trên con chip A14 của Apple (dùng trong iPhone 12), được sử dụng trong 2 chiếc điện thoại Mate 40 & 40 Pro.

Hình 15. Chip Kirin 9000 được sử dụng trong toàn bộ các sản phẩm Mate 40, là con chip 5nm đầu tiên tích hợp modem 5G.

Thành công của HiSIlicon với dòng chip Kirin cho phép công ty này mở rộng sang các lĩnh vực khác. Vào năm 2018, công ty công bố con chip AI đầu tiên của mình, dòng chip Ascend (Thăng Đằng – Shengteng). Những con chip AI này sử dụng cấu trúc đặc biệt để giúp tối ưu hóa việc huấn luyện mô hình AI. Một sản phẩm thú vị khác của HiSilicon khi công ty này tiến vào thị trường chip cho server và máy tính: một năm sau sự ra mắt của Ascend, một dòng chip mới dựa trên nền tảng ARM chuyên dành cho các trung tâm server được giới thiệu, với tên gọi Kunpeng (Côn Bằng) – đặt tên theo cá Côn và chim Bằng trong thần thoại Trung Quốc. Chip Kunpeng 920 (7nm) vận hành trong hơn 2,000 máy chủ TaiShan của Huawei điều phối chính phủ điện tử (e-government) của Bắc Kinh [14]. Gần đây, chip Kunpeng bắt đầu được sử dụng trong các máy tính được ra mắt bởi Huawei bán tại thị trường Trung Quốc, với các thông số đa luồng trội hơn so với chip của Intel [15].

Hình 16. Dòng chip Kunpeng 920 (7nm) có thể lên tới 64 nhân, sử dụng kiến trúc TaiShan v110 phát triển dựa trên nhân ARM, được cho là nhanh hơn chip i9-9900K của Intel.

Kết luận

Cuộc khủng hoảng chip toàn cầu là lời cảnh tỉnh cho nhiều đất nước về sự quan trọng của vật liệu bán dẫn trong tương lai của họ. Chính phủ Mỹ đã bắt đầu các hành động trừng phạt nhằm cắt đứt nguồn cung chip cho những công ty sừng sỏ của Trung Quốc, bao gồm SMIC và gã khổng lồ Huawei. TSMC đã phải dừng việc sản xuất chip Kirin 9000 cho HiSilicon vào ngày 15 tháng 9, 2020, dựa theo lệnh cấm vận của chính quyền tổng thống Trump, bỏ đi khách hàng lớn thứ 2 của mình chỉ sau Apple. Các công ty và các quốc gia sẽ còn tranh đoạt lẫn nhau để chiếm lĩnh ngôi vị bán dẫn. Nghành công nghiệp chip của Trung Quốc sẽ tồn tại trong dài hạn như thế nào? Liệu nó có sụp đổ bởi áp lực khủng khiếp hay liệu nó sẽ tự xây dựng đế chế của riêng mình? Dù tương lai có ra sao, sẽ là hợp lý khi nói rằng chẳng ai có thể phớt lờ Trung Quốc được nữa.

Hình 17. Vào cuối năm 2019, dây chuyền sản xuất chip 14nm của SMIC đã chính thức đi vào sản xuất. Theo như báo cáo mới nhất, SMIC công bố đã hoàn thành việc nghiên cứu và phát triển công nghệ 7nm, dự kiến cho ra mắt vào tháng 4 năm nay (2021). Và với cỗ máy EUV của ASML, họ tự tin mình có thể phát triển tới 5nm và 3nm.

Trích dẫn:

  1. US bans China’s top chipmaker from using American technology. Jill Disis, CNN Business. Dec 18, 2020.
  2. This Day in History: Deng Xiaoping’s Historic Visit to the US. Jonathan Zhong. Jan 29, 2021.
  3. China GDP 1960-2021. macrotrends.net
  4. Shenzhen sees 20.7% annual GDP growth over 4 decades. Xinhua. Sep 25, 2020.
  5. New chart shows China could overtake the U.S. as the world’s largest economy earlier than expected. Evelyn Cheng, Yen Nee Lee. Feb 1, 2021.
  6. Mr. Ren Zhengfei – Huawei Executives. www.huawei.com
  7.  Li Hongwen (2019), p. 26.
  8.  Ahrens, Nathaniel (February 2013). “China’s Competitiveness Myth, Reality, and Lessons for the United States and Japan. Case Study: Huawei” (PDF). Center for Strategic and International Studies. Archived (PDF) from the original on 13 February 2015. Retrieved 3 October 2014.
  9. Milestones”. Huawei Technologies Co., Ltd. Archived from the original on 9 July 2016.
  10. “Who’s afraid of Huawei?”. The Economist. 3 August 2012. Archived from the original on 3 August 2012. Retrieved 15 November 2018. Huawei has just overtaken Sweden’s Ericsson to become the world’s largest telecoms-equipment-maker.
  11. “Huawei expects ‘eventful’ 2018 to deliver $108.5bn in revenue”. Reuters. Archived from the original on 29 January 2019. Retrieved 6 January 2020.
  12. “Hisilicon grown into the largest local IC design companies”. Windosi. September 2012. Archived from the original on 21 August 2014. Retrieved 26 April 2013.
  13. Analysts: Huawei booms to No. 3 worldwide smartphone maker with P6, G610 success. Phild Goldstein. Oct 29, 2013.
  14.  “TaiShan 2280 V2 Balanced Server ─ Huawei Enterprise”. Huawei Enterprise. Archived from the original on 5 May 2019. Retrieved 5 May 2019.
  15. Huawei’s Upcoming 24-Core Kunpeng CPU Faster Than Intel Core i9-9900K. Joel Hruska. Aug 11, 2020.

Để lại một bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *