Huawei đang làm dậy sóng giới công nghệ với tầm nhìn mới về nâng cao hiệu suất chất bán dẫn, tạo ra làn sóng tăng trưởng mạnh mẽ trên thị trường chip Trung Quốc. Sự bùng nổ của trí tuệ nhân tạo (AI) đã kích hoạt nhu cầu khổng lồ về năng lực điện toán. Các tập đoàn lớn như Amazon, Meta Platforms và Microsoft đang đổ hàng trăm tỷ USD vào trung tâm dữ liệu và chip tiên tiến do Nvidia phát triển. Trong khi đó, Trung Quốc đối mặt nguy cơ tụt lại phía sau khi Mỹ hạn chế tiếp cận công nghệ sản xuất chip cốt lõi. Tuy nhiên, Huawei đã thu hút sự chú ý của giới đầu tư và chuyên gia khi công bố hướng đi hoàn toàn mới trong phát triển chip bán dẫn, không phụ thuộc vào máy quang khắc EUV tiên tiến.
Đột phá công nghệ
Nhiều thập kỷ trước, Gordon Moore - đồng sáng lập Intel, dự đoán rằng số lượng bóng bán dẫn trên một mạch tích hợp sẽ tăng gấp đôi sau mỗi hai năm. Định luật Moore này đã đúng trong nhiều thập kỷ khi bóng bán dẫn nhỏ hơn được xếp mật độ dày hơn, tăng hiệu suất và giảm điện năng tiêu thụ. Tuy nhiên, Định luật Tỷ lệ Tau do Huawei đề xuất tìm cách thoát ly khỏi mô hình đó. Thay vì thu nhỏ bóng bán dẫn đến mức cực hạn, định luật này tập trung cải thiện hiệu suất bằng cách rút ngắn quãng đường dữ liệu di chuyển bên trong bộ vi xử lý. Dựa trên quy luật này, Huawei công bố kiến trúc LogicFolding, công nghệ giảm điện trở và điện dung trong quá trình truyền tín hiệu, từ đó tăng mật độ bóng bán dẫn mà không cần cải tiến công cụ quang khắc. Ý tưởng này không mới: các nhà thiết kế chip hàng đầu như TSMC đã sử dụng công nghệ xếp chồng tiên tiến. Tuy nhiên, giải pháp của Huawei đề xuất sự tái cấu trúc táo bạo và triệt để hơn ngay từ cấu trúc cốt lõi của chip. Hướng đi này sẽ đối mặt với thách thức kỹ thuật không nhỏ, bao gồm sự phức tạp trong chế tạo, bài toán tản nhiệt và cung cấp năng lượng. Việc liệu công nghệ này có thể được triển khai kinh tế và trên quy mô lớn hay không vẫn còn là dấu hỏi.
Dù vậy, Huawei đã vạch ra lộ trình đầy tham vọng cho LogicFolding và tuyên bố kế hoạch tung ra những chip đầu tiên áp dụng công nghệ này trên smartphone ngay trong năm nay. Táo bạo hơn, công ty đặt mục tiêu đạt mật độ bóng bán dẫn tương đương tiến trình 1,4 nm vào năm 2031. Đây là mức công nghệ tiên tiến nhất thế giới, ngang với lộ trình của TSMC và Samsung đang theo đuổi với những khoản đầu tư khổng lồ vào máy EUV thế hệ mới nhất. Điểm mấu chốt trong tuyên bố của Huawei là khi bà He khẳng định rằng việc cải tiến công nghệ in thạch bản sẽ "không còn là điều thiết yếu" trong định hướng mới của công ty. Đây là tín hiệu trực tiếp nhắm vào nút thắt lớn nhất của ngành bán dẫn Trung Quốc.
Ý nghĩa sống còn
Theo lệnh trừng phạt từ Mỹ, các công ty Trung Quốc bị cấm mua máy EUV từ nhà sản xuất độc quyền ASML của Hà Lan. Về lý thuyết, họ không thể sản xuất chip ở công nghệ 3 nm trở xuống theo phương pháp truyền thống. Với LogicFolding, Huawei dường như đang tìm cách đi vòng qua rào cản này. Nếu thành công, bước đột phá này sẽ giúp Huawei né được các lệnh trừng phạt thương mại bằng cách nâng cao hiệu suất chip thông qua đổi mới thiết kế và đóng gói, thay vì phụ thuộc vào các công nghệ máy móc bị cấm tiếp cận. Ngoài ra, bước tiến này có thể giúp Huawei thu hẹp khoảng cách công nghệ với các đối thủ lớn như TSMC. Với LogicFolding, Huawei đặt mục tiêu sản xuất chất bán dẫn có hiệu suất tương đương chip tiến trình 1,4 nm vào năm 2031. Mặc dù cái đích này vẫn khiến Huawei đi sau đối thủ vài năm (TSMC đặt mục tiêu đạt được những tiến bộ tương tự vào năm 2028), nhưng nó sẽ đại diện cho khoảng cách được thu hẹp đáng kể so với thực tế tụt hậu nhiều thế hệ của Huawei và SMIC hiện nay.
Tuy nhiên, khoảng cách giữa tuyên bố và thực tế sản xuất hàng loạt vẫn là câu hỏi lớn. Việc bổ sung thêm nhiều lớp vào cấu trúc chip xếp chồng sẽ làm tăng đáng kể độ phức tạp của quy trình sản xuất, đồng thời làm tăng tỷ lệ xảy ra lỗi, có nguy cơ làm giảm tỷ lệ thành phẩm của các chip đủ điều kiện thương mại hóa. Bên cạnh đó, phương pháp xếp chồng cũng tạo ra thách thức lớn về mặt nhiệt học. Các chip được xếp lớp dày đặc có xu hướng giữ nhiệt nhiều hơn và đòi hỏi hệ thống làm mát tiên tiến hơn. Trong khi đó, một trong những ưu điểm lớn nhất của cấu trúc chip phẳng truyền thống là tối đa hóa diện tích bề mặt để tản nhiệt ra ngoài.
Mặc dù vậy, đây không phải lần đầu Huawei gây bất ngờ về quy trình sản xuất chip. Năm 2023, công ty ra mắt Mate 60 Pro với chip Kirin 9000S sản xuất trên tiến trình 7 nm, khiến nhiều chuyên gia phương Tây bất ngờ khi cho rằng Trung Quốc chưa thể đạt được điều này dưới lệnh cấm vận.
Những câu hỏi chúng ta phải đối mặt trong thế giới AI: Chúng ta có rất nhiều câu hỏi về thế giới AI, mà đó đều là những nghi hoặc không dễ có ngay đáp án. Cuốn sách Thời đại AI - Và tương lai loài người chúng ta trình bày cách AI làm thay đổi mối quan hệ của chúng ta với tri thức, chính trị và xã hội. Mục tiêu tối thượng của cuốn sách này là giải thích về AI và cung cấp cho độc giả những câu hỏi mà chúng ta sẽ phải đối mặt trong những năm tới lẫn bộ công cụ để bắt đầu trả lời chúng.
