Trung Quốc cách ‘tự chủ’ công nghệ đúc chip dưới 5nm bao xa?

Dù nằm trong danh sách cấm vận thương mại của Washington, gã khổng lồ công nghệ Trung Quốc vẫn gây bất ngờ với con chip 7 nanomet (nm) trên mẫu smartphone Mate 60 và Pura 70.

Theo SCMP, công ty trụ sở Thẩm Quyến luôn giữ kín thông tin về năng lực sản xuất vi xử lý cùng với xưởng đúc chip lớn nhất đại lục - SMIC. Huawei không xác nhận cách họ đã tạo ra con chip chạy trên Mate 60 Pro năm ngoái, nhưng qua đơn đăng ký sở hữu trí tuệ, giới quan sát phát hiện công ty đang sở hữu một kỹ thuật mới, có tên SAQP (mô hình tứ giác tự liên kết).

Thông tin về đơn đăng ký bằng sáng chế được cơ quan quản lý sở hữu trí tuệ quốc gia Trung Quốc công bố vào tháng Ba, nhưng đã được nộp vào tháng 9/2021.

Bằng sáng chế nêu ra phương pháp sử dụng SAQP để “tăng quyền tự do thiết kế các mẫu mạch”, tương tự như bằng sáng chế được cấp vào tháng 12 cho SiCarrier, một nhà phát triển công cụ chip được nhà nước hậu thuẫn có liên quan đến Huawei.

Theo đó, SiCarier có thể sản xuất node quy trình 5nm bằng công cụ in khắc tia cực tím sâu (DUV) - mẫu máy kém tiên tiến hơn EUV, nhưng đã được Trung Quốc dự trữ thiết bị kể từ năm ngoái nhằm đối phó với các áp đặt hạn chế xuất khẩu nghiêm ngặt của Mỹ.

Nhằm xoa dịu những đồn đoán về năng lực sản xuất chip, hồi tháng 4 CEO Huawei Cloud, Zhang Pingan cho biết, công ty sẽ tập trung vào kiến trúc chip thay vì cấp độ xử lý.

“Chúng tôi không thể đạt được tiến trình 3nm hay 5nm, do đó giải quyết được quy trình 7nm đã là rất tốt rồi”, Zhang nói.

Tuy nhiên, một kỹ sư bán dẫn ở Đài Loan, người từ chối nêu tên vì tính nhạy cảm của vấn đề, cho biết kỹ thuật SAQP có thể hỗ trợ các thiết kế 5nm hoặc thậm chí 3nm, nhưng đây là một quá trình phức tạp có “rất nhiều khả năng xảy ra lỗi”.

Đầu năm nay, Chen Yijian, một nhà khoa học nghiên cứu tại Đại học Westlake, đã đăng bài viết trên LinkedIn, tiết lộ rằng máy quét DUV nhúng có thể cho phép một quy trình gần giống với logic 14A mà Intel dự kiến ra mắt vào năm 2027 tạo ra node 1,3nm.

Theo hồ sơ LinkedIn, Chen từng dẫn dắt nỗ lực phát triển chip logic thế hệ mới tại HiSilicon, đơn vị thiết kế chip của Huawei.

Công nghệ sản xuất mạch đa khuôn mẫu

Kể từ khi ra mắt điện thoại thông minh dòng Mate 60 vào năm ngoái, sự tiến bộ trong lĩnh vực bán dẫn của Huawei đã được theo dõi chặt chẽ. Theo các báo cáo phân tích, dòng Pura 70 mới nhất của công ty chạy trên các chip được sản xuất từ ​​quy trình 7nm tương tự như Mate 60.

Hai chiếc điện thoại này đã trở thành biểu tượng cho thấy Trung Quốc đang đẩy xa giới hạn khả năng trong nỗ lực thoát khỏi sự phụ thuộc vào công nghệ nước ngoài.

Huawei là công ty đóng vai trò quan trọng trong nỗ lực tự lực về chip của Trung Quốc và đang hợp tác với nhiều công ty trong chuỗi cung ứng chất bán dẫn nội địa nhằm đạt được những bước đột phá mới.

Công nghệ sản xuất mạch đa khuôn mẫu (multiple-patterning technology) có từ đầu những năm 2000. Những kỹ thuật này có thể giúp thúc đẩy quá trình phát triển chip bằng cách sử dụng thêm các tính năng nhỏ như cổng bóng bán dẫn để cải thiện độ phân giải - điều lẽ ra sẽ cần đến các thiết bị đúc chip tiên tiến.

Giới phân tích trong ngành và kỹ sư chế tạo cũng nhận định, công nghệ đa khuôn mẫu này là con đường giúp Bắc Kinh tạo ra những con chip từ 5nm trở xuống mà không cần máy quét EUV của ASML - công ty đã bị cấm bán những cỗ máy hiện đại cho Trung Quốc kể từ năm 2019.