Việc Washington gần đây trừng trị thẳng tay đối với công ty công nghệ Huawei đã cho thấy cách thức một vài công ty Mỹ đang thống trị một số lĩnh vực chính yếu của ngành sản xuất chip toàn cầu, nắm giữ chìa khóa để siết chặt các nguồn cung cho gã khổng lồ công nghệ Trung Quốc.
Bộ Thương mại Mỹ hôm thứ Hai (17/8) đã cấm Huawei mua chip và các phụ kiện điện tử khác được phát triển hay sản xuất sử dụng phần mềm hoặc công nghệ Mỹ, có hiệu lực ngay lập tức. Theo các chuyên gia pháp lý, lệnh cấm mới tiếp tục kéo dài nguyên tắc đã thông báo hồi tháng Năm và đóng lại lỗ hổng mà Huawei có thể tận dụng là mua lại sản phẩm từ bên thứ ba.
Điều không may cho Huawei là phần mềm, tài sản trí tuệ, công cụ và nguyên liệu chế biến chip của Mỹ được hầu như tất cả các bên thứ ba sử dụng, từ Qualcomm, Samsung tới MediaTek hay Sony.
Việc này khiến Huawei có rất ít sự lựa chọn để có trong tay những loại chip quan trọng, theo ông Geoff Blaber, phó Chủ tịch về nghiên cứu tại công ty tình báo tiếp thị CCS Insight nói với tờ Nikkei.
“Trong khi ngành công nghiệp bán dẫn về bản chất được phân tán khắp nơi, thì nền tảng của nó lại dựa rất nhiều vào Mỹ. Do đó, có rất ít giải pháp thay thế cho Huawei,” ông Blauber nói, bổ sung rằng sự thống trị hàng thập kỷ của Mỹ đối với chip là “nền tảng của Thung lũng Silicon.”
Các công ty hàng đầu về phần mềm thiết kế chip đều là công ty Mỹ, gồm có Cadence Design Systems, Synopsys và Ansys. Mentor Graphics, nhà cung cấp dụng cụ thiết kế chip lớn thứ ba thế giới, dù đã được hãng Siemen của Đức mua lại năm 2016 nhưng họ vẫn hoạt động chủ yếu ở Mỹ.
Bốn công ty này cùng nhau kiểm soát khoảng 90% thị trường công cụ thiết kế chip của thế giới. Với khối lượng tài sản trí tuệ cần thiết cho thiết kế chip từ 4 công ty trên, Huawei khó có khả năng tìm nguồn thay thế ngay lập tức.
Khi việc sản xuất chip trở nên phức tạp hơn, chỉ có hai công ty dẫn đầu là Cadence và Synopsys có khả năng cung cấp các giải pháp đầu cuối cần thiết cho sản xuất chip cao cấp.
Mặc dù Huawei vẫn còn những phiên bản công cụ thiết kế chip cũ cài đặt trong các máy tính của họ, nhưng nếu không có bản cập nhật và hỗ trợ từ các công ty Mỹ này, họ sẽ mất nhiều thời gian hơn và khó khăn hơn để giải quyết bất cứ vấn đề kỹ thuật nào có thể phát sinh.
Trong khi đó, nhà sản xuất chip của Vương quốc Anh Arm Ltd cung cấp những bản thiết kế chi tiết mà hơn 90% chip di động của thế giới được xây dựng dựa vào đó. Dù công ty đặt trụ sở ở Cambridge, Arm có trung tâm nghiên cứu và phát triển lớn ở Mỹ và vì thế sẽ tuân thủ các nguyên tắc xuất khẩu của Mỹ.
“Rất nhiều IP của Arm có nguồn gốc từ các văn phòng của họ ở Mỹ, và họ sử dụng công cụ thiết kế chip từ các công ty Mỹ như Cadence trong việc phát triển các bản thiết kế IP chip chi tiết của họ, nên rất khó né lệnh cấm,” ông Blaber nói.
Tất cả các nhà phát triển chip trên thế giới, cho dù ở quốc gia nào, đều dựa vào công cụ và tài sản trí tuệ của các công ty này. Chúng gồm có Apple, Huawei, Sony, Samsung, SK Hynix, Kioxia, NXP, Qualcomm, Nvidia, MediaTek, Broadcom và STMicroelectronics. Sau thông báo hôm thứ Hai của Bộ thương mại, tất cả đều được yêu cầu xin giấy phép nếu muốn cung cấp hàng cho Huawei.
Thiết kế phần mềm chỉ là một lĩnh vực trong chuỗi cung chip nơi các công ty Mỹ có sự kiểm soát chặt chẽ. Sau khi các kỹ sư thiết kế một con chip, họ thường thuê các công ty khác ở nước ngoài sản xuất hoặc chế tạo. Nhưng việc chế tạo chip, cũng giống việc thiết kế, phụ thuộc rất nhiều vào thiết bị sản xuất chip và thử nghiệm chip do Mỹ sản xuất.
Ba công ty Mỹ – Applied Materials, Lam Research và KLA Tencor – cùng với ASML của châu Âu và Tokyo Electron của Nhật Bản thống trị quy trình chế tạo chất bán dẫn hiện đại.
ASML có trụ sở chính ở Hà Lan, nhưng máy móc của họ được đóng bởi công nghệ Mỹ và một vài thành phần cấu thành quan trọng của máy sản xuất chip được xây trên đất Mỹ. Công ty đã bị mắc kẹt khi căng thẳng giữa Bắc Kinh và Washington gia tăng. Cuối năm ngoái, ASML đã trì hoãn vận chuyển một công cụ in thạch bản tia cực tím đặc biệt tối tân cho Công ty Sản xuất Chất bán dẫn Quốc tế, nhà sản xuất chip hàng đầu của Trung Quốc. Tokyo Electron cũng dựa vào thành phần và công nghệ Mỹ để chế tạo máy móc của họ.
Mỹ còn là nước đi đầu trong lĩnh vực vật liệu và khoa học hoá học, với các công ty như Dow DuPont, 3M và Corning mỗi công ty nắm một vị trí độc nhất trong các quá trình sản xuất chip và màn hình. Theo các chuyên gia pháp lý, ngoài chất bán dẫn, phạm vi những lệnh cấm mới còn mở rộng tới các bộ phận cấu thành điện tử quan trọng khác như các bảng hiển thị. Hầu hết màn hình trên thế giới đều cần vật liệu của Mỹ do Corning và 3M cung cấp, cũng như thiết bị từ Applied Materials.
Trong khi những đối thủ châu Á trong nhiều năm đã trở nên cạnh tranh trong thiết kế và sản xuất chip, họ lại không kiểm soát các công cụ nền tảng, sở hữu trí tuệ và khoa học cơ bản mà các ngành công nghiệp đó dựa vào, theo ông Su Tze-yun, giám đốc Học viện Nghiên cứu Quốc phòng và An ninh quốc gia Đài Loan. Đạt tới trình độ công nghệ đó đòi hỏi đầu tư dài hạn, tích lũy kinh nghiệm và được sự chấp nhận rộng rãi của đông đảo người tiêu dùng, ông Su bổ sung, nói thêm rằng những lĩnh vực đó cũng thường liên kết với các ứng dụng nhạy cảm như vũ trụ, không gian và quân sự.
“Rốt cuộc, Mỹ vẫn tiếp tục kiểm soát phần mềm, khoa học vật liệu, hoá chất và kim loại cơ bản cũng như thiết bị nền tảng trong sản xuất chip hay thiết bị điện tử,” ông Su nói với Nikkei Asian Review. “Một số kim loại cao cấp được sử dụng trong động cơ máy bay cũng được dùng trong thiết bị điện tử tiêu dùng, và Mỹ vẫn kiểm soát những công nghệ thiết yếu và cốt lõi đó.”
Ví dụ, Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC), công ty sản xuất sản xuất chất bán dẫn Đài Loan, công ty chip lớn nhất thế giới theo giá trị vốn hoá, và Samsung Electronic, nhà sản xuất chip nhớ lớn nhất thế giới có thể sản xuất hàng loạt chip tiên tiến, đều phụ thuộc vào thiết bị chế tạo chip tối tân của Mỹ để sản xuất chip.
Gần đây ông Mark Liu, Chủ tịch TSMC, đã xác nhận tầm quan trọng của các nhà cung cấp thiết bị chip hiện tại đối với sự tiến bộ công nghệ của công ty và ám chỉ rằng các nhà sản xuất chip rất khó phát triển hệ thống các dây chuyền sản xuất cạnh tranh mà không dính dáng đến công nghệ Mỹ.
Quá trình sản xuất chip càng tiên tiến, càng khó thay thế bất cứ thiết bị, vật liệu hoặc hoá chất nào, vì mỗi mắt xích trong dây chuyền sản phẩm được thiết kế cẩn thận để bảo đảm hiệu quả và hiệu suất tối đa.
Điều này có ý nghĩa sống còn đối với nỗ lực “phi Mỹ hoá” chuỗi cung công nghệ của Trung Quốc.
Việc thêm Huawei vào danh sách đen thương mại của Mỹ hồi tháng Năm 2019 đã cho thấy rõ sự phụ thuộc của Trung Quốc vào công nghệ Mỹ và khuyến khích Bắc Kinh nỗ lực “tự cường.”
Trung Quốc đã đạt được một vài thành công, chẳng hạn như công ty SMIC được nhà nước hỗ trợ và công ty sản xuất chip nhớ đầu tiên của quốc gia Yangtze Memory Technologies, được kỳ vọng để thách thức Samsung và Micron. Tuy nhiên, những công ty Trung Quốc này đều phải dựa vào các nhà sản xuất thiết bị và nguyên liệu sản xuất chip của Mỹ như những công ty đối tác toàn cầu của họ.
Trung Quốc cũng có nhà cung cấp công cụ EDA được nhà nước hỗ trợ là Empyrean Software, với hy vọng một ngày nào đó sẽ thách thức các đối thủ Mỹ như Synopsys và Cadence. Trong khi đó, các nhà cung cấp thiết bị sản xuất chip Naura Technology Group và Advanced Micro-Fabrication Equipment Co. của Trung Quốc cũng hy vọng một ngày nào đó sẽ thay thế Applied Materials và Lam Research. Tuy nhiên, những công ty này còn kém xa các công ty nước ngoài về năng lực và quy mô.
Để tài trợ cho tham vọng chip, Bắc Kinh đã rót khoảng 340 tỷ nhân dân tệ (9 tỷ đôla) vào cái gọi và Quỹ Lớn từ khi nó được thành lập vào năm 2014. Năm ngoái, nhà nước cũng dựng lên thị trường STAR Thượng Hải, phiên bản Trung Quốc của Nasdaq.
Roger Sheng, một nhà phân tích về chất bán dẫn của Gartner, nói với Nikkei rằng “việc khai trương STAR rõ ràng là sự hỗ trợ của chính phủ để giúp những công ty liên quan đến chất bán dẫn tiếp cận nguồn vốn tốt hơn. Vì chỉ số P/E địa phương cao, những công ty thiết bị chip này không phải lo lắng về tiền bạc và có thể đầu tư dài hạn. Thực tế cần phải mất rất nhiều thời gian để thiết bị bán dẫn gặt hái thành quả.”
Xuân Lan, theo Nikkei Asia Review