Trung Quốc tìm cách tự sản xuất chip nhớ bất chấp lệnh trừng phạt của Mỹ

Sự phổ biến ngày càng nhanh của trí tuệ nhân tạo (AI) giúp bộ nhớ băng thông cao (HBM), chip bộ nhớ được thiết kế riêng cho bộ xử lý AI, trở thành các thành phần được săn lùng nhiều. Tuy nhiên, các biện pháp trừng phạt mà chính quyền Washington áp đặt đối với Trung Quốc đã khiến chính phủ Trung Quốc không còn lựa chọn nào khác ngoài việc tự chủ về HBM, mặc dù có thể phải mất nhiều năm.

Sẽ là cuộc chiến khó khăn để theo kịp các gã khổng lồ chip như SamSung Electronics và SK Hynix. Hiện tại, SK Hynix và Samsung Electronics của Hàn Quốc kiểm soát 90% thị trường toàn cầu về chip HBM, các thành phần quan trọng cần thiết để đào tạo các hệ thống AI như ChatGPT của OpenAI. Theo các nhà nghiên cứu tại TrendForce, SK Hynix chiếm 50% thị phần HBM toàn cầu năm 2022, tiếp theo là Samsung với 40% và đối thủ Micron Technology của Mỹ với 10% .

Cả hai công ty Hàn Quốc đều đã tiết lộ kế hoạch tăng gấp đôi sản lượng chip HBM vào năm tới, ngay cả khi các công ty dự định mở rộng quy mô ở những lĩnh vực khác. Ngoài ra, SK Hynix trở thành công ty đầu tiên sản xuất hàng loạt chip HBM3 thế hệ thứ tư tiên tiến được sử dụng trong các bộ xử lý đồ họa (GPU) H100 của Nvidia.

SỰ CẦN THIẾT CỦA HBM TRONG PHÁT TRIỂN AI

HBM xếp các chip nhớ theo chiều dọc, giống như các tầng trong một tòa nhà chọc trời, giúp rút ngắn khoảng cách mà thông tin phải di chuyển một cách hiệu quả. Các tháp bộ nhớ này được thiết kế để kết nối với CPU hoặc GPU thông qua kết nối cực nhanh được gọi là 'bộ chuyển đổi'. Theo TrendForce, Nvidia đã thiết lập một tiêu chuẩn công nghiệp mới bằng cách sử dụng chip HBM để tăng tốc độ truyền dữ liệu giữa các GPU và ngăn xếp bộ nhớ.

Theo công ty, GPU H100 được săn đón nhiều của Nvidia có hệ thống bộ nhớ HBM3, cung cấp băng thông bộ nhớ ba terabyte mỗi giây. SK Hynix cho biết công nghệ HBM là “điều kiện tiên quyết cho cấp độ 4 và 5 về tự động hóa lái xe trên xe tự hành”.

Tuần trước, SK Hynix thông báo rằng họ đã phát triển thành công HBM3E, DRAM cao cấp thế hệ tiếp theo dành cho các ứng dụng AI và công ty cũng cung cấp mẫu cho khách hàng để đánh giá hiệu suất sản phẩm. Việc sản xuất hàng loạt dự kiến vào nửa đầu năm 2024, các khách hàng bao gồm công ty chip AMD và Nvidia của Mỹ được cho là đang xếp hàng mua sản phẩm mới này.

TrendForce dự báo nhu cầu về chip HBM sẽ tăng gần 60% trong năm nay. Việc Trung Quốc chỉ dựa vào sản xuất trong nước sẽ khiến nước này phải chạy đua với thời gian.

THÁCH THỨC KHI TỰ CUNG CẤP CHIP CỦA TRUNG QUỐC

Tham vọng của chính quyền Bắc Kinh gia nhập các nhà sản xuất chip nhớ hàng đầu thế giới và thay thế hàng nhập khẩu bằng các sản phẩm địa phương tại thị trường nội địa ngày càng gặp rủi ro khi các công ty hàng đầu thế giới áp dụng các công nghệ tiên tiến. Đồng thời, khả năng bắt kịp công nghệ mới của Trung Quốc bị cản trở bởi các lệnh trừng phạt của Mỹ.

Cách đây không lâu, Trung Quốc được coi là đã nhanh chóng bắt kịp các nhà cung cấp quốc tế về cả bộ nhớ flash 3D NAND tiên tiến và bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên động (DRAM). Tuy nhiên , hiện tại, khoảng cách đang ngày càng gia tăng trong kỷ nguyên ChatGPT khi Tập đoàn công nghệ bộ nhớ Yangtze (YMTC) và Changxin Memory Technologies (CXMT) của Trung Quốc đã không thể tiếp tục nỗ lực bắt kịp do các hạn chế xuất khẩu của Hoa Kỳ.

Trung Quốc được cho là đang tìm cách sản xuất HBM của riêng mình như một phần trong nỗ lực tự cung tự cấp. “Mặc dù sẽ là một cuộc chiến khó khăn để bắt kịp các công ty dẫn đầu toàn cầu như SK Hynix, Samsung Electronics và Micron Technology do tác động của các lệnh trừng phạt của chính quyền Washington, nhưng chính phủ Trung Quốc đã xác định rằng đất nước của họ phải tự chủ về HBM mặc dù có thể mất nhiều năm”, South China Morning Post (SCMP) đưa tin.

Trích dẫn các nguồn tin trong ngành, SCMP cho biết nhà sản xuất DRAM hàng đầu Trung Quốc, ChangXin Memory Technologies là niềm hy vọng lớn nhất của đất nước đối với HBM. Tuy nhiên, công ty có thể phải mất đến 4 năm mới đưa sản phẩm ra thị trường.

Theo những người trong ngành, mặc dù có hiệu suất cao nhưng việc sản xuất chip HBM không nhất thiết phải yêu cầu công nghệ in thạch bản tiên tiến như các công cụ cực tím (EUV). Điều đó có nghĩa là Trung Quốc có thể tự sản xuất các phiên bản của riêng mình ngay cả khi không có thiết bị mới nhất.

Do nhu cầu tích hợp nhiều chip theo chiều dọc nên cần phải có các công nghệ đóng gói mật độ cao như xuyên silicon (TSV). Tuy nhiên, Trung Quốc có những công ty tương đối tiên tiến trong lĩnh vực này, chẳng hạn như Công nghệ Điện tử Trường Giang Giang Tô.

Tóm lại, Trung Quốc được biết đến là quốc gia luôn giữ kín các quân bài liên quan đến công nghệ mới nhất của mình, điều này khiến thế giới bên ngoài phải suy đoán về tiến bộ của nước này trong việc đạt được khả năng tự cung tự cấp chip tiên tiến.

Nguyễn Hà