Các nhà sản xuất chip Trung Quốc nhanh chóng thay thế đối thủ nước ngoài: SMIC và các doanh nghiệp cùng ngành đang định hình lại ngành bán dẫn toàn cầu như thế nào

Sự trỗi dậy của các nhà sản xuất chip Trung Quốc: SMIC dẫn đầu kỷ nguyên mới

Ngành bán dẫn Trung Quốc đang trải qua một cuộc chuyển đổi mạnh mẽ. Từng phụ thuộc nhiều vào công nghệ nước ngoài, các nhà sản xuất chip Trung Quốc hiện nhanh chóng bắt kịp, với thị phần của một số công ty tăng gấp mười lần chỉ trong hai năm. Đi đầu trong sự chuyển dịch này là Tập đoàn Sản xuất Bán dẫn Quốc tế (SMIC), nhà sản xuất chip theo hợp đồng lớn nhất Trung Quốc, với tuyên bố rằng các công ty chip trong nước hiện có thể “thay thế hoàn toàn” đối thủ nước ngoài trong nhiều lĩnh vực. Diễn biến này không chỉ đang định hình lại cục diện ngành bán dẫn toàn cầu mà còn làm gia tăng cạnh tranh công nghệ giữa Trung Quốc và Mỹ.

Đồng CEO SMIC Zhao Haijun gần đây nhấn mạnh quy mô của sự thay đổi này, cho biết khách hàng trong nước hiện chiếm hơn 50% số đơn đặt hàng tấm wafer 8 inch của SMIC. Nhu cầu tăng vọt đã dẫn đến tình trạng hạn chế nguồn cung, và công suất sản xuất của SMIC dự kiến sẽ vẫn căng thẳng ít nhất đến tháng 10. Tăng trưởng nhanh đặc biệt rõ nét trong các lĩnh vực như bán dẫn công suất và chip ô tô, nơi Trung Quốc đang hướng tới tự chủ 100%.

Điều gì thúc đẩy nhu cầu chip nội địa tăng vọt?

Sự trỗi dậy của các nhà sản xuất chip Trung Quốc được thúc đẩy bởi sự kết hợp giữa chính sách của chính phủ, nhu cầu thị trường và căng thẳng thương mại toàn cầu. Trong những năm gần đây, Mỹ áp đặt các biện pháp kiểm soát xuất khẩu nghiêm ngặt đối với chất bán dẫn tiên tiến và thiết bị sản xuất chip, nhằm hạn chế khả năng tiếp cận công nghệ tiên tiến của Trung Quốc. Các hạn chế này ảnh hưởng đến những tập đoàn Mỹ như Nvidia và AMD, khi các dòng chip tiên tiến nhất của họ bị cấm bán tại Trung Quốc. Tuy nhiên, gần đây Mỹ đã nới lỏng một số hạn chế, cho phép một số chip nhất định quay lại thị trường Trung Quốc. Dù vậy, SMIC và các doanh nghiệp trong nước khác cho biết nhu cầu ở Trung Quốc ngày càng được đáp ứng bằng các sản phẩm nội địa, qua đó giảm tác động của những thay đổi chính sách.

Theo Zhao Haijun, “ngày càng nhiều khách hàng Trung Quốc có thể thay thế hoàn toàn đối thủ nước ngoài bằng chip sản xuất trong nước.” Trong lĩnh vực bán dẫn liên quan đến điện năng, một số khách hàng đã tăng số lượng wafer đặt mua hằng tháng từ SMIC lên gấp mười lần chỉ trong hai năm. Xu hướng này cũng thể hiện ở ngành ô tô, nơi Trung Quốc đặt mục tiêu trong tương lai gần chỉ sử dụng chip sản xuất trong nước.

Trung Quốc đang xây dựng hệ sinh thái sản xuất chip như thế nào?

Tham vọng tự chủ về bán dẫn của Trung Quốc không chỉ giới hạn ở thiết kế và sản xuất chip. Nước này đang đầu tư mạnh vào mọi công đoạn của chuỗi cung ứng, từ nguyên liệu thô, hóa chất đến thiết bị sản xuất tiên tiến. Cách tiếp cận toàn diện này nhằm giảm các điểm dễ bị tổn thương bộc lộ trước những biện pháp kiểm soát xuất khẩu của nước ngoài, đồng thời bảo đảm các công ty Trung Quốc có thể cạnh tranh trên toàn cầu trong toàn bộ chuỗi giá trị bán dẫn.

Các lựa chọn thay thế trong nước cho thiết bị và vật liệu nước ngoài

Một trong những thách thức lớn nhất đối với Trung Quốc là sự phụ thuộc vào các công cụ sản xuất chip nước ngoài, đặc biệt là máy quang khắc dùng để khắc mạch lên các tấm wafer silicon. Công ty ASML của Hà Lan là nhà cung cấp máy quang khắc cực tím siêu xa (EUV) duy nhất trên thế giới; thiết bị này thiết yếu để sản xuất những dòng chip tiên tiến nhất. Do các hạn chế xuất khẩu, doanh nghiệp Trung Quốc không thể tiếp cận công nghệ này, buộc họ phải đổi mới hoặc tìm phương án thay thế.

Các công ty như SiCarrier, có liên hệ với Huawei, được cho là đang phát triển những giải pháp trong nước thay thế thiết bị của ASML. Dù các nỗ lực này vẫn ở giai đoạn đầu và hiện chỉ giới hạn ở công nghệ quy trình 28nm kém tiên tiến hơn (so với chip 2nm do các doanh nghiệp dẫn đầu toàn cầu như TSMC sản xuất), đây vẫn là bước tiến đáng kể hướng tới giảm phụ thuộc vào nước ngoài. Chính quyền Thâm Quyến và các tập đoàn công nghệ lớn của Trung Quốc đang hỗ trợ những sáng kiến này, tuyển dụng nhân tài hàng đầu và đầu tư vào nghiên cứu, phát triển.

Tương tự, Huawei đang tăng cường năng lực trong lĩnh vực hóa chất sản xuất chip thông qua việc tham gia vào Zhuhai Cornerstone Technologies. Công ty này đặt mục tiêu trở thành nhà cung cấp trọn gói các vật liệu thiết yếu như chất cản quang và huyền phù đánh bóng, những mặt hàng hiện do các doanh nghiệp Nhật Bản, Mỹ và châu Âu chi phối trên toàn cầu. Bằng cách nội địa hóa nguồn cung các vật liệu này, Trung Quốc hy vọng bảo vệ ngành chip trước những gián đoạn trong tương lai.

Tiến bộ công nghệ và những khoảng cách còn lại

Dù đạt được những tiến bộ này, Trung Quốc vẫn đối mặt với những trở ngại đáng kể trong việc bắt kịp các công nghệ chip tiên tiến nhất. SMIC đã chứng minh khả năng sản xuất chip 7nm và được cho là đang hướng tới 5nm, nhưng vẫn tụt hậu so với TSMC và Samsung, hai công ty đang tiến tới sản xuất hàng loạt chip 2nm. Trong lĩnh vực quang khắc, thiết bị nội địa của Trung Quốc vẫn lạc hậu từ 15 đến 20 năm so với công nghệ tốt nhất thế giới, hạn chế khả năng sản xuất những chip tiên tiến hàng đầu dùng trong trí tuệ nhân tạo và điện toán hiệu năng cao.

Tuy nhiên, các doanh nghiệp Trung Quốc đang đạt được những tiến bộ đáng kể trong các lĩnh vực như chip nhớ và thiết kế chip. Yangtze Memory Technologies Corp. (YMTC) dẫn đầu tại Trung Quốc về bộ nhớ flash NAND 3D, còn bộ phận HiSilicon của Huawei đã phát triển các chip AI, trong một số bài thử nghiệm, có khả năng cạnh tranh với sản phẩm của Nvidia. Dù hiệu năng của các chip này có thể chưa sánh bằng các sản phẩm nước ngoài tương ứng, khoảng cách đang thu hẹp.

Căng thẳng địa chính trị và cuộc đua chip toàn cầu

Sự trỗi dậy nhanh chóng của các nhà sản xuất chip Trung Quốc vừa là phản ứng trước, vừa góp phần thúc đẩy căng thẳng địa chính trị leo thang. Cạnh tranh công nghệ Mỹ-Trung đã gia tăng trong những năm gần đây, khi cả hai bên áp thuế, kiểm soát xuất khẩu và hạn chế đầu tư. Mỹ muốn bảo vệ lợi thế công nghệ và ngăn Trung Quốc tiếp cận các năng lực tiên tiến có thể được ứng dụng cho mục đích quân sự hoặc chiến lược.

Để đáp trả, Trung Quốc đã rót hàng tỷ USD vào ngành bán dẫn, hỗ trợ không chỉ các nhà sản xuất chip như SMIC mà cả hệ sinh thái rộng hơn gồm thiết bị, vật liệu và nhân lực. Nỗ lực tự chủ do nhà nước dẫn dắt này đang mang lại kết quả, thể hiện qua thị phần ngày càng tăng của các doanh nghiệp trong nước và khả năng chống chịu của những công ty như SMIC trước sức ép từ bên ngoài.

Tác động của các biện pháp kiểm soát xuất khẩu và thuế quan của Mỹ

Gần đây, các biện pháp kiểm soát xuất khẩu của Mỹ nhắm vào chip H20 của Nvidia và MI308 của AMD, vốn được sử dụng trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo và trung tâm dữ liệu. Dù sau đó Mỹ đã nới lỏng một số hạn chế, cho phép bán lại các chip này tại Trung Quốc, tác động lâu dài có thể không lớn. Zhao Haijun của SMIC cho biết nhu cầu nội địa mạnh đang giúp công ty tránh khỏi những cú sốc từ bên ngoài, trong khi tác động tài chính của thuế quan Mỹ dự kiến sẽ thấp hơn 1,3% tổng doanh thu.

Trong khi đó, chính phủ Trung Quốc đang xem xét các chip nước ngoài để đánh giá rủi ro an ninh. Cơ quan Quản lý Không gian mạng Trung Quốc gần đây đã triệu tập các quan chức Nvidia để giải đáp quan ngại về khả năng tồn tại cửa hậu trong chip H20, phản ánh sự nhạy cảm ngày càng tăng đối với quyền riêng tư dữ liệu và an ninh quốc gia.

Thuế quan và nguy cơ phân tách

Trên mặt trận chính trị, cựu Tổng thống Mỹ Donald Trump đã đe dọa áp thuế 100% lên toàn bộ chất bán dẫn sản xuất ở nước ngoài, trừ khi các công ty xây dựng nhà máy tại Mỹ. Nếu được triển khai, những biện pháp như vậy có thể đẩy nhanh hơn nữa quá trình phân tách ngành chip toàn cầu, khiến Trung Quốc và Mỹ phát triển các chuỗi cung ứng song song.

Bất chấp căng thẳng, các nhà sản xuất chip Mỹ như Nvidia và AMD ghi nhận kết quả tài chính khả quan, với giá cổ phiếu tăng đáng kể trong năm qua. Tuy nhiên, triển vọng dài hạn vẫn chưa chắc chắn khi cả hai nước tiếp tục đầu tư vào các giải pháp thay thế trong nước và tìm cách giảm sự phụ thuộc lẫn nhau.

Các nhà sản xuất chip Trung Quốc có thực sự cạnh tranh được với những doanh nghiệp dẫn đầu toàn cầu?

Dù đạt được những bước tiến ấn tượng, các nhà sản xuất chip Trung Quốc vẫn phải vượt qua nhiều thách thức đáng kể trước khi có thể thực sự cạnh tranh với những doanh nghiệp dẫn đầu toàn cầu như TSMC, Samsung và Intel. Các dòng chip tiên tiến nhất, được sử dụng trong điện thoại thông minh, AI và điện toán hiệu năng cao, vẫn đòi hỏi quy trình sản xuất và thiết bị phần lớn nằm ngoài tầm với của các công ty Trung Quốc do các biện pháp kiểm soát xuất khẩu và khoảng cách công nghệ.

Tuy nhiên, trong nhiều lĩnh vực như ô tô, công nghiệp và điện tử tiêu dùng, chip Trung Quốc hiện có khả năng cạnh tranh với các sản phẩm nước ngoài. Khả năng cung ứng khối lượng lớn wafer 8 inch và ngày càng nhiều wafer 12 inch cho khách hàng trong nước của SMIC cho thấy ngành chip Trung Quốc đang ngày càng trưởng thành. Quá trình chuyển sang công nghệ wafer tiên tiến hơn vẫn đang diễn ra; SMIC đang giúp khách hàng chuyển sang wafer 12 inch để nâng cao hiệu suất và hiệu năng.

Đổi mới và chặng đường phía trước

Ngành chip Trung Quốc không đứng yên. Các công ty như Huawei đang đầu tư vào thiết kế chip thế hệ tiếp theo, trong khi những doanh nghiệp khác nỗ lực nội địa hóa mọi khâu trong chuỗi cung ứng, từ hóa chất đến thiết bị sản xuất. Sự hỗ trợ của chính phủ cùng nguồn nhân lực kỹ thuật dồi dào đang thúc đẩy tiến bộ nhanh chóng.

Các nhà phân tích cho rằng dù hiện Trung Quốc có thể tụt hậu về những công nghệ chip tiên tiến nhất, nước này có thể thu hẹp khoảng cách trong vòng 5 đến 10 năm ở một số lĩnh vực then chốt. Nhịp độ đầu tư và đổi mới không ngừng, kết hợp với thị trường nội địa rộng lớn, tạo nền tảng vững chắc cho tăng trưởng trong tương lai của các doanh nghiệp Trung Quốc.

Tác động rộng hơn đối với ngành công nghệ toàn cầu

Sự trỗi dậy của các nhà sản xuất chip Trung Quốc có tác động sâu rộng đến ngành công nghệ toàn cầu. Khi Trung Quốc giảm phụ thuộc vào chip và thiết bị nước ngoài, các chuỗi cung ứng toàn cầu đang được định hình lại. Các công ty trên khắp thế giới phải thích nghi với thực tế mới, trong đó Trung Quốc vừa là một thị trường lớn vừa là đối thủ đáng gờm.

Đối với các nhà sản xuất chip đa quốc gia, thách thức là cân bằng việc tiếp cận thị trường Trung Quốc với yêu cầu tuân thủ các biện pháp kiểm soát xuất khẩu và những biến động địa chính trị. Với các doanh nghiệp Trung Quốc, trọng tâm là đẩy nhanh đổi mới, xây dựng năng lực tự chủ và ứng phó với bối cảnh toàn cầu ngày càng phức tạp.

Cuối cùng, cạnh tranh giữa các nhà sản xuất chip Trung Quốc và nước ngoài nhiều khả năng sẽ thúc đẩy những tiến bộ công nghệ hơn nữa, mang lại lợi ích cho người tiêu dùng và các ngành công nghiệp trên toàn thế giới. Tuy nhiên, nguy cơ phân mảnh và phân tách vẫn còn, kéo theo những hệ quả tiềm tàng đối với đổi mới và tăng trưởng kinh tế toàn cầu.

Tóm lược

• Các nhà sản xuất chip Trung Quốc, dẫn đầu là SMIC, đang nhanh chóng gia tăng thị phần và thay thế đối thủ nước ngoài trong nhiều lĩnh vực.
• Nhu cầu chip nội địa tại Trung Quốc tăng mạnh, một số công ty đã tăng lượng đặt hàng lên gấp mười lần trong hai năm.
• Trung Quốc đang đầu tư mạnh để nội địa hóa toàn bộ chuỗi cung ứng bán dẫn, từ vật liệu đến thiết bị sản xuất.
• Dù đạt tiến bộ, các doanh nghiệp Trung Quốc vẫn tụt hậu so với những đơn vị dẫn đầu toàn cầu về công nghệ chip tiên tiến nhất.
• Căng thẳng công nghệ Mỹ-Trung và các biện pháp kiểm soát xuất khẩu đang thúc đẩy Trung Quốc tăng cường tự chủ.
• Ngành bán dẫn toàn cầu đang được định hình lại khi Trung Quốc vừa trở thành một thị trường lớn vừa là đối thủ cạnh tranh.