Cuộc chiến sống còn của ngành công nghiệp bán dẫn Trung Quốc

Gã khổng lồ công nghệ của Trung Quốc từng bước quyết tâm thực hiện "nội địa hoá" bằng cách liên kết với các nhà sản xuất và doanh nghiệp trong nước với tầm nhìn xây dựng một chuỗi cung ứng chip hoàn chỉnh trong Trung Quốc. Dù có sự hậu thuẫn rất lớn từ chính phủ, chuỗi cung ứng “tự lực cánh sinh" của Huawei bị đánh giá khó có thể đạt được quy mô bằng trước khi bị Mỹ cấm vận. 

Trước năm 2020, Huawei từng cạnh tranh trực tiếp với những gã khổng lồ toàn cầu như Apple và Samsung Electronics. Trong quá khứ, tập đoàn từng là “khách sộp" của TSMC (tập đoàn bán dẫn lớn của Đài Loan) và tập đoàn Sony. Theo công ty nghiên cứu IDC, số lượng lô hàng điện thoại thông minh của Huawei vượt qua Apple vào năm 2019, đứng ở vị trí thứ 2 trên toàn cầu so với vị trí thứ 3 của Apple. 

Hiện tại, tập đoàn vẫn là nhà sản xuất thiết bị viễn thông hàng đầu thế giới, nhờ vào vị trí dẫn đầu của công ty tại thị trường rộng lớn Trung Quốc. Theo Gartner, đơn vị thiết kế chip HiSilicon Technology của Huawei có doanh thu 8,2 tỷ USD vào năm 2020, gần bằng quy mô của đơn vị của Apple. Tập đoàn là công ty đầu tiên trên thế giới sản xuất chip tích hợp 5G vào năm 2019 và bộ xử lý di động có khả năng trí tuệ nhân tạo vào năm 2017.

Khi Huawei càng phát triển, chính phủ Mỹ ngày càng lo lắng về cáo buộc công ty có liên hệ mật thiết với quân đội Trung Quốc dù công ty đã phủ nhận trước đó. Các biện pháp trừng phạt được công bố vào năm 2020 đã cấm các nhà cung cấp nước ngoài sản xuất linh kiện cho Huawei nếu quy trình sản xuất có sử dụng công nghệ của Mỹ.

Theo giấy phép của Mỹ, Huawei được phép mua chất bán dẫn có sẵn từ các nhà cung ứng toàn cầu như Qualcomm. Nhưng việc tự thiết kế và sản xuất chúng ở nước ngoài, vốn từng là thế mạnh chính của Huawei bị “bóp nghẹt" sau lệnh trừng phạt. Mặc dù công ty cố gắng dự trữ linh kiện trước khi các lệnh trừng phạt có hiệu lực, nhưng doanh thu của Huawei đã giảm 28,6% vào năm 2021 xuống còn 636,8 tỷ nhân dân tệ (99,88 tỷ USD). Mảng kinh doanh điện thoại thông minh của hãng bị ảnh hưởng nặng nề, rơi từ vị trí thứ 2 thế giới về số lượng xuất xưởng xuống vị trí thứ 10, theo dữ liệu của IDC.

Nhưng công ty tỏ ra kiên cường, trái với dự đoán của nhiều chuyên gia trong ngành rằng các lệnh trừng phạt của Mỹ sẽ “đạp đổ" Huawei. Với sự giúp đỡ của chính quyền địa phương trên khắp Trung Quốc, Huawei và các đối tác của mình đang xây dựng một mạng lưới sản xuất và lắp ráp chip mới ở Bắc Kinh, Vũ Hán, Thanh Đảo và Thâm Quyến. Khoản đầu tư cho mạng lưới này ước tính hơn 400 tỷ nhân dân tệ (55,8 tỷ USD). Mục tiêu chính của dự án này là thay thế vai trò các nhà sản xuất và nhà cung cấp nước ngoài, đồng thời “làm sống lại" hoạt động sản xuất chip của Huawei để phục vụ cho các trạm cơ sở viễn thông, camera giám sát, điện thoại thông minh và thử nghiệm trong lĩnh vực chip ô tô.

"Cuộc chiến sống còn" của Huawei đang được phần còn lại của ngành công nghiệp bán dẫn Trung Quốc dõi theo. Sau đợt trừng phạt mới của Mỹ vào tháng 10/2022, nhiều tập đoàn công nghiệp chip của Trung Quốc đang đối mặt với sự lựa chọn giống như "người tiên phong" Huawei: đổi mới và nội địa hóa, hoặc "chết yểu".

Nhậm Chính Phi là người sáng lập Huawei, đồng thời cũng từng là kỹ sư trong Quân đội Giải phóng Nhân dân Trung Quốc - lý do khiến tập đoàn này là phải “đứng mũi chịu sào" đầu tiên trong nhóm tập đoàn công nghệ lớn của đại lục. 

Mỹ từ lâu đã cảnh giác với sự chồng chéo giữa công nghệ quân sự và dân sự ở Trung Quốc: linh kiện bán dẫn dùng cho sản xuất điện thoại thông minh nhưng đồng thời cũng dùng cho sản xuất máy bay chiến đấu tàng hình. Vào tháng 10/2022, một quan chức Bộ Thương mại Mỹ tuyên bố các chương trình hợp nhất dân sự - quân sự và một số dự án của Trung Quốc, ví dụ như giám sát hàng loạt, là mục tiêu chính của các đòn trừng phạt. 

Dylan Patel, nhà phân tích chính của SemiAnalysis (một công ty tư vấn ngành công nghiệp chip), cho rằng các quy định này tương đương với “chiến tranh lạnh kinh tế công nghệ”: Mỹ cố gắng tách rời toàn bộ ngành công nghệ chip bán dẫn tiên tiến và Trung Quốc tiến hành xây dựng một chuỗi cung ứng hoàn chỉnh. 

Ngay sau khi các lệnh trừng phạt mới của Mỹ có hiệu lực vào đầu tháng 10, hầu hết các nhà cung cấp quan trọng nhanh chóng rút hàng trăm nhân viên hỗ trợ khỏi Trung Quốc. "Điều này giống như một cuộc chiến thực sự, nhưng không có mùi thuốc súng và tên lửa bay trên bầu trời", một nhân viên của KLA nêu cảm nhận. Thậm chí các công ty công nghệ không thuộc Mỹ cũng xem xét lại quốc tịch của những người đang làm việc tại Trung Quốc trong thời điểm đó.

Bộ trưởng Thương mại Mỹ Gina Raimondo cho biết Washington đang tìm cách mở rộng cuộc chiến thương mại công nghệ cao bằng cách đàm phán với Hà Lan và Nhật Bản, thuyết phục họ áp đặt các biện pháp trừng phạt tương tự.

Chris Miller, phó giáo sư lịch sử quốc tế chuyên phân tích ngành công nghiệp chip tại Trường Fletcher thuộc Đại học Tufts cho rằng Mỹ không thể chỉ nhắm vào quân đội Trung Quốc nên họ đang tìm cách kìm nén sự phát triển của cả nền kinh tế đại lục và duy trì vị thế bá chủ công nghệ của mình.

Tuy nhiên, các biện pháp trừng phạt của Mỹ lại đang giúp Trung Quốc một vấn đề mà nước này đã “loay hoay" từ lâu: Khởi động ngành công nghiệp bán dẫn của riêng mình.

Trước đây tuy đầu tư 1,2 nghìn tỷ nhân dân tệ (169 tỷ USD) nhưng Trung Quốc đạt được rất ít tiến bộ trong việc tự cung tự cấp chip, ngay cả các công ty trong nước cũng không ưa dùng hàng nội địa.

Sau lệnh cấm, ngành công nghiệp chip nội địa của Trung Quốc phát triển mạnh. Các công ty chip của Trung Quốc cung cấp chưa đến 15% (4,44 tỷ USD) thị trường nội địa vào năm 2018, giờ đây đã tăng lên khoảng 24% (6,5 tỷ USD) vào năm 2021, theo ước tính của International Business Strategies. Tuy nhiên, phần nhiều chip Trung Quốc dành cho thiết bị điện tử tiêu dùng từ trung bình đến cấp thấp hơn là chip lõi cao cấp. Đáng báo động hơn, chip nội địa hiện tại tuy được thiết kế tại Trung Quốc nhưng lại sản xuất bởi công ty nước ngoài. Chip do các công ty Trung Quốc tự sản xuất chỉ chiếm 6,6% thị trường nội địa (1,95 tỷ USD), theo báo cáo của IC Insights.

Trong các lĩnh vực chip lõi cao cấp, Trung Quốc vẫn chưa thể tự cung tự cấp và vẫn phụ thuộc vào các công ty dẫn đầu thị trường Mỹ - những công ty hiện tại đã bị cấm xuất khẩu sang Trung Quốc.

Các công ty sản xuất máy móc cần thiết để chế tạo chip trong nước đã phát triển, mở rộng kinh doanh tương ứng với ​​tăng trưởng nhu cầu nội địa. Nhiều nhân viên và nhà nghiên cứu cho hay các nhà sản xuất chip hàng đầu của Trung Quốc như SMIC và YMTC đều đang nỗ lực thiết lập nhiều thiết bị sản xuất chip trong nước và xây dựng dây chuyền sản xuất "Non-A" (phi Mỹ) trong hai năm tới.

Cuộc chiến công nghệ cũng diễn ra ở thị trường vi mạch bán dẫn: các biện pháp trừng phạt của Mỹ áp đặt vào tháng 10 đã cấm các công ty Trung Quốc mua vi mạch hoặc thiết bị có khả năng tạo ra chip logic, trong đó các bóng bán dẫn cách nhau 14 nm hoặc nhỏ hơn. Những con chip như vậy chỉ có thể được sản xuất bằng thiết bị nước ngoài và được sử dụng chủ yếu để xây dựng bộ vi xử lý tiên tiến hoặc chip AI. Sản phẩm tốt nhất mà các dây chuyền Non-A của SMIC có thể sản xuất vào lúc này là chip 40nm - công nghệ đã tồn tại từ năm 2008. 

Dây chuyền sản xuất Non-A của SMIC vẫn cần có sự hỗ trợ của các nhà cung cấp nước ngoài như Nhật Bản, Hà Lan. Đây là lý do Mỹ muốn thúc đẩy các nước này áp dụng lệnh trừng phạt tương tự với Trung Quốc.

Các thiết bị sản xuất chip của Trung Quốc cũng chỉ đáp ứng được 12% nhu cầu nội địa (4,6 tỷ USD), và rất nhiều công đoạn sản xuất quốc gia này phải phụ thuộc vào các công ty ngoại quốc. Mark Li, một nhà phân tích thị trường chất bán dẫn kỳ cựu của Bernstein Research, cho biết Trung Quốc còn cách một khoảng cách rất xa tới việc có trong tay dây chuyền chip tự cung tự cấp nếu không có sự hỗ trợ từ bên ngoài. 

Các nhà sản xuất chip của Mỹ, tương tự như các công ty từ Hàn Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản, Đài Loan đều sụt giảm doanh thu nặng nề do các lệnh cấm vì Trung Quốc vốn là thị trường xuất khẩu chip lớn nhất thế giới.

Các giám đốc điều hành trong ngành đều nói rằng họ lo lắng nhiều hơn về hậu quả lâu dài của các lệnh trừng phạt. Họ nhận định trong ngắn hạn Trung Quốc vẫn sẽ là người chịu thiệt nhưng nếu xuất hiện các lựa chọn thay thế, chắc chắn các tập đoàn Trung sẽ không hợp tác với Mỹ trong tương lai.

Tuy nhiên, việc tách rời ngành công nghiệp công nghệ Mỹ - Trung được dự báo sẽ khiến Trung Quốc phải phụ thuộc vào các nhà cung cấp nước ngoài lâu hơn. Theo công ty tư vấn công nghệ International Business Strategies, tới năm 2030 các nhà sản xuất nội địa Trung Quốc sẽ chỉ có khả năng cung cấp 33% tổng nhu cầu trong nước (trị giá khoảng 245 tỷ USD).

Tuy nhiên, không phải tất cả các chip đều cần phải tiên tiến như vi mạch bán dẫn. Chip logic có thể đã cũ vài thế hệ và vẫn có thể hoạt động bình thường. Theo công ty tư vấn Counterpoint, trong mảng chip logic, lệnh trừng phạt của Mỹ sẽ ảnh hưởng đến khoảng 10% sản lượng của Trung Quốc. Mục tiêu ban đầu cho ngành hàng này khoảng trên 600.000 tấm lát chip vào năm 2025, nhưng giảm xuống còn khoảng trên 550.000 tấm.

Mặc dù việc sản xuất chip 4nm sẽ là một thách thức lớn, nhưng Trung Quốc có thể làm được điều đó bằng cách sử dụng các công nghệ hiện có một cách hiệu quả thông qua công nghệ “xếp chồng" chip.

Brady Wang, một nhà phân tích công nghệ của Counterpoint, cho biết ngành công nghiệp bán dẫn và công nghệ của Trung Quốc sẽ không sụp đổ hay “chết yểu". Ông nhận định Trung Quốc vẫn có thể chế tạo rất nhiều thiết bị điện tử với chip thế hệ cũ.

Huawei không chỉ tập trung vào thiết kế chip mà còn xây dựng lại toàn bộ chuỗi cung ứng, bao gồm sản xuất, đóng gói và xếp chồng, cũng như cung cấp vật liệu và thiết bị sản xuất chip. Nhiều nhà sản xuất chip Trung Quốc, chẳng hạn như YMTC hoặc SMIC được dự đoán sẽ “đi theo bước đàn anh" để cứu chuỗi cung ứng bị tê liệt của chính mình trong tương lai gần.

Theo nhận định một số giám đốc điều hành trong ngành, thay vì cạnh tranh trực diện với những gã khổng lồ trong ngành như Apple, các mục tiêu của Huawei ngày nay trở nên thận trọng hơn. Công ty đang tìm cách đạt được tiến bộ trong việc sản xuất một số chip cốt lõi được sử dụng trong các trạm cơ sở viễn thông, camera giám sát, ứng dụng ô tô và điện thoại thông minh càng sớm càng tốt.

Khi được hỏi họ sẽ xây dựng lại chuỗi cung ứng chip của mình như thế nào, các giám đốc điều hành của Huawei đã nhiều lần thừa nhận rằng đây là một quá trình rất "tốn thời gian". Họ cũng cho biết đây là mục tiêu phát triển chung cho ngành công nghiệp bán dẫn của Trung Quốc.

Hầu hết các nhà phân tích nói rằng mục tiêu này quá tham vọng, và họ nhận định rằng các cuộc đàm phán chính trị là không thể tránh khỏi vì Trung Quốc vẫn nắm trong tay nhiều “đòn bẩy" có thể tác động Mỹ rút lại lệnh trừng phạt.