40 minutes ago
2
Tại Hội nghị Quốc tế IEEE về Mạch và Hệ thống (IEEE ISCAS 2026) ở Thượng Hải - Trung Quốc mới đây, Huawei cho biết chip cao cấp của hãng sẽ có mật độ bóng bán dẫn tương đương quy trình 1,4nm vào năm 2031.
“Định luật Mở rộng Tau” - vũ khí mới của Huawei
Theo Huawei, hãng sẽ bắt đầu sản xuất các chip Kirin tiên tiến vào năm 2031 nhờ một phương pháp thiết kế hoàn toàn mới thay vì chỉ tập trung thu nhỏ transistor.
Huawei, hãng sẽ bắt đầu sản xuất các chip Kirin tiên tiến có mật độ bóng bán dẫn tương đương quy trình 1,4nm vào năm 2031. Ảnh: Gizmochina
Tại Hội nghị Quốc tế về Mạch và Hệ thống IEEE (ISCAS) diễn ra tại Thượng Hải, He Tingbo, Chủ tịch mảng bán dẫn của Huawei, đã chính thức trình làng một khái niệm mang tính cách mạng: Định luật Mở rộng Tau (Tau Scaling Law), tập trung vào việc cắt giảm tối đa thời gian di chuyển của tín hiệu và dữ liệu chạy qua các chip cũng như toàn bộ hệ thống máy tính.
Đáng chú ý, Huawei tiết lộ họ không hề nói suông. Gã khổng lồ này đã âm thầm ứng dụng Định luật Mở rộng Tau trên 381 dòng chip khác nhau trong suốt 6 năm qua, phục vụ cho cả ngành công nghiệp smartphone lẫn hạ tầng điện toán trí tuệ nhân tạo (AI). Bước tiếp theo trong lộ trình này, bắt đầu từ mùa thu năm nay, Huawei sẽ đưa vào áp dụng kiến trúc liên quan có tên LogicFolding. Công nghệ này giúp rút ngắn đáng kể hệ thống dây dẫn bên trong chip, từ đó nâng cấp trực tiếp hiệu năng cho các thế hệ vi xử lý Kirin tương lai.
Mục tiêu dài hạn của chiến lược này vô cùng tham vọng: Đến năm 2031, Huawei sẽ thiết kế được những bộ vi xử lý có mật độ bóng bán dẫn và hiệu năng tương đương với cấu trúc chip tiến trình 1,4nm. Dù TSMC dự kiến sẽ vận hành dây chuyền sản xuất hàng loạt chip 1,4nm thương mại từ nửa cuối năm 2028, nhưng bước tiến này của Huawei vẫn được giới chuyên gia đánh giá là một kỳ tích. Nó giúp một doanh nghiệp bị cấm vận toàn diện có thể thu hẹp khoảng cách công nghệ với các đối thủ hàng đầu thế giới một cách ngoạn mục.
Trước khi chọn con đường này, Huawei từng thử nghiệm nhiều phương án khác nhau để lách lệnh trừng phạt, bao gồm cả việc tự nộp bằng sáng chế cho các công nghệ quang khắc tiên tiến của riêng mình. Dù vậy, việc tự chế tạo một cỗ máy quang khắc từ con số không tỏ ra quá xa vời. Định luật Tau Scaling hiện được xem là quân bài khả thi nhất, mở ra cánh cửa sáng nhất để Huawei sở hữu những con chip có sức mạnh tối tân mà không cần phải phụ thuộc vào những cỗ máy phương Tây.
“Vòng kim cô” trừng phạt và cuộc tìm kiếm lối thoát của Huawei
Năm 2019, Huawei chính thức bị đưa vào danh sách đen thương mại của Mỹ (Entity List), cắt đứt hoàn toàn khả năng tiếp cận chuỗi cung ứng công nghệ có nguồn gốc từ quốc gia này. Một năm sau đó, Washington tiếp tục siết chặt gọng kìm bằng Quy tắc Sản phẩm Trực tiếp Nước ngoài (FDPR). Biện pháp này đã chặn đứng đường sống của Huawei trong việc thuê các xưởng đúc chip hàng đầu thế giới sản xuất các bộ vi xử lý do chính công ty thiết kế.
Nguyên nhân cốt lõi khiến Huawei rơi vào thế kẹt nằm ở chỗ: cả hai gã khổng lồ đúc chip lớn nhất thế giới hiện nay là TSMC và Samsung Foundry đều phụ thuộc vào phần mềm và thiết bị sản xuất của Mỹ. Hệ quả là HiSilicon, công ty con thiết kế chip của Huawei, không thể hiện thực hóa các dòng chip có mật độ và số lượng bóng bán dẫn siêu cao lên bệ phóng thương mại. Trong thế giới bán dẫn, mật độ bóng bán dẫn càng lớn đồng nghĩa với hiệu năng càng mạnh mẽ và mức tiêu thụ năng lượng càng tối ưu.
Trong giai đoạn đầu, Huawei buộc phải dùng giải pháp tình thế là xin giấy phép đặc biệt để mua các phiên bản chip xử lý Snapdragon của Qualcomm nhưng đã bị "bẻ khóa" cấu hình, chỉ chạy được mạng 4G thay vì 5G. Hàng loạt dòng flagship đình đám của hãng từ P50 series (2021), Mate 50 series (2022) cho đến P60 series và Mate X3 (2023) đều phải ngậm ngùi ra mắt với cấu hình mạng lỗi thời này.
Tuy nhiên, tham vọng tái sinh dòng máy 5G chưa bao giờ tắt. Với dòng Mate 60 ra mắt cuối năm 2023, Huawei đã tự thiết kế dòng vi xử lý Kirin mới và bắt tay với SMIC, xưởng đúc chip lớn nhất Trung Quốc, để chế tạo. Trở ngại lớn nhất lúc này là SMIC không thể mua được máy quang khắc cực tím (EUV) từ ASML (Hà Lan) do lệnh cấm từ Mỹ. Đây là loại thiết bị độc quyền trên thế giới, sử dụng bước sóng EUV 13,5nm để in các mạch điện siêu mảnh lên tấm wafer, giúp đạt mật độ bóng bán dẫn tối đa. Trong khi đó, SMIC chỉ được phép sở hữu công nghệ quang khắc sâu (DUV) thế hệ cũ với bước sóng lên tới 193nm.
Để khắc phục giới hạn vật lý của máy DUV, SMIC đã phải áp dụng kỹ thuật "phơi sáng nhiều lần" (multiple patterning), tức là in mạch đè lên nhau nhiều lần trên tấm wafer. Dù giúp Huawei tạo nên kỳ tích khi đưa kết nối 5G trở lại trên Mate 60 Pro với chip 7nm vào năm 2023, phương pháp này vẫn khiến họ hụt hơi đáng kể so với Apple, vốn đã tiến lên tiến trình 3nm với chip A17 Pro trên iPhone 15 Pro.
(Theo PhoneArena, Gizmochina)
