[eMagazine] Công nghệ sản xuất chip nhớ của Trung Quốc đang ở đâu trên bản đồ thế giới?

Kể từ khi chủng mới của virus corona xuất hiện lần đầu tiên tại một khu chợ thuộc thành phố Vũ Hán, tỉnh Hồ Bắc, rồi sau đó bùng phát trên diện rộng, ngày 23/1, chính quyền Trung Quốc đã ra lệnh phong tỏa Vũ Hán trong những nỗ lực nhằm kiểm soát sự bùng phát của COVID-19. Hầu hết các phương tiện giao thông đều bị cấm đến và đi từ thành phố này.

Hầu hết - nhưng không phải tất cả. Một số các toa xe tàu được dành riêng cho các chuyên gia vào giữa khu vực cách ly mà không phải đến các phòng khám hay bệnh viện. Các chuyên gia này làm việc tại Yangtze Memory Technologies – một dự án sản xuất chip nhớ cao cấp nhất của Trung Quốc.

Trung tâm của chiến lược Made in China 2025

"Bạn phải xuất trình giấy phép đặc biệt từ cả chính quyền địa phương và trung ương, và chứng nhận y tế rằng sức khoẻ của bạn tốt trước khi lên tàu. Sau đó, bạn sẽ được sắp xếp một chỗ trong chuyến xe đặc biệt, cùng với những kỹ sư khác để trở lại làm việc trong các ngành công nghiệp chiến lược. Đừng ngạc nhiên, tàu sẽ dừng lại ở Vũ Hán.” – một chuyên gia trong nhóm kỹ sư công nghệ cao này cho biết.

Bắt đầu từ tháng Hai, dự án Yangtze đã điều một đội xe đặc chủng đến ga tàu để đón các nhóm chuyên gia chất lượng cao này. Các chuyên gia sẽ ở tại một khu vực riêng, tự cách ly trong vòng một tuần trước khi họ bắt đầu làm việc tại dự án.

Những chuyến đi đặc biệt này đã đưa các kỹ sư chất lượng cao – những người tình nguyện trở lại tâm dịch để hỗ trợ khoảng 300 kỹ sư đang làm việc theo ca tại nhà máy kể từ khi dịch bùng phát và Vũ Hán bị phong toả. Trong số 300 kỹ sư đã làm việc trước đó, nhiều người là những chuyên gia trẻ dưới 30 tuổi, ban đầu được giao nhiệm vụ duy trì sản xuất trong dịp Tết Nguyên đán, nhưng cuối cùng họ bị mắc kẹt lại do dịch bệnh. Trong hơn một tháng, họ đã lao động để giữ cho dự án tiếp tục hoạt động.

"Chúng tôi bị cấm rời khỏi khuôn viên công ty và phải chịu áp lực rất lớn... Hầu hết chúng tôi làm việc hơn 10-12 giờ mỗi ngày", một kỹ sư trong nhóm cho biết. Chính phủ Trung Quốc cũng dỡ bỏ các quy định lao động để cho phép các kỹ sư tại đây làm việc nhiều hơn giới hạn tối đa là 36 giờ làm thêm một tháng.

Tại thành phố Vũ Hán, các trường học đóng cửa, toàn bộ hệ thống giao thông bị phong toả, các trung tâm và siêu thị ngừng hoạt động. Nhưng nhà sản xuất chip Yangtze vẫn mở. Dự án này được chính quyền địa phương và trung ương cho phép hoạt động, đồng thời được hưởng các chế độ đặc biệt để cho phép đưa đón người lao động, vận chuyển vật liệu sản xuất, đồng thời chuyển hàng hóa thành phẩm đến các trung tâm phân phối ở Thượng Hải.

Công ty Yangtze đã miêu tả đây là một nỗ lực anh hùng, và khuyến khích nhân viên gửi câu chuyện về những nỗ lực của họ trong thời gian bùng nổ cho Nhà nước, để "những điều đó sau này sẽ trở thành những tư liệu lịch sử tuyệt vời".

Đáng chú ý, bộ phận sản xuất bộ nhớ của Yangtze thậm chí còn tuyển dụng các vị trí về kỹ thuật, vận hành, tích hợp, phát triển kinh doanh sản xuất và tiếp thị - và hầu hết các vị trí việc làm này đều có trụ sở tại Vũ Hán. "Chúng tôi sẽ tránh xa virus, nhưng chúng tôi sẽ không tránh xa tài năng tốt", một tuyên bố tuyển dụng việc làm được đăng vào ngày 26 tháng 2 và ngày 3 tháng 3 ghi rõ.

Chính phủ Trung Quốc - đã đóng cửa những vùng rộng lớn của nền kinh tế của đất nước để hạn chế sự lây lan của COVID-19, đã sẵn sàng mạo hiểm để tiếp tục duy trì hoạt động của nhà máy này cho thấy đất nước đã cam kết xây dựng một quốc gia hùng mạnh như thế nào lĩnh vực chip.

Với các ngành công nghệ cao ngày càng bị cuốn vào căng thẳng địa chính trị, Trung Quốc đang mong muốn tách các công ty của họ khỏi sự phụ thuộc vào hàng nhập khẩu từ Mỹ, cũng như xây dựng các đối thủ cạnh tranh trong nước đối với các công ty Mỹ, Hàn Quốc và Đài Loan vốn đang thống trị thị trường.

Trong những nỗ lực đó, Bắc Kinh đã chi ra hàng tỷ USD vào ngành công nghiệp này, tạo ra một sự bùng nổ mà thậm chí không một đại dịch toàn cầu nào có thể tác động tới.

"Sự phụ thuộc của Trung Quốc vào Mỹ và công nghệ nước ngoài không chỉ là vấn đề an ninh quốc gia", ông Alex Capri - một thành viên cao cấp tại Trường Kinh doanh Đại học Quốc gia Singapore và là thành viên nghiên cứu tại Quỹ Hinrich nhận định, "Điều này đặt ra một trở ngại nghiêm trọng cho tham vọng địa chính trị của Đảng Cộng sản Trung Quốc muốn vươn lên trở thành một cường quốc, vì hầu như tất cả các quyền lực cứng và mềm sẽ phụ thuộc vào việc có đạt được uy quyền trong lĩnh vực công nghệ hay không.”

Ông Capri còn nói thêm: "Một sáng kiến chính sách công nghiệp lớn nhằm phát triển, thúc đẩy và bảo vệ ngành công nghiệp bán dẫn Trung Quốc của Bắc Kinh đang được tiến hành. Đây không chỉ là câu chuyện về thị phần. Đó là chủ nghĩa công nghệ dân tộc đang hoạt động."

Chính phủ Trung Quốc từ lâu đã nuôi dưỡng tham vọng xây dựng chuỗi cung ứng công nghệ độc lập để cạnh tranh với Mỹ, nhưng những nỗ lực của họ chỉ thực sự tăng tốc kể từ năm 2014. Khi đó Trung Quốc bắt đầu có được thông tin về các chương trình giám sát của Mỹ trên khắp thế giới từ cựu tình báo Mỹ Edward Snowden, điều này đã làm dấy lên nỗi sợ rằng các cuộc cạnh tranh địa chính trị sẽ diễn ra thông qua các công nghệ chiến lược. Chính điều này đã khiến Trung Quốc thức tỉnh, đồng thời ngay lập tức kiểm tra lại các lỗ hổng công nghệ của mình.

Trong chiến lược Made in China 2025, bộ nhớ chip là thành phần đứng đầu bảng trong danh sách các sản phẩm ưu tiên sản xuất. Điều này không phải không có lý khi các thành phần như chip nhớ flash NAND có mặt tại hầu hết các điện thoại thông minh, máy tính và máy chủ, cũng như trong thế hệ tiếp theo của oto được kết nối và thiết bị "internet of thing". Điều đáng chú ý, những cái tên lớn trong ngành sản xuất chip nhớ như Samsung Electronics, Kioxia, SK Hynix, Western Digital, Micron Technology và Intel, chiếm gần 100% thị trường, nhưng không ai trong số họ là người Trung Quốc. Điều này có nghĩa rằng để cạnh tranh toàn cầu, các tập đoàn công nghệ lớn của Trung Quốc như Huawei Technologies, ZTE, Xiaomi, Alibaba Group Holding và Lenovo - dựa vào công nghệ nhập khẩu.

Nỗ lực của các công ty Trung Quốc để có được quyền truy cập vào hệ thống công nghệ của Mỹ thông qua việc sáp nhập và mua lại đã nhiều lần bị thất bại, thậm chí Nhà Trắng còn thẳng tay thông qua các điều luật hoặc khuyến cáo các công ty Mỹ không làm việc với các công ty Trung Quốc.

Một ví dụ tiêu biểu, vào năm 2015, tập đoàn công nghệ Tsinghua Unigroup được Bắc Kinh hậu thuẫn đã cố gắng mua lại Micron và mua cổ phần của Western Digital, nhưng cả hai hồ sơ dự thầu đều bị Ủy ban liên ngành về Đầu tư nước ngoài của Mỹ chặn lại do những lo ngại liên quan tới rủi ro an ninh quốc gia.

Những nỗ lực khác của Trung Quốc để mua các công ty liên quan đến chip nhớ như Lattice S bán dẫn và Aixtron cũng đều không thành do sự can thiệp của Washington vào hoạt động M&A này. Vào năm 2018, thương vụ Chipmaker Broadcom mua lại Qualcomm cũng bị chính quyền Tổng thống Donald Trump đình chỉ vì lý do an ninh quốc gia năm 2018.

Thậm chí, tại Đài Loan, Tập đoàn công nghệ Tsinghua Unigroup cũng bị trật bánh trong nỗ lực mua công nghệ từ đặc khu này. Cụ thể, năm 2016, Tsinghua cố gắng mua Siliconware Precision Industries, Powertech Technology và ChipMOS Technologies, đây đều là các nhà cung cấp thử nghiệm và gia công chip hàng đầu của Đài Loan - nhưng hoạt động này đã bị chính quyền của bà Thái Văn Anh bác bỏ.

Năm 2014, Bắc Kinh đã công bố Quỹ đầu tư công nghiệp mạch tích hợp Trung Quốc, biệt danh là "Quỹ lớn", một phương tiện trị giá 138,7 tỷ nhân dân tệ (19,8 tỷ USD) để gieo mầm cho ngành công nghiệp bán dẫn trong nước. Vốn dự kiến sẽ nhân lên gấp 10 lần với nguồn vốn liên doanh khác từ chính quyền địa phương và khu vực tư nhân, và sẽ được đẩy mạnh hơn nữa bởi các khoản giảm thuế mới cho các nhà sản xuất và người mua chuyển từ quốc tế sang các thành phần trong nước. Tham vọng là sản xuất 40% chất bán dẫn được các công ty Trung Quốc sử dụng vào năm 2020 và 70% vào năm 2025.

Dự án Yangtze là một trong những dự án cao cấp nhất trong chiến lược Made in China 2025. Được thành lập vào năm 2016 tại Vũ Hán, đây là một dự án trị giá 24 tỷ USD được hỗ trợ bởi Tsinghua Unigroup, tỉnh Hồ Bắc và ngân sách quốc gia. Hiện có khoảng 6.000 người làm việc tại dự án này và dự án có văn phòng tại Thượng Hải, Bắc Kinh và Thung lũng Silicon.

Tại khu nhà máy của dự án tại Vũ Hán, công nhân đang tấp cập xây dựng một nhà máy sản xuất chip nhớ khổng lồ. Khi hoàn thành, các nhà máy này sẽ tạo ra 300.000 tấm wafer mỗi tháng, tương đương với hơn 20% sản lượng chip nhớ flash NAND toàn cầu.

Sản lượng này sẽ vượt qua SK Hynix, Micron và Intel - về khối lượng sản xuất. Hiện, công ty mẹ của dự án là Tsinghua Unigroup cũng đang xây dựng nhà máy tại một địa điểm khác ở Thành Đô, tỉnh Tứ Xuyên. Dự kiến nhà máy mới này có thể sản xuất thêm 300.000 tấm wafer mỗi tháng.

Mặc dù công nghệ sản xuất chip nhớ của Trung Quốc vẫn thấp hơn ít nhất một thế hệ so với các đối thủ quốc tế, nhưng dự án Yangtze Memory mới bắt đầu sản xuất chip nhớ flash 3D NAND 64 lớp tự chế đầu tiên của Trung Quốc. Các “ông lớn” công nghệ tại Trung Quốc như Huawei và Lenovo là một trong những khách hàng đầu tiên.

Công nghệ sản xuất ngăn xếp lớp 3D vốn được các tập đoàn lớn trên thế giới đăng ký bằng sáng chế, nhưng Yangtze Memory cho biết họ đã phát triển cấu trúc xếp chồng của riêng mình để xây dựng các chip như vậy.

Quy mô và tốc độ thành công của dự án Yangtze này giải thích tại sao, mặc dù có những rủi ro liên quan, nhưng Bắc Kinh vẫn cho phép - và thậm chí khuyến khích các dây chuyền sản xuất của Yangtze vẫn hoạt động trong suốt thời gian Vũ Hán bị phong toả.

Avril Wu - nhà phân tích tại nhà cung cấp dữ liệu TrendForce, người theo dõi các dự án chip bộ nhớ của Trung Quốc cho biết: "Bộ nhớ Yangtze được công nhận là một trong những dự án bán dẫn quan trọng nhất của Trung Quốc để họ có thể tự cung cấp. Sự hỗ trợ từ các nhà hoạch định chính sách chắc chắn sẽ không thay đổi vì COVID-19."

Mặc dù vậy, sản lượng của công ty có thể sẽ giảm ít nhiều so với kế hoạch trong năm nay, nhưng các mục tiêu dài hạn thì sẽ không thay đổi "Chúng tôi vẫn tin rằng dự án này có thể trở thành một thách thức đáng gờm đối với nhiều người chơi trong ngành hiện tại như Intel và Micron vào cuối năm 2021” – ông Wu nhận định.

Yangtze không phải là duy nhất

Mặc dù bộ nhớ Yangtze là một trong những nhà sản xuất chip mới nhất và dễ thấy nhất của Trung Quốc, nhưng đây không phải là dự án duy nhất. Hàng tỷ USD đầu tư được Quỹ lớn Trung Quốc rót vào nhiều công ty có mức tăng trưởng hai chữ số. Và chính điều này đã trở thành một thỏi nam châm thu hút nhân tài. Năm 2019, theo nghiên cứu từ TrendForce, ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu đã giảm 13%, nhưng Trung Quốc đã tăng trưởng hơn 14%. Theo hiệp hội ngành công nghiệp SEMI, từ năm 2017 đến năm 2020, hơn 60 nhà máy chip mới sẽ đi vào sản xuất trên toàn cầu. Hơn 40% trong số đó sẽ ở Trung Quốc.

Hàng ngàn các kỹ sư còn non trẻ cho đến các chuyên gia lão luyện trong ngành đều lao vào ngành công nghiệp chip Trung Quốc. Theo số liệu của Nikkei vào năm 2019, có tới hơn 3.000 chuyên gia từ Đài Loan trở về đại lục để đã tham gia lĩnh vực này trong những năm gần đây.

Các chuyên gia trong lĩnh vực headhunter – săn đầu người cho biết công ty Hongxin S chuyên sản xuất chất bán dẫn đang đưa ra các chính sách “trải thảm đỏ”, đồng thời sẵn sàng trả mức lương rất cao cho những tài năng giỏi nhất trong lĩnh vực này. Các nhà quản lý cấp giám đốc đang được đề nghị mức lương lên tới 300.000 USD mỗi năm - nhiều hơn mức thù lao của các vị trí tương đương tại Apple, Qualcomm và Intel!

Hongxin S bán dẫn hiện đang xây dựng một nhà máy bán dẫn cho các chip 14 nanomet tiên tiến và hãng này đã xây dựng kế hoạch chi tiết nhằm đưa vào công nghệ này vào sản xuất hàng loạt trong năm 2022. Sau đó, theo thông tin được công bố công khai trên website, các chuyên gia của hãng thậm chí sẽ phát triển chip 7nm tiên tiến.

Kích thước của chip càng nhỏ thì sản xuất càng tiên tiến, thách thức và đắt tiền. Mặc dù các chip 14nm vẫn là thế hệ chip chưa phát triển bằng những gì mà các nhà lãnh đạo ngành công nghiệp TSMC và Samsung đã sản xuất. Nhưng đây là một bước tiến lớn của một nhà sản xuất Trung Quốc.

Công ty Trung Quốc đang nỗ lực phá vỡ sự thống trị của Samsung, SK Hynix và Micron, những người kiểm soát hơn 95% thị trường DRAM trị giá 62 tỷ USD. DRAM, tương tự như flash NAND, cũng là một loại chip nhớ quan trọng, được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử để giúp lấy và truy cập dữ liệu nhanh chóng.

Năm ngoái, hãng Tsinghua Unigroup đã thuê Yukio Sakamoto - cựu Giám đốc điều hành của nhà sản xuất DRAM Nhật Bản Elpida Memory, để giúp bắt đầu xây dựng một dự án sản xuất bộ nhớ ở Trùng Khánh. Theo đó, hãng này sẽ bắt đầu sản xuất hàng loạt vào năm 2023.

Trước đó, Charles Kao - cựu chủ tịch của Nanya Technology, lớn thứ tư thế giới Nhà sản xuất DRAM và cha đỡ đầu của ngành công nghiệp DRAM của Đài Loan - đã gia nhập Tsinghua Unigroup vào năm 2015 để giúp đặt nền móng cho bộ nhớ Yangtze. Cùng với Sakamoto, vị cự chủ tịch này hiện đang thực hiện dự án sản xuất DRAM mới ở Trùng Khánh.

Những cơn gió ngược

Sau tất cả các khoản đầu tư “khủng” của mình, ngành công nghiệp chip của Trung Quốc vẫn còn rất nhiều việc phải làm. Hầu hết các nhà sản xuất vẫn đi sau một bước so các đối thủ quốc tế của họ về chất lượng, và sự phát triển về số lượng là chậm so với kế hoạch. Theo dữ liệu từ IC Insights, sản xuất chip thuộc sở hữu của Trung Quốc hiện chỉ có thể đáp ứng 4.2% thị trường chip nội địa Trung Quốc

Ngành công nghiệp non trẻ này cũng đang phải đối mặt với những cơn gió ngược. Khi cuộc chiến công nghệ với Mỹ gia tăng, nhiều nhà xuất khẩu tại xứ cờ hoa không thể có được giấy phép và buộc phải dừng giao hàng cho một số công ty Trung Quốc như Huawei và Hikvision. Đứng trước khó khăn này, Bắc Kinh đã nhanh chóng bơm thêm 204 tỷ nhân dân tệ cho ngành công nghiệp này, trong cái gọi là Giai đoạn hai của Quỹ lớn quốc gia.

Nhận thức được những nguy cơ từ kế hoạch Made in China 2025, Washington đã nhắm mục tiêu cụ thể các nhà sản xuất chip tại Trung Quốc. Vào cuối năm 2018, các công ty Mỹ đã bị cấm giao dịch với Công ty Mạch tích hợp Phúc Kiến Kim Hoa, một chương trình chip DRAM mới của Trung Quốc, với lý do gián điệp công nghiệp.

Có lẽ thiệt hại nhất là những hạn chế trong việc xuất khẩu máy móc sản xuất chip từ Mỹ sang Trung Quốc. Vào tháng 11 vừa qua, Mỹ thậm chí đã gây áp lực cho nhà sản xuất thiết bị chip châu Âu ASML để đình chỉ một lô hàng công cụ tiên tiến cho SMIC do Bắc Kinh hậu thuẫn.

Ở một khía cạnh nào đó, COVID-19 chắc chắn cũng sẽ vân có tác động tới ngành công nghiệp này. Trong vài năm qua, Vũ Hán đã nổi lên như một trong những trung tâm chính của ngành công nghiệp. Sự bùng phát của dịch bệnh dẫn tới tình trạng phong toả toà thành phố trong vòng 50 ngày sẽ tạo ra sự chậm trễ cho các dự án và khiến việc thuê công nhân trở nên khó khăn hơn.

Thêm vào đó là tác động của COVID-19 đối với nền kinh tế Trung Quốc. Được thiết lập để tăng trưởng ở mức 5% vào năm 2020, theo cơ quan xếp hạng Standard & Poor, đây sẽ là tốc độ chậm nhất trong nhiều thập kỷ và có tác động lan tỏa cho tất cả các lĩnh vực.

Vào ngày 4/3 vừa qua, Chủ tịch Tập Cận Bình đã có một cuộc họp với Ủy ban hoạch định chính sách hàng đầu của Trung Quốc, Ủy ban Thường vụ Bộ Chính trị, rằng chính phủ sẽ tăng tốc đầu tư vào "cơ sở hạ tầng mới", như các mạng và trung tâm dữ liệu thế hệ 5G để cho phép phát triển các ngành công nghệ cao, bao gồm trí tuệ nhân tạo, thực tế ảo và xe tự lái.

Mặc dù đây được xem là một thuận lợi cho các nhà sản xuất chip - cốt lõi cơ bản của những công nghệ đó, nhưng điều này có thể không đủ để ngăn chặn những tác động từ dịch COVID-19 khi chính quyền địa phương - thường là nhà đồng tài trợ cho các dự án, sẽ chịu áp lực phải sắp xếp các nguồn lực để hỗ trợ các lĩnh vực khác bị ảnh hưởng nặng nề do dịch bệnh.

Mọi thứ đã phục hồi?

Vào ngày 10/3, Chủ tịch Trung Quốc Tập Cận Bình bất ngờ đến thăm Vũ Hán - lần đầu tiên kể từ khi thành phố bị phong toả. Đây được xem rằng là một tín hiệu cho việc khôi phục lại hoạt động của thành phố.

Chính quyền tỉnh Hồ Bắc cho biết họ sẽ chia khu vực thành các khu vực rủi ro thấp, trung bình và cao để dần dần cho phép các doanh nghiệp khởi động lại công việc và sản xuất. Mặc dù vậy, hầu hết các công ty ở Vũ Hán sẽ không được phép khôi phục lại hoạt động trước ngày 20/3, ngoài các nhà cung cấp y tế và các nhà sản xuất chip và điện tử đã được hoạt động trước đó.

"Dịch COVID-19 đã và đang mang lại tác động kinh tế và xã hội ngắn hạn cho Hồ Bắc, nhưng nó sẽ không ảnh hưởng đến các nguyên tắc cơ bản tích cực của nền kinh tế của nó trong dài hạn", Chủ tịch Tập Cận Bình nói trong một thông cáo báo chí trong chuyến thăm Vũ Hán của mình. "Các cơ quan trung ương nên tiếp tục tăng cường hỗ trợ cho Hồ Bắc, giúp tỉnh giải quyết khó khăn để có thể sớm trở lại hoạt động như trước."

Sau chuyến thăm của ông Tập Cận Bình, dự án Yangtze gần như ngay lập tức đặt mục tiêu đưa toàn bộ nhân viên trở lại làm việc vào cuối tháng này, bất kể Vũ Hán có được mở cửa chính thức hay không. Dự án này cũng đã phát động một chiến dịch đặc biệt nhằm xét nghiệm hai lần COVID-19 cho người lao đông - điều này sẽ đảm bảo rằng toàn bộ nhân viên của dự án luôn khỏe mạnh, và rút ngắn đáng kể thời gian cách ly của nhân viên và khuyến khích họ quay lại nơi làm việc sớm hơn.

Hai ngày sau chuyến thăm của ông Tập Cận Bình đến Vũ Hán, Quỹ Giai đoạn Hai nằm trong Qũy lớn Quốc gia đã phê duyệt khoản đầu tư mới vào dự án Yangtze. Việc rót vốn mới này sẽ tập trung vào việc tăng nhanh khả năng sản xuất của nhà sản xuất chip bộ nhớ và giúp khởi động dự án sản xuất giai đoạn hai của Yangtze Memory.

"Đây là ngành công nghiệp chiến lược, vì vậy mọi hoạt động phải nhanh hơn và được ưu tiên hơn” – một thông báo được Yangtze phát đi cho biết, thậm chí công ty còn hủy trợ cấp bữa ăn hàng ngày cho những người làm việc từ xa, trong những nỗ lực nhằm kêu gọi người lao động quay trở lại nơi làm việc. Những lao động hiện đang làm việc tại nhà máy sẽ nhận mức lương làm ngoài giờ nhiều gấp đôi so với quy định.

Hiện không rõ các kế hoạch nói trên của Yangtze nói riêng và chiến lược quốc gia Made in China 2025 sẽ bị ảnh hưởng như thế nào bởi đại dịch COVID-19, nhưng có một điều không thể phủ nhận là Trung Quốc đang “quyết chiến” với Mỹ, không chỉ trên lĩnh vực thương mại mà còn trên cả mặt trận công nghệ cao!