Huawei thử phá ‘trần’ cấm vận chip bằng LogicFolding

Huawei công bố công nghệ thiết kế chip “LogicFolding” cho dòng Kirin mới dự kiến ra mắt mùa thu năm nay. Động thái này cho thấy tham vọng vượt rào cản cấm vận bán dẫn của Mỹ, đồng thời đẩy cuộc cạnh tranh với Nvidia và Apple tại Trung Quốc vào giai đoạn quyết liệt hơn.

Huawei ra chip Kirin mới giữa cuộc đua AI và chip 1,4nm. Bà Tingbo He, chủ tịch bộ phận bán dẫn của Huawei, thuyết trình tại một hội nghị IEEE ở Thượng Hải ngày 25/5.

Huawei tìm đường vượt cấm vận bán dẫn

Huawei vừa công bố một hướng tiếp cận mới trong phát triển chip bán dẫn mang tên “LogicFolding”, dự kiến áp dụng cho dòng chip Kirin thế hệ mới trên smartphone Mate 90 ra mắt vào mùa thu năm nay.

Thông tin này xuất hiện trong bối cảnh cuộc cạnh tranh công nghệ giữa Trung Quốc và Mỹ ngày càng căng thẳng, đặc biệt ở lĩnh vực bán dẫn và trí tuệ nhân tạo AI. Các lệnh hạn chế xuất khẩu của Mỹ nhiều năm qua đã ngăn Huawei tiếp cận máy in thạch bản cực tím EUV từ hãng ASML của Hà Lan, khiến công ty gần như bị chặn đường tiếp cận các tiến trình sản xuất chip tiên tiến nhất thế giới.

Dù vậy, Huawei vẫn liên tục tìm cách xây dựng chuỗi công nghệ nội địa. Thành công của dòng Mate 60 năm 2023 từng gây bất ngờ khi máy hỗ trợ kết nối 5G bằng chip nội địa tiên tiến, qua đó giúp Huawei giành lại thị phần smartphone cao cấp từ Apple tại Trung Quốc.

Lần này, Huawei tiếp tục nâng tham vọng khi tuyên bố công nghệ mới có thể đạt năng lực tương đương tiến trình 1,4 nanomet vào năm 2031. Trong khi đó, TSMC hiện mới bắt đầu sản xuất hàng loạt chip 2 nanomet.

LogicFolding hoạt động ra sao?

Theo Huawei, LogicFolding là cách thiết kế chip theo hướng “xếp chồng” và tối ưu nhiều lớp logic thay vì tiếp tục thu nhỏ transistor theo phương pháp truyền thống.

Về bản chất, đây là cách tăng hiệu năng xử lý bằng kiến trúc hệ thống và đóng gói chip, thay vì chỉ phụ thuộc vào tiến trình sản xuất vật lý.

Ông Tingbo He, Chủ tịch mảng kinh doanh bán dẫn Huawei, cho biết cấu trúc mới mở rộng bố cục từ một lớp lên hai lớp, giúp tăng hiệu quả năng lượng và cho phép các transistor tương tác với nhau tại nhiều điểm hơn.

Huawei còn gọi cách tiếp cận này là “Định luật Tau”, nhằm xây dựng một nguyên lý phát triển chip mới thay cho “Định luật Moore” vốn thống trị ngành bán dẫn nhiều thập kỷ qua.

Đây là biểu diễn toán học phổ biến của “Định luật Moore”, mô tả số lượng transistor trên chip tăng gấp đôi sau mỗi khoảng hai năm.

Tuy nhiên, nhiều chuyên gia cho rằng tuyên bố của Huawei vẫn cần thời gian kiểm chứng.

Paul Triolo, chuyên gia công nghệ tại DGA Group, nhận định việc xếp chồng chip có thể cải thiện mật độ transistor, nhưng chưa đồng nghĩa Huawei đã giải quyết toàn bộ các vấn đề cốt lõi của công nghệ 1,4 nanomet thực sự như điện năng, nhiệt lượng, năng suất sản xuất hay độ ổn định thiết bị.

Neil Shah, Phó Chủ tịch Counterpoint Research, cũng cảnh báo con đường bán dẫn “song song” này chưa được kiểm chứng ở quy mô lớn. Theo ông, việc đóng gói phức tạp có thể tạo áp lực nhiệt rất lớn, ảnh hưởng trực tiếp đến tỷ lệ chip đạt chuẩn khi sản xuất hàng loạt.

Nvidia và Apple chịu áp lực lớn hơn tại Trung Quốc

Thông báo của Huawei xuất hiện đúng lúc Nvidia đang mất dần lợi thế tại thị trường Trung Quốc.

Tuần trước, CEO Jensen Huang thừa nhận Nvidia đã “nhượng lại” một phần thị trường Trung Quốc cho Huawei do các lệnh hạn chế xuất khẩu chip AI từ Mỹ.

Các dòng chip AI cao cấp của Nvidia như H200 hiện gặp nhiều rào cản khi tiếp cận khách hàng Trung Quốc. Trong khi đó, Bắc Kinh lại tăng tốc hỗ trợ công nghệ nội địa để giảm phụ thuộc vào phương Tây.

Điều này tạo cơ hội lớn cho Huawei ở cả mảng điện thoại thông minh lẫn hạ tầng AI.

Ở thị trường tiêu dùng, Apple tiếp tục chịu áp lực khi Huawei hồi phục mạnh. Theo Counterpoint Research, Huawei đã liên tục mở rộng thị phần smartphone cao cấp tại Trung Quốc kể từ sau Mate 60.

Ở lĩnh vực AI, Huawei cũng tăng hiện diện với các chip Ascend cho trung tâm dữ liệu và máy chủ AI, cạnh tranh trực tiếp với Nvidia tại thị trường nội địa.

George Chen, đối tác tại The Asia Group, cho rằng nếu Huawei tiếp tục cải thiện năng lực chip nội địa, cơ hội bán chip AI tiên tiến của Nvidia tại Trung Quốc sẽ ngày càng thu hẹp.

Cuộc đua bán dẫn chuyển từ “thu nhỏ” sang “kiến trúc”

Điểm đáng chú ý là Huawei đang cố thay đổi tư duy phát triển bán dẫn toàn cầu.

Trong nhiều thập kỷ, ngành chip cạnh tranh bằng việc thu nhỏ transistor. Nhưng khi tiến trình tiến sát giới hạn vật lý, các hãng bắt đầu chuyển sang tối ưu kiến trúc hệ thống, đóng gói 3D và thiết kế tích hợp.

Điều này cũng giải thích vì sao Nvidia, AMD hay Apple hiện tập trung mạnh vào kiến trúc AI chuyên dụng và công nghệ đóng gói tiên tiến thay vì chỉ chạy đua nanomet.

Huawei đang cố chứng minh rằng Trung Quốc vẫn có thể tiếp tục phát triển chip AI dù thiếu máy móc EUV tiên tiến từ phương Tây.

Theo Bà Tingbo He, chủ tịch mảng kinh doanh bán dẫn của Huawei, kiến ​​trúc chip mới của Huawei mở rộng bố cục từ một lớp lên hai lớp, giúp tăng đáng kể hiệu quả năng lượng.

Cấu trúc này cho phép các bóng bán dẫn tương tác với nhau tại nhiều điểm hơn, ông He, người đồng thời là giám đốc ủy ban khoa học của công ty, cho biết tại Hội nghị chuyên đề quốc tế về mạch và hệ thống của Viện Kỹ sư Điện và Điện tử (IEEE).

Tuy nhiên, giới phân tích cho rằng bài toán lớn nhất vẫn nằm ở khả năng sản xuất hàng loạt ổn định và kiểm soát nhiệt độ khi triển khai thực tế.

Nếu Huawei đưa thành công LogicFolding lên dòng Mate 90 cuối năm nay, đây sẽ là phép thử quan trọng cho tham vọng xây dựng hệ sinh thái bán dẫn độc lập của Trung Quốc.

Cạn sạch chip trong kho, Huawei dừng ra mắt điện thoại Mate mớiLệnh cấm từ chính phủ Mỹ khiến dòng flagship này của Huawei không còn cửa ra mắt. Theo truyền thông Trung Quốc, Huawei Technologies sẽ không ra mắt phiên bản nâng cấp cho dòng smartphone Mate trong năm nay khi công ty vẫn đang gặp phải lệnh trừng phạt của Mỹ. Kể từ khi ra mắt vào năm 2013, đây là năm đầu...