Từ dưới lên, rồi từ trên xuống – Trung Quốc giao phó việc giải quyết các vấn đề gặp phải trong quá trình phát triển ngành công nghiệp chip cho chính ngành công nghiệp phát triển. Trung Quốc đang nghiên cứu phát triển công nghệ chip thế hệ mới trong vòng 5 năm tới và dự kiến ​​sẽ đầu tư hàng nghìn tỷ đô la để giảm sự phụ thuộc vào công nghệ của Mỹ.

Tháng trước, cuộc họp lần thứ 18 của Nhóm Lãnh đạo Quốc gia về Cải cách Hệ thống Khoa học và Công nghệ và Xây dựng Hệ thống Đổi mới Sáng tạo đã được tổ chức tại Bắc Kinh để nghiên cứu việc chuẩn bị kế hoạch đổi mới khoa học và công nghệ quốc gia cho Kế hoạch 5 năm lần thứ 14. Hội nghị cũng tập trung vào các công nghệ đột phá tiềm năng của mạch tích hợp trong kỷ nguyên hậu Moore.

Sự hỗ trợ của nhà nước đối với các chiến lược công nghệ chip mới nổi cũng sẽ thúc đẩy một vòng cơ hội đầu tư mới.

Bộ Giáo dục Trung Quốc đã đưa khoa học và kỹ thuật bán dẫn vào danh sách các ngành học trọng điểm và khuyến khích nhiều trường đại học thành lập các trường chuyên ngành liên quan đến mạch tích hợp. Tuần trước (ngày 22 tháng 6), Trường Vật liệu Mới và Năng lượng Mới thuộc Đại học Công nghệ Thâm Quyến và SMIC đã cùng nhau thành lập Trường Mạch Tích hợp để đào tạo nhân tài kỹ thuật tiên tiến, định hướng ứng dụng trong thiết kế và sản xuất mạch tích hợp.

Công ty tư vấn CNTT Gartner dự đoán rằng đến năm 2025, xét về doanh thu, thị phần của các nhà sản xuất bán dẫn Trung Quốc trên thị trường bán dẫn Trung Quốc dự kiến ​​sẽ tăng gấp đôi so với năm 2020, từ 15% lên 30%; đến năm 2023, quy mô đầu tư vốn vào các công ty sản xuất chip Trung Quốc sẽ tăng 80% so với năm 2020.

Tuy nhiên, các nhà phân tích tin rằng do việc sản xuất các vật liệu mới hỗ trợ công nghệ chip thế hệ mới đòi hỏi sự hỗ trợ của toàn bộ chuỗi cung ứng chip, cũng như sự hỗ trợ của các thiết bị và công cụ sản xuất tiên tiến, bao gồm cả máy quang khắc, nên Trung Quốc vẫn phải đối mặt với nhiều thách thức trong việc tiến tới sản xuất chip cao cấp và cần dành thời gian cho việc phát triển ngành công nghiệp và nhân tài.

Xây dựng một hệ sinh thái tự cung tự cấp

Trung Quốc đã nâng công nghệ sản xuất chip lên tầm chiến lược quốc gia để hỗ trợ việc thực hiện các mục tiêu sản xuất tiên tiến quốc gia vào năm 2030. Theo kế hoạch, nguồn cung chip nội địa của Trung Quốc sẽ tăng lên 40% trong năm nay và sẽ tiếp tục tăng lên 70% vào năm 2025.

Cách đây 5 năm, Tập đoàn Rhodium của Mỹ đã dự đoán rằng việc phát triển ngành công nghiệp chip bán dẫn là rất cần thiết đối với Trung Quốc. Ông Rongding cho biết Trung Quốc phụ thuộc rất nhiều vào chip nhập khẩu, đặc biệt là các chip cao cấp. Những chip này được sử dụng trong mọi khía cạnh của công cuộc xây dựng quốc gia và tiềm ẩn rủi ro về an ninh.

Điều này cũng có nghĩa là việc Trung Quốc tăng cường đầu tư vào các lĩnh vực công nghệ, bao gồm chip và phần mềm, là vô cùng cần thiết. Trong môi trường kinh doanh toàn cầu phức tạp, Trung Quốc đang xây dựng hệ sinh thái công nghệ riêng để giảm bớt sự phụ thuộc vào các sản phẩm nước ngoài.

Trong bối cảnh các hạn chế đối với các công ty như Huawei, Trung Quốc đang tìm cách thúc đẩy sự phát triển của các công nghệ chip mới mang tính đột phá, bao gồm việc cung cấp các ưu đãi rộng rãi cho toàn bộ ngành công nghiệp chip và bỏ qua các chip silicon hiện tại để chuyển sang chip "thế hệ thứ ba" được sản xuất bằng vật liệu mới.

Với sự thúc đẩy mạnh mẽ ngành công nghiệp chip của Trung Quốc, một số công ty có giá trị thị trường lên tới 100 tỷ nhân dân tệ đã nổi lên trên thị trường bán dẫn Trung Quốc, chẳng hạn như Semiconductor Manufacturing International Corporation, Weill Corporation, Zhuosheng Microelectronics, Sanan Optoelectronics, Northern Huachuang, Wingtech Technology, China Resources Micro, GigaDevice và Zhonghuan Technology.

Ông Mao Junfa, phó hiệu trưởng Đại học Giao thông Thượng Hải kiêm viện sĩ Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, phát biểu tại Hội nghị Bán dẫn Thế giới năm 2021 ở Nam Kinh tháng này rằng Trung Quốc có thể duy trì vị trí dẫn đầu trong ngành công nghiệp chip thông qua "tích hợp dị thể", tức là tích hợp các linh kiện được sản xuất riêng lẻ. "Tích hợp dị thể là hướng đi mới của ngành công nghiệp trong kỷ nguyên hậu Định luật Moore, mang lại cơ hội cho Trung Quốc vượt lên dẫn đầu trong ngành công nghiệp mạch tích hợp", ông Mao Junfa nói.

Theo Mao Junfa, hiện nay có hai hướng phát triển chính cho chip. Một là tiếp tục theo định luật Moore, và hai là vượt qua định luật Moore. Ngày nay, định luật Moore đang đối mặt với nhiều thách thức, và có nhiều cách để vượt qua định luật Moore, trong đó mạch tích hợp dị thể là một trong số đó.

Khi Định luật Moore tiến gần đến giới hạn vật lý, việc sử dụng vật liệu chip mới và các phương pháp tích hợp không đồng nhất được xem là hai lĩnh vực có khả năng tạo ra những đổi mới mang tính đột phá nhất.

Các vật liệu mới cho chip thế hệ tiếp theo, cụ thể là chip thế hệ thứ ba, bao gồm silicon carbide (SiC) và gallium nitride (GaN). Nhưng hiện tại, hầu hết các nhà phân tích trong ngành đều tin rằng Trung Quốc có thể mất vài năm để đạt được sự tự túc về chất bán dẫn.

Hiện nay, các tấm wafer gốc silicon vẫn chiếm ưu thế trong toàn bộ chuỗi giá trị toàn cầu. Về vật liệu wafer silicon, ba nhà cung cấp hàng đầu - Shin-Etsu Chemical của Nhật Bản, SUMCO của Nhật Bản và Global Wafer của Đài Loan - chiếm khoảng hai phần ba thị phần vật liệu silicon toàn cầu.

Theo báo cáo của Gartner, xét về chuỗi cung ứng sản xuất chip, thị phần của các công ty Trung Quốc trong lĩnh vực thiết bị và vật liệu sản xuất wafer lần lượt là dưới 3% và 5%, cho thấy những khó khăn kỹ thuật rất lớn; còn về phần mềm thiết kế chip EDA, thị phần chỉ dưới 1%.

Dữ liệu của Gartner cũng cho thấy rằng vào năm 2020, thị phần toàn cầu của các nhà sản xuất bán dẫn Trung Quốc là 6.7%, và nhà sản xuất bán dẫn hàng đầu của Trung Quốc, Shenzhen HiSilicon Semiconductor Co., Ltd., có thị phần toàn cầu là 1.75%.

Tuy nhiên, Gartner nhấn mạnh rằng Trung Quốc đóng vai trò quan trọng trong chuỗi cung ứng thiết bị điện tử toàn cầu. Hơn 70% thiết bị điện tử trên thế giới được sản xuất tại Trung Quốc, và năng lực sản xuất chất bán dẫn của Trung Quốc đại lục chiếm 18% tổng năng lực sản xuất của thế giới.

Một dòng vốn khổng lồ đổ vào

Gartner tin rằng nhiều yếu tố sẽ thúc đẩy nguồn cung chất bán dẫn nội địa tại Trung Quốc.

Thứ nhất là sự thúc đẩy ở cấp chính phủ. Vào tháng 10 năm 2019, Công ty TNHH Đầu tư Công nghiệp Mạch tích hợp Quốc gia giai đoạn II đã được đăng ký và thành lập với vốn điều lệ 204.15 tỷ nhân dân tệ, tập trung đầu tư vào các công ty sản xuất vật liệu và thiết bị bán dẫn.

SMIC đã thông báo sẽ đạt được sản xuất hàng loạt quy trình 14nm vào quý IV năm 2019. Tuy nhiên, SMIC vẫn còn một chặng đường dài để trở thành nhà sản xuất chip hàng đầu có khả năng cạnh tranh trên toàn cầu.

Các chuyên gia trong ngành tin rằng nếu "nội địa" đề cập đến thiết kế, sản xuất và đóng gói trong nước, thì điều đó đã thực sự đạt được. Tuy nhiên, nếu muốn mở rộng sang chuỗi công nghiệp, chẳng hạn như sử dụng khung phần mềm và mô-đun sở hữu trí tuệ trong nước trong thiết kế, và sử dụng thiết bị và vật liệu trong nước trong sản xuất, thì sẽ khó đạt được mục tiêu đó trong ngắn hạn.

Li Shixuan, một nhà phân tích tại S&P Global Ratings, nói với China Business News: "Tỷ lệ tự cung tự cấp chip của Trung Quốc vẫn còn thấp. Xét từ nguyên liệu thô, thiết kế và quy trình sản xuất của chuỗi công nghiệp chip, nguyên liệu thô vẫn do Mỹ, Đức và Nhật Bản kiểm soát; phần mềm công cụ thiết kế chủ yếu do các nhà sản xuất Mỹ thống trị; vẫn còn khoảng cách 5 năm giữa công nghệ sản xuất chip của Trung Quốc đại lục và TSMC, vì vậy việc phát triển chip độc lập còn một chặng đường dài phía trước."

S&P tin rằng chính phủ Trung Quốc cần tăng cường hỗ trợ tài chính và hoạt động cho các công ty công nghệ trong các lĩnh vực trọng điểm như chip, bao gồm nhiều hình thức khác nhau như bơm vốn, trợ cấp, giảm thuế, đẩy nhanh quá trình phê duyệt quy định hoặc đơn giản hóa thủ tục.

Gartner tin rằng yếu tố thứ hai thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp bán dẫn Trung Quốc là sự đóng góp của các nhà sản xuất thiết bị. Gartner dự đoán rằng đến năm 2025, mười nhà mua chip hàng đầu của Trung Quốc sẽ đều có khả năng thiết kế chip nội bộ. Những nhà mua này bao gồm các nhà sản xuất điện thoại thông minh Trung Quốc như Xiaomi, vivo, OPPO và các gã khổng lồ Internet như Baidu. Các nhà sản xuất này tự phát triển chip để giảm sự phụ thuộc vào các nhà cung cấp chip toàn cầu.

Yếu tố thúc đẩy thứ ba đến từ sự mở rộng của các hệ sinh thái như 5G, trí tuệ nhân tạo và Internet vạn vật, cũng như đầu tư vốn vào các lĩnh vực sản xuất phi chip. Ông Yin Zhiyao, chủ tịch của nhà sản xuất thiết bị bán dẫn China Microelectronics, chia sẻ với China Business News: "Sự phát triển công nghiệp đòi hỏi hiệu ứng tập trung và cần nhắm đến công nghệ tiên tiến của ngành công nghiệp chip, kết hợp thiết kế, sản xuất, thiết bị và cung cấp vật liệu cao cấp với việc ứng dụng các công nghệ mới như 5G và AI."

Theo số liệu từ tổ chức nghiên cứu đầu tư PitchBook, tổng vốn đầu tư vào ngành bán dẫn của Trung Quốc năm 2020 đạt 16.75 tỷ USD (khoảng 108.3 tỷ nhân dân tệ), trong đó vốn đầu tư vào sản xuất phi bán dẫn vượt quá 10 tỷ USD.

Nhà phân tích Sheng Linghai của Gartner chia sẻ với China Business News: "Chúng tôi nhận thấy rất nhiều vốn từ các lĩnh vực sản xuất ngoài chip đang đổ vào lĩnh vực bán dẫn. Mặc dù điều này đã đẩy giá trị của các công ty sản xuất chip lên một mức độ nhất định, nhưng chúng tôi vẫn tin rằng đây là điều tốt cho việc cải thiện công nghệ và năng lực sản xuất của toàn ngành công nghiệp chip."

Tuy nhiên, Sheng Linghai cho biết, mặc dù một lượng lớn vốn đã đổ vào lĩnh vực bán dẫn ở Trung Quốc, nhưng việc đầu tư lại khá phân tán, và mỗi công ty nhận được rất ít vốn, khiến cho việc tập trung đầu tư khó có thể đạt được hiệu quả nhất định.

Wu Gengyuan, đồng sáng lập kiêm CEO của Shencong Intelligent, một liên doanh giữa Spirit và SMIC Juyuan của SMIC, chia sẻ với China Business News: "Năng lực sản xuất chip trong nước vẫn đang đối mặt với tình trạng thiếu hụt nghiêm trọng, đặc biệt là ở các quy trình tiên tiến. Không có nhiều dự án với quy trình hoàn thiện có thể được triển khai. Nguyên nhân chính của tình trạng này là chi phí đầu tư sản xuất quá cao, khả năng quản lý và kiểm soát rủi ro yếu, thiếu động lực nội địa hóa, và thiết bị, vật liệu trong nước chưa được kiểm chứng đầy đủ để hình thành chuỗi công nghiệp và hệ sinh thái."

Wu Gengyuan tin rằng đối với ngành công nghiệp chip, năng lực sản xuất cần được mở rộng và cải thiện, đồng thời tiêu chuẩn thiết kế cũng cần được nâng cao.

"Hiện nay, vật liệu, thiết bị và quy trình là những điểm yếu lớn nhất. Sản xuất là đầu tàu phát triển toàn ngành. Nó có thể khắc phục những thiếu sót ở khâu cuối chuỗi công nghiệp và thúc đẩy mạnh mẽ ngành sản xuất chip theo đúng hướng." Ông Wu Gengyuan nói, "Nhưng hiện có quá nhiều công ty thiết kế chip, ngưỡng gia nhập thấp, và không thể tạo ra sự cộng hưởng. Một mặt, điều này lãng phí nguồn lực quốc gia và trợ cấp chính sách, mặt khác, khó đạt được hiệu quả kinh tế theo quy mô."

Một chuyên gia từng giữ chức vụ điều hành tại Tập đoàn Unisoc đã chia sẻ với China Business News rằng ông đang khởi động một dự án đóng gói và kiểm tra cao cấp cấp độ wafer tại Trung Quốc, với hy vọng lấp đầy những khoảng trống trong chuỗi ngành công nghiệp mạch tích hợp trong nước, củng cố các mắt xích yếu trong khâu đóng gói và kiểm tra cấp độ wafer, và hình thành năng lực sản xuất hỗ trợ đóng gói và kiểm tra với các công ty chip cao cấp trong nước, chẳng hạn như HiSilicon, để hỗ trợ sự phát triển của ngành công nghiệp mạch tích hợp quốc gia.

Các công ty công nghệ, bao gồm cả Huawei, đã tăng cường đầu tư vào sản xuất chip độc lập trong hai năm qua và tin rằng tình trạng "bế tắc" sẽ dần được cải thiện.

Các chuyên gia nói trên đã chia sẻ với China Business News: "Không có con đường tắt nào trong sản xuất chip và chỉ có thể dựa vào sự tích lũy thời gian. Trước đây, những điểm yếu trong phát triển mạch tích hợp của Trung Quốc là nhân tài và vốn, nhưng hiện nay với việc ban hành các chính sách ưu đãi hơn từ chính phủ, tình hình ở cả hai khía cạnh đều đang được cải thiện."

Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Bài viết này được đăng lại từ "IC Coffee". Bài viết này chỉ thể hiện quan điểm cá nhân của tác giả và không đại diện cho quan điểm của Sacco Micro hay ngành công nghiệp. Bài viết được đăng lại và chia sẻ chỉ nhằm mục đích bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ. Vui lòng ghi rõ nguồn và tác giả khi đăng lại. Nếu phát hiện vi phạm bản quyền, vui lòng liên hệ với chúng tôi để gỡ bỏ.

Số điện thoại công ty: +86-0755-83044319
Số fax: +86-0755-83975897
Email: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Quản lý Li

QQ: 332496225 Quản lý Qiu

Địa chỉ: Phòng 809, Tòa nhà C, Tòa nhà Công nghệ Zhantao, Số 1079 Đại lộ Minzhi, Khu Longhua Mới, Thâm Quyến