Các hãng hàng đầu Trung Quốc cố thu hẹp khoảng cách về chip nhớ với Hàn Quốc, Mỹ

Trong một tuyên bố trên trang web của mình hôm 29.11, ChangXin Memory Technologies (CXMT) cho biết đã sản xuất chip nhớ truy cập ngẫu nhiên động (DRAM) Double Data Rate 5 (LPDDR5) tiết kiệm năng lượng đầu tiên của Trung Quốc, một loại chip nhớ được Samsung Electronics (Hàn Quốc) giới thiệu lần đầu vào năm 2018

Bước đột phá này đạt được trong bối cảnh các lệnh trừng phạt từ Mỹ tăng cường nhằm cản trở sự phát triển của Trung Quốc trong lĩnh vực sản xuất chip tiên tiến, sẽ cho phép quốc gia châu Á giảm sự phụ thuộc vào các sản phẩm nhập khẩu được sử dụng trong các thiết bị điện tử như điện thoại di động và máy tính xách tay.

Theo CXMT (có trụ sở tại thành phố Hợp Phì, Trung Quốc), một trong những sản phẩm của họ, phiên bản 12 gigabyte (GB), gói 8 mảnh với mỗi mảnh có dung lượng 12 gigabit (Gb), đã được các nhà sản xuất smartphone Trung Quốc xác nhận, gồm cả Xiaomi và Transsion

Bước đột phá của chip nhớ LPDDR5 xuất hiện vào thời điểm Trung Quốc đang báo cáo tiến bộ chậm nhưng ổn định trong công nghệ sản xuất và phát triển chất bán dẫn, dù nước này bị từ chối tiếp cận các hệ thống in thạch bản cao cấp quan trọng từ công ty ASML (Hà Lan) cũng như một số nhà cung cấp Nhật Bản.

Là hãng công nghệ có giá trị nhất châu Âu và nhà cung cấp thiết bị sản xuất chip hàng đầu thế giới, ASML gần như độc quyền trong việc sản xuất máy in thạch bản cực tím (EUV) tiên tiến nhất.

Trong số những đột phá gần đây, Huawei khiến cả thế giới ngạc nhiên khi ra mắt smartphone Mate 60 Pro tích hợp chip Kirin 9000s tiên tiến sản xuất trong nước. Các báo cáo phân tích của bên thứ ba kết luận rằng Kirin 9000s được sản xuất bởi SMIC (nhà sản xuất chip số 1 Trung Quốc), sử dụng thiết bị hiện có.

Loongson, nhà phát triển bộ xử lý trung tâm (CPU) Trung Quốc cố gắng phát triển chip của riêng mình trong nhiều thập kỷ, đã công bố chip 3A6000 hôm 28.11, mà truyền thông nhà nước tuyên bố là tương đương với hiệu suất CPU Intel từ năm 2020

CXMT cho biết chip nhớ mới mang lại sự cải thiện 50% về tốc độ và dung lượng truyền dữ liệu so với DDR4X tiêu thụ điện năng thấp trước đó, đồng thời giảm 30% mức tiêu thụ điện năng. CXMT cho biết chip này sẽ “đa dạng hóa các sản phẩm của mình và mở rộng hơn nữa sự hiện diện” trên thị trường thiết bị di động đang phát triển.

Được thành lập vào năm 2016, CXMT đại diện cho hy vọng lớn nhất của Trung Quốc trong việc bắt kịp các gã khổng lồ chip nhớ Hàn Quốc như Samsung Electronics và SK Hynix cũng như Micron Technology (Mỹ) trên thị trường DRAM toàn cầu.

CMXT không tiết lộ quy trình nào được sử dụng để sản xuất chip mới.

Vào tháng 10, Cục Công nghiệp và An ninh Mỹ đã đặt ra tiêu chuẩn xuất khẩu cao hơn nữa với hàng loạt thiết bị cần thiết cho sản xuất chip quan trọng, bao gồm in thạch bản, khắc, lắng đọng, cấy ghép và làm sạch, tăng gấp đôi nỗ lực nhằm hạn chế khả năng sản xuất chip logic của Trung Quốc ở quy trình 14 nanomet, chế tạo DRAM tại quy trình 18 nanomet và 3D NAND ở 128 lớp.

Brady Wang, Phó giám đốc hãng nghiên cứu Counterpoint, cho biết: “CXMT vẫn phải đối mặt với một cuộc chiến khó khăn trong việc tăng năng suất sản xuất và cạnh tranh cả về giá cả cũng như chất lượng so với các sản phẩm tương tự trên thị trường do các nhà sản xuất DRAM của Hàn Quốc sản xuất”. Công nghệ mà CXMT sử dụng để sản xuất chip có thể không tiên tiến đến mức nằm trong ranh giới đỏ do Mỹ đặt ra.

Samsung Electronics trình làng chip LPDDR5 8 GB đầu tiên trong ngành vào năm 2018 và cập nhật lên chip LPDDR5X 16 GB dựa trên quy trình 14 nanomet vào năm 2021, mang lại tốc độ xử lý dữ liệu lên tới 8.500 megabit/giây, gấp hơn 1,3 lần nhanh hơn thế hệ trước.

SK Hynix bắt đầu sản xuất hàng loạt DRAM di động LPDDR5 vào tháng 3 năm 2021. Trong khi Micron Technology công bố chip LPDDR5 vào đầu năm 2020, được dùng cho smartphone Mi 10 của Xiaomi.

Trước CXMT, YMTC đã sản xuất chip nhớ 3D NAND “tiên tiến nhất thế giới” được sử dụng trong một thiết bị tiêu dùng, theo báo cáo của hãng phân tích chất bán dẫn TechInights (Canada). Đây được xem là “bước đột phá công nghệ bất ngờ”. YMTC là nhà sản xuất chip nhớ số 1 Trung Quốc.

Theo báo cáo của Bộ Thương mại Mỹ, chip nhớ của YMTC được tìm thấy trong một ổ cứng thể rắn (SSD) ra mắt lặng lẽ vào tháng 7. Điều này cho thấy YMTC đã tiếp tục phát triển được công nghệ tiên tiến dù bị cản trở bởi các lệnh trừng phạt sau khi nằm trong danh sách thực thể của Bộ Thương mại Mỹ từ tháng 12.2022, theo TechInights.

Sự phát triển của YMTC diễn ra sau phân tích phân tích trước đó từ TechInsights về bộ xử lý Kirin 9000s 5G trong smartphone Huawei Mate 60 Pro trình làng hồi tháng 8.

“Giống như sự đổi mới được TechInsights tiết lộ trong bộ xử lý HiSilicon Cortex 9000s của Huawei Mate 60 Pro (sử dụng quy trình SMIC 7 nanomet N+2), ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy động lực của Trung Quốc trong việc vượt qua các hạn chế thương mại và xây dựng nguồn cung cấp chất bán dẫn trong nước của riêng mình thành công hơn mong đợi”, TechInsights cho biết trong báo cáo.

Bộ nhớ 3D NAND luôn đi đầu trong thiết kế chip nhớ và là thành phần quan trọng cho điện toán hiệu năng cao trong các ứng dụng như trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy.

YMTC và 21 công ty Trung Quốc lớn khác trong lĩnh vực chip đã bị Mỹ đưa vào danh sách thực thể vào giữa tháng 12.2022 trong bối cảnh căng thẳng thương mại và địa chính trị giữa hai nền kinh tế lớn nhất thế giới leo thang.

Thời điểm đó, YMTC (có trụ sở tại thành phố Vũ Hán) đang trên đà thách thức các công ty dẫn đầu về chip nhớ như Samsung Electronics, SK Hynix và Micron Technology với chip 3D NAND flash hàng đầu là X3-9070 với 232 lớp. Triển vọng sản xuất hàng loạt chip này chững lại sau khi các nhà cung cấp thiết bị của Mỹ như KLA, Lam Research ngừng bán và cung cấp dịch vụ cho YMTC.

Tuy nhiên theo TechInsights, sự suy thoái gần đây trên thị trường chip nhớ và sự tập trung đổi mới vào các biện pháp tiết kiệm chi phí trong ngành có thể đã mang đến cho YMTC cơ hội phát triển chip mật độ bit cao hơn, tiên tiến hơn.

Tiến bộ mới nhất của YMTC trong việc phát triển chip nhớ lần đầu tiên được báo cáo vào tháng 4, khi các nguồn tin giấu tên nói với trang SCMP rằng công ty này đã tăng gấp đôi nỗ lực hợp tác với các nhà cung cấp Trung Quốc để giúp sản xuất những chip tiên tiến nhất của họ. Nỗ lực này dựa trên kiến trúc Xtacking 3.0 của YMTC và các nguồn tin cho biết tiến bộ đã đạt được trong một dự án tuyệt mật có tên mã là Wudangshan.

Các nguồn tin cho biết dự án chỉ có ý định sử dụng thiết bị của Trung Quốc và YMTC đã đặt hàng số lượng lớn với những nhà cung cấp thiết bị trong nước, gồm cả Naura Technology Group – hãng sản xuất công cụ khắc hàng đầu Trung Quốc có trụ sở tại Bắc Kinh. Đây cũng dòng sản phẩm chính của Lam Research (Mỹ).

Song vào thời điểm đó, các nhà phân tích đã chỉ ra nhiều điểm bất lợi trong chuỗi cung ứng sản xuất chip của Trung Quốc, như việc thiếu các lựa chọn thay thế khả thi trong nước cho các công cụ sản xuất chip, chẳng hạn hệ thống in thạch bản từ ASML.

TechInsights không bình luận trong báo cáo về việc liệu chip nhớ của YMTC có được được tạo ra bằng các công cụ và linh kiện do Trung Quốc sản xuất độc quyền hay không.