Huawei cho rằng ngành bán dẫn đang tiến gần tới giới hạn vật lý của việc thu nhỏ các bóng bán dẫn (transistor) – nền tảng giúp ngành công nghiệp duy trì đà tăng hiệu năng suốt nhiều thập kỷ.

Theo hãng công nghệ Trung Quốc, cuộc đua phát triển chip AI trong tương lai sẽ không còn chỉ xoay quanh việc chế tạo các bóng bán dẫn nhỏ hơn, mà sẽ chuyển sang tối ưu kiến trúc hệ thống và tăng tốc độ truyền dữ liệu giữa các thành phần của chip. 

Cụ thể, nhà khoa học bán dẫn hàng đầu của Huawei Technologies cảnh báo các tập đoàn sản xuất chip phương Tây, trong đó có Nvidia, đang tiến gần đến những giới hạn vật lý trong nỗ lực phát triển các bộ xử lý ngày càng mạnh hơn. Nhận định được ông đưa ra trong một cuộc phỏng vấn công khai hiếm hoi kéo dài gần 4 giờ, phát trực tuyến tại Trung Quốc vào cuối tháng 7.

Trong buổi trò chuyện, ông Liao Heng trình bày quan điểm về hướng đi tối ưu cho ngành thiết kế chip, nhắc lại những khó khăn Huawei phải đối mặt sau khi các lệnh trừng phạt của Mỹ cắt đứt khả năng tiếp cận chuỗi cung ứng bán dẫn toàn cầu cách đây khoảng 5 năm. Đồng thời, ông cũng giới thiệu cách tiếp cận mới của công ty mang tên "Định luật mở rộng Tau" (Tau Scaling Law).

Theo ông Liao, mô hình phát triển đã thống trị ngành bán dẫn suốt nhiều thập kỷ – liên tục thu nhỏ các bóng bán dẫn và tăng mật độ tích hợp trên chip – đang dần đi tới giới hạn. Trong khi đó, Nvidia, doanh nghiệp dẫn đầu thế giới về chip AI hiện nay, vẫn tiếp tục phát triển những con chip ngày càng lớn với hàng tỷ bóng bán dẫn cùng lượng bộ nhớ băng thông cao (HBM) ngày càng nhiều.

"Việc mở rộng quy mô bằng cách liên tục tăng kích thước khuôn xử lý và bổ sung thêm HBM chắc chắn sẽ có giới hạn", ông Liao nói. "Ngành công nghiệp vẫn đang tiếp tục thúc đẩy xu hướng này, nhưng một khi vượt qua ngưỡng vật lý đó, sẽ xảy ra một sự sụp đổ dây chuyền".

Đặt cược vào hướng đi khác để thu hẹp khoảng cách

Phát biểu của ông Liao phản ánh quan điểm được nhiều chuyên gia trong ngành chia sẻ rằng các hãng sản xuất chip theo hợp đồng như TSMC, Intel và Samsung cuối cùng sẽ gặp khó khăn khi tiếp tục thu nhỏ các bóng bán dẫn.

Hiện cả 3 doanh nghiệp vẫn có lộ trình phát triển công nghệ kéo dài nhiều năm, nhờ các hệ thống quang khắc tiên tiến do ASML cung cấp. Tuy nhiên, Huawei không thể tiếp cận những thiết bị này do lệnh kiểm soát xuất khẩu nhằm vào Trung Quốc và chính công ty, buộc hãng phải tìm kiếm hướng đi khác để bắt kịp các đối thủ.

Theo Huawei, Định luật mở rộng Tau tập trung vào việc nâng cao tốc độ truyền dữ liệu giữa các thành phần trong hệ thống máy tính, thay vì chỉ dựa vào lợi ích của việc tiếp tục thu nhỏ bóng bán dẫn – vốn đang ngày càng giảm hiệu quả.

Huawei dự kiến sớm ra mắt mẫu chip smartphone đầu tiên được thiết kế theo triết lý này thông qua công nghệ mang tên LogicFolding.

Ông Liao cho biết đến cuối năm nay, khi các tổ chức nghiên cứu như SemiAnalysis và TechInsights tiến hành phân tích mẫu chip mới, thị trường sẽ có cái nhìn rõ hơn về mức độ mà hướng tiếp cận mới giúp Huawei rút ngắn khoảng cách với các đối thủ.

Theo ông, sự phân hóa ngày càng rõ giữa Mỹ và Trung Quốc trong cách phát triển công nghệ bán dẫn phản ánh bối cảnh căng thẳng địa chính trị đang chia chuỗi cung ứng toàn cầu thành hai hệ sinh thái ngày càng tách biệt.

"Để tồn tại, mỗi bên đều phải xây dựng năng lực sản xuất và chuỗi cung ứng hoàn chỉnh của riêng mình, ngay cả khi chưa xảy ra xung đột nghiêm trọng giữa hai phía", ông nói.