Huawei đang nghiên cứu chip 3nm và đây là cách họ thực hiện

"Gã khổng lồ" công nghệ Trung Quốc đang theo đuổi song song hai hướng đi, một là thiết kế dựa trên cấu trúc transistor Gate-All-Around (GAA) FET, hai là công nghệ bán dẫn sử dụng ống nano carbon - một lựa chọn thay thế tiềm năng cho silicon trong tương lai. Nếu thành công, bước tiến này có thể tạo ra chấn động lớn trong ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu.

Một báo cáo từ UDN tiết lộ rằng Huawei đang tận dụng thành công trước đó với chip Kirin X90 trên tiến trình 5nm, được sản xuất bởi SMIC mà không cần đến máy quang khắc EUV của ASML. Thay vào đó, SMIC sử dụng công nghệ DUV cũ với phương pháp in mẫu nhiều lần (multi-patterning), vốn rất phức tạp và tốn kém, đạt năng suất chỉ khoảng 20%, thấp hơn nhiều so với các ông lớn như TSMC.

Dòng chip 3nm sử dụng GAA FET được kỳ vọng sẽ mang lại hiệu suất và hiệu quả năng lượng vượt trội so với các dòng Kirin trước đây. Huawei đặt mục tiêu ra mắt dòng chip này vào năm 2026, và nếu thuận lợi, sẽ tiến tới sản xuất hàng loạt vào năm 2027. Song song đó, hãng cũng đang thử nghiệm dòng chip 3nm dựa trên công nghệ ống nano carbon, một bước đi đầy táo bạo với tiềm năng vượt mặt công nghệ silicon truyền thống.

Tuy nhiên, thách thức lớn nhất vẫn là năng suất sản xuất. Với giới hạn của công nghệ DUV, việc sản xuất chip ở tiến trình 3nm có thể khiến năng suất giảm sâu hơn nữa, khiến chi phí và độ phức tạp tăng cao. Để khắc phục điều này, Huawei đang đầu tư mạnh tay lên tới 37 tỷ USD vào việc phát triển công nghệ EUV nội địa. Một số thông tin nội bộ cho rằng công nghệ EUV của Trung Quốc có thể sẵn sàng vào năm 2026.

Dù vậy, quan điểm vẫn còn chia rẽ. Trong khi một số nhà quan sát bày tỏ sự lạc quan, thì những người khác như cựu kỹ sư ASML Lithos Graphein lại cho rằng việc cạnh tranh với vị thế thống trị EUV hiện tại của ASML gần như là điều bất khả thi. Giống như cách Huawei giữ kín thông tin về chip Kirin 9010, các tiến bộ liên quan đến EUV cũng đang được bảo mật nghiêm ngặt.

Nếu nỗ lực phát triển chip 3nm dù bằng GAA hay ống nano carbon có thể thành công, Huawei sẽ thu hẹp khoảng cách với những đối thủ lớn như TSMC và Samsung, vốn đã áp dụng EUV cho tiến trình 3nm. Thành công này không chỉ mang ý nghĩa công nghệ mà còn có thể tái định hình vai trò của Trung Quốc trong cuộc đua chip toàn cầu. Tuy nhiên, năng suất thấp và phụ thuộc vào công nghệ DUV vẫn là những rào cản lớn.

Minh Hoàng