Trung Quốc mở chiến dịch 'sống còn', quyết tâm phá thế thống trị chip AI của Mỹ

Mùa hè năm ngoái, tập đoàn công nghệ Huawei đã tổ chức một cuộc họp kín với quan chức phụ trách lĩnh vực công nghệ hàng đầu của Trung Quốc để giới thiệu thế hệ chip trí tuệ nhân tạo (AI) mới nhất của mình.

Tại cuộc họp, Huawei trình bày kế hoạch cạnh tranh trực tiếp với gã khổng lồ Mỹ Nvidia, đồng thời khẳng định Trung Quốc có thể đạt được khả năng tự chủ trong một số lĩnh vực AI then chốt chỉ trong vòng ba năm.

Đó chính là điều mà Ding Xuexiang - một trong những trợ lý thân cận nhất của Chủ tịch Tập Cận Bình - mong muốn được nghe.

Ba năm trước đó, Washington đã siết chặt quyền tiếp cận của Trung Quốc đối với các loại chip AI tiên tiến cũng như những thiết bị cần thiết để sản xuất chúng, giáng một đòn có nguy cơ làm tê liệt tham vọng trở thành cường quốc công nghệ của Bắc Kinh.

Với sự hậu thuẫn của ông Tập, Phó Thủ tướng Ding đã khởi động một chiến dịch quyết liệt nhằm xây dựng các giải pháp thay thế hoàn toàn bằng công nghệ nội địa.

Ông Ding khôi phục cách tiếp cận "huy động toàn lực" mà Trung Quốc từng áp dụng trong thập niên 1960, khi nước này tự phát triển thành công bom nguyên tử, bom khinh khí và vệ tinh. Ông thành lập một Ủy ban quy tụ những doanh nghiệp và viện nghiên cứu hàng đầu, chia thành các nhóm chuyên trách để chinh phục từng mắt xích trong chuỗi cung ứng sản xuất chip.

Báo cáo về tiến độ của Huawei đã tạo thêm cơ sở để ông Ding thúc đẩy chiến lược quyết liệt hơn. Theo những người nắm rõ nội dung chỉ đạo, ông đã đưa ra lời cảnh báo thẳng thừng đối với các doanh nghiệp sử dụng AI lớn nhất Trung Quốc: Bất kỳ ai từ chối sử dụng chip nội địa đều là "kẻ phản bội".

Đến tháng 5 năm nay, Huawei lần đầu công bố chi tiết hơn về kế hoạch phát triển chip AI.

“

Huawei đã giúp giảm mức độ phụ thuộc của Trung Quốc vào chip AI nước ngoài từ khoảng 90% năm 2021 xuống dưới 60% vào năm 2025. Với các thiết kế chip mới, tỷ lệ này có thể tiếp tục giảm xuống chỉ còn khoảng 25% trong vòng năm năm tới.

Morgan Stanley

Không chỉ vậy, Huawei cho biết họ đã tìm ra nhiều giải pháp kỹ thuật để sản xuất các chip có trình độ gần ngang công nghệ tiên tiến nhất, ngay cả khi không được tiếp cận những thiết bị chế tạo hiện đại nhất của phương Tây.

Trong lĩnh vực phần mềm AI, Trung Quốc đang tạo ra sức ép bất ngờ đối với Mỹ.

Tuần trước, startup Moonshot AI có trụ sở tại Bắc Kinh công bố mô hình ngôn ngữ mới Kimi K3, với năng lực chỉ còn kém không đáng kể so với những mô hình hàng đầu của OpenAI và Anthropic.

Cùng thời điểm, Chủ tịch Tập Cận Bình có bài phát biểu khẳng định Trung Quốc sẽ trở thành người bảo vệ mô hình AI mở và dễ tiếp cận trên phạm vi toàn cầu.

Thông tin này khiến cổ phiếu của nhiều nhà sản xuất chip Mỹ đồng loạt giảm giá.

Tuy nhiên, ở lĩnh vực phần cứng, Trung Quốc vẫn tụt lại khá xa so với Mỹ, bất chấp những bước tiến gần đây của Huawei.

Năng lực sản xuất chip vẫn là nút thắt lớn, khiến các doanh nghiệp Trung Quốc không thể triển khai AI với tốc độ mong muốn.

Ngay cả Moonshot AI cũng phải tạm dừng đăng ký người dùng trả phí chỉ hai ngày sau khi ra mắt Kimi K3 vì không có đủ năng lực tính toán để phục vụ nhu cầu.

Kết quả của cuộc chạy đua này sẽ tác động sâu rộng đến nền kinh tế toàn cầu.

Nếu Mỹ tiếp tục kiểm soát công nghệ AI tiên tiến nhất, phần còn lại của thế giới sẽ phải phụ thuộc vào Washington để phát triển các lĩnh vực như y học, robot, xe tự lái, cũng như công nghệ quân sự và quốc phòng.

Sự tiến bộ của AI phụ thuộc rất lớn vào phần cứng, đặc biệt là những con chip dùng để huấn luyện các mô hình AI và xử lý khối lượng tính toán khổng lồ trong quá trình vận hành.

“

Việc Trung Quốc vượt phương Tây trong các ngành xe điện và pin đã tạo niềm tin rằng nước này cuối cùng cũng có thể phá vỡ thế độc quyền của Mỹ đối với công nghệ chip.

Tuy nhiên, chip bán dẫn khác hoàn toàn những ngành công nghiệp phần cứng khác. Đây là lĩnh vực có độ phức tạp cực kỳ cao và tốc độ đổi mới diễn ra với nhịp độ chóng mặt.

"Đó giống như cố gắng đuổi theo một đoàn tàu cao tốc đang lao đi", Kyle Chan, chuyên gia của Viện Brookings, nhận xét. Theo ông, ngay cả khi Trung Quốc vận hành ở "tốc độ tối đa", đây vẫn là một nhiệm vụ vô cùng khó khăn.

Ủy ban do ông Ding đứng đầu tin rằng nếu kết hợp năng lực kỹ thuật của Trung Quốc với mô hình chủ nghĩa tư bản nhà nước, nước này cuối cùng vẫn có thể bắt kịp.

Những thành quả đạt được đã vượt xa kỳ vọng của nhiều người nếu so với năm 2022, thời điểm Huawei gần như bị cắt đứt hoàn toàn khỏi công nghệ Mỹ và các công ty AI Trung Quốc phụ thuộc gần như tuyệt đối vào Nvidia.

Văn phòng Thông tin Quốc vụ viện Trung Quốc từ chối bình luận về vấn đề này.

Lãnh đạo nhiều doanh nghiệp công nghệ Trung Quốc cho biết tư duy của họ đã thay đổi rõ rệt trong năm qua.

Nếu trước đây họ coi chip nội địa là quá lạc hậu để sử dụng, thì nay họ tin rằng hoàn toàn có thể hợp tác với Huawei cũng như các nhà sản xuất chip trong nước.

Gần đây, tập đoàn Meituan đã công bố một mô hình AI mà họ khẳng định có hiệu năng tương đương mô hình đầu bảng của Google, đồng thời được huấn luyện hoàn toàn trên các chip do Trung Quốc sản xuất.

Ở lĩnh vực chip nhớ - một thành phần thiết yếu khác của AI - các doanh nghiệp Trung Quốc vốn gần như không có doanh thu chỉ vài năm trước nay đã bắt đầu rút ngắn khoảng cách với các đối thủ dẫn đầu đến từ Mỹ và Hàn Quốc.

Theo các nguồn tin am hiểu kế hoạch, ngành bán dẫn Trung Quốc đặt mục tiêu nâng sản lượng wafer tiên tiến lên hơn 500.000 tấm mỗi tháng vào năm 2030, tăng mạnh so với mức khoảng 30.000 tấm mỗi tháng của năm ngoái.

Huawei cũng kỳ vọng sẽ xuất xưởng khoảng 1,5 triệu chip AI trong năm nay, gần gấp đôi sản lượng dự kiến của năm 2025.

Dù vậy, khoảng cách công nghệ vẫn còn rất lớn.

“

Chip AI mạnh nhất của Nvidia hiện sở hữu năng lực tính toán cao gấp khoảng bốn lần sản phẩm tốt nhất của Huawei. Theo công ty nghiên cứu Bernstein, tổng năng lực tính toán AI của Trung Quốc trong năm 2025 chỉ tương đương khoảng 14% của Mỹ.

Ngay cả khi Trung Quốc tiếp tục mở rộng quy mô đầu tư mạnh mẽ, Bernstein vẫn dự báo nước này sẽ còn tụt khá xa Mỹ ít nhất cho đến năm 2030.

Trong thời gian đó, dưới sự giám sát sát sao của ông Ding, các doanh nghiệp Trung Quốc vẫn đang sử dụng hàng trăm nghìn chip Nvidia để duy trì khoảng cách đủ gần với các đối thủ Mỹ.

Tổng lực hoặc thất bại

Năm 2022, chính quyền cựu Tổng thống Joe Biden ban hành các biện pháp kiểm soát xuất khẩu nhằm làm chậm bước tiến của Trung Quốc trong việc ứng dụng AI cho mục đích quân sự.

Các biện pháp này cấm Trung Quốc mua những chip AI tiên tiến nhất, đồng thời siết quyền tiếp cận các máy quang khắc tia cực tím (EUV) và nhiều thiết bị tối tân cần thiết để sản xuất chúng.

Lãnh đạo Đảng Cộng sản Trung Quốc coi đây là mối đe dọa trực tiếp đối với năng lực thúc đẩy tăng trưởng kinh tế cũng như khả năng cạnh tranh toàn cầu với Mỹ.

Thời điểm đó, Bắc Kinh vẫn chưa nhận thức đầy đủ về tiềm năng của các mô hình ngôn ngữ lớn như ChatGPT, vốn vừa được OpenAI ra mắt.

Tuy nhiên, họ đã nhận thấy rằng việc làm chủ AI dưới mọi hình thức sẽ mang ý nghĩa sống còn đối với an ninh quốc gia cũng như tính chính danh của Đảng.

Ủy ban phát triển chip do ông Ding đứng đầu chính thức đi vào hoạt động từ đầu năm 2023.

Ủy ban xác định hàng loạt lĩnh vực trọng yếu như: Công nghệ sản xuất chip tiên tiến; công nghệ đóng gói chip; bộ nhớ băng thông cao (HBM); phần mềm thiết kế chip.

Đồng thời, họ tuyển chọn những nhóm nghiên cứu mạnh nhất cho từng lĩnh vực và quyết định doanh nghiệp nào sẽ được ưu tiên tiếp cận nguồn chip vốn rất hạn chế của quốc gia.

Những nỗ lực trước đây của Trung Quốc nhằm xây dựng ngành bán dẫn tự chủ từng bị ảnh hưởng nặng nề bởi tham nhũng và các mệnh lệnh hành chính cứng nhắc.

Lần này, giới chức quyết tâm tránh lặp lại những sai lầm đó.

Chính phủ khuyến khích các doanh nghiệp trong ngành bán dẫn niêm yết trên thị trường chứng khoán để huy động thêm vốn và chịu sức ép từ cơ chế thị trường.

Ngay cả Huawei cũng sẽ phải cạnh tranh với các công ty điện toán đám mây đang tự phát triển chip AI của riêng mình.

Chính phủ dỡ bỏ trần lương để hút nhân tài

Chính phủ Trung Quốc đã bãi bỏ quy định giới hạn mức lương tại Naura Technology, doanh nghiệp nhà nước chuyên sản xuất thiết bị bán dẫn, nhằm giúp công ty này thu hút các kỹ sư hàng đầu từ những đối thủ nước ngoài.

Tuy nhiên, kế hoạch do ông Ding Xuexiang chỉ đạo đã trải qua một năm đầu đầy khó khăn.

Dù trên thị trường khi đó đã xuất hiện hàng chục loại chip AI do doanh nghiệp Trung Quốc tự phát triển, một phòng thí nghiệm nghiên cứu được Chính phủ hậu thuẫn đã báo cáo với Thủ tướng Lý Cường rằng những con chip này "rất thiếu ổn định", theo truyền thông nhà nước.

Không mẫu chip nào đủ năng lực để huấn luyện các mô hình AI quy mô lớn.

Bắc Kinh ngày càng lo ngại việc các công ty AI trong nước phụ thuộc quá nhiều vào Nvidia.

Các kỹ sư Trung Quốc gần như bị "khóa" trong hệ sinh thái phần mềm của Nvidia - những công cụ gần như không thể vận hành hiệu quả trên chip nội địa.

Trong khi đó, Nvidia vẫn thiết kế riêng các sản phẩm dành cho thị trường Trung Quốc với hiệu năng vừa chạm ngưỡng tối đa mà quy định kiểm soát xuất khẩu của Mỹ cho phép.

Song song với đó, nhiều doanh nghiệp Trung Quốc vẫn tiếp tục mua các mẫu chip Nvidia bị cấm thông qua các nhà môi giới, bằng cách chuyển hàng vòng qua nước thứ ba.

Để thúc đẩy chương trình phát triển chip, Ủy ban Cải cách và Phát triển Quốc gia Trung Quốc (NDRC) đã mời nhiều học giả và chuyên gia bán dẫn tham gia trực tiếp điều hành dự án.

Đây được xem là bước đi khá hiếm gặp, bởi các cơ quan quyền lực cấp cao của Trung Quốc vốn thường giữ việc ra quyết định trong nội bộ.

Năm 2024, Trung Quốc tiếp tục huy động khoảng 48 tỷ USD cho một quỹ đầu tư nhà nước nhằm phát triển ngành công nghiệp bán dẫn.

Bước ngoặt

Bước ngoặt xuất hiện vào năm ngoái.

Huawei hoàn thiện mẫu chip AI mới Ascend 950, gây bất ngờ cho các nhóm thử nghiệm ban đầu nhờ hiệu năng vượt kỳ vọng. Các doanh nghiệp khác, trong đó có tập đoàn điện toán đám mây và AI Alibaba, cũng báo cáo những kết quả đầy hứa hẹn với các dòng chip do chính họ phát triển.

Đúng vào thời điểm đó, CEO Nvidia Jensen Huang tới Bắc Kinh sau khi được Tổng thống Donald Trump chấp thuận bán cho Trung Quốc mẫu chip H20 - phiên bản đã bị cắt giảm hiệu năng và thiết kế riêng để đáp ứng quy định kiểm soát xuất khẩu.

Tại Washington, Bộ trưởng Thương mại Mỹ Howard Lutnick phát biểu trên truyền hình rằng việc cho phép Trung Quốc mua "sản phẩm tốt thứ tư" của Nvidia sẽ giúp nước này tiếp tục phụ thuộc vào công nghệ Mỹ.

Theo các nguồn tin am hiểu vấn đề, ông Ding cùng nhiều lãnh đạo cấp cao Trung Quốc coi phát biểu này là một sự xúc phạm.

Giới chức sau đó âm thầm yêu cầu các doanh nghiệp ngừng mua chip Nvidia, đồng thời công khai bày tỏ lo ngại về các rủi ro an ninh mạng liên quan đến sản phẩm của hãng Mỹ.

Nvidia nỗ lực hàn gắn quan hệ với Bắc Kinh.

Tháng 12, Tổng thống Trump cho biết ông đã nói với Chủ tịch Tập Cận Bình rằng Mỹ sẽ cho phép Nvidia bán mẫu chip H200 - mạnh hơn H20.

Tuy nhiên, tính toán của Bắc Kinh lúc này đã thay đổi. Các cơ quan chức năng liên tục triệu tập các doanh nghiệp công nghệ, có thời điểm diễn ra hàng tuần, để đánh giá xem H200 thực sự quan trọng đến mức nào.

Đến tháng 1, Bắc Kinh thông báo một số doanh nghiệp chỉ được phép mua H200 trong trường hợp thật sự cần thiết, đồng thời yêu cầu họ cam kết tăng tỷ lệ sử dụng chip nội địa.

Việc siết chặt Nvidia đã khiến nhu cầu đối với chip nội địa tăng mạnh, dẫn tới tình trạng thiếu nguồn cung khi các nhà sản xuất Trung Quốc chưa kịp mở rộng công suất.

Điều này cũng tạo ra một làn sóng bùng nổ mới của thị trường chợ đen.

Trong sáu tháng gần đây, theo các nhà phân phối Trung Quốc, giá các chip Nvidia nhập lậu đã tăng hơn gấp đôi do Mỹ tăng cường kiểm soát xuất khẩu và tình trạng chậm trễ vận chuyển qua khu vực Trung Đông.

Một số doanh nghiệp Trung Quốc vẫn tích lũy được các cụm máy tính sử dụng chip Blackwell thế hệ mới nhất của Nvidia.

Một số khác chọn giải pháp thuê năng lực tính toán từ các trung tâm dữ liệu ở nước ngoài.

Những giải pháp công nghệ "lách" lệnh cấm

Nỗ lực vượt qua các hạn chế công nghệ của Huawei thực chất đã bắt đầu từ năm 2019. Khi đó, công ty đã thiết kế thành công một mẫu chip AI Ascend mà trên lý thuyết có hiệu năng tương đương chip mạnh nhất của Nvidia lúc bấy giờ.

Tuy nhiên, mẫu chip này chưa bao giờ được sản xuất hàng loạt.

Chỉ vài tuần sau, chính quyền Trump nhiệm kỳ đầu đã đưa bộ phận phát triển chip của Huawei vào danh sách cấm vận, khiến công ty mất hoàn toàn quyền tiếp cận công nghệ bán dẫn của Mỹ.

Điều này đồng nghĩa Huawei không còn có thể hợp tác với TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.) - nhà sản xuất duy nhất khi đó đủ khả năng sản xuất hàng loạt chip Ascend.

Bà He Tingbo, Giám đốc bộ phận chip của Huawei, gọi đây là "thời khắc đen tối nhất" của đơn vị. Kể từ đó, Huawei chuyển hướng sang các thiết kế thay thế, công nghệ đóng gói tiên tiến và giải pháp kết nối mạng nhằm khai thác tối đa sức mạnh tính toán từ các dây chuyền sản xuất cũ.

Trong ngành bán dẫn, cách tiếp cận này được gọi là "điêu hoa" - nghĩa đen là chạm khắc tinh xảo.

Các chip tiên tiến nhất hiện nay được sản xuất bằng máy quang khắc cực tím bước sóng cực ngắn (EUV). Những cỗ máy này sử dụng các chùm tia cực tím hội tụ để khắc lên các tấm wafer silicon hàng tỷ bóng bán dẫn có kích thước chỉ tương đương bề rộng của một sợi ADN.

Quy trình sản xuất càng tinh vi thì transistor càng nhỏ, cho phép tích hợp nhiều mạch điện hơn trên cùng diện tích chip và từ đó tăng mạnh năng lực tính toán.

Với công nghệ 3 nanomet, mỗi milimét vuông silicon có thể chứa khoảng 250–300 triệu transistor.

“

Do lệnh kiểm soát xuất khẩu của Mỹ, Trung Quốc hiện chỉ được tiếp cận các máy quang khắc thế hệ cũ sử dụng tia cực tím bước sóng sâu (DUV), vốn không đủ độ chính xác để chế tạo chip hiện đại.

Huawei đã phát triển quy trình nhiều bước để sản xuất chip 7 nanomet bằng máy DUV. Tuy nhiên, phương pháp này khiến việc thiết kế mạch trở nên phức tạp hơn, làm tăng nguy cơ phát sinh lỗi và kéo giảm tốc độ sản xuất.

The Wall Street Journal đã xem xét khoảng 200 bằng sáng chế được Huawei và các đối tác công bố trong hai năm qua.

Các bằng sáng chế này cho thấy công ty đang tìm cách giảm tỷ lệ lỗi và nâng cao tỷ lệ thành phẩm trên các dây chuyền cũ thông qua những cải tiến trong quy trình sản xuất và phần mềm, trong đó có cả việc ứng dụng AI.

Một bằng sáng chế mô tả tấm đế giữ wafer có khả năng phát hiện và tự điều chỉnh nhiệt độ bề mặt nhằm khắc phục các sai số do máy móc cũ gây ra. Tuy nhiên, hiện chưa rõ bao nhiêu công nghệ trong số này đã được đưa vào sản xuất thực tế.

Huawei cũng thiết kế lại kiến trúc của chip Ascend 950, giúp giảm đáng kể chi phí sản xuất. Các công ty AI Trung Quốc, trong đó có DeepSeek, đã hỗ trợ Huawei cải thiện khả năng sử dụng của dòng chip này.

Theo đánh giá của họ, Ascend 950 đã tiến bộ đáng kể so với các thế hệ trước và hiện đủ khả năng thay thế chip Nvidia trong một số tác vụ, đặc biệt là suy luận AI - giai đoạn mô hình đã được huấn luyện và trả lời các câu hỏi của người dùng.

Điều này đang thuyết phục ngày càng nhiều doanh nghiệp Trung Quốc sử dụng chip Huawei để vận hành các ứng dụng AI như trợ lý thông minh.

Huawei cũng tìm cách tận dụng nhiều thập kỷ kinh nghiệm trong lĩnh vực thiết bị viễn thông để tạo lợi thế mà theo một số chuyên gia, Nvidia hiện vẫn chưa có.

Công ty đang phát triển giải pháp kết nối hàng trăm nghìn chip AI thành những cụm siêu máy tính hoạt động như một hệ thống thống nhất nhằm mô phỏng sức mạnh của các bộ xử lý tiên tiến nhất.

“

Điều họ làm được là bù đắp việc thiếu các con chip hàng đầu và những đầu vào then chốt bằng cách nâng cao đáng kể hiệu quả của toàn bộ hệ sinh thái. Đó chính là điều Trung Quốc thực sự giỏi.

Jin Keyu, nhà kinh tế học thuộc Đại học Khoa học và Công nghệ Hong Kong

Tuy nhiên, nút thắt trước mắt vẫn là năng lực sản xuất.

Huawei dự kiến chỉ sản xuất khoảng 750.000 chip AI mới trong năm nay, thấp hơn nhiều so với nhu cầu thực tế.

Bên cạnh đó, chiến lược kết nối nhiều chip thành cụm cũng đồng nghĩa Huawei cần số lượng chip lớn gấp nhiều lần Nvidia để đạt cùng mức năng lực tính toán. Công ty cho biết đang tiếp tục mở rộng sản lượng.

Theo các nguồn tin, Bắc Kinh còn khuyến khích các doanh nghiệp bán dẫn, bao gồm Huawei, chia sẻ giấy phép công nghệ và các giải pháp kỹ thuật để cùng học hỏi lẫn nhau.

Tháng 5 vừa qua, Huawei công bố giải pháp "điêu hoa" mới nhất. Thay vì tiếp tục thu nhỏ transistor, công ty đề xuất phương pháp xếp chồng các lớp mạch điện nhằm tăng mật độ tính toán trên cùng một diện tích chip.

Huawei khẳng định công nghệ này sẽ cho phép hãng phát triển những bộ xử lý vào khoảng năm 2031 có hiệu năng vượt mọi loại chip bán dẫn đang được sản xuất hiện nay.

"Đây không phải câu chuyện Huawei sẽ vượt Mỹ chỉ sau một khúc cua. Điều quan trọng hơn là tìm ra cách để khoảng cách giữa hai bên không tiếp tục bị nới rộng quá nhanh", Qingyuan Lin, chuyên gia phân tích bán dẫn của Bernstein, nhận định.

Theo các nhà phân tích, để thật sự cạnh tranh mà không còn phụ thuộc vào công nghệ nước ngoài, Trung Quốc cuối cùng vẫn phải tự phát triển được máy quang khắc EUV của riêng mình.

Ông Ray Wang, chuyên gia của hãng nghiên cứu SemiAnalysis, cho rằng Trung Quốc nhiều khả năng sẽ đạt được trình độ công nghệ tương đương, nhưng quá trình đó có thể mất ít nhất một thập kỷ, thậm chí tới 50 năm.

Theo Chris Miller, nhà sử học công nghệ tại Đại học Tufts và tác giả cuốn sách Chip War, thách thức nằm ở sự kết hợp giữa độ phức tạp cực cao và độ chính xác gần như tuyệt đối của công nghệ này.

Nói cách khác, phương pháp huy động toàn lực từng giúp Trung Quốc chế tạo thành công bom nguyên tử đầu tiên có thể sẽ không còn đủ hiệu quả trong cuộc đua bán dẫn ngày nay.

"Việc này khó hơn chế tạo vũ khí hạt nhân rất nhiều. Xét về mức độ phức tạp, nó cao hơn gần như mọi ngành sản xuất khác theo cấp số nhân", Miller nhận định.