Nút thắt lớn nhất với tham vọng công nghệ AI của Trung Quốc

Hơn một thập kỷ sau khi Bắc Kinh thúc đẩy tự chủ công nghệ, các công ty Trung Quốc vẫn sản xuất ít chip hơn và hiệu năng thấp hơn so với các đối thủ nước ngoài.

Chính phủ Trung Quốc đã chi hơn 150 tỷ USD cho nỗ lực sản xuất chip tiên tiến. Trong ảnh là Khu phức hợp Công ty Sản xuất Bán dẫn Quốc tế (SMIC) tại Thượng Hải. Ảnh: NYT

Tại một hội nghị ở Đại học Thanh Hoa (Bắc Kinh) hồi tháng 1, nhiều lãnh đạo và nhà sáng lập hàng đầu trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo (AI) của Trung Quốc – từ Tencent, Alibaba đến Zhipu AI – đã cùng thảo luận về tương lai ngành. Không khí rất lạc quan: họ tin rằng một công ty Trung Quốc có thể sớm dẫn đầu thế giới.

Nhưng có một trở ngại lớn: họ cần nhiều chip siêu tốc hơn.

Năm nay, các nhà sản xuất chip Trung Quốc dự kiến chỉ sản xuất được một phần rất nhỏ số lượng chip tiên tiến so với các công ty nước ngoài. Huawei – tập đoàn viễn thông và điện tử dẫn đầu nỗ lực phát triển chip của Trung Quốc – cho biết cần gần hai năm nữa mới có thể sản xuất chip đạt hiệu năng tương đương các dòng hiện tại của Nvidia tại Thung lũng Silicon.

“Ngay cả nhà vô địch quốc gia cũng đang phải chiến đấu ngược dốc”, ông Xiaomeng Lu từ Eurasia Group nhận định.

Dòng tiền đổ vào AI, nhưng chip vẫn thiếu

Các biện pháp kiểm soát xuất khẩu của Mỹ đã làm chậm quá trình phát triển chip của Trung Quốc, song cũng thúc đẩy Bắc Kinh tăng tốc chương trình tự chủ công nghệ chiến lược.

Tiền từ cả nhà nước và tư nhân đang ồ ạt đổ vào AI. Cổ phiếu công nghệ Trung Quốc tăng mạnh – Alibaba tăng hơn 94% năm ngoái. Nhiều startup AI Trung Quốc niêm yết công khai; hai công ty lớn vừa huy động hơn 1 tỷ USD tại Hong Kong.

Tuy nhiên, khoảng cách giữa dòng vốn đổ vào AI và thực tế sản xuất chip cho thấy ngành AI Trung Quốc vẫn phụ thuộc lớn vào chip nước ngoài.

Tháng 12, Tổng thống Donald Trump cho phép Nvidia bán một số chip tiên tiến cho Trung Quốc, đảo ngược chính sách trước đó. Nhưng khả năng Trung Quốc được tiếp cận rộng rãi các chip này vẫn chưa rõ ràng trước chuyến thăm Bắc Kinh dự kiến của ông.

Khoảng cách trong chip nhớ và thiết bị sản xuất

Chính phủ Trung Quốc đã chi hơn 150 tỷ USD trong hơn một thập kỷ để phát triển chip trong nước. Huawei, Alibaba và ByteDance đều mở mảng thiết kế chip. Nhiều nhà máy mới được xây dựng, kỹ sư hàng đầu từ Đài Loan và Hàn Quốc được tuyển dụng.

Nhưng việc bắt kịp ngày càng khó khăn. Ba đời tổng thống Mỹ đã áp dụng kiểm soát xuất khẩu nhằm ngăn Trung Quốc tiếp cận chip tiên tiến và thiết bị sản xuất, do lo ngại về tác động kinh tế và quân sự.

Một gian trưng bày của Huawei tại một hội nghị ở Thượng Hải năm ngoái. Chính quyền Tổng thống Trump từng phát động một chiến dịch nhằm thuyết phục các quốc gia ngừng sử dụng thiết bị của Huawei trong cơ sở hạ tầng viễn thông của mình. Ảnh: NYT

Trung Quốc không thể mua các máy in thạch bản tiên tiến từ công ty Hà Lan ASML – thiết bị cốt lõi trong sản xuất chip. Đây là một trong những lý do khiến chip Trung Quốc tụt hậu so với Nvidia.

Năm nay, Trung Quốc có thể chỉ sản xuất khoảng 2% số chip AI so với các công ty nước ngoài. Khoảng cách đặc biệt lớn ở chip nhớ – yếu tố thiết yếu cho các phép tính khổng lồ của AI. Các công ty ngoài Trung Quốc dự kiến tạo ra dung lượng lưu trữ nhiều gấp 70 lần so với Trung Quốc.

Samsung, SK Hynix (Hàn Quốc) và TSMC (Đài Loan/Trung Quốc) đang dẫn đầu ở mảng này.

Huawei và bước ngoặt tự chủ

Năm 2014, Trung Quốc là thị trường tiêu thụ chip lớn nhất thế giới, nhưng 90% chip sử dụng được sản xuất ở nước ngoài.

Cùng năm đó, Chính phủ Trung Quốc công bố kế hoạch tự chủ toàn bộ chuỗi cung ứng bán dẫn trước năm 2030.

Sau vụ rò rỉ của Edward Snowden cho thấy Mỹ theo dõi lãnh đạo Huawei, rồi đến năm 2017 khi chính quyền Tổng thống Trump phạt ZTE vì vi phạm lệnh trừng phạt Iran, Bắc Kinh càng nhận rõ rủi ro phụ thuộc công nghệ nước ngoài.

Giám đốc điều hành của Nvidia, Jensen Huang. Tổng thống Trump cho biết ông sẽ cho phép Nvidia bán một số chip tiên tiến của mình cho các công ty Trung Quốc. Ảnh: NYT

Huawei bị Mỹ gây áp lực toàn cầu, buộc phải tái cấu trúc và đẩy mạnh tự chủ chip. Tập đoàn này đã phát triển một số dòng chip tương đương các mẫu Nvidia cũ, nhưng vẫn phụ thuộc linh kiện do TSMC và Samsung sản xuất.

“Cụm điện toán thông minh” và bài toán sản lượng

Việc không thể tiếp cận thiết bị của ASML là “điểm nghẽn” lớn. Trung Quốc đã tuyển kỹ sư từ TSMC và phát triển thiết bị nội địa, nhưng tiến độ còn hạn chế.

Kể từ khi các quan chức Mỹ dẫn đầu nỗ lực vận động chính phủ Hà Lan chặn các lô hàng xuất khẩu sang Trung Quốc, không một công ty Trung Quốc nào có thể mua được các công cụ tiên tiến nhất của ASML. Ảnh: NYT

Để bù đắp, các công ty AI Trung Quốc ghép nhiều chip hiệu năng thấp lại với nhau nhằm đạt sức mạnh tính toán cao hơn. Huawei và chính phủ đã xây dựng các “cụm điện toán thông minh” – trung tâm dữ liệu do nhà nước vận hành.

Tuy nhiên, các cụm này cần lượng chip rất lớn. SMIC – nhà sản xuất chip tiên tiến nhất Trung Quốc – gặp khó trong việc đảm bảo sản lượng và chất lượng. Chip sản xuất thường lỗi nhiều hơn và tiêu tốn điện năng cao hơn so với chip hàng đầu thế giới.

Nhiều nhà nghiên cứu trí tuệ nhân tạo của Trung Quốc đã báo cáo những đột phá trong việc tìm ra các phương pháp mới để liên kết các chip với nhau nhằm đạt hiệu quả tối đa. Tháng trước, Zhipu cho biết họ đã xây dựng mô hình mới nhất của mình hoàn toàn bằng chip và phần mềm của Huawei.

Cho đến nay, những lợi ích về hiệu quả vẫn còn hạn chế và chưa giúp các công ty Trung Quốc thoát khỏi thực tế rằng AI đòi hỏi số lượng chip khổng lồ.

Một cách khác mà các công ty AI của Trung Quốc đang có được sức mạnh tính toán cần thiết là bằng cách trả tiền cho các nhà cung cấp dịch vụ đám mây như Alibaba và Amazon để truy cập từ xa vào các trung tâm dữ liệu khổng lồ chứa đầy các chip mạnh mẽ.

Nhưng chiến lược này rất tốn kém.

Các tài liệu do Zhipu và Minimax, một công ty khởi nghiệp AI khác của Trung Quốc, nộp cho Sở giao dịch chứng khoán Hong Kong tháng trước cho thấy hai công ty này đang chi nhiều tiền hơn cho việc mua dịch vụ đám mây so với doanh thu họ kiếm được.