Mang tiếng "tháo ra nhưng không thể lắp lại", Trung Quốc khiến phương Tây bàng hoàng với nguyên mẫu máy quang khắc tối tân có thể sản xuất chip AI

Trong một phòng thí nghiệm an ninh nghiêm ngặt tại Thâm Quyến, các nhà khoa học Trung Quốc đang theo đuổi điều mà Washington đã tìm mọi cách ngăn chặn suốt nhiều năm qua: làm chủ công nghệ cốt lõi để sản xuất chip bán dẫn tiên tiến – nền tảng của trí tuệ nhân tạo, điện thoại thông minh và cả những hệ thống vũ khí hiện đại có khả năng làm lung lay ưu thế quân sự của phương Tây.

Theo tiết lộ độc quyền của Reuters, Trung Quốc đã hoàn thiện một nguyên mẫu máy quang khắc tia cực tím cực ngắn (EUV) vào đầu năm 2025 và hiện đang trong quá trình thử nghiệm. Cỗ máy này chiếm gần như toàn bộ sàn một nhà máy và được chế tạo bởi một nhóm cựu kỹ sư từng làm việc tại ASML – tập đoàn Hà Lan hiện là công ty duy nhất trên thế giới làm chủ công nghệ EUV.

Chính quá trình “đảo ngược kỹ thuật” này khiến truyền thông phương Tây gọi nỗ lực của Bắc Kinh là “Dự án Manhattan của Trung Quốc” – cách ví von gợi nhớ đến chương trình tuyệt mật của Mỹ trong Thế chiến II nhằm chế tạo bom nguyên tử. Trong bối cảnh hiện nay, EUV được xem như “quả bom nguyên tử” của ngành chip AI: ai làm chủ được nó sẽ nắm quyền lực công nghệ mang tính quyết định.

Trái tim của “Chiến tranh Lạnh công nghệ”

Máy EUV là mắt xích quan trọng nhất trong chuỗi sản xuất chip hiện đại. Chúng sử dụng chùm tia cực tím cực ngắn để khắc các mạch điện mỏng hơn sợi tóc người hàng nghìn lần lên wafer silicon. Mạch càng nhỏ, chip càng mạnh, càng tiết kiệm năng lượng – yếu tố then chốt đối với AI, siêu máy tính và công nghệ quân sự.

Theo các nguồn tin, nguyên mẫu của Trung Quốc đã vận hành được và tạo ra tia EUV, nhưng vẫn chưa sản xuất được chip hoạt động hoàn chỉnh. Dù vậy, sự tồn tại của nó đã khiến nhiều dự báo trước đây bị đảo lộn.

Tháng 4 vừa qua, CEO ASML Christophe Fouquet từng nhận định Trung Quốc sẽ cần “rất, rất nhiều năm” để phát triển công nghệ EUV. Tuy nhiên, nguyên mẫu tại Thâm Quyến cho thấy Bắc Kinh có thể đang tiến gần hơn nhiều năm so với kỳ vọng của giới phân tích.

Bước đột phá này là kết quả của một sáng kiến kéo dài sáu năm nhằm đạt tự chủ bán dẫn – một trong những ưu tiên chiến lược cao nhất của Chủ tịch Tập Cận Bình. Dù mục tiêu này được công khai, dự án EUV tại Thâm Quyến lại được tiến hành hoàn toàn trong bí mật và được xếp vào diện an ninh quốc gia.

Theo truyền thông nhà nước Trung Quốc, dự án nằm trong chiến lược bán dẫn quốc gia do ông Đinh Tiết Tường – thân tín của ông Tập Cận Bình và hiện là người đứng đầu Ủy ban Khoa học và Công nghệ Trung ương – phụ trách.

Huawei đóng vai trò trung tâm trong việc điều phối một mạng lưới gồm các doanh nghiệp và viện nghiên cứu nhà nước trên khắp Trung Quốc, với sự tham gia của hàng nghìn kỹ sư. Một nguồn tin mô tả mục tiêu cốt lõi của dự án là: “Để Trung Quốc có thể sản xuất chip tiên tiến trên những cỗ máy hoàn toàn do Trung Quốc chế tạo” và “loại bỏ Mỹ khỏi chuỗi cung ứng một cách 100%”.

Cuộc phong tỏa công nghệ và cuộc chạy đua ngầm

Cho đến nay, ASML vẫn là công ty duy nhất trên thế giới làm chủ công nghệ EUV. Mỗi cỗ máy trị giá khoảng 250 triệu USD và là thiết bị không thể thiếu để sản xuất các chip tiên tiến nhất của Nvidia, AMD – được gia công bởi TSMC, Intel hay Samsung.

Từ năm 2018, Mỹ đã gây sức ép buộc Hà Lan không cho ASML bán máy EUV cho Trung Quốc. Các biện pháp kiểm soát xuất khẩu được siết chặt hơn nữa vào năm 2022 dưới thời chính quyền Biden, nhằm giữ Trung Quốc chậm hơn ít nhất một thế hệ về năng lực chế tạo chip .

Theo ASML, chưa từng có bất kỳ hệ thống EUV nào được bán cho khách hàng tại Trung Quốc.

Chính các lệnh phong tỏa này đã buộc Bắc Kinh phải đi theo con đường khó khăn nhất: tự phát triển công nghệ trong nước, tận dụng linh kiện từ các máy ASML đời cũ trên thị trường thứ cấp và huy động nguồn lực nhà nước ở quy mô chưa từng có.

Một chi tiết gây chú ý trong cuộc điều tra của Reuters là cách Trung Quốc tuyển dụng nhân sự cho dự án. Nhiều cựu kỹ sư ASML gốc Trung Quốc – kể cả những người đã nghỉ hưu – được mời về với khoản tiền ký hợp đồng từ 3 đến 5 triệu nhân dân tệ cùng trợ cấp mua nhà.

Khi vào dự án, họ được cấp thẻ căn cước mang tên giả, làm việc dưới danh tính giả và bị yêu cầu giữ bí mật tuyệt đối. Không ai bên ngoài khu phức hợp được biết họ đang chế tạo thứ gì, thậm chí không biết sự tồn tại của họ.

Theo các nguồn tin, nếu không có kiến thức sâu sắc của các cựu kỹ sư ASML, việc đảo ngược công nghệ EUV gần như là bất khả thi. Trước đó, một công ty Trung Quốc được cho là đã phải tìm kiếm hỗ trợ kỹ thuật từ ASML, nhà cung cấp thiết bị sản xuất chip lớn nhất thế giới, sau khi nỗ lực lắp ráp lại một máy quang khắc DUV thất bại. Được biết, cỗ máy này trước đó đã bị tháo dỡ nội bộ, nghi ngờ là để phục vụ mục đích thiết kế ngược. DUV là công nghệ thấp hơn nhiều so với EUV.

Bên trong “nhà máy” EUV

Nguyên mẫu EUV của Trung Quốc được đánh giá là còn thô sơ so với máy của ASML, nhưng đủ để vận hành thử nghiệm. Sau nhiều nỗ lực thất bại nhằm sao chép kích thước ban đầu, cỗ máy tại Thâm Quyến thậm chí còn được chế tạo lớn hơn để tăng công suất.

Thách thức lớn nhất vẫn nằm ở hệ thống quang học – lĩnh vực mà ASML phụ thuộc nặng nề vào Carl Zeiss (Đức). Để khắc phục, các viện nghiên cứu hàng đầu của Trung Quốc, trong đó có Viện Quang học Trường Xuân, đã phát triển các giải pháp thay thế trong nước và đạt được bước đột phá giúp nguyên mẫu hoạt động vào đầu năm 2025.

Song song đó, khoảng 100 kỹ sư trẻ mới tốt nghiệp đại học được giao nhiệm vụ tháo rời, phân tích và lắp lại các linh kiện từ máy EUV và DUV. Mỗi bàn làm việc đều được giám sát bằng camera, và những người lắp ráp thành công sẽ nhận được tiền thưởng.

Dù dự án EUV do chính phủ điều hành, Huawei tham gia vào mọi khâu của chuỗi cung ứng – từ thiết kế chip , thiết bị sản xuất cho đến chế tạo và tích hợp vào sản phẩm cuối cùng như smartphone.

Theo các nguồn tin, CEO Nhậm Chính Phi thường xuyên báo cáo trực tiếp tiến độ dự án với lãnh đạo cấp cao Trung Quốc. Nhiều nhân viên Huawei làm việc trong các nhóm bán dẫn phải ngủ ngay tại cơ sở, bị hạn chế về việc về nhà và quyền sử dụng điện thoại, đặc biệt với các nhiệm vụ nhạy cảm.

Bên trong tập đoàn, các nhóm bị cô lập với nhau để bảo vệ bí mật. “Họ không biết các nhóm khác đang làm gì,” một nguồn tin nói.

Nguyên mẫu EUV tại Thâm Quyến vẫn chưa thể tạo ra chip thương mại. Chính phủ Trung Quốc đặt mục tiêu năm 2028, nhưng những người trong cuộc cho rằng mốc thực tế hơn là năm 2030. Dù vậy, chỉ riêng việc Trung Quốc tiến được đến giai đoạn này đã đủ để làm rung chuyển trật tự công nghệ toàn cầu.

Nếu thành công, “Dự án Manhattan” của Trung Quốc sẽ không chỉ là câu chuyện về chip , mà là bước ngoặt địa chính trị – nơi cán cân quyền lực trong kỷ nguyên AI có thể được vẽ lại, giống như cách bom nguyên tử từng thay đổi thế giới gần một thế kỷ trước.

Tham khảo: Reuters