Hệ luỵ từ việc Mỹ hạn chế xuất khẩu phần mềm EDA

Ngày 9-8-2022, Tổng thống Mỹ Biden đã ký Đạo luật Khoa học và CHIPS nhằm thúc đẩy sản xuất chất bán dẫn trong nước và nghiên cứu khoa học nhằm nâng cao năng lực cạnh tranh của Mỹ đối với Trung Quốc. Luật mới này dành 54 tỷ USD trợ cấp và giảm thuế cho các nhà sản xuất chip có trụ sở tại Mỹ trong 5 năm tới.

Ba công ty bao gồm Cadence (Mỹ), Synopsys (Mỹ) và Mentor Graphics (của Mỹ, năm 2017 bị hãng Siemens của Đức mua lại) đang kiểm soát đến 70% thị trường toàn cầu của các phần mềm EDA (Electronic Design Automation: tự động hóa thiết kế điện tử). Họ đã dành ít nhất 30 năm để tích luỹ kinh nghiệm của mình trong lĩnh vực này và xây dựng các phần mềm chuyên dụng cho trên 40 quy trình thiết kế chip. Có ít hơn 3.000 kỹ sư phần mềm EDA ở Trung Quốc trong khi chỉ riêng Synopsys hiện đang tuyển dụng khoảng 13.000 kỹ sư.

Ngày 12-8-2022, Bộ Thương mại Mỹ đã công bố lệnh kiểm soát xuất khẩu đa phương đối với EDA. Việc này sẽ mang lại cho Mỹ một lợi thế mạnh mẽ giống như việc trước đó đã hạn chế địch thủ tiếp cận các máy quang khắc siêu tinh vi được dùng trong sản xuất chip.

Theo tin ReportLinker công bố hồi tháng 2-2022, quy mô thị trường toàn cầu về phần mềm EDA đã đạt 9,1 tỷ USD vào năm 2020 và dự báo tăng trưởng lên 14,9 tỷ USD vào năm 2026. Thị trường này năm 2021 chiếm một phần tuy chỉ khoảng 1,7% so với thị trường công nghiệp bán dẫn toàn cầu trị giá 595 tỷ USD nhưng lại là đặc biệt quan trọng đối với toàn bộ chuỗi cung ứng.

Hệ sinh thái của ngành công nghiệp bán dẫn gồm ba chân kiềng. Cả ba cùng giúp nhau đảm bảo chuỗi cung ứng được vận hành trơn tru cho toàn ngành bán dẫn. Một chân là các hãng sản xuất (đúc) chip ví dụ như TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company), chân thứ hai là các hãng tạo ra công cụ EDA, chân thứ ba là các hãng sở hữu bản quyền trí tuệ như ARM của Anh (cụ thể các hãng này thiết kế chip và bán các bản thiết kế có thể tái sử dụng). Cả các hãng đúc chip cũng cần đến những phần mềm EDA chuyên dụng để xác minh trước xem một thiết kế có thể sản xuất được hay không.

Từ ngày 15-8-2022, Trung Quốc và hơn 150 quốc gia khác sẽ không được tiếp cận những phần mềm EDA trừ phi có các giấy phép đặc biệt. Nếu thiếu những phần mềm công cụ tiên tiến dùng trong thiết kế mạch tích hợp (IC) với hàng tỷ transistor siêu nhỏ, ngành sản xuất chip của Trung Quốc gần như không thể đuổi kịp các đối thủ nước ngoài đang triển khai công nghệ tiên tiến nhất hiện nay, được gọi là GAAFET (gate-all-around field-effect transistor).

GAAFET là một công nghệ quan trọng trong việc phát triển các chip 3 nm trở xuống, cho phép thực hiện nhiều tỷ transistor trong một chip, do đó sẽ thúc đẩy nhiều ứng dụng thương mại cũng như quân sự như vệ tinh quốc phòng, trí tuệ nhân tạo và truyền thông... Nhưng GAAFET lại yêu cầu những phần mềm EDA chuyên dụng và Trung Quốc thì hiện nay vẫn còn chưa thể tự mình làm ra cả hai thứ đó. Tháng 6-2022, Samsung Electronics đã sản xuất được chip 3 nm sử dụng công nghệ GAAFET. Nhà sản xuất chip lớn nhất thế giới là TSMC của Đài Bắc cũng đã sử dụng công nghệ GAAFET cho các chip dưới 5nm.

Tại Trung Quốc đại lục, cho đến nay các hãng điện tử vẫn tập trung vào việc đúc chip. Hiện đang có khoảng 3.000 công ty thiết kế vi mạch ở đại lục phụ thuộc rất nhiều vào phần mềm EDA của Mỹ. Nhưng từ lâu Bắc Kinh đã đặt mục tiêu thúc đẩy lĩnh vực phần mềm EDA của mình. Năm 2008, họ bắt đầu thực hiện Dự án Lớn Khoa học và Công nghệ Quốc gia, trong đó coi việc phát triển phần mềm EDA là ưu tiên hàng đầu trong tất cả các nhiệm vụ. Đề cương Kế hoạch 5 năm lần thứ 14 (2021-2025) về Phát triển Kinh tế và Xã hội Quốc gia và Tầm nhìn 2035 cũng nêu rõ tầm quan trọng của phần mềm EDA.

Cổ phiếu của các hãng cung cấp phần mềm EDA Trung Quốc tăng mạnh trong phiên giao dịch sáng 15-8-2022 do nhà đầu tư cho rằng họ sẽ thấy nhiều cơ hội kinh doanh hơn. Hãng Primarius Technologies niêm yết tại Thượng Hải đã tăng 12,5% trong khi Empyrean Technology niêm yết tại Thâm Quyến tăng 12% vào sáng thứ Hai so với thứ Sáu tuần trước, mặc dù cổ phiếu của cả hai đều giảm ngay sau đó.

Trong số các công ty EDA chưa niêm yết, X-Epic là ngôi sao đang nổi của Trung Quốc. X-Epic đã thành lập một viện nghiên cứu để theo dõi các bước đột phá công nghệ gọi là EDA 2.0 và để phát triển một hệ sinh thái EDA nội địa. Theo dữ liệu của PitchBook công ty đã huy động được 121,7 triệu USD tính đến tháng 1-2022.

Gần đây chính phủ Anh cũng vừa chặn thương vụ thâu tóm Pulsic là một hãng cung cấp phần mềm EDA của Anh, khi phát hiện ra người mua là công ty phần mềm thiết kế bán dẫn Super Orange HK Holding hóa ra lại có quan hệ với quỹ Phát triển Công nghệ Bán dẫn của Trung Quốc.