Trong cuộc cạnh tranh bán dẫn, Mỹ đang sử dụng ưu thế công nghệ, thị trường và ảnh hưởng địa chính trị để hạn chế khả năng Trung Quốc tiếp cận các thiết bị sản xuất chip tiên tiến. Hà Lan nắm công nghệ đặc biệt quan trọng với ASML, nhà sản xuất duy nhất hiện có thể cung cấp máy quang khắc EUV thương mại, trong khi Nhật Bản giữ vị trí rất mạnh ở nhiều vật liệu bán dẫn, đặc biệt là photoresist cao cấp. Nhưng bên cạnh những điểm nghẽn quen thuộc ấy, Trung Quốc cũng đang sở hữu một lợi thế ít được chú ý hơn: quy mô khổng lồ của ngành kim cương nhân tạo và vật liệu siêu cứng.
Kim cương ở đây không liên quan nhiều đến trang sức. Trong công nghiệp bán dẫn, đặc tính siêu cứng khiến kim cương được sử dụng trong các công cụ cắt, mài, đánh bóng và gia công những vật liệu có yêu cầu độ chính xác rất cao. Trung Quốc đã phát triển ngành kim cương tổng hợp từ những năm 1960 và Hà Nam hiện là một trong những trung tâm lớn nhất của ngành vật liệu siêu cứng thế giới.
Lợi thế của Trung Quốc trước hết nằm ở quy mô sản xuất, giá thành và một chuỗi công nghiệp đã tích lũy qua nhiều thập niên. Từ thiết bị HPHT, nguyên liệu, kim cương tổng hợp đến bột kim cương, dụng cụ cắt và các sản phẩm siêu cứng, nhiều công đoạn đã tập trung thành những cụm sản xuất lớn. Một số thống kê của Trung Quốc cho rằng nước này chiếm hơn 90% sản lượng kim cương tổng hợp công nghiệp toàn cầu, dù tỷ lệ chính xác thay đổi tùy loại sản phẩm và phương pháp thống kê.
Tầm quan trọng chiến lược của lĩnh vực này đã bắt đầu thể hiện rõ hơn. Từ tháng 11.2025, Trung Quốc áp dụng kiểm soát xuất khẩu đối với một số vật liệu siêu cứng, trong đó có một số loại bột kim cương nhân tạo, kim cương đơn tinh thể nhân tạo, dây cắt kim cương và đá mài kim cương. Điều đó cho thấy Bắc Kinh không còn nhìn chúng đơn thuần như những vật liệu công nghiệp thông thường.
Nhưng câu chuyện trở nên đáng chú ý hơn khi ngành AI bước vào cuộc đua tiêu thụ hàng nghìn watt điện cho những bộ xử lý ngày càng mạnh.
Kim cương không chỉ cực cứng mà còn là một trong những vật liệu dẫn nhiệt tốt nhất được biết đến, với độ dẫn nhiệt của kim cương chất lượng cao có thể vượt 2.000 W/m·K, cao hơn đồng nhiều lần, trong khi vẫn cách điện. Những đặc tính này khiến nó trở thành ứng viên hấp dẫn để đưa nhiệt ra khỏi các bộ xử lý AI có mật độ công suất ngày càng cao.
Đây không còn hoàn toàn là câu chuyện trong phòng thí nghiệm. Công ty Mỹ Akash Systems đang phát triển công nghệ Diamond Cooling và năm 2026 công bố máy chủ sử dụng GPU AMD Instinct MI350X kết hợp bộ tản nhiệt kim cương. Công ty cho biết giải pháp có thể giảm đáng kể nhiệt độ GPU và HBM, qua đó cải thiện hiệu suất trên mỗi watt. Những con số cụ thể vẫn chủ yếu dựa trên thử nghiệm của nhà sản xuất, nhưng hướng công nghệ này đã thu hút sự chú ý của chính phủ Mỹ.
Cuối năm 2024, Bộ Thương mại Mỹ công bố khoản hỗ trợ dự kiến lên tới 18,2 triệu USD theo CHIPS Act cho Akash Systems nhằm mở rộng năng lực sản xuất các công nghệ bán dẫn dựa trên kim cương tại California. Điều đáng chú ý là trong khi Mỹ tìm cách xây dựng một chuỗi cung ứng kim cương bán dẫn trong nước, Trung Quốc đã có sẵn một nền công nghiệp kim cương nhân tạo với quy mô rất lớn.
Tuy nhiên, đây cũng là điểm cần phân biệt rõ.
Sản xuất rất nhiều kim cương công nghiệp không đồng nghĩa với việc đã làm chủ kim cương cấp bán dẫn. Một bên là bột kim cương, vật liệu mài, dụng cụ cắt và kim cương tổng hợp sản xuất hàng loạt; bên kia là các tấm kim cương kích thước lớn có độ tinh khiết cao, ít khuyết tật, bề mặt cực chính xác và có khả năng tích hợp với silicon, GaN hoặc các cấu trúc bán dẫn tiên tiến.
Trung Quốc đang nghiên cứu mạnh theo hướng thứ hai, từ liên kết silicon với kim cương đến kết hợp kim cương với các vật liệu bán dẫn công suất cao. Nhưng đây vẫn là lĩnh vực mà khoảng cách giữa “sản xuất được kim cương” và “biến kim cương thành một nền tảng bán dẫn cao cấp” còn rất lớn.
Vì vậy, sẽ là quá sớm nếu coi kim cương nhân tạo là một “EUV của Trung Quốc”, thứ mà Bắc Kinh có thể sử dụng để khóa ngành bán dẫn phương Tây. EUV hiện là điểm nghẽn gần như không thể thay thế đối với một số quy trình sản xuất chip tiên tiến, trong khi kim cương công nghiệp chưa có vị thế tương tự.
Nhưng lợi thế của Trung Quốc cũng không nên bị xem nhẹ. Trong cạnh tranh công nghệ, một quốc gia không nhất thiết phải kiểm soát sản phẩm cuối cùng mới có sức mạnh. Nguyên liệu, vật liệu, thiết bị, năng lực gia công và quy mô sản xuất đều có thể trở thành những điểm nghẽn khi chuỗi cung ứng bị phân tách.
Mỹ đang chứng minh điều đó rất rõ. Washington không sản xuất máy EUV, nhưng thông qua công nghệ Mỹ nằm trong chuỗi cung ứng, các quy định kiểm soát xuất khẩu, sức mạnh thị trường và phối hợp với các đồng minh như Hà Lan và Nhật Bản, Mỹ đã có thể hạn chế đáng kể khả năng Trung Quốc mua một số thiết bị sản xuất chip tiên tiến. Cuộc cạnh tranh bán dẫn vì thế chưa bao giờ chỉ là câu chuyện ai sở hữu một chiếc máy.
Với Trung Quốc, kim cương nhân tạo hiện chưa phải một “vũ khí” tương đương EUV. Lợi thế thực sự nằm ở chỗ nước này đang sở hữu một nền công nghiệp vật liệu siêu cứng khổng lồ đúng vào thời điểm kim cương có khả năng chuyển từ vật liệu cắt mài giá rẻ sang vật liệu tản nhiệt và tích hợp bán dẫn có giá trị cao.
Nếu Trung Quốc tiếp tục làm chủ được kim cương cấp bán dẫn, wafer kích thước lớn, gia công siêu chính xác và các công nghệ tích hợp chip với kim cương, lợi thế về sản lượng hiện nay có thể chuyển hóa thành lợi thế công nghệ.
Và đó mới là điều đáng theo dõi. Trong cuộc chiến chip, những thứ quyết định cán cân đôi khi không phải con chip hay cỗ máy nổi tiếng nhất, mà là một vật liệu tưởng như rất nhỏ nằm sâu bên dưới cả chuỗi công nghiệp.
Kim cương ở đây không liên quan nhiều đến trang sức. Trong công nghiệp bán dẫn, đặc tính siêu cứng khiến kim cương được sử dụng trong các công cụ cắt, mài, đánh bóng và gia công những vật liệu có yêu cầu độ chính xác rất cao. Trung Quốc đã phát triển ngành kim cương tổng hợp từ những năm 1960 và Hà Nam hiện là một trong những trung tâm lớn nhất của ngành vật liệu siêu cứng thế giới.
Lợi thế của Trung Quốc trước hết nằm ở quy mô sản xuất, giá thành và một chuỗi công nghiệp đã tích lũy qua nhiều thập niên. Từ thiết bị HPHT, nguyên liệu, kim cương tổng hợp đến bột kim cương, dụng cụ cắt và các sản phẩm siêu cứng, nhiều công đoạn đã tập trung thành những cụm sản xuất lớn. Một số thống kê của Trung Quốc cho rằng nước này chiếm hơn 90% sản lượng kim cương tổng hợp công nghiệp toàn cầu, dù tỷ lệ chính xác thay đổi tùy loại sản phẩm và phương pháp thống kê.
Tầm quan trọng chiến lược của lĩnh vực này đã bắt đầu thể hiện rõ hơn. Từ tháng 11.2025, Trung Quốc áp dụng kiểm soát xuất khẩu đối với một số vật liệu siêu cứng, trong đó có một số loại bột kim cương nhân tạo, kim cương đơn tinh thể nhân tạo, dây cắt kim cương và đá mài kim cương. Điều đó cho thấy Bắc Kinh không còn nhìn chúng đơn thuần như những vật liệu công nghiệp thông thường.
Nhưng câu chuyện trở nên đáng chú ý hơn khi ngành AI bước vào cuộc đua tiêu thụ hàng nghìn watt điện cho những bộ xử lý ngày càng mạnh.
Kim cương không chỉ cực cứng mà còn là một trong những vật liệu dẫn nhiệt tốt nhất được biết đến, với độ dẫn nhiệt của kim cương chất lượng cao có thể vượt 2.000 W/m·K, cao hơn đồng nhiều lần, trong khi vẫn cách điện. Những đặc tính này khiến nó trở thành ứng viên hấp dẫn để đưa nhiệt ra khỏi các bộ xử lý AI có mật độ công suất ngày càng cao.
Đây không còn hoàn toàn là câu chuyện trong phòng thí nghiệm. Công ty Mỹ Akash Systems đang phát triển công nghệ Diamond Cooling và năm 2026 công bố máy chủ sử dụng GPU AMD Instinct MI350X kết hợp bộ tản nhiệt kim cương. Công ty cho biết giải pháp có thể giảm đáng kể nhiệt độ GPU và HBM, qua đó cải thiện hiệu suất trên mỗi watt. Những con số cụ thể vẫn chủ yếu dựa trên thử nghiệm của nhà sản xuất, nhưng hướng công nghệ này đã thu hút sự chú ý của chính phủ Mỹ.
Cuối năm 2024, Bộ Thương mại Mỹ công bố khoản hỗ trợ dự kiến lên tới 18,2 triệu USD theo CHIPS Act cho Akash Systems nhằm mở rộng năng lực sản xuất các công nghệ bán dẫn dựa trên kim cương tại California. Điều đáng chú ý là trong khi Mỹ tìm cách xây dựng một chuỗi cung ứng kim cương bán dẫn trong nước, Trung Quốc đã có sẵn một nền công nghiệp kim cương nhân tạo với quy mô rất lớn.
Tuy nhiên, đây cũng là điểm cần phân biệt rõ.
Sản xuất rất nhiều kim cương công nghiệp không đồng nghĩa với việc đã làm chủ kim cương cấp bán dẫn. Một bên là bột kim cương, vật liệu mài, dụng cụ cắt và kim cương tổng hợp sản xuất hàng loạt; bên kia là các tấm kim cương kích thước lớn có độ tinh khiết cao, ít khuyết tật, bề mặt cực chính xác và có khả năng tích hợp với silicon, GaN hoặc các cấu trúc bán dẫn tiên tiến.
Trung Quốc đang nghiên cứu mạnh theo hướng thứ hai, từ liên kết silicon với kim cương đến kết hợp kim cương với các vật liệu bán dẫn công suất cao. Nhưng đây vẫn là lĩnh vực mà khoảng cách giữa “sản xuất được kim cương” và “biến kim cương thành một nền tảng bán dẫn cao cấp” còn rất lớn.
Vì vậy, sẽ là quá sớm nếu coi kim cương nhân tạo là một “EUV của Trung Quốc”, thứ mà Bắc Kinh có thể sử dụng để khóa ngành bán dẫn phương Tây. EUV hiện là điểm nghẽn gần như không thể thay thế đối với một số quy trình sản xuất chip tiên tiến, trong khi kim cương công nghiệp chưa có vị thế tương tự.
Nhưng lợi thế của Trung Quốc cũng không nên bị xem nhẹ. Trong cạnh tranh công nghệ, một quốc gia không nhất thiết phải kiểm soát sản phẩm cuối cùng mới có sức mạnh. Nguyên liệu, vật liệu, thiết bị, năng lực gia công và quy mô sản xuất đều có thể trở thành những điểm nghẽn khi chuỗi cung ứng bị phân tách.
Mỹ đang chứng minh điều đó rất rõ. Washington không sản xuất máy EUV, nhưng thông qua công nghệ Mỹ nằm trong chuỗi cung ứng, các quy định kiểm soát xuất khẩu, sức mạnh thị trường và phối hợp với các đồng minh như Hà Lan và Nhật Bản, Mỹ đã có thể hạn chế đáng kể khả năng Trung Quốc mua một số thiết bị sản xuất chip tiên tiến. Cuộc cạnh tranh bán dẫn vì thế chưa bao giờ chỉ là câu chuyện ai sở hữu một chiếc máy.
Với Trung Quốc, kim cương nhân tạo hiện chưa phải một “vũ khí” tương đương EUV. Lợi thế thực sự nằm ở chỗ nước này đang sở hữu một nền công nghiệp vật liệu siêu cứng khổng lồ đúng vào thời điểm kim cương có khả năng chuyển từ vật liệu cắt mài giá rẻ sang vật liệu tản nhiệt và tích hợp bán dẫn có giá trị cao.
Nếu Trung Quốc tiếp tục làm chủ được kim cương cấp bán dẫn, wafer kích thước lớn, gia công siêu chính xác và các công nghệ tích hợp chip với kim cương, lợi thế về sản lượng hiện nay có thể chuyển hóa thành lợi thế công nghệ.
Và đó mới là điều đáng theo dõi. Trong cuộc chiến chip, những thứ quyết định cán cân đôi khi không phải con chip hay cỗ máy nổi tiếng nhất, mà là một vật liệu tưởng như rất nhỏ nằm sâu bên dưới cả chuỗi công nghiệp.
