Mã phân cực giống như một món quà từ trên trời rơi xuống với Huawei. Họ biết rằng cần phải nắm lấy cơ hội đó, và nhiều công ty Trung Quốc khác cũng đồng ý như vậy.

* Zing dịch lại bài viết đăng trên tạp chí Wired của Mỹ, nói về cách Huawei có được "món quà" 5G nhờ vào sự thờ ơ của chính các công ty Mỹ: Qualcomm và Seagates. Câu chuyện này diễn ra nhiều năm trước khi Huawei bị chính quyền ông Trump đưa vào danh sách cấm.

Khung cảnh trong video giống như một đại hội của Huawei. Bản nhạc “Hành khúc Thổ Nhĩ Kỳ” của Beethoven vang lên khi chiếc xe đi vào bên trong đại bản doanh của công ty này, mang kiến trúc châu Âu nhưng nằm giữa thành phố Đông Quản, Quảng Đông.

Guo Ping, Chủ tịch luân phiên của Huawei đứng chờ sẵn khi vị khách xuống xe. Ông dẫn khách đi qua thảm đỏ, vào hội trường đang có sẵn hàng trăm người. Tràng vỗ tay lớn vang lên khi nhà sáng lập Nhậm Chính Phi đón tiếp vị khách quý.

Sau những bài phát biểu, ông Nhậm cầm lấy chiếc huy hiệu đính pha lê và trao cho vị khách của Huawei. Đó không phải là một chính khách hay tỷ phú. Vị khách được Huawei vinh danh vào buổi tối tháng 7/2018 là nhà khoa học Thổ Nhĩ Kỳ Erdal Arıkan.

Không chỉ Huawei, dường như cả ngành công nghệ Trung Quốc muốn vinh doanh ông Arıkan. Lý do của hành động này rất rõ ràng: phát minh của ông trước đó 13 năm đã đem lại cho Huawei lợi thế lớn về công nghệ 5G.

Erdal Arıkan yêu thích khoa học từ nhỏ. Ông quyết định không theo nghề y của cha mình, bởi khi nhỏ người cha từng khẳng định ngành của ông không phải một ngành khoa học chính xác. Arıkan thích những thứ chắc chắn, và ông chọn học toán.

“Tôi thích những thứ có sự chính xác nhất định. Bạn thực hiện phép tính, và kết quả đúng với những gì đã tính”, Erdal nhận xét về lựa chọn của mình.

Vào năm 1977, khi ông đang học ngành điện ở Đại học kỹ thuật Trung Đông thì khủng hoảng chính trị nổ ra ở Thổ Nhĩ Kỳ. Rất nhiều sinh viên dừng học, nhưng Arıkan thì muốn tiếp tục. Điểm số xuất sắc giúp ông có được suất du học tại Viện công nghệ California (CalTech), một trong những cơ sở nghiên cứu khoa học hàng đầu thế giới.

Chỉ sau vài ngày, Arıkan hiểu rằng Mỹ là một đất nước vừa kỳ lạ, vừa tuyệt vời. Ông được ngồi trong giảng đường và nghe bài giảng của nhà vật lý huyền thoại Richard Feynman. Arıkan bắt đầu say mê lý thuyết thông tin, ngành khoa học còn khá mới mẻ vào lúc đó.

Ngành lý thuyết thông tin được Claude Shannon khai sinh chưa đầy 30 năm trước khi đang làm việc tại Bell Labs. Những lý thuyết được Shannon nêu ra trong bài báo khoa học “Lý thuyết toán học truyền thông” năm 1948 đã đặt nền móng cho công nghệ thông tin, Internet, viễn thông và gần như mọi phát minh khác của kỷ nguyên số.

Shannon trở thành giáo sư MIT năm 1956. Robert Gallager, một trong những nhà khoa học quan trọng của ngành lý thuyết thông tin cũng đang giảng dạy tại MIT vào đầu những năm 1980. Đó là lý do Arıkan chọn MIT để học sau đại học.

“Khi đó, tôi xác định nếu mình muốn theo ngành này thì chắc chắn phải tới MIT”, Arıkan kể lại.

Dù vậy, khi Arıkan bắt đầu nghiên cứu tại MIT, Gallager đã chuyển lĩnh vực nghiên cứu sang mạng dữ liệu chứ không còn thuần túy nghiên cứu về lý thuyết thông tin. Arıkan cũng nghiên cứu về lý thuyết mạng lưới, đồng thời vẫn theo đuổi lý thuyết thông tin, niềm đam mê của ông.

Bài toán lớn nhất mà Arıkan muốn giải được gọi tên “Giới hạn Shannon”. Trong định luật được đưa ra ở bài báo năm 1948, Shannon đưa ra khái niệm dung lượng kênh, thiết lập giới hạn nhất định để truyền lượng thông tin lớn nhất với xác suất lỗi rất nhỏ.

Gallager đã cố gắng vượt qua Giới hạn Shannon nhiều năm trước. Năm 1962, ông và các đồng sự đề xuất cách tiếp cận mã kiểm tra chẵn lẻ mật độ thấp (LDPC). Hiểu một cách đơn giản thì LDPC là phương pháp cho phép kiểm tra thông tin ngay khi truyền đi để đảm bảo độ chính xác.

“Phương pháp này quá phức tạp so với những linh kiện vào thời đó”, Gallager nhận xét. Ông và các đồng sự cho rằng đây đã là cách tiệm cận gần nhất đến Giới hạn Shannon, và chuyển sang nghiên cứu lĩnh vực khác.

Arıkan thì không dừng lại. Sau khi hoàn thành luận án tiến sĩ vào năm 1986 và làm việc một thời gian tại Đại học Illinois, ông quyết định trở về Thổ Nhĩ Kỳ để gia nhập cơ sở nghiên cứu tư nhân phi lợi nhuận đầu tiên của nước này, Đại học Bilkent.

Ngoài công việc giảng dạy và nghiên cứu thông thường, ông có thể dành toàn bộ trí lực của mình để tìm cách vượt qua Giới hạn Shannon. Việc trở về Thổ Nhĩ Kỳ cho phép ông dành công sức cho mục tiêu của mình.

“Những người giỏi nhất đang ở Mỹ, nhưng vì sao họ lại không cố gắng đầu tư 10, 20 năm để giải quyết một vấn đề? Đó là bởi họ sẽ không thể được các trường thuê về, và cũng không thể xin ngân sách nghiên cứu”, Arıkan nhận định.

Ông đạt được bước đột phá vào tháng 12/2005. Sau khi nghiên cứu lại một câu hỏi được các nhà lý thuyết thông tin Nga đặt ra năm 1965, ông thay đổi cách tiếp cận vấn đề.

Giải pháp của Arıkan là một tiến trình gọi là “phân cực kênh”. Nhiễu được chuyển từ một kênh sang bản sao của kênh đó, nhằm tạo ra kênh “sạch” và kênh “ô nhiễm” hơn. Sau một loạt bước như vậy, sẽ có 2 loại kênh được tạo ra, trong đó kênh “sạch” gần như không còn nhiễu, và kênh “ô nhiễm” thì độ nhiễu rất lớn.

Về lý thuyết, kênh sạch đã có thể đạt tới Giới hạn Shannon. Arıkan gọi giải pháp của mình là Mã phân cực, bởi hai kênh được tạo ra trái ngược như Bắc Cực và Nam Cực.

Ông tiếp tục hoàn thiện giải pháp này trong 2 năm sau đó. Arıkan cho rằng quãng thời gian này cũng có điểm tương đồng với bài báo của Shannon năm 1948 ở chỗ cả 2 nghiên cứu đều ít được biết đến. Trong suốt những năm đó, mỗi khi đi xa Arıkan đều để lại bản thảo nghiên cứu của mình ở 2 phong bì đã ghi sẵn địa chỉ gửi đi. Thư sẽ được gửi đi nếu như ông gặp vấn đề gì.

“Shannon không hề nhắc đến lý thuyết thông tin trước khi có bài báo. Ông đã giấu mọi nghiên cứu của mình, không nói với ai. Tôi thì có thể thoải mái làm việc vì biết rằng chẳng có ai trên thế giới này còn tìm cách giải quyết vấn đề đó. Nó không còn là một vấn đề thời thượng”, Arıkan giải thích.

Năm 2009, công trình nghiên cứu của Arıkan được công bố trên tạp chí đầu ngành IEEE. “Nghiên cứu này đã giải quyết được vấn đề mà mọi người đã cố gắng gần 60 năm qua”, Alexander Vardy, nhà nghiên cứu tại đại học UC San Diego nhận xét.

Tên tuổi của ông đã được ghi nhận, nhưng Arıkan không nghĩ nhiều về điều đó. Tìm ra giải pháp là một chuyện, ứng dụng nó vào các thiết bị viễn thông lại là một quá trình cần rất nhiều thời gian và tiền bạc. Các phương pháp mã hóa kênh khác đã được nghiên cứu, ứng dụng hàng chục năm và có hiệu quả không thua kém nhiều. Arıkan thậm chí còn không đăng ký bản quyền công trình của mình.

Năm 1987, cũng vào khoảng thời gian mà Arıkan quyết định về Thổ Nhĩ Kỳ, một cựu kỹ sư quân đội Trung Quốc thành lập công ty thương mại về viễn thông. Ông Nhậm Chính Phi cho rằng mình có cơ hội để thành công nếu tập trung vào dịch vụ cho khách hàng.

Hoa Vĩ, được biết đến trên thế giới với tên Huawei, là viết tắt của khẩu hiệu “Trung Hoa hữu vi” mà ông Nhậm ghi nhớ, có nghĩa là “Trung Quốc có thể đạt được thành tích”.

Những khoản hỗ trợ tài chính của chính phủ Trung Quốc từng được ông Nhậm thừa nhận giúp Huawei giành được nhiều hợp đồng quan trọng để tiến ra thế giới. Họ cũng vướng phải nhiều cáo buộc về hành vi sao chép công nghệ trong hàng chục năm phát triển.

Vụ việc nổi tiếng nhất diễn ra năm 2003, khi Huawei thừa nhận đã sao chép phần mềm điều khiển router của Cisco. Hai công ty sau đó đã đạt được thỏa thuận đền bù.

Năm 2004, công ty viễn thông hàng đầu Canada Nortel, cũng là một khách hàng của Huawei, bị tấn công mạng để lấy cắp hàng trăm văn bản quan trọng. Năm 2009, không thể cạnh tranh với những công ty Trung Quốc như Huawei, Nortel phá sản.

Huawei không bỏ qua cơ hội đó. Họ nhắm đến “tài sản” quan trọng nhất của Nortel là phòng nghiên cứu đặt tại Ottawa, vốn được coi như phòng thí nghiệm Bell phiên bản Canada. Người đứng đầu phòng nghiên cứu này, ông Wen Tong lớn lên ở Trung Quốc và gia nhập Nortel năm 1995.

Wen Tong đã nghiên cứu mọi công nghệ viễn thông, đứng tên 470 bằng sáng chế ở Mỹ. Google, Intel và nhiều gã khổng lồ khác muốn mời ông về làm việc, nhưng Wen Tong chọn Huawei vì công ty này chấp nhận cho Wen cùng đội ngũ của ông tiếp tục làm việc tại Canada.

Không lâu sau khi gia nhập Huawei, ông Wen đọc được nghiên cứu của Arıkan. Wen Tong từng dành nhiều năm nghiên cứu mã turbo, một trong những phương pháp mã hóa kênh có sửa lỗi. Ông nhìn ngay ra được tiềm năng của mã phân cực, nhưng các nhà nghiên cứu Canada làm việc cùng thì không cho rằng đây là vấn đề đáng giải quyết.

Sau đó 3 năm, Tong chuyển phòng nghiên cứu về Trung Quốc và ngay lập tức giao nhiệm vụ nghiên cứu mã phân cực cho một nhóm kỹ sư tiềm năng. Để ứng dụng được một phương pháp mã hóa kênh, các kỹ sư sẽ phải chuyển những bài toán lý thuyết thành thiết kế thực tế. Mỗi khi đạt được một thành tựu nào, Huawei ngay lập tức đăng ký bản quyền.

Năm 2013, Wen Tong yêu cầu Huawei đầu tư 600 triệu USD để nghiên cứu 5G. Câu trả lời có ngay lập tức.

“Rất đơn giản. Chỉ sau 20 phút, họ đã ra quyết định”, ông kể lại. Quá trình phát triển mã phân cực của Huawei cũng đã gần hoàn thành, và công ty này bắt đầu giai đoạn thử nghiệm, ứng dụng vào sản phẩm.

Hiện nay, Huawei nắm giữ khoảng 2/3 số bằng sáng chế liên quan đến mã phân cực, nhiều gấp 10 lần các đối thủ.

“Huawei đã đầu tư rất nhiều thời gian và công sức để phát triển ý tưởng này. Có vể như mọi công ty khác đều bị bỏ lại ít nhất vài năm”, ông Vardy nhận xét.

Tuy nhiên, những nỗ lực đó sẽ chẳng để làm gì nếu như không được ứng dụng trên công nghệ 5G. Để đảm bảo mã phân cực được sử dụng cho 5G, Huawei phải tìm cách biến nó thành một tiêu chuẩn của ngành.

“Nó cần được mọi người ứng dụng. Bạn phải thuyết phục toàn bộ ngành rằng công nghệ này tốt cho 5G. Tôi có trách nhiệm biến nó thành một tiêu chuẩn”, Wen Tong chia sẻ.

Để một công nghệ được xác định là tiêu chuẩn trong ngành viễn thông, những đại diện của ngành sẽ phải họp và đưa ra quyết định thống nhất về hàng chục thông số như tốc độ truyền, tần số radio hay kiến trúc bảo mật.

Các kỹ sư đại diện cho các công ty trong ngành viễn thông sẽ có một cuộc họp thường niên để đưa ra những quyết định này. Với mỗi thế hệ mạng, việc quyết định tiêu chuẩn càng quan trọng hơn, và ảnh hưởng bởi cả những yếu tố như tài chính và địa chính trị.

Tuy là nước đi đầu về công nghệ, ảnh hưởng của Mỹ trong ngành viễn thông đang dần suy yếu do họ không có một công ty nào có thể vừa xây dựng công nghệ, vừa sản xuất thiết bị.

“Châu Âu có Ericsson. Ở Nhật thì có rất nhiều. Trung Quốc không chỉ có Huawei mà còn có cả ZTE. Huawei là công ty có thể bao trọn dải sản phẩm", Reed Hundt, cựu Chủ tịch Ủy ban Viễn thông Liên bang Mỹ dưới thời Tổng thống Clinton nhận xét.

Hundt là một trong những cựu quan chức thường xuyên cảnh báo Mỹ vì không có một công ty tương đương với Huawei. Ông cho rằng nỗ lực đặt ra tiêu chuẩn của Huawei là một mối nguy.

“Những bằng sáng chế và tiêu chuẩn mà Huawei đặt ra giống như cái nêm để họ có thể mở tung cánh cửa nền công nghệ thế giới của phương Tây”, ông Hundt nhận xét.

Việc định tiêu chuẩn về truyền dẫn cho mạng 5G được tổ chức 3GPP ấn định vào năm 2016. Huawei vào lúc này đã đầu tư hàng trăm triệu USD, dành nhiều năm thử nghiệm và đăng ký hàng loạt bằng sáng chế cho mã phân cực. Họ không thể bỏ qua cơ hội này.

Trở ngại của Huawei là nhiều công ty chưa được thuyết phục với ý tưởng sử dụng mã phân cực. Một số cho rằng phương pháp mã hóa turbo, đang được sử dụng cho công nghệ 4G, có thể tiếp tục ứng dụng cho 5G. Qualcomm thì muốn sử dụng LDPC, phương pháp mã hóa của Robert Gallager và đã phát triển nó phù hợp cho 5G.

Erdal Arıkan không biết rằng phương pháp của mình sẽ phải đối đầu với thành tựu của ông thầy cũ, trong một trận chiến toàn cầu có giá trị hàng tỷ USD.

Huawei có một lợi thế mà Qualcomm không có: sự ủng hộ của chính phủ Trung Quốc và toàn bộ nền công nghệ nước này. Những cuộc họp định chuẩn đầy các kỹ sư Trung Quốc, những người có thể nghe ngóng, sau đó tiết lộ thông tin quan trọng cho Huawei. Lenovo, ZTE và những công ty công nghệ lớn nhất Trung Quốc đều lên tiếng ủng hộ tiêu chuẩn mà Huawei đang theo đuổi.

“Trận chiến” cuối cùng diễn ra vào tháng 11/2016 tại bang Nevada. Tại hội nghị định chuẩn này, những kỹ sư đầu ngành liên tục dự các buổi họp ngắn để bàn về tiêu chuẩn, nhưng chủ đề mã phân cực và LDPC luôn được nhắc đến.

Trong buổi họp cuối cùng diễn ra ngày 18/11, căn phòng chật kín người. Hai bên đưa ra các nghiên cứu, kết quả thử nghiệm của mình.

“Cuộc chiến đó khá căng thẳng, và phần lớn hãng phương Tây ủng hộ LDPC”, Kevin Krewell, nhà phân tích tại Tirias Research kể lại.

Trong khi đó, toàn bộ các công ty Trung Quốc ủng hộ mã phân cực. Một chiến thắng vượt trội không thể đạt nổi.

“Không có ai thực sự vượt trội trong cả quá trình, nhưng rõ ràng là Huawei sẽ không chịu nhượng bộ. Phía bên kia cũng vậy. Chúng tôi có thể ở đấy, tranh cãi thêm 6 tháng và khiến 5G bị chậm lại, hoặc chấp nhận hòa giải”, ông Krewell cho biết.

Cuối cùng, ủy ban định chuẩn quyết định chọn cả hai phương pháp. LDPC được sử dụng trong kênh dữ liệu người dùng, còn mã phân cực được dùng trong kênh kiểm soát.

“Việc mã phân cực, được Huawei ủng hộ, được đưa vào tiêu chuẩn 5G có ý nghĩa biểu tượng. Đây là lần đầu tiên một công ty Trung Quốc được đưa vào thỏa thuận về khung viễn thông”, một nhà quan sát nhận xét về chiến thắng của Huawei.

Sau khi được Huawei ghi nhận năm 2018, Arıkan còn nhận được Giải thưởng Shannon năm 2019 cho mã phân cực. Đây được coi là sự ghi nhận cao nhất trong ngành lý thuyết thông tin.

“Thực ra họ không vinh danh tôi. Huawei đơn giản chỉ nói rằng ‘chúng tôi không lấy cắp ý tưởng này từ ai cả, đây là người đầu tiên nghĩ ra ý tưởng’”, ông kể lại về buổi lễ tại Huawei.

Nói về mối quan hệ giữa ông và Huawei, Arıkan cho rằng đây là cách hợp tác tốt nhất. Vị giáo sư này cho biết chưa từng nhận tiền từ Huawei.

“Chúng tôi đã nói chuyện với nhau, trao đổi các ý tưởng. Đây là chế độ hợp tác tốt nhất với tôi. Tôi vẫn hoạt động độc lập, còn họ có thể làm bất cứ việc gì họ muốn”, Arıkan chia sẻ.

Các công ty Mỹ không phải không có cơ hội tiếp cận mã phân cực. Từ năm 2011, ông Arıkan đã lập công ty và chào công nghệ này cho Qualcomm, Seagate.

“Tôi đã chuẩn bị vài bài trình bày và gửi cho họ, nhưng các công ty Mỹ không quan tâm lắm. Tôi là một nhà khoa học và không biết cách giới thiệu ý tưởng. Có lẽ lúc đó tôi cũng không tin tưởng lắm vào công trình của mình”, nhà khoa học này kể lại.

“Nếu không có những nỗ lực không biết mệt của các nhà nghiên cứu Huawei, có lẽ mã phân cực đã không phải là một phần của 5G”, Arıkan nhận xét.

Nhà khoa học cho rằng nền công nghệ Trung Quốc đã có thể cạnh tranh trực tiếp với các nước khác, và thậm chí sẽ khiến Mỹ đau đầu.

“Thực ra mã phân cực không phải thứ quá quan trọng. Nó chỉ là biểu tượng. 5G giờ đây khác hoàn toàn Internet, giống như một hệ thần kinh toàn cầu”, Arıkan nhận định.

“Tôi vẫn còn nợ nước Mỹ rất nhiều. Tôi có một lời khuyên, đó là hãy chấp nhận đây là sự thật, và có chiến lược tương xứng”, nhà khoa học này kết luận.