Cuộc đua sản xuất chất bán dẫn đang "nóng lên" trên toàn cầu

Hiện nay, nhiều chính phủ và các nhà sản xuất đang đưa ra những biện pháp nhằm giải quyết tình trạng thiếu hụt chất bán dẫn. Những con chip bán dẫn, dù có kích thước nhỏ thôi, nhưng có ý nghĩa rất quan trọng đối với nhiều ngành công nghiệp.

Vai trò quan trọng của chất bán dẫn

Chất bán dẫn là thành phần thiết yếu của các thiết bị điện tử, tạo ra những tiến bộ kỳ diệu từ máy tính, truyền thông, chăm sóc sức khỏe cho đến hệ thống quân sự, giao thông vận tải, năng lượng sạch và vô số ứng dụng khác… Trước khi các con chip được phát minh, máy tính có kích thước lớn, được tạo bởi các ống chân không và mặt số, tiêu thụ nhiều điện năng  và sinh ra nhiều nhiệt hơn so với thế hệ máy tính hiện tại.

Vai trò của chất bán dẫn trở nên ngày càng quan trọng đối với ngành công nghiệp ôtô, trong bối cảnh xe điện và xe tự động dần phổ biến.

Ông Koichi Hagiuda, Bộ trưởng Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản, cho biết: “Chất bán dẫn là bộ não của ngành công nghiệp, đóng vai trò quan trọng trong thời đại kỹ thuật số. Việc khôi phục ngành sản xuất chất bán dẫn là sứ mệnh quốc gia”.

Theo tổ chức thương mại Hiệp hội Công nghiệp Bán dẫn (SIA), trên phạm vi toàn thế giới, doanh số bán dẫn năm 2019 đã giảm 12,1% so với cùng kỳ, nhưng đến năm 2020 doanh số bán hàng đã tăng 6,5% so với cùng kỳ. Cơ quan Thống kê Thương mại Chất bán dẫn Thế giới (WSTS) dự kiến thị trường chất bán dẫn toàn sẽ tăng 25,6% vào năm 2021 và tiếp tục tăng 8,8% vào năm 2022.

Nguyên nhân thiếu hụt?

Đại dịch

Nguyên nhân rõ ràng nhất gây ra sự thiếu hụt là tác động của đại dịch Covid-19. Chất bán dẫn, cũng như hầu hết các sản phẩm, được sản xuất bởi các công nhân nhà máy. Những biện pháp giãn cách xã hội, yêu cầu người dân ở nhà và việc các lịch trình bị hạn chế kéo dài trong nhiều tháng kể từ năm 2020 đã khiến việc sản xuất chip mới bị chậm lại hoặc gián đoạn. Điều này đã ảnh hưởng đáng kể đến toàn bộ chuỗi cung ứng.

Cung và cầu

Một nguyên nhân khác là sự mất cân bằng cung-cầu, trong bối cảnh nhu cầu đối với các thiết bị văn phòng gia đình  ngày càng tăng  mà ngành công nghiệp chip toàn cầu không thể sản xuất kịp để đáp ứng.  Theo công ty đầu tư kinh tế TS Lombard, sự phổ biến nhanh chóng của Internet vạn vật là một trong những nguyên nhân hàng đầu, trước cả khi xảy ra đại dịch Covid-19, và "mãi mãi thay đổi chất bán dẫn dẫn trước dầu mỏ, như là một nguyên liệu đầu vào quan trọng của thế giới để tăng trưởng".

Ngoài nhu cầu từ các sản phẩm tiêu dùng, từ giữa năm 2020, nhu cầu về bán dẫn trong ngành công nghiệp ô tô cũng tăng vọt. Trên thực tế, Intel dự kiến ​​chất bán dẫn sẽ chiếm hơn 20% chi phí đầu vào cho các dòng xe cao cấp mới vào năm 2030, tăng gấp 5 lần so với mức 4% của năm 2019.

Các rào cản gia nhập ngành sản xuất chất bán dẫn ở mức cao, việc thiết lập một nhà máy sản xuất chất bán dẫn (FAB) rất tốn kém. Một đơn vị FAB hiện đại dự kiến trị giá khoảng 15-20 tỷ USD. Ngay cả ở cấp thấp hơn, việc thiết lập một nhà xưởng cũng đòi hỏi đầu tư nhiều vốn từ 3-4 tỷ USD, ngoài ra còn tiêu tốn, lượng nước lớn để sản xuất, cung cấp điện, chi phí vận hành và máy móc cao.

Chiến tranh thương mại Mỹ-Trung

Ông Mark Liu, Chủ tịch Công ty sản xuất chip theo hợp đồng lớn nhất thế giới TSMC, đã chỉ ra ba nguyên nhân chính dẫn đến cuộc khủng hoảng chip toàn cầu, bao gồm: tác động Covid-19 đối với việc sản xuất chất bán dẫn, những diễn biến khó lường trong chiến tranh thương mại Mỹ-Trung và sự gia tăng quá trình chuyển đổi số.

Mỹ là quốc gia dẫn đầu ngành bán dẫn trong suốt nhiều thập kỷ, kiểm soát đến 48% thị phần năm 2020. Theo IC Insights, 8 trong số 15 công ty bán dẫn lớn nhất thế giới đặt trụ sở tại Mỹ, doanh thu của hãng Intel là cao nhất. Trong khi đó, Trung Quốc là quốc gia nhập khẩu ròng bán dẫn, phụ thuộc nhiều vào các nhà cung ứng nước ngoài chủ yếu là Mỹ, để đáp ứng nhu cầu nội địa. Trung Quốc nhập khẩu chip trị giá 350 tỷ USD vào năm 2020, tăng 14,6% so với một năm trước. Trong bối cảnh cạnh tranh thương mại Mỹ-Trung gia tăng, Mỹ đã thắt chặt kiểm soát xuất khẩu chất bán dẫn với các chính sách cấp phép chặt chẽ hơn, đặc biệt đối với doanh nghiệp Trung Quốc.

Theo ông Mark Liu, những bất ổn trong ngành công nghiệp chip toàn cầu chủ yếu do các lệnh trừng phạt của Mỹ đối với các công ty công nghệ của Trung Quốc như Huawei. Bên cạnh đó, việc Mỹ kiểm soát xuất khẩu cũng gây ra những bất ổn, buộc các nhà sản xuất điện tử, đặc biệt là Trung Quốc, phải đảm bảo nguồn cung chip bằng cách dự trữ nhiều hơn so với với lượng cần.

Cuộc chạy đua bán dẫn toàn cầu

Để giải quyết vấn đề thiếu hụt nguồn cung chip, Tổng thống Mỹ Joe Biden vào năm 2021 đã cam kết hỗ trợ lĩnh vực bán dẫn và đưa ra dự luật tài trợ công nghệ khổng lồ, trong đó dành 52 tỷ USD dành cho sản xuất chip nước này. Vào tháng 4/2021, Tổng thống Joe Biden cho biết sẽ đầu tư "mạnh mẽ" vào lĩnh vực bán dẫn và sẵn sàng "dẫn đầu thế giới một lần nữa" khi ông gặp gỡ các nhà lãnh đạo công nghệ để thảo luận về khả năng phục hồi của chuỗi cung ứng chip toàn cầu.

Thông qua sáng kiến ​​Made in China 2025 và Hướng dẫn thúc đẩy phát triển công nghiệp vi mạch tích hợp quốc gia, Trung Quốc đã tăng cường các biện pháp khuyến khích tài chính, sở hữu trí tuệ và chống độc quyền nhằm phát triển của ngành công nghiệp bán dẫn nội địa, giảm sự phụ thuộc vào Mỹ. Trung Quốc đã đề nghị giảm thuế cho các công ty chip vào tháng 3/2021 và thành lập một quỹ lớn trị giá 204 tỷ NDT vào năm 2019 tập trung vào chất bán dẫn. Đây là những tín hiệu mạnh mẽ cho thấy sự ưu tiên sản xuất chất bán dẫn trong chính sách công nghiệp của chính phủ Trung Quốc. 

Cuộc đua sản xuất chất bán dẫn trên thế giới càng trở nên nóng hơn khi vào tháng 11/2021 Liên minh châu  Âu (EU) tuyên bố cho phép các quốc gia thành viên được trợ cấp ngành sản xuất chất bán dẫn nội địa. Trước đó, vào tháng 9, Ủy ban châu Âu (EC) đã có kế hoạch đề xuất Đạo luật về chip Châu Âu nhằm thúc đẩy sự sản xuất chất bán dẫn tại khu vực EU. Đầu năm 2021, khối cũng đã khởi động một liên minh công nghiệp hướng đến mục tiêu chiếm 20% thị phần ngành sản xuất bán dẫn toàn cầu vào năm 2030.

Vào tháng 11/2021, Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản đã tổ chức cuộc họp công bố chiến lược cơ bản nhằm thúc đẩy ngành công nghiệp bán dẫn đến năm 2030. Theo đó, Chính phủ sẽ nỗ lực giúp các công ty bán dẫn trong nước mở rộng ra toàn cầu, với mục tiêu tăng doanh thu hàng năm của họ lên hơn 13 nghìn tỷ yên (114 tỷ USD) cho đến năm 2030.

Như vậy, cả 4 nền kinh tế lớn nhất thế giới là Mỹ, Trung Quốc, EU và Nhật Bản đều đã công bố các kế hoạch trợ cấp cho ngành bán dẫn, tạo nên thế cạnh tranh trong ngành công nghệ thế giới.

Tình trạng thiếu hụt năng lực sản xuất bán dẫn kéo dài, ảnh hưởng đến nhiều thiết bị từ điện thoại thông minh cho đến ô tô, đã khiến các nhà sản xuất chip trên toàn thế giới chi mạnh tay cho việc mở rộng. 

Vào tháng 4/2021, TSMC, một trong những nhà sản xuất chip hàng đầu thế giới, đã công bố khoản đầu tư trị giá 100 tỷ USD vào nghiên cứu và phát triển để mở rộng năng lực sản xuất trong 3 năm tới. Chỉ riêng trong năm 2021, công ty đã lên kế hoạch chi tới 28 tỷ USD để phát triển và sản xuất chip siêu nhỏ tiên tiến. Vào tháng 1/2022, Intel Corp cũng thông báo đầu tư lên tới 100 tỷ USD để xây dựng khu phức hợp sản xuất chip lớn nhất thế giới ở bang Ohio (Mỹ).

Hãng dịch vụ tài chính JPMorgan cho biết sự thiếu hụt chip toàn cầu dự kiến ​​sẽ kéo dài đến năm 2022, nhưng tình hình có thể cải thiện từ giữa năm trở đi khi nhiều nguồn cung hơn.

Hà Thanh (theo CNBC, Makeuseof.com)