ⓒ Getty Images Bank

Tình trạng thiếu hụt chíp bán dẫn sẽ kéo dài đến khi nào?

Bán dẫn thường được ví như “gạo” của ngành công nghiệp do không chỉ trải qua quá trình sản xuất phức tạp, mà còn được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như ô tô, điện thoại thông minh, phần mềm. Khi thế giới đang bước vào Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư và đối mặt với đại dịch COVID-19, chíp bán dẫn càng trở nên quan trọng hơn. Để đảm bảo năng lực cạnh tranh quốc gia trong tương lai, Mỹ, Đài Loan, Trung Quốc, Nhật Bản đang đầu tư lớn cho lĩnh vực này. 

Mỹ tuyên bố muốn “giành lại vị trí bá chủ bán dẫn”

Trong đại dịch COVID-19, nhu cầu smartphone, tivi, máy tính cá nhân và ô tô bùng nổ, dẫn đến tình trạng thiếu hụt chíp bán dẫn cho ô tô và công nghệ thông tin. Thêm vào đó, một số nhà máy bán dẫn trên thế giới xảy ra hỏa hoạn và biện pháp cách ly xã hội phòng dịch COVID-19 của Chính phủ các nước cũng được cho là nguyên nhân gây thiếu hụt chíp bán dẫn. Trước tình trạng này, nhiều nước lo ngại sẽ không theo kịp Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, nên đặt ra mục tiêu tự chủ trong ngành công nghiệp bán dẫn. Hôm nay, ông Park Jae-gun, Chủ tịch Hiệp hội công nghệ bán dẫn và hiển thị Hàn Quốc (KSSDT) phân tích về cuộc canh tranh giành ngôi vị bá chủ trên thị trường bán dẫn toàn cầu. Trước hết là tình hình ở Mỹ.

Những năm 1990, Mỹ chiếm 39% lượng tiêu thụ và 37% sản lượng chíp bán dẫn toàn cầu. Song tới năm 2019, Mỹ tiêu thụ tới 47% chíp bán dẫn trên toàn cầu, nhưng chỉ đóng góp 12% thị phần sản xuất mặt hàng này, bằng một phần ba những năm 1990. Đặc biệt, ngành sản xuất bán dẫn Mỹ phụ thuộc lớn vào hãng TSMC của Đài Loan. Để tìm lại ngôi vị bá chủ, Quốc hội nước này đã thông qua “Đạo luật chíp cho nước Mỹ” (Chips for America Act), đầu tư 52 tỷ USD cho ngành công nghiệp bán dẫn trong vòng 5 năm kể từ năm 2022. Washington có kế hoạch kéo các nhà sản xuất chíp tới Mỹ và phát triển công nghệ chíp thế hệ tiếp theo. 

Intel nỗ lực trở lại mảng đúc chíp, TSMC nới rộng khoảng cách

Mục tiêu của Mỹ là lấy lại vị trí dẫn đầu trong ngành công nghiệp bán dẫn. Dưới sự hỗ trợ của Chính phủ Washington, hãng Intel đã công bố kế hoạch mở rộng kinh doanh, nỗ lực trở lại thị trường sản xuất ủy thác và đóng gói chíp (Foundry) để cung cấp cho các khách hàng như nhà sản xuất chíp viễn thông lớn nhất thế giới Qualcomm và gã khổng lồ phân phối Amazon. Mục tiêu của Intel là đảm bảo công nghệ hàng đầu trong vòng 4 năm. Trong khi đó, hãng TSMC của Đài Loan đã chiếm 55% thị phần đóng gói chíp toàn cầu trong quý I vừa qua, gấp gần ba lần công ty theo sau là điện tử Samsung (Hàn Quốc) với 17%. Đúng ngày Intel tổ chức họp báo công bố chiến lược công nghệ trực tuyến, TSMC, dù khẳng định đây chỉ mới là xem xét sơ bộ, nhưng cũng đã tuyên bố khả năng đầu tư ra nước ngoài bao gồm Đức. Ông Park Jae-gun cho biết. 

Là một phần trong kế hoạch trở lại thị trường đóng gói chíp, Intel sẽ đầu tư 20 tỷ USD để xây dựng nhà máy đúc chíp tại bang Arizona, và đang cân nhắc bỏ ra 30 tỷ USD để mua lại GlobalFoundaries để tham gia lĩnh vực đóng gói chíp công nghệ thông tin và ô tô; với mục tiêu bắt kịp hoặc thậm chí vượt TSMC và Samsung vào năm 2025. Về phần mình, TSMC cũng có kế hoạch đầu tư 100 tỷ USD vào mảng kinh doanh đóng gói chíp trong ba năm tới. Hãng này còn quyết định xây dựng một nhà máy đóng gói chíp tại bang Arizona; và chi 2,8 tỷ USD để mở rộng dây chuyền sản xuất ở thành phố Nam Kinh (tỉnh Giang Tô, Trung Quốc), sản xuất chíp bán dẫn cho ô tô; cũng như đang xem xét xây dựng nhà máy tại Nhật Bản và Đức. Hiện nay, Intel đang tụt hậu trong quy trình xử lý (process), song vẫn rất mạnh về mảng thiết kế và đóng gói chíp công nghệ cao. Cuộc cạnh tranh giữa TSMC, điện tử Samsung và Intel dự kiến sẽ cực kỳ khốc liệt.

Thị trường bán dẫn toàn cầu “dao động”

Trong khi TSMC và Intel đang tham vào cuộc chiến “không tiếng súng” để giành quyền thống trị về chíp bán dẫn, thì Trung Quốc và Nhật Bản đã công bố các chính sách nhằm hỗ trợ ngành công nghiệp bán dẫn. Bắc Kinh đã đặt mục tiêu trung và dài hạn là trở thành cường quốc về bán dẫn cho đến năm 2035; nuôi dưỡng các nhà sản xuất chíp bán dẫn nội địa bằng cách đảm bảo vật liệu, thiết bị và công nghệ sản xuất liên quan bất chấp các lệnh cấm của Washington. Chỉ trong tháng 6 năm nay, Tokyo đã hai lần công bố chiến lược hỗ trợ ngành công nghiệp bán dẫn gồm nội dung xây dựng dây chuyền sản xuất hàng loạt chíp tiên tiến. Chủ tịch Park Jae-gun giải thích.

Hãng đóng gói chíp số một Trung Quốc SMIC đang đi sau TSMC và điện tử Samsung một vài năm về mặt công nghệ. Hãng này đã đặt mua thiết bị từ công ty ASML của Hà Lan để nâng cấp công nghệ lên quy trình sản xuất chíp 7nm, song đơn hàng đã bị gián đoạn do lệnh cấm của Mỹ. Một khi lệnh cấm của Washington vẫn còn hiệu lực, Bắc Kinh sẽ khó có thể tiếp cận công nghệ chíp dưới 7nm, vốn cực kỳ cần thiết trong Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư. Tuy nhiên, Trung Quốc sẽ tiếp tục tự phát triển công nghệ và nỗ lực thâm nhập thị trường này. Nhật Bản đang xem xét hợp tác với TSMC thành lập một nhà máy đóng gói chíp cho công nghệ thông tin và ô tô trong nước, nhằm nâng cao khả năng cạnh tranh của xe điện bởi để vận hành xe điện cần đến 3.000 chíp, gấp 10 lần so với xe thông thường. 

Chiến lược của Samsung và SK Hynix trước đại chiến bán dẫn?

Trong bối cảnh các quốc gia công bố tầm nhìn bán dẫn, dư luận đang chú ý đến chiến lược của các nhà sản xuất chíp Hàn Quốc. Điện tử Samsung, hãng sản xuất chíp nhớ lớn nhất thế giới, đang đặt mục tiêu trở thành nhà đóng gói chíp hàng đầu thế giới vào năm 2030. Tại Hội nghị thượng đỉnh Hàn-Mỹ tháng 5 vừa qua, Samsung đã xác nhận đầu tư 17 tỷ USD vào nhà máy đóng gói chíp tại Mỹ. Hãng cũng đang xây dựng nhà máy tại thành phố Pyeongtaek, tỉnh Gyeonggi và ở thành phố Tây An thuộc tỉnh Thiểm Tây (Trung Quốc). SK Hynix cũng đang xây dựng nhà máy ở thành phố Incheon, tỉnh Gyeonggi và thành phố Vô Tích thuộc tỉnh Giang Tô (Trung Quốc), phát pháo hiệu chính thức góp phần vào hệ sinh thái đúc chíp toàn cầu. Ông Park Jae-gun nhận định.

Các dây chuyền đúc chíp của Samsung ở thành phố Hwasong (tỉnh Gyeonggi) sản xuất chíp 7nm và 5nm, và có kế hoạch sản xuất hàng loạt bộ vi xử lý (AP) ứng dụng quy trình 5nm tại nhà máy Pyeongtaek số 2 vào quý III năm nay. Samsung cũng bắt đầu triển khai dự án xây dựng nhà máy Pyeongtaek số 3 và đầu tư 17 tỷ USD để xây dựng một nhà máy đến cuối năm 2023 tại Mỹ (song vẫn chưa quyết định địa điểm). Trong khi đó, SK Hynix đã quyết định bỏ ra 7 tỷ USD để mua lại mảng kinh doanh NAND của hãng Intel, và nhận được sự chấp thuận của các Chính phủ cho thương vụ này, hiện đang đợi phê chuẩn của Chính phủ Trung Quốc. SK Hynix đã thành lập công ty SK Hynix System IC để tiến vào mảng kinh doanh chíp công nghệ thông tin, và đang xem xét mua lại một công ty trong nước mang tên Key Foundry. Các doanh nghiệp liên quan đến Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đang phát triển nhanh chóng và Chính phủ các nước đang nỗ lực hỗ trợ các ngành liên quan để chiếm ưu thế trên các thị trường mới. Để dẫn đầu thị trường chíp bán dẫn trong kỷ nguyên mới này, sự hỗ trợ và chiến lược tích cực hơn 5 năm của Chính phủ Hàn Quốc là rất cần thiết. 

Chíp bán dẫn được sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau liên quan đến Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư, bao gồm trí tuệ nhân tạo (AI), dữ liệu lớn (big data), rô-bốt, máy bay mini không người lái (drone). Và đây chỉ là một tín hiệu mở màn cho cuộc chiến tranh giành ngôi vị bá chủ ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu.