Bùng nổ cuộc đua sản xuất chip toàn cầu

“Cơn khát” chip bán dẫn toàn cầu

Chip bán dẫn được xem là “trái tim” trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Dù là bộ phận không quá đắt đỏ nhưng nó đóng vai trò then chốt trong việc chế tạo các sản phẩm và linh kiện công nghệ hiện đại như trí tuệ nhân tạo, điện toán lượng tử, mạng không dây, ứng dụng blockchain, robot… Những con chip này được gắn vào các vi mạch cung cấp năng lượng cho nhiều loại hàng hóa và linh kiện điện tử. Chúng cho phép máy móc thực hiện các chức năng chính như điều khiển hoạt động, xử lý dữ liệu, lưu trữ, quản lý đầu vào và đầu ra, cảm biến, kết nối và hơn thế nữa. Từ sản xuất điện thoại thông minh, máy vi tính đến xe ô tô và nhiều sản phẩm công nghệ khác đều không thể thiếu chip bán dẫn.

Theo một nghiên cứu của ngân hàng đầu tư Goldman Sachs (Mỹ), có tới 169 ngành công nghiệp bị ảnh hưởng bởi tình trạng thiếu chip bán dẫn. Ban đầu, việc thiếu chip là do các nhà máy sản xuất chất bán dẫn bị buộc phải đóng cửa để tuân thủ các biện pháp phòng, chống dịch. Tuy nhiên, ngay cả khi độ bao phủ vắc xin tăng lên, các nhà máy tích cực quay trở lại sản xuất như trước, tình trạng thiếu chip vẫn diễn ra. Nguyên nhân chính của tình trạng này là nhu cầu ngày một gia tăng vì lượng tiêu thụ các thiết bị điện tử thông minh tăng đột biến trong thời gian áp dụng các biện pháp giãn cách xã hội, làm việc từ xa.

Bên cạnh đó, việc ngành công nghiệp bán dẫn dịch chuyển nguồn lực sang ngành công nghiệp điện tử tiêu dùng nhằm đáp ứng nhu cầu tăng cao về điện thoại thông minh, máy tính bảng, máy tính cá nhân... cũng khiến số lượng chip cung ứng không đủ cho thị trường và sự thiếu hụt này không có dấu hiệu giảm bớt. Nhiều người gọi đây là cuộc khủng hoảng chip - “chipageddon”.

Ngành sản xuất ô tô được cho là ngành bị ảnh hưởng nặng nề nhất do nhu cầu về chip cho loạt chức năng, từ bộ điều khiển động cơ đến hệ thống hỗ trợ người lái. Các công ty như Ford, Volkswagen và Jaguar Land Rover đã phải đóng cửa các nhà máy, sa thải công nhân và cắt giảm sản xuất xe. Ngoài ra, tình trạng khan hiếm chip cũng nhanh chóng lan sang hàng loạt ngành khác như thiết bị điện tử, tiêu dùng hay giải trí…

Các “đại gia” làng chip tích cực bơm tiền

Các chuyên gia cho rằng không thể có một giải pháp nhanh chóng cho tình trạng thiếu hụt nguồn cung chip hiện tại và thế giới đang cần các khoản đầu tư đáng kể vào chuỗi cung ứng chất bán dẫn toàn cầu trong những năm tới. Các “gã khổng lồ” sản xuất chip cũng đã không chần chừ mà lập tức vào cuộc, công bố các kế hoạch đẩy mạnh đầu tư, mở rộng sản xuất nhằm nỗ lực đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng. Theo tổng hợp của Công ty nghiên cứu công nghệ Gartner, các công ty bán dẫn toàn cầu đã chi tổng cộng 146 tỷ USD để nâng cao năng lực nghiên cứu, sản xuất bán dẫn trong năm 2021. Trong đó, 3 hãng sản xuất chip hàng đầu là TSMC (Đài Loan), Samsung (Hàn Quốc), và Intel (Mỹ) đã chi tới 60% trong tổng mức đầu tư trên, tức khoảng 90 tỷ USD.

Hãng sản xuất chip theo hợp đồng lớn nhất thế giới TSMC mới đây tuyên bố đầu tư 100 tỷ USD trong 3 năm để tăng cường sản xuất các tấm wafer (tấm silicon mỏng đã được cấy các vật liệu) cao cấp được sử dụng để sản xuất nhiều loại chip khác nhau. Hãng này cũng đang xây dựng một nhà máy trị giá 12 tỷ USD tại Phoenix, bang Arizona (Mỹ) và một nhà máy khác tại Nhật Bản để tăng công suất các loại chip điện tử.

TSMC không phải là nhà sản xuất chip duy nhất đầu tư hàng tỷ USD vào các nhà máy công nghệ cao, một quá trình thường mất từ 3 - 4 năm để đưa các dự án đi vào hoạt động. Trước đó, một “gã khổng lồ” khác là Intel từng công bố kế hoạch chi 20 tỷ USD vào hai nhà máy chip mới tại Arizona. Tập đoàn này đã có mặt ở Arizona hơn 40 năm qua và đây cũng là bang có hệ sinh thái chất bán dẫn lâu đời tại Mỹ.

Samsung, tập đoàn tư nhân lớn nhất Hàn Quốc, chưa đưa ra kế hoạch đầu tư sản xuất chip trong năm 2022 nhưng đã chi 90% tổng chi tiêu vốn năm 2021, tức 48.200 tỷ won (tương đương 40,1 tỷ USD) vào lĩnh vực kinh doanh chip.

Ngoài các hãng lớn, một số nhà sản xuất chip ít tên tuổi hơn cũng đang có kế hoạch tăng chi cho sản xuất trong năm nay như Infineon (Đức) tuyên bố sẽ chi thêm 2,4 tỷ euro (tương đương 2,7 tỷ USD) vào việc mở rộng hoạt động để đáp ứng cầu về chip trên thị trường bán dẫn. Hay công ty sản xuất chip đa quốc gia Pháp là Italia ST Micro cũng có kế hoạch tăng gấp đôi khoản đầu tư trong năm nay lên tới 3,6 tỷ USD để đáp ứng nhu cầu của khách hàng.

Chính phủ các nước vào cuộc

Các chính phủ trên thế giới cũng đang ráo riết tìm cách thúc đẩy hoạt động sản xuất chip nội địa nhằm giảm sự phụ thuộc vào nước ngoài cho linh kiện quan trọng này. Ủy ban châu Âu (EC) hồi đầu tháng 2 đã công bố ngân sách trị giá 43 tỷ euro (khoảng 49,15 tỷ USD) cho ngành công nghiệp bán dẫn để giảm sự phụ thuộc vào châu Á trong lĩnh vực chiến lược đang gặp khó khăn này. Chủ tịch EC, Ursula von der Leyen, tuyên bố Liên minh châu Âu (EU) đặt cho mình mục tiêu đạt được 20% thị trường thế giới về chất bán dẫn vào năm 2030, tức gấp đôi so với hiện nay. Điều này có nghĩa là sản xuất chất bán dẫn ở châu Âu sẽ tăng gấp 4 lần trong 8 năm nữa.

Kế hoạch của châu Âu cũng nhằm cạnh tranh với kế hoạch của Mỹ. Vào tháng 6/2021, Thượng viện Mỹ đã thông qua Đạo luật cạnh tranh và đổi mới (USICA), phân bổ ngân quỹ để tài trợ cho các chương trình được nêu trong đạo luật Chips for America. USICA bao gồm viện trợ tài chính ít nhất 37 tỷ USD cho việc xây dựng các nhà máy sản xuất chip trong vòng 5 năm và thêm 11,2 tỷ USD cho các hoạt động nghiên cứu và phát triển. Theo kế hoạch, có tới 10 nhà máy sản xuất chất bán dẫn mới dự kiến sẽ được xây dựng tại Mỹ.

Nhật Bản mới đây cũng đã đề nghị TSMC hỗ trợ liên doanh với một công ty con của tập đoàn Sony Group Corp để xây dựng một công ty mới trị giá 7 tỷ USD tại nước này. Chính phủ Nhật sẽ trợ cấp cho liên doanh này khoảng 400 tỷ Yên (khoảng 3,46 tỷ USD) – tương đương khoảng 50% tổng chi phí xây dựng nhà máy, với một trong những điều kiện là hai công ty phải cam kết sẽ hoạt động tại đây trong ít nhất một thập kỷ.

Hàn Quốc, nước láng giềng của Nhật cũng tiết lộ kế hoạch chi khoảng 450 tỷ USD xây dựng năng lực sản xuất chip lớn nhất thế giới. Trong đó, Samsung Electronics và SK Hynix sẽ dẫn đầu kế hoạch tham vọng này.