Cuộc đua chip bán dẫn: Ai đang vượt trước

Chip là linh kiện thiết yếu để hiểu và xử lý những khối dữ liệu khổng lồ, tầm quan trọng có thể sánh ngang với dầu mỏ và trở thành huyết mạch của nền kinh tế.

Công nghệ chip bán dẫn, lĩnh vực sản xuất vô cùng phức tạp và có tính rủi ro cao, luôn là cuộc chiến giữa những gã khổng lồ của ngành. Giờ đây, nó còn là cuộc đua giữa các nước.

Linh kiện công nghệ quan trọng này còn được gọi là mạch tích hợp hoặc cách gọi thông dụng hơn là chip. Đây có thể là sản phẩm có kích cỡ nhỏ nhưng lại có quy trình sản xuất khắt khe nhất. Do quá khó và tốn kém, thế giới phụ thuộc vào một số ít công ty, sự phụ thuộc này càng trở nên rõ ràng qua tình trạng thiếu hụt chip trong đại dịch.

Ai kiểm soát nguồn cung chip bán dẫn?

Sản xuất chip đã trở thành một ngành kinh doanh ngày càng bấp bênh và độc quyền. Các nhà máy mới có giá thành hơn 20 tỷ USD phải mất nhiều năm để xây dựng và cần hoạt động hết công suất 24 giờ một ngày để tạo ra lợi nhuận.

Quy trình khắt khe và đòi hỏi quy mô lớn đã giảm số công ty có khả năng sản xuất chip xuống chỉ còn 3 - Tập đoàn TSMC của Đài Loan (Trung Quốc), Samsung Electronics của Hàn Quốc và Intel Corp của Mỹ.

TSMC và Samsung hoạt động như các xưởng đúc (foundry), cung cấp dịch vụ sản xuất theo hợp đồng cho các công ty trên toàn thế giới. Tất cả các bên, từ Nvidia đến các nỗ lực nội bộ của Microsoft và Amazon, đều phụ thuộc vào việc tiếp cận các cơ sở sản xuất tốt nhất, phần lớn nằm ở Đài Loan.

Intel trước đây tập trung sản xuất chip cho riêng mình, nhưng hiện cũng đang cố gắng cạnh tranh với TSMC và Samsung trong lĩnh vực kinh doanh sản xuất theo hợp đồng.

Ở phân khúc thấp hơn, có một ngành công nghiệp khổng lồ sản xuất các loại chip analog, một thành phần cốt lõi không thể thiếu trong hầu hết các thiết bị điện tử chúng ta đang dùng hàng ngày như điện thoại di động, máy tính, thậm chí cả các hệ thống âm thanh, ô tô, thiết bị y tế,...

Các công ty như Texas Instruments (Mỹ) và STMicroelectronics NV (Pháp - Italy) là những nhà sản xuất hàng đầu cho loại chip này.

Tuy nhiên, Trung Quốc cũng đang nhắm đến dòng chip analog, đầu tư mạnh mẽ để thúc đẩy sản xuất và giành thị phần.

Cuộc đua chip bán dẫn đang nóng

Mỹ và một số quốc gia ở châu Âu đã công bố đầu tư tới 81 tỷ USD cho việc nghiên cứu phát triển và sản xuất chip bán dẫn thế hệ tiếp theo, làm gia tăng sự cạnh tranh trong ngành công nghiệp chip toàn cầu…

Đây chỉ là phần nổi trong số gần 380 tỷ USD mà các chính phủ trên thế giới đã dành cho các công ty dẫn đầu ngành như Intel và TSMC để thúc đẩy sản xuất các bộ vi xử lý mạnh hơn.

Nguồn tài trợ tăng nhanh đã đẩy cuộc đua giành công nghệ chip tiên tiến do Mỹ dẫn đầu đến một bước ngoặt quan trọng sẽ định hình tương lai của nền kinh tế toàn cầu.

Ông Jimmy Goodrich, cố vấn công nghệ chiến lược cấp cao của Trung Quốc tại Rand Corporation, một tổ chức think tank phi lợi nhuận toàn cầu, cho biết: "Chúng tôi đã vượt quá giới hạn trong cuộc chạy đua công nghệ với Trung Quốc, đặc biệt là trong lĩnh vực bán dẫn".

Khoản đầu tư khổng lồ của Mỹ và các đồng minh vào lĩnh vực chip đã làm gia tăng thêm tình trạng của các cuộc "chạy đua" thương mại quốc tế, bao gồm cả ở Nhật Bản và Trung Đông. Tuy nhiên, đây lại là một tia hy vọng cho Intel. Từng là gã khổng lồ sản xuất chip, Intel đã không thể đương đầu với các đối thủ mạnh như Nvidia và TSMC trong những năm gần đây.

Kế hoạch đầu tư của Mỹ đã bước vào giai đoạn quan trọng. Tháng trước, các quan chức Mỹ công bố tài trợ 6,1 tỷ USD cho Micron Technology, nhà sản xuất chip nhớ máy tính lớn nhất nước này. Đây là khoản trợ cấp trị giá hàng tỷ USD mới nhất mà Mỹ cung cấp cho các nhà máy sản xuất chip tiên tiến trong nước. Trước đó, Mỹ cũng đã cam kết tài trợ gần 33 tỷ USD cho các công ty như Intel, TSMC và Samsung Electronics.

Đằng sau tất cả những điều này là "Đạo luật Khoa học và CHIPS năm 2022" do Tổng thống Mỹ Joe Biden ký. Dự luật hứa hẹn sẽ tài trợ tổng cộng 39 tỷ USD cho các nhà sản xuất chip, cũng như các khoản vay và bảo lãnh trị giá thêm 75 tỷ USD, các khoản tín dụng thuế lên tới 25%. Đây là bước đi quan trọng để chính quyền Biden vực dậy ngành sản xuất chip bán dẫn trong nước, đặc biệt là sản xuất chip tiên tiến, đồng thời cũng là chiến lược then chốt cho việc tái đắc cử trong cuộc bầu cử tháng 11.

Ở bên kia Đại Tây Dương, Liên minh Châu Âu cũng không chịu thua kém và đã đưa ra một kế hoạch khuyến khích trị giá 46,3 tỷ USD để mở rộng năng lực sản xuất địa phương. Theo dự báo của Ủy ban Châu Âu, tổng đầu tư công và tư nhân vào ngành này sẽ vượt quá 108 tỷ USD, chủ yếu để hỗ trợ các cơ sở sản xuất lớn.

Hai trong số những dự án lớn nhất châu Âu đều được đặt tại Đức. Cụ thể, nhà máy trị giá khoảng 36 tỷ USD của Intel ở Magdeburg, dự kiến sẽ nhận được gần 11 tỷ USD trợ cấp của chính phủ và liên doanh trị giá khoảng 11 tỷ USD của TSMC, một nửa trong số đó sẽ được chính phủ tài trợ.

Tuy nhiên, Ủy ban Châu Âu vẫn chưa đưa ra phê duyệt cuối cùng về viện trợ của chính phủ cho hai công ty. Một số chuyên gia cảnh báo rằng khoản đầu tư hiện tại của EU có thể không đủ để đạt được mục tiêu năm 2030 là sản xuất 20% lượng chip bán dẫn của thế giới.

Các nước châu Âu khác phải đối mặt với thách thức huy động vốn cho các dự án lớn hoặc thu hút các công ty.

Tây Ban Nha tuyên bố sẽ đầu tư gần 13 tỷ USD vào lĩnh vực bán dẫn vào năm 2022, nhưng cho đến nay chỉ có một lượng nhỏ vốn được cấp cho một số công ty do nước này thiếu hệ sinh thái bán dẫn.

Các nền kinh tế mới nổi cũng đang cố gắng thâm nhập vào ngành công nghiệp chip.

Vào tháng 2, Ấn Độ đã phê duyệt kế hoạch đầu tư được hỗ trợ bởi 10 tỷ USD từ quỹ chính phủ, bao gồm cả nỗ lực từ Tập đoàn Tata để xây dựng nhà máy sản xuất chip lớn đầu tiên của đất nước. Quỹ đầu tư công của Saudi Arabia đang lên kế hoạch cho một "khoản đầu tư lớn" chưa xác định trong năm nay để mở cửa cho đất nước tiếp cận lĩnh vực bán dẫn nhằm mục đích đa dạng hóa nền kinh tế khỏi nhiên liệu hóa thạch.

Kể từ khi Nhật Bản triển khai chiến lược chip vào tháng 6/2021, nước này đã huy động được khoảng 25,3 tỷ USD cho kế hoạch chip của mình. Trong số đó, 16,7 tỷ USD đã được phân bổ cho các dự án bao gồm hai xưởng đúc TSMC ở Kumamoto và một xưởng đúc khác ở Hokkaido. Ngoài ra, công ty địa phương Rapidus của Nhật Bản có kế hoạch bắt đầu sản xuất hàng loạt chip 2 nanomet ở Hokkaido vào năm 2027.

Theo hãng tin Yonhap, ngày 23/5, Tổng thống Hàn Quốc Yoon Suk Yeol đã công bố gói hỗ trợ ngành sản xuất chip trị giá 26.000 tỷ won (19 tỷ USD) nhằm củng cố lĩnh vực thiết yếu này trong bối cảnh gia tăng cạnh tranh toàn cầu.

Gói này bao gồm các chương trình hỗ trợ tài chính, sáng kiến nghiên cứu và phát triển, cũng như hỗ trợ hạ tầng cho các nhà sản xuất chip, nhà cung cấp vật liệu và các công ty chuyên thiết kế chip.

Trọng tâm của kế hoạch là tạo ra một chương trình hỗ trợ tài chính trị giá 17.000 tỷ won (12,5 tỷ USD) dành riêng cho đầu tư cơ sở hạ tầng tại Ngân hàng Phát triển Hàn Quốc. Chính phủ Hàn Quốc cũng có kế hoạch gia hạn thời gian miễn giảm thuế, dự kiến sẽ hết hạn vào cuối năm nay, nhằm tạo điều kiện cho đầu tư quy mô lớn, đặc biệt là vào dự án cụm siêu bán dẫn ở tỉnh Gyeonggi.

Ngoài ra, Hàn Quốc sẽ thành lập một quỹ công nghiệp chip trị giá 1.000 tỷ won (730 triệu USD) để hỗ trợ các công ty cung ứng vật liệu và sản xuất chip, đồng thời xây dựng hạ tầng phục vụ nghiên cứu và phát triển cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ.

Tổng thống Yoon Suk Yeol kêu gọi các bộ liên quan đưa ra các biện pháp hỗ trợ các doanh nghiệp sản xuất chip hệ thống và gia công theo yêu cầu nhằm thu hẹp khoảng cách với các quốc gia đi đầu trong lĩnh vực này và nâng cao hơn nữa vị thế của Hàn Quốc.

Hàn Quốc hiện có hai Tập đoàn Samsung và SK đang dẫn đầu thế giới về sản xuất chip nhớ. Tuy nhiên, hai hãng lại có thị phần gia công chip theo yêu cầu thấp hơn so với Tập đoàn TSMC.