Góc nhìn tổng quan về ngành chip bán dẫn hiện nay
Nhìn chung, mạng lưới chip bán dẫn toàn cầu có thể được khái quát như sau: Mỹ dẫn đầu về phần mềm, cũng như sở hữu công nghệ thiết kế chip tân tiến nhất; các đồng minh của Mỹ gồm có Hà Lan với ASML – nơi duy nhất sản xuất máy quang khắc để khắc chip, Đài Loan với TSMC – nơi chế tạo chip tiên tiến lớn nhất toàn cầu; Trung Quốc là thị trường gia công lớn nhất với lao động giá rẻ và đồng thời cũng là thị trường tiêu thụ chip lớn nhất.
Trong ngành công nghiệp chip, Mỹ hiện đang đứng đầu với sự độc chiếm về phần mềm thiết kế và công nghệ chip tiên tiến nhất. Hiện nay Mỹ là quốc gia duy nhất phát minh ra chip siêu bé 2nm (nhỏ hơn cả sợi ADN của con người) với 50 tỷ bóng dẫn. Tuy nhiên, dù sở hữu những công nghệ cốt lõi quan trọng nhưng tự mình sản xuất chip hàng loạt lại là điểm yếu của quốc gia này.
Trong khi đó, châu Á đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất chip bán dẫn, chiếm khoảng 75% sản lượng toàn cầu. Nói riêng về chip tiên tiến, Đài Loan với công ty TSMC sản xuất khoảng 90% lượng chip tiên tiến toàn cầu, 10% còn lại thuộc về Samsung Electronics, Hàn Quốc. Trung Quốc là thị trường gia công và tiêu thụ chip lớn nhất, chiếm khoảng một phần tư tổng sản lượng chip và 50% tổng sản lượng tiêu thụ.
Chuỗi cung ứng chip vẫn hoạt động khá ổn định cho đến khi Mỹ nhận được tin Trung Quốc phóng thử loại tên lửa siêu tân tiến, sử dụng chip bán dẫn của Mỹ. Thông tin này đã nhanh chóng khiến các nhà chức trách Mỹ nghi ngờ về ý đồ nguy hiểm của Trung Quốc và cáo buộc họ đang xây dựng các phòng thí nghiệm tiên tiến để thử nghiệm các vũ khí mới, bao gồm cả đầu đạn hạt nhân sử dụng công nghệ chip bán dẫn của Mỹ. Vì vậy, Mỹ quyết tâm ngăn chặn Trung Quốc sử dụng bất kỳ con chip nào của mình.
Trong giai đoạn 2018-2019, chính quyền của Tổng thống Donald Trump đã khởi đầu bằng cách cấm các công ty Mỹ bán linh kiện cho ZTE Corporation, tập đoàn công nghệ viễn thông quan trọng của Trung Quốc, đồng thời cấm các công ty nước mình làm ăn với Huawei, gần như đẩy ZTE vào bờ vực phá sản và khiến Huawei phải đối mặt với vô vàn khó khăn. Năm 2022, chính quyền tiếp tục Joe Biden thực hiện những biện pháp khắc nghiệt hơn: cấm công ty Mỹ và các doanh nghiệp ngoài nước có sử dụng công nghệ Mỹ bán chip tiên tiến cho Trung Quốc, cấm công ty Trung Quốc dùng phần mềm thiết kế và thiết bị sản xuất của Mỹ, và đặc biệt là cấm người Mỹ làm việc cho Trung Quốc, khiến Trung Quốc thiếu hụt nguồn nhân lực kỹ thuật quan trọng trong ngành. Tuy nhiên, những việc này cũng gây tác dụng phụ cho các doanh nghiệp Mỹ, điển hình như việc cấm bán chip bán dẫn cho Trung Quốc đã khiến công ty Invida của Mỹ mất 400 triệu đô la chỉ trong một quý.
Về phía Trung Quốc, họ đã đáp trả mạnh mẽ bằng cách cấm các công ty trong nước mua chip từ Micron, nhà sản xuất chip lớn nhất của Mỹ. Vào đầu tháng 7/2023, Trung Quốc cũng hạn chế xuất khẩu 2 kim loại Gallium và Germanium, hai nguyên liệu quan trọng trong sản xuất chất bán dẫn. Tuy nhiên, theo công ty Eurasia, đây chỉ là một lời cảnh báo và không phải là đòn chí mạng thực sự của Trung Quốc dành cho Mỹ. Theo số liệu của chính phủ Mỹ, Trung Quốc chỉ mua 5 triệu USD Gallium và 220 triệu USD Gallium Arsenide trong năm 2022.
Dịch COVID-19 và căng thẳng thương mại đe dọa chuỗi cung ứng chip toàn cầu
Đại dịch Covid-19 đã gây gián đoạn chuỗi cung ứng toàn cầu nghiêm trọng, trong đó có việc bùng nổ nhu cầu và thiếu hụt nguồn cung ngành chip bán dẫn. Có thể thấy ngành sản xuất chip toàn cầu phụ thuộc lớn vào nhau do quá trình toàn cầu hóa. Chủ yếu, nguồn cung chip được sản xuất tại châu Á (chiếm 75% sản lượng chip). Do đó, trong đợt dịch bệnh, các gián đoạn sản xuất tại khu vực này đã ảnh hưởng lớn đến nguồn cung chip toàn cầu. Ngoài ra, chính quyền Mỹ cho rằng Trung Quốc đang âm thần thâu tóm thị trường gia công chất bán dẫn toàn cầu, bằng chứng là hầu hết các nhà máy gia công của các tập đoàn lớn như TSMC, Samsung Electronics đều đặt tại đây. Các nhà máy đã mở rộng đáng kể quy mô, có thể gây nguy cơ hiệu ứng dây chuyền khi một cơ sở ngừng hoạt động, từ đó tiềm tàng nguy hiểm gián đoạn nguồn cung bất cứ khi nào, đặc biệt trong bối cảnh hiện nay thiên tai bão lũ diễn ra liên tục, và căng thẳng thương mại leo thang.
Thông qua những sự kiện này, Mỹ quyết định tăng cường tái cấu trúc chuỗi cung ứng chip bán dẫn, dịch chuyển dần dây chuyền sản xuất về nước mình hoặc các nước đồng minh với hai nguyên nhân chính như sau. Thứ nhất, Mỹ muốn cô lập Trung Quốc và ngăn chặn nước này tiếp cận công nghệ chip tiên tiến do lo ngại về mục đích nguy hiểm của Trung Quốc. Thứ hai, Mỹ mong muốn giảm sự phụ thuộc vào châu Á trong ngành công nghiệp chip và giảm rủi ro liên quan đến đáp ứng nguồn cung trong bối cảnh biến động khó lường hiện nay. Chính phủ Mỹ đã tiến hành các biện pháp di dời dần các nhà máy sản xuất về lãnh thổ Mỹ và tăng cường hợp tác phát triển với các đồng minh quan trọng như Hà Lan, Đài Loan, Nhật Bản và Hàn Quốc. Vào tháng 8/2022, chính quyền Mỹ thông qua “Đạo luật CHIP” và đầu tư khoảng 50 tỷ đô la Mỹ vào các công ty sản xuất chip trong nước, đồng thời thuyết phục TSMC xây dựng nhà máy trên lãnh thổ của Mỹ. Năm ngoái, TSMC cũng đã bắt đầu xây dựng một nhà máy sản xuất chip với mức đầu tư lên đến 12 tỷ USD tại bang Arizona (Mỹ). Ngoài ra, Đức và Nhật Bản đều đang tiến hành xây dựng các nhà máy sản xuất chip bán dẫn bổ sung.
“Bộ tứ” bán dẫn do Mỹ đứng đầu sẽ thiết lập hệ thống cảnh báo sớm nhằm ngăn chặn đứt gãy cung ứng phần cứng công nghệ
“Chip 4” được Mỹ cho ra đời vào tháng 9/2022 với mục tiêu củng cố chuỗi cung ứng bán dẫn quốc tế và ngăn chặn Trung Quốc tiếp cận các sản phẩm tiên tiến. Vào đầu tháng 2/2023, “bộ tứ” bán dẫn do Mỹ đứng đầu bao gồm Nhật Bản, Hàn Quốc và Đài Loan đã có cuộc họp cấp cao trực tuyến đầu tiên để thảo luận cách thức nâng cao khả năng phục hồi chuỗi cung ứng. Tại cuộc họp này, Washington đã đưa ra đề xuất cảnh báo sớm và nhận được sự phản hồi tích cực từ 3 quốc gia còn lại.
Gác lại những bất đồng sâu sắc diễn ra trong nhiều năm, tại cuộc họp thượng đỉnh Nhật – Hàn diễn ra vào ngày 16/03/2023 ở Tokyo, Thủ tướng Nhật Bản và Tổng thống Hàn Quốc đã bàn bạc và đi đến thống nhất đẩy nhanh hợp tác giữa hai quốc gia trên nhiều phương diện, có thể kể đến như là an ninh kinh tế, khoa học và công nghệ tiên tiến, tài chính và ngoại hối. Theo thỏa thuận đạt được tại cuộc gặp gỡ, vào ngày 23/3, chính phủ Nhật Bản đã chính thức dỡ bỏ các biện pháp hạn chế xuất khẩu mà nước này áp đặt nhằm vào Hàn Quốc đối với 3 loại nguyên liệu quan trọng để sản xuất linh kiện bán dẫn, màn hình. Qua đó, hai nước cũng đồng thời tăng cường hợp tác trong lĩnh vực bán dẫn.
Mỹ tập trung xây dựng mạng lưới liên kết chặt chẽ với Hàn Quốc, Nhật Bản và Đài Loan nhằm đạt được hai mục tiêu chính: Mở rộng quy mô các nhà máy sản xuất, giảm sự lệ thuộc vào các nhà sản xuất tại Trung Quốc và đẩy mạnh hợp tác giữa các trung tâm nghiên cứu – phát triển lĩnh vực chip giữa các quốc gia.
Về mở rộng quy mô sản xuất, trong chuyến tham quan nhà máy sản xuất chip của tập đoàn Samsung trước thềm hội nghị thượng đỉnh song phương vào ngày 20/5, Tổng thống Mỹ Joe Biden đặc biệt nhấn mạnh rằng đây là hình mẫu để xây dựng nhà máy của Samsung ở bang Texas. Theo đó, trong năm 2020, Samsung đã bắt đầu xây dựng nhà máy sản xuất chip bán dẫn mới với đầu tư lên đến 17 tỷ USD ở bang Texas (Mỹ) và có thể sẽ mở rộng đầu tư để xây dựng tổng cộng 11 nhà máy sản xuất chip cũng tại Texas với tổng đầu tư lên đến gần 200 tỷ USD. Điều này không chỉ giúp Samsung có chi phí sản xuất chip rẻ hơn so với khu vực châu Á (Đạo luật CHIPS – Mỹ) mà còn trở thành nhà sản xuất chip tiên tiến lớn thứ hai thế giới, tạo đà cho kế hoạch mở rộng tại Mỹ.
Đứng trước cuộc cạnh tranh về thương mại gay gắt Mỹ – Trung, Mỹ đã lên tiếng cam kết sẽ đảm bảo hoạt động kinh doanh của các nhà sản xuất chip Hàn Quốc và Đài Loan tại thị trường Trung Quốc. Cụ thể, các công ty sản xuất chip của Hàn Quốc và các nhà máy sản xuất của Đài Loan có cơ sở hoạt động tại Trung Quốc được nhận quyền miễn trừ một năm (đến hết tháng 10/2023) đối với các hạn chế xuất khẩu thiết bị sang Trung Quốc, điều này cho phép họ đưa thiết bị sản xuất chip của Mỹ và các nguồn cung cấp quan trọng khác đến các nhà máy của họ ở Trung Quốc, giúp hoạt động sản xuất được liên tục, không bị gián đoạn, giảm sự đứt gãy nguồn cung chip của các cơ sở sản xuất.
Trong tuyên bố chung ngày 26/5, Mỹ và Nhật Bản đã đi đến thống nhất về việc đẩy mạnh hợp tác giữa các trung tâm nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực chip giữa 2 quốc gia. Theo Hãng tin Reuters, Nhật Bản đã thành lập một nhà sản xuất chip mới là Rapidus và nhà sản xuất này đang hợp tác với công ty International Business Machines (Mỹ) để phát triển chất bán dẫn logic hiện đại. Rapidus Nhật Bản kết hợp cùng IBM với tham vọng bắt kịp TSMC, thử nghiệm sản xuất chip 2nm vào năm 2025. Những sản phẩm thương mại đầu tiên của cuộc thử nghiệm này dự kiến sẽ được trang bị cho máy tính lượng tử, trung tâm dữ liệu, smartphone flagship và rất có thể là cả giải pháp phục vụ cho quân đội Nhật và Mỹ. Bên cạnh đó, Tokyo cũng hỗ trợ nhà sản xuất chip nhớ Micron Technology của Mỹ mở rộng sản xuất tại Nhật Bản.
Không chỉ liên minh với 3 quốc gia Hàn – Nhật – Đài, Mỹ còn tiếp tục mở rộng mạng liên kết của mình với các quốc gia tiềm năng khác, có thể kể đến Ấn Độ, Úc hay Hà Lan. Đầu tháng 2/2023, Mỹ đã đạt được thỏa thuận với Hà Lan và Nhật Bản nhằm cấm xuất khẩu một số thiết bị sản xuất chip tiên tiến sang Trung Quốc. Thỏa thuận này dập tắt hy vọng của Bắc Kinh trong nỗ lực phá vỡ các hạn chế xuất khẩu chip của Mỹ bằng cách nhập khẩu các công nghệ sản xuất chip từ các quốc gia mạnh về chip khác. Với thỏa thuận giữa Mỹ, Hà Lan và Nhật Bản, cánh cửa tiếp cận thiết bị sản xuất chip không phải của Mỹ, thứ mà toàn bộ ngành công nghiệp chip Trung Quốc dựa vào để tồn tại trong hai năm qua, đã chính thức khép lại. Theo đánh giá của các chuyên gia trong ngành, với lệnh cấm xuất khẩu chip hiệu suất cao và công cụ sản xuất chip của Mỹ có thể khiến lĩnh vực bán dẫn của Trung Quốc tụt hậu hàng chục năm so với các quốc gia khác.
Nỗ lực của Mỹ và sự phục hồi của chuỗi cung ứng chip
Năm 1990, tỷ lệ sản xuất chất bán dẫn toàn cầu của Mỹ là 37%, tuy nhiên, con số này đã giảm xuống còn 12% vào năm 2023. Bên cạnh đó châu Á hiện chiếm hơn 70% sản lượng chất bán dẫn với những con chip tiên tiến bậc nhất được sản xuất độc quyền tại Đài Loan và Hàn Quốc.
Cho đến khi đại dịch COVID – 19 xảy ra, Mỹ và phần còn lại của thế giới mới nhận ra rằng, chip bán dẫn thực sự rất quan trọng. Nó được sử dụng trong rất nhiều loại hàng hóa – từ máy tính, điện thoại thông minh và máy pha cà phê đến đồ chơi, ô tô và hệ thống vũ khí – nên tình trạng thiếu chip toàn cầu vào năm 2021 đã khiến nền kinh tế Mỹ thiệt hại 240 tỷ USD (khoảng 1% GDP). Chỉ riêng ngành công nghiệp ôtô toàn cầu đã sản xuất ít hơn 7,7 triệu chiếc ô tô so với mức dự kiến, và các ngành chăm sóc sức khỏe, quốc phòng, vũ trụ và năng lượng đều chịu tổn thất đáng kể.
Sự thiếu hụt chip không chỉ gây ra một loạt các vụ ngừng sản xuất, đứt gãy chuỗi cung ứng của nhiều lĩnh vực mà còn làm gia tăng áp lực tăng lạm phát.
Đứng trước mối nguy đó, cả châu Âu và châu Mỹ đều đẩy mạnh các biện pháp nhằm tăng cường khả năng sản xuất trong nước. Đạo luật CHIP châu Âu (công bố vào tháng 2/2022) và đạo luật CHIP Mỹ (công bố vào tháng 8/2022), hứa hẹn sẽ thúc đẩy sự phục hưng của ngành sản xuất chip bán dẫn trong khu vực và ở quy mô rộng hơn là toàn cầu. Đồng thời, Mỹ đã “vũ khí hóa” ngành công nghiệp bán dẫn trong cuộc cạnh tranh chiến lược với Trung Quốc, áp đặt các biện pháp kiểm soát xuất khẩu sâu rộng để ngăn chặn các công ty Trung Quốc tiếp cận chip và thiết bị sản xuất chip tiên tiến nhất.
Hành động liên kết với các “ông lớn”ngành chip khác của Mỹ không chỉ giúp tăng cường sản xuất chip tại các nước đồng minh mà còn giúp thế giới hạn chế sự phụ thuộc vào nguồn cung chip Trung Quốc. Mỹ và các đồng minh cũng đang hợp tác để đa dạng hóa chuỗi cung ứng chip bao gồm cả việc phát triển về công nghệ sản xuất chip mới, giảm thiểu rủi ro gián đoạn chuỗi cung ứng trong tương lai. Việc tái cấu trúc ngành chip bán dẫn toàn cầu cũng là một phần trong kế hoạch tăng cường an ninh kinh tế của Mỹ. Trong bối cảnh cạnh tranh thương mại Mỹ – Trung, hành đồng này được xem là “đòn giáng” của Mỹ vào ngành chip Trung Quốc.
Nguyễn Thảo, Thanh Thảo
