Các quốc gia tăng tốc cuộc đua sản xuất chất bán dẫn

Mỹ

Mỹ ban hành luật nhằm thúc đẩy ngành công nghiệp bán dẫn nội địa. Ảnh: Getty Image

Ngày 27/7, Thượng viện Mỹ đã phê chuẩn Đạo luật chip và khoa học 2022 (CHIPS and Science Act of 2022) với mức chi ngân sách khổng lồ 280 tỉ USD nhằm thúc đẩy ngành công nghiệp bán dẫn.

Theo đạo luật đó, nước Mỹ sẽ dành 52,7 tỉ USD ngân sách tài trợ trực tiếp cho các nhà sản xuất chip của Mỹ trong 5 năm tới nhằm xây dựng và mở rộng cơ sở hạ tầng sản xuất chip bán dẫn.

Bên cạnh đó, đạo luật cũng sẽ bổ sung 24 tỉ USD cho các chính sách ưu đãi về thuế và các điều khoản khác. Đồng thời, khoản hỗ trợ 200 tỉ USD sẽ được triển khai trong 10 năm cho hoạt động nghiên cứu, phát triển khoa học nhằm tăng sức cạnh tranh của Mỹ.

Trước đây, Mỹ được xem là quốc gia từng khai sinh ra ngành công nghiệp chip của thế giới, nhưng hiện tại quốc gia này lại phụ thuộc phần lớn vào lượng chip nhập khẩu.

Trong một phát biểu, Tổng thống Joe Biden chỉ ra tầm quan trọng của đạo luật này: “Điều đó có nghĩa các chuỗi cung ứng của Mỹ sẽ bền vững hơn, do đó chúng ta sẽ không bao giờ còn lệ thuộc vào các nước bên ngoài về những công nghiệp thiết yếu mà chúng ta cần”.

Công ty GlobalFoundries thuộc top 5 hãng sản xuất chip bán dẫn lớn nhất thế giới, đây cũng là hãng duy nhất trong số này có cơ sở sản xuất tại Mỹ. Có một nghịch lý đó là gần nửa nhu cầu linh kiện bán dẫn đến từ các công ty có trụ sở chính ở Mỹ, trong khi việc sản xuất tại Mỹ chỉ chiếm 12% sản lượng linh kiện bán dẫn toàn cầu.

Ông Tom Caulfield - Tổng Giám đốc Công ty GlobalFoundries cho biết: "Hồi thập niên 90 của thế kỷ trước, nước Mỹ sản xuất tới 37% lượng chip bán dẫn của thế giới, giờ đây con số này chỉ còn 12%. Vấn đề là làm sao chúng ta có thể tạo ra một mô hình kinh tế giúp đưa việc sản xuất trở lại với Mỹ".

Trung Quốc

Theo CNBC, số liệu năm 2020 cho thấy các công ty bán dẫn đặt trụ sở tại Mỹ áp đảo thị trường, chiếm 47,2% thị phần trên thế giới. Dù sở hữu những thương hiệu chip bán dẫn hàng đầu, công nghệ sản xuất chất bán dẫn của Mỹ tụt lại phía sau trong khoảng 15 năm qua. Trong khi đó, Công ty sản xuất chất bán dẫn Đài Loan (TSMC) hay Samsung Electronics (Hàn Quốc) mới là những người nắm trong tay công nghệ sản xuất chất bán dẫn tiên tiến nhất.

Biểu đồ của TrendForce cho thấy tỉ lệ cung cấp của các công ty lớn trong ngành sản xuất chất bán dẫn toàn cầu. Ảnh: TrendForce

Trong khi Samsung chỉ chiếm khoảng 16-17%, TSMC là công ty sản xuất bán dẫn lớn nhất thế giới, chiếm hơn 50% thị phần toàn cầu. Các công ty Mỹ thực tế chỉ chú trọng vào thiết kế sáng tạo, và phải lệ thuộc nguồn cung chất bán dẫn và sản xuất chip bán dẫn từ TSMC.

Mặt khác, tại Trung Quốc đại lục cũng đã đổ hàng tỉ USD để phát triển ngành công nghiệp chất bán dẫn và chiếm khoảng 9% thị phần thế giới.

Theo một báo cáo của Quốc hội Mỹ năm 2020, nền kinh tế lớn thứ hai thế giới là Trung Quốc đại lục chiếm 60% nhu cầu toàn cầu về chất bán dẫn. Hơn 90% nhu cầu đó được đáp ứng bởi hàng nhập khẩu hoặc công ty nước ngoài có nhà máy đặt tại Trung Quốc.

Chính phủ Trung Quốc đã nhận thấy tầm quan trọng của việc tránh lệ thuộc vào nhập khẩu linh kiện, do đó sớm đặt mục tiêu tự chủ và triển khai các kế hoạch dài hạn để khắc phục. Vào năm 2014, Trung Quốc công bố chính sách bán dẫn mới để ứng phó việc lệ thuộc nguồn cung bán dẫn từ nước ngoài. Chính sách "Made in China" năm 2015 cũng tập trung vào công nghệ lõi, cho phép dành nguồn tài chính lớn thúc đẩy sản xuất bán dẫn. Theo Viện Brookings (Mỹ), hiện nay có hơn 50.000 tổ chức tại Trung Quốc đăng ký hình thức hoạt động là “công ty bán dẫn”.

Một công ty sản xuất chip bán dẫn tại tỉnh Jiangsu (Trung Quốc). Ảnh China Daily

Theo ước tính của Hiệp hội ngành công nghiệp bán dẫn (SIA, trụ sở ở Washington, Mỹ), chỉ 5 năm trước, doanh thu từ các thiết bị bán dẫn của Trung Quốc còn dừng lại ở 13 tỉ USD (chiếm 3,8% toàn cầu). Nhưng tới năm 2020, ngành công nghiệp bán dẫn Trung Quốc chứng kiến tỉ lệ tăng trưởng chưa từng thấy: 30,6%, đạt 39,8 tỉ USD tổng doanh thu hằng năm. Nhờ đó, Trung Quốc chiếm 9% thị trường bán dẫn toàn cầu năm 2020, hai năm liên tiếp vượt mặt Đài Loan, bám sát Nhật Bản và Liên minh châu Âu (10%).

Dù vậy, “Trung Quốc phụ thuộc vào Đài Loan trong lĩnh vực này. Trong khi các công ty Trung Quốc có thể thiết kế chất bán dẫn, họ có năng lực sản xuất hạn chế”, nhà nghiên cứu James Lee ở Đài Loan nêu vấn đề với Đài Al Jazeera. Theo ông Lee, ngành công nghiệp bán dẫn rất quan trọng với Đài Loan không chỉ về giá trị xuất khẩu mà còn là tấm khiên đảm bảo an ninh của Đài Loan.

Liên minh châu Âu

Theo tạp chí Economist, từ năm 2013, Liên minh châu Âu (EU) đã triển khai dự án tham vọng nhằm đạt mục tiêu tới năm 2020 sẽ tăng gấp đôi tỉ lệ microchip (vi mạch) sản xuất tại châu Âu lên khoảng 20% tổng lượng chip toàn cầu. Dù vậy, tới năm 2022, tỉ lệ này vẫn chỉ đạt vỏn vẹn 10%.

Đáng chú ý, ngày 18/11/2021, EU cũng tuyên bố sẽ cho phép các quốc gia thành viên được trợ cấp cho ngành sản xuất chất bán dẫn nội địa nhằm cạnh tranh với các quốc gia châu Á, hướng đến mục tiêu chiếm 20% thị phần ngành bán dẫn toàn cầu vào năm 2030.

Để tăng tốc, ngày 18/2/2022, EU công bố đạo luật chip mới (Chips Act), đầu tư hơn 43 tỉ euro (49 tỉ USD) cho các doanh nghiệp công và tư trong ngành công nghiệp bán dẫn. Hơn 2/3 khoản ngân sách này dự kiến tài trợ cho các nhà máy sản xuất bán dẫn hiện đại nhất, số còn lại sẽ dành cho các hạ tầng sản xuất chip khác.

Ông Thierry Breton, ủy viên châu Âu phụ trách chính sách công nghiệp của EU, hình dung viễn cảnh lạc quan trong tương lai khi châu Âu sẽ có các nhà máy sản xuất chip lớn không chỉ phục vụ nhu cầu nội khối mà còn cung ứng cho thế giới.

Hiện nay, các hãng dẫn đầu thị trường EU như Infineon (Đức), NXP (Hà Lan) và STMicroelectronics (Pháp – Italy) đang tập trung phát triển chíp điện tử với công nghệ 2 nanomet, cung cấp thiết bị cho các ngành công nghiệp ô tô, hàng không vũ trụ và tự động hóa công nghiệp, cùng những ngành khác.

EU đang tích cực triển khai kế hoạch tự chủ chiến lược trên mọi lĩnh vực và sản xuất chất bán dẫn là một phần trong kế hoạch tự chủ về công nghiệp. Với các quan chức EU, việc thiếu hụt nguồn cung đang ảnh hưởng đến ngành công nghiệp bán dẫn và cản trở sản xuất trong lĩnh vực ô tô của EU.

Nhật Bản

Cuối năm 2021, chính phủ Nhật Bản đã công bố chiến lược cơ bản nhằm thúc đẩy ngành công nghiệp bán dẫn đến năm 2030, trong đó đặt mục tiêu doanh số của các công ty sản xuất chất bán dẫn tại Nhật Bản sẽ tăng gấp 3 lần lên 118 tỷ USD vào năm 2030. Động thái này nhằm khác phục sự thiếu hụt nguồn cung chất bán dẫn trong bối cảnh đại dịch COVID-19 đã bộc lộ những rủi ro với ngành sản xuất công nghiệp nước này.

Các chuyên gia dự báo tình trạng thiếu chip bán dẫn toàn cầu. Ảnh: Bloomberg

Theo báo New York Times, Nhật Bản đã từng sản xuất hơn một nửa nguồn chất bán dẫn của thế giới, giúp các sản phẩm nổi bật một thời như máy tính Toshiba và bảng điều khiển Nintendo chào đời. Song thị phần của nước này đã giảm xuống còn khoảng 10% do toàn cầu hóa thúc đẩy các công ty ở các quốc gia giàu có ký hợp đồng sản xuất chip ở nước ngoài.

Quả thực, sự phát triển của chất bán dẫn có bước ngoặt tiếp theo vào năm 1971, lúc Tập đoàn công nghệ Intel cho ra đời Intel 4004 - bộ vi xử lý chip đơn đầu tiên trên thế giới, theo Hãng điện tử Tokyo Electron Limited (TEL).

Tuy nhiên, toàn cầu hóa đã tạo cơ hội cho những doanh nghiệp như TSMC hay Samsung và nhiều doanh nghiệp bán dẫn khác phát triển. Những doanh nghiệp này chuyên sản xuất chip theo đơn đặt hàng và nhận được sự hỗ trợ dồi dào của chính quyền. Họ đã tích lũy đủ khách hàng để đạt được quy mô kinh tế, khiến ngay cả các công ty Nhật cũng từ bỏ việc tự sản xuất chip vì không hiệu quả bằng.

Tuy nhiên, Nhật Bản vẫn dẫn đầu thị trường về một số sản phẩm thiết yếu cho sản xuất chất bán dẫn bao gồm hóa chất đặc biệt và tấm silicon. Nước này cũng gần như độc quyền đối với một số công cụ chuyên môn hóa cao được sử dụng trong quá trình sản xuất.

Dù vậy, giới chuyên gia đánh giá Nhật Bản thiếu chuyên môn để tạo ra những con chip tiên tiến, hiện chỉ được sản xuất ở Đài Loan và Hàn Quốc. Biến động địa chính trị về chuỗi cung ứng đã thay đổi, đi kèm nhiều yếu tố kinh tế khác đã khiến thị phần chip của Nhật Bản bị thu hẹp đáng kể.

Hàn Quốc

Một cơ sở sản xuất bán dẫn của Sam Sung. Ảnh: Website Sam Sung

Theo Reuters, chính quyền Tổng thống Hàn Quốc Yoon Suk-yeol đã ban hành kế hoạch quốc gia nhằm củng cố ngành công nghiệp sản xuất chất bán dẫn trong bối cảnh thiếu hụt nguồn cung toàn cầu. Hàn Quốc đặt mục tiêu nội địa hóa 50% linh kiện và thiết bị trong ngành sản xuất chất bán dẫn vào năm 2030, tăng so với mức 30% như hiện nay.

Theo kế hoạch, chính phủ và các công ty tư nhân của nước này sẽ đầu tư 300 tỉ won (230 triệu USD) vào đổi mới doanh nghiệp nhỏ cũng như sáp nhập và mua lại các công ty thiết kế chip. Khoản đầu tư sẽ bắt đầu có hiệu lực từ năm sau.

Dự kiến, Hàn Quốc sẽ chi 950 tỉ won cho các nghiên cứu về phát triển chip điện và ô tô từ năm 2024 đến năm 2030 và 1,25 nghìn tỉ won để phát triển chip trí tuệ nhân tạo vào năm 2029.

Cùng với đó là các giải pháp khác như: xem xét tài trợ cho cơ sở hạ tầng thiết yếu, chẳng hạn như cung cấp điện và nước cũng như mở rộng các trung tâm sản xuất chip với quy mô lớn; xem xét việc tăng, giảm thuế đối với đầu tư cơ sở hạ tầng của các công ty sản