Mọi chuyện xoay quanh đạo luật mới vừa được Tổng thống Mỹ Joe Biden ký ban hành tuần qua nhằm thúc đẩy hoạt động sản xuất chip nói riêng và nghiên cứu khoa học nói chung tại nước này. Theo lãnh đạo phe đa số tại Thượng viện Mỹ - Thượng nghị sĩ Chuck Schumer, đây là khoản đầu tư lớn nhất trong lĩnh vực sản xuất, khoa học và sáng tạo của Mỹ trong nhiều thập kỷ qua.

Cú hích cho ngành sản xuất chip tại Mỹ

Đạo luật mang tên Chip và Khoa học, một văn kiện dày khoảng 1.000 trang, là kết quả của 2 năm đàm phán giữa các nhà lập pháp Mỹ. Việc thông qua đạo luật này đánh dấu sự đồng thuận hiếm hoi của lưỡng đảng trong Quốc hội Mỹ.

Tổng thống Joe Biden nhận định, đây là "khoản đầu tư chỉ có một lần trong đời vào chính nước Mỹ".

Theo Đạo luật Chip và Khoa học, Mỹ sẽ dành 280 tỷ USD trong 10 năm tới cho lĩnh vực sản xuất chip và nghiên cứu khoa học. Trong số này, 52 tỷ USD sẽ dành riêng cho ngành sản xuất chip, trong đó 39 tỷ USD sẽ được phân bổ cho "các ưu đãi trực tiếp nhằm kích thích sản xuất" để thúc đẩy việc xây dựng và mở rộng các nhà máy sản xuất bán dẫn. Số tiền này sẽ được phân bổ trong 5 năm, với 19 tỷ USD được giải ngân trong năm nay và 5 tỷ USD mỗi năm tới năm 2026.

Theo Hiệp hội Ngành công nghiệp Bán dẫn Mỹ, đến nay, tỷ trọng của Mỹ trong tổng sản lượng bán dẫn toàn cầu đã giảm từ 37% xuống còn 12%. 75% sản lượng ngành bán dẫn toàn cầu đang nằm ở châu Á.

GS. Vijay Raghunathan tại trường Kỹ thuật điện và máy tính, Đại học Purdue, Mỹ cho rằng: ''Đạo luật này cung cấp cho việc tái thiết dây chuyền sản xuất chất bán dẫn hoặc chip trở lại Mỹ. Đây là một vấn đề quan trọng không chỉ từ quan điểm ngành mà còn từ quan điểm an ninh quốc gia''.

Ngay sau khi Tổng thống Mỹ Joe Biden công bố đạo luật, nhiều hãng công nghệ đã hưởng ứng tích cực. Nhà sản xuất chất bán dẫn Micron công bố kế hoạch đầu tư 40 tỷ USD đến cuối thập kỷ này vào hoạt động sản xuất chip tại Mỹ. Qualcomm và GlobalFoundries đạt được thỏa thuận hợp tác đầu tư vào sản xuất chip trị giá 4,2 tỷ USD và mở rộng cơ sở sản xuất tại thành phố New York.

Trung Quốc phản đối đạo luật mới của Mỹ

Bộ Ngoại giao Trung Quốc chỉ trích đạo luật mới về chip của Mỹ tác động xấu đến chuỗi cung ứng chip bán dẫn toàn cầu, tấn công vào doanh nghiệp Trung Quốc. Trong khi đó, các hiệp hội ngành nghề phản đối đạo luật cưỡng bức phân công lao động quốc tế.

Đạo luật ghi rõ, các công ty nhận trợ cấp sẽ bị hạn chế các giao dịch quan trọng để mở rộng năng lực sản xuất chip tại Trung Quốc hoặc nước ngoài trong 10 năm. Trung Quốc lo sợ các công ty nước ngoài chùn chân, chuyển về Mỹ và đồng minh.

Các công ty chip hàng đầu thế giới như TSMC Đài Loan (TQ), Samsung, SK Hynix đều đặt nhà máy tại Trung Quốc nên khi quốc gia này kiểm soát dịch COVID-19 nghiêm ngặt, Mỹ lại thiếu chip sản xuất, phụ thuộc vào Trung Quốc. Mặc dù còn thua nhiều đối thủ nhưng theo Trung tâm Nghiên cứu chiến lược và quốc tế, Trung Quốc đứng đầu toàn cầu về lắp ráp, đóng gói, thử nghiệm; đứng thứ 4, trên cả Mỹ, về chế tạo tấm wafer - một thành phần quan trọng trong sản xuất chip.

Trung Quốc đặt mục tiêu tăng thị phần chip nội địa lên 70% năm 2025. Các chuyên gia cho rằng, phải một thời gian dài nữa, Trung Quốc mới đuổi kịp các nước tiên tiến cũng như Mỹ khó thuyết phục được hầu hết các công ty ra khỏi Trung Quốc bởi ngành này đòi hỏi phải quốc tế hóa.

Những con chip quan trọng đến mức nào?

Tính trên toàn cầu, số lượng chip xuất xưởng vào năm ngoái lên tới hơn 1,1 tỷ chip, một con số kỷ lục nhưng vẫn cung vẫn không đủ cầu. Năm 2021 cũng là năm thế giới trải qua cuộc khủng hoảng thiếu chip nghiêm trọng nhất từ trước đến nay. Nó cho thấy tầm quan trọng ngày càng mang tính chiến lược của những con chip vốn siêu nhỏ nhưng nếu thiếu thì thực sự là chuyện lớn trong kỷ nguyên của những thiết bị điện tử.

Những chiếc ô tô tưởng như đã hoàn chỉnh nhưng không thể xuất xưởng. Tất cả chỉ vì còn thiếu những con chip. Cuộc khủng hoảng thiếu chip đã làm lao đao ngành công nghiệp ô tô toàn cầu từ cuối năm ngoái và đã kéo dài sang đến năm nay. Thời gian từ khi một nhà sản xuất ô tô đặt hàng đến khi nhận về những con chip hoàn thiện kéo dài tới 52 tuần thay vì 16 tuần. Hàng loạt dây chuyền lắp ráp xe tạm dừng hoạt động.

Theo Tập đoàn tư vấn Boston Consulting, chỉ riêng trong năm 2021, số ô tô bị đình trệ sản xuất do thiếu chip lên tới 8 triệu xe, tương đương gần 10% thị trường toàn cầu. Thiệt hại về doanh thu đối với các hãng xe lên tới 210 tỷ USD. Có tới 169 ngành công nghiệp bị ảnh hưởng bởi tình trạng thiếu chip và sản xuất ô tô nằm trong số những ngành chịu tác động nặng nề nhất.

Bộ trưởng Thương mại Mỹ Gina Raimondo cảnh báo rằng, sự thiếu hụt nghiêm trọng chất bán dẫn trên toàn cầu có thể sẽ tồn tại ít nhất sang năm 2023 và có thể lâu hơn.

''Chúng tôi đã nghiên cứu tình trạng thiếu chip bán dẫn kể từ ngày đầu tiên của chính quyền Tổng thống và đã đến lúc phải quyết liệt hơn. Tình hình không khá hơn mà đang trở nên tồi tệ hơn. Bằng cách thu thập thêm thông tin, chúng tôi có thể xác định đâu là điểm tắc nghẽn và sau đó dự đoán những thách thức trước khi chúng xảy ra'' - Bộ trưởng Thương mại Mỹ nhấn mạnh.

Nhu cầu chip đã tăng vọt trong bối cảnh dịch COVID-19, khi mọi người chuyển sang làm việc và học tập trực tuyến. Chỉ riêng máy tính cá nhân, nhu cầu đã tăng thêm 300 triệu chiếc. Doanh số bán dẫn toàn cầu năm ngoái lần đầu tiên đạt mức kỷ lục 595 tỷ USD. Dự báo, thị trường chất bán dẫn toàn cầu sẽ tăng 16% trong năm nay đạt 648 tỷ USD và tiếp tục tăng 5% vào năm sau (đạt 680 tỷ USD).

Ông Federic Schneider-Maunoury - Giám đốc điều hành Công ty ASML, Hà Lan - cho rằng: ''Ngành công nghiệp sản xuất chất bán dẫn đang đứng đầu chuỗi giá trị gia tăng. Trong 50 năm qua, chất bán dẫn đã tạo nên các sản phẩm và ứng dụng điện tử để bạn sử dụng trong cuộc sống hàng ngày như để lái xe, gọi điện, hay thậm chí chỉ để sử dụng tủ lạnh''.

Ông Daniel Ives - Giám đốc điều hành Công ty chứng khoán Wedbush, Mỹ - nhận định: ''Chuỗi cung ứng tiếp tục bị hạn chế và chúng tôi đã thấy điều đó trong năm ngoái do dịch COVID-19. Nhưng bây giờ, tình trạng thiếu hụt đang tiếp tục xuất hiện, đặc biệt là với nhu cầu bắt đầu tăng đột biến không chỉ ở Mỹ mà trên toàn cầu''.

Thị trường chip của thế giới có quy mô tới 600 tỷ USD, gấp 5 lần thị trường TV toàn cầu, gấp 6 lần thị trường trường tên lửa và bom hạt nhân, gấp 15 lần thị trường robot.

Theo nhận định của Hiệp hội Công nghiệp bán dẫn của Mỹ, nhu cầu sản xuất chất bán dẫn được dự báo sẽ tăng đáng kể trong những năm tới vì chip bán dẫn còn được nhúng nhiều hơn vào các công nghệ thiết yếu của hiện nay và tương lai.

Cuộc đua ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu

Chip không chỉ là một phần không thể thiếu trong đời sống mà còn tác động đến hàng loạt ngành sản xuất, quyết định sức mạnh kinh tế. Cao hơn thế, chip liên quan mật thiết đến an ninh quốc gia. Từng đấy lý do đủ khiến cho cuộc đua chip đang nóng lên toàn cầu.

Điểm dừng chân đầu tiên của Tổng thống Mỹ Joe Biden trong chuyến công du châu Á hồi tháng 5 vừa qua là nhà máy sản xuất vật liệu bán dẫn của tập đoàn Samsung, Hàn Quốc. Đây là chỉ dấu cho thấy sự quan tâm của cả Mỹ và Hàn Quốc với cuộc đua trong ngành công nghiệp bán dẫn.

Để giữ vị thế cường quốc bán dẫn, Hàn Quốc đã công bố kế hoạch hỗ trợ thuế, tài trợ cho các nhà sản xuất chip, thiết lập các cụm nhà máy để ổn định chuỗi cung ứng. Trong khi đó, Nhật Bản, đã công bố chiến lược thúc đẩy ngành công nghiệp bán dẫn đến năm 2030, mục tiêu tăng gấp 3 lần doanh số lên 118 tỷ USD. Cả Nhật Bản, Hàn Quốc đều nhấn mạnh sự hợp tác với Mỹ trong cuộc chạy đua này.

"Chúng tôi nhất trí thúc đẩy hợp tác phát triển Nhật - Mỹ về thế hệ bán dẫn tiếp theo. Nhật Bản sẽ nhanh chóng hành động bằng việc thành lập một đơn vị nghiên cứu và phát triển mới về vật liệu bán dẫn'' - ông Koichi Hagiuda - Bộ trưởng Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản - tuyên bố.

Ông Tom Caulfield - Giám đốc điều hành Công ty Global Foundries, Mỹ - cho rằng: ''Đạo luật về chip đã tạo ra sân chơi cạnh tranh, giúp hoạt động sản xuất trở lại Mỹ. Chúng ta cần sản xuất các vật liệu bán dẫn, vốn là cốt lõi của nền kinh tế thế giới".

Không nằm ngoài cuộc đua, hãng công nghệ bán dẫn hàng đầu TSMC của Đài Loan (Trung Quốc) cũng cam kết chi thêm 100 tỷ USD trong 3 năm tới để tăng năng lực sản xuất. Trung Quốc cho biết sẽ nhanh chóng mở rộng sản xuất nhà máy của SMIC.

Trong khi đó, Liên minh châu Âu, theo đạo luật về chip được thông qua hồi tháng 2, cũng cho phép các quốc gia thành viên trợ cấp ngành sản xuất chất bán dẫn, mục tiêu là tăng gấp 4 lần hoạt động sản xuất, chiếm 20% thị phần ngành bán dẫn toàn cầu vào năm 2030.

Ông Thierry Breton - Ủy viên EU về Thị trường nội khối - cho biết: "Tăng cường năng lực công nghệ bán dẫn không chỉ là tăng khả năng lãnh đạo mà còn tăng cường an ninh nguồn cung. Chúng tôi không chỉ phát minh mà còn phải sản xuất nữa. Đó là bài học từ khủng hoảng vaccine. Nếu không sản xuất, nguồn cung có thể sẽ cạn kiệt".

Ông LLuis Fonseca - Giám đốc Viện Vi điện tử Barcelona, Tây Ban Nha - cho rằng: ''Châu Âu đang tìm cách thiết kế bộ vi xử lý của riêng mình. Đây là một phần của việc tự chủ công nghệ, phần khác là chúng tôi có thể sản xuất nó ở châu Âu mà không phụ thuộc vào những bất ổn địa chính trị có thể xảy ra tại các khu vực khác''.

Tại Đông Nam Á, Malaysia cũng đã bước chân vào cuộc đua công nghiệp bán dẫn với mục tiêu trở thành trung tâm bán dẫn của khu vực, biến khu công nghệ Penang trở thành thung lũng Silicon của châu Á. Năm qua, ngành công nghiệp bán dẫn, điện, điện tử của Malaysia đã trở thành ngành tăng trưởng chính, với 94 dự án đầu tư được phê duyệt, tổng trị giá hơn 37 tỷ USD. Malaysia cũng đóng góp hơn 5% tổng số vật liệu bán dẫn bán ra toàn cầu những năm qua. Nhiều tên tuổi hàng đầu của ngành bán dẫn thế giới đều đã có mặt hoặc ngỏ lời muốn đặt nhà máy tại Malaysia.

Sản xuất chip là một lĩnh vực rất tốn kém, chi phí xây dựng một nhà máy chip lên đến 20 tỷ USD. Nhưng đổi lại, việc thu hồi vốn và hết khấu hao cũng rất nhanh, theo ước tính vào khoảng 5 năm. Quan trọng hơn, tự chủ nguồn cung chip là chìa khóa đảm bảo chủ quyền kỹ thuật số, đặc biệt trong bối cảnh chuỗi cung ứng toàn cầu đối mặt nhiều rủi ro trong một thế giới nhiều thách thức và biến động hiện nay. Chính vì vậy, cuộc đua chip sẽ là tâm điểm trong cuộc cạnh tranh chiến lược giữa các cường quốc trong thế kỷ này.