Tình trạng khan hiếm chất bán dẫn mang tính toàn cầu trong đại dịch đã dẫn đến cuộc chiến giành ưu thế về công nghệ giữa hai nền kinh tế lớn nhất thế giới.

Những xáo động về chuỗi cung ứng và căng thẳng ngày càng tăng với Trung Quốc khiến chính phủ Hoa Kỳ phải tham gia vào cuộc chiến trợ cấp để bảo vệ vai trò lãnh đạo của mình trong lĩnh vực chất bán dẫn và công nghệ tương lai.

Các vi mạch bán dẫn nhỏ hơn những chiếc tem bưu chính là bộ não của các thiết bị điện tử hiện đại. Chúng kích hoạt nhiều sản phẩm, từ điện thoại thông minh, máy điện toán đến xe hơi và thiết bị công nghiệp. Chúng cũng cần thiết cho trí tuệ nhân tạo (AI), điện toán lượng tử và các mạng không dây tiên tiến như 5G.

Hoa Kỳ vẫn là nước dẫn đầu toàn cầu về thiết kế chất bán dẫn, cũng như hoạt động nghiên cứu và phát triển của lĩnh vực này. Các công ty Hoa Kỳ kiểm soát gần một nửa thị phần về doanh số vi mạch bán dẫn trên toàn cầu. Tuy nhiên, một phần lớn hoạt động sản xuất của họ đã chuyển sang Á Châu trong những năm qua.

Ngày nay, khoảng 80% xưởng đúc bán dẫn, các hoạt động lắp ráp và thử nghiệm tập trung ở Á Châu, trong đó Đài Loan dẫn đầu thị trường trong lĩnh vực vi mạch bán dẫn cao cấp.

Ngược lại, Trung Quốc đang đứng ở cuối chuỗi giá trị chất bán dẫn. Nước này chỉ chiếm 5% thị phần trong doanh số bán hàng toàn cầu và các công ty của họ chủ yếu sản xuất vi mạch bán dẫn giá rẻ. Do đó, Trung Quốc phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ của các nước khác. Chỉ riêng trong năm 2020, Trung Quốc đã chi hơn 300 tỷ USD cho nhập cảng chất bán dẫn, trở thành nhà nhập cảng vi mạch bán dẫn lớn nhất thế giới.

Chất bán dẫn – chìa khóa dẫn đến ưu thế của Hoa Kỳ trong cuộc chiến công nghệ cao
Một nhân viên sản xuất vi mạch bán dẫn tại một nhà máy của Công ty Bán dẫn Jiejie ở Nam Thông, thuộc tỉnh Giang Tô, Trung Quốc, hôm 17/03/2021. (Ảnh: STR/AFP/Getty Images)

Tuy nhiên, Trung Cộng không hài lòng với vị trí này, và đang nỗ lực hơn đồng thời rót hàng tỷ dollar trợ cấp vào lĩnh vực này để theo kịp.

Bắc Kinh đầu tư hơn 160 tỷ USD để xây dựng các nhà máy sản xuất vi mạch bán dẫn mới hoặc mở rộng công suất trong những năm tới. Là một phần của chiến lược công nghiệp “Made in China 2025,” nhà cầm quyền này đã đặt ra một mục tiêu đầy tham vọng, đó là sản xuất 80% nhu cầu vi mạch bán dẫn trong nước đến năm 2030.

Nhưng có một thách thức mà các công ty Trung Quốc phải đối mặt, theo ông Stephen Ezell, phó chủ tịch của Quỹ Đổi mới và Công nghệ Thông tin.

“Rõ ràng là các công ty Hoa Kỳ và các công ty ngoại quốc khác—của Nam Hàn và Đài Loan—đi trước Trung Quốc từ một đến hai thế hệ về công nghệ bán dẫn vào thời điểm này,” ông Ezell nói trong một cuộc phỏng vấn với Đài truyền hình NTD.

“Tôi nghĩ rằng Trung Quốc sẽ mất ít nhất 15 năm để bắt kịp vị trí của chúng ta hiện giờ.”

Nhìn thấy khoảng cách này, Bắc Kinh đã vội vã tìm cách thâu tóm các công ty phương Tây. Ngoài ra, quốc gia này đang thử nghiệm các lối tắt khác, chẳng hạn như chiêu mộ nhân tài từ ngoại quốc và đánh cắp bí mật thương mại, những cách làm đã diễn ra trong nhiều năm.

Quốc gia này cũng nhắm vào Đài Loan, một hòn đảo dân chủ cách bờ biển Trung Quốc 75 dặm. Đài Loan là quê hương của TSMC, công ty quan trọng nhất trong ngành công nghiệp này, do dẫn đầu về vi mạch bán dẫn tân tiến. Nhiều công ty Hoa Kỳ phụ thuộc vào TSMC và lo lắng rằng Đài Loan có thể sẽ không bảo vệ được quyền sở hữu tài sản trí tuệ của mình.

Các nhà sản xuất vi mạch bán dẫn hàng đầu thế giới đang chạy đua để sản xuất những vi mạch bán dẫn nhỏ nhất có thể; hiện tại, chỉ có TSMC và Samsung có trụ sở tại Nam Hàn mới có thể sản xuất theo tiêu chuẩn tiên tiến nhất, với kích thước 5 nanomet, nhỏ hơn một con virus.

Theo ông Ezell, xưởng đúc tốt nhất của Hoa Kỳ do Intel điều hành có thể cung cấp sản phẩm có kích thước 10 nanomet, trong khi SMIC, nhà sản xuất vi mạch bán dẫn hàng đầu của Trung Quốc, đang ở mức 14 nanomet.

Trung Cộng vẫn tuyên bố chủ quyền đối với Đài Loan và trong những tháng gần đây đã đe dọa giành quyền kiểm soát hòn đảo này. Một hành động như vậy sẽ gây ra sự tổn hại kinh tế cho nhiều quốc gia, vì Đài Loan sản xuất 92% lượng vi mạch bán dẫn tinh vi nhất thế giới (dưới 7 nanomet). Một cuộc tiếp quản của quân đội Trung Cộng sẽ gây ra xáo động nghiêm trọng cho chuỗi cung ứng trên nhiều ngành công nghiệp đang phụ thuộc nhiều vào vi mạch bán dẫn Đài Loan.

Hoa Kỳ tham gia vào cạnh tranh tài trợ

Theo một báo cáo của Tòa Bạch Ốc, việc mất quyền tiếp cận các vi mạch bán dẫn sản xuất tại các xưởng đúc ở Đài Loan có thể khiến các nhà sản xuất thiết bị điện tử mất gần 500 tỷ USD doanh thu. Báo cáo này được công bố hồi tháng Sáu sau cuộc đánh giá chuỗi cung ứng kéo dài 100 ngày do Tổng Thống Joe Biden yêu cầu.

“Điều đó sẽ tốn tối thiểu ba năm hoặc 350 tỷ USD tiền đầu tư để thay thế năng lực sản xuất đã bị mất từ các xưởng đúc Đài Loan,” ông Ezell nói.

Hoa Thịnh Đốn nhận ra nhược điểm này và hiện đang tìm cách khắc phục. Thượng viện Hoa Kỳ đã thông qua một dự luật sâu rộng về Trung Quốc hồi tháng Sáu với một cuộc bỏ phiếu tỷ lệ 68-32. Luật này, được gọi là Đạo luật Cạnh tranh và Đổi mới của Hoa Kỳ (USICA), sẽ đầu tư 52 tỷ USD để hỗ trợ các sáng kiến nghiên cứu, thiết kế và sản xuất chất bán dẫn nội địa.

Hạ viện hiện đang làm việc trên một dự luật tương tự do Đảng Dân Chủ soạn thảo. Một số thành viên Đảng Cộng Hòa trong Hạ viện đã phản đối dự luật này vì làm giảm hiệu lực của các điều khoản trong dự luật của Thượng viện liên quan đến nhân quyền và Đài Loan. Chưa biết khi nào dự luật này sẽ được đưa ra bỏ phiếu tại Hạ viện.

Các chuyên gia trong ngành cho rằng sự hỗ trợ của chính phủ là then chốt để các nhà sản xuất vi mạch bán dẫn của Hoa Kỳ duy trì năng lực cạnh tranh. Về bản chất, lĩnh vực này cần nhiều vốn và nhiều công ty cần chi tới 20% doanh thu của họ cho việc nghiên cứu và phát triển.

Hôm 13/07, Bộ trưởng Thương mại Hoa Kỳ Gina Raimondo cho biết tình trạng thiếu hụt sản xuất chất bán dẫn nội địa là một “nguy cơ đối với an ninh quốc gia.”

Bà nói rằng đề xướng tăng vốn 52 tỷ USD sẽ mở cửa cho đầu tư tư nhân trong lĩnh vực này. Chính sách này có thể mang lại thêm 150 tỷ USD đầu tư tư nhân và giúp tạo ra từ 7 đến 10 nhà máy sản xuất mới ở Hoa Kỳ, bà nói trong chuyến thăm một cơ sở của công ty Micron Technology hồi tháng 05/2021.

Một số nhà sản xuất vi mạch bán dẫn đã công bố các kế hoạch mở rộng đầy tham vọng tại Hoa Kỳ. Hồi tháng 03/2021, Intel thông báo rằng họ sẽ đầu tư 20 tỷ USD vào hai nhà máy sản xuất mới ở Arizona. Samsung dự định chi 17 tỷ USD cho một nhà máy mới ở Austin để sản xuất vi mạch bán dẫn 5 nanomet, và TSMC đã bắt đầu xây dựng một nhà máy trị giá 12 tỷ USD ở Arizona và dự định xây thêm năm nhà máy nữa.

TSMC hiện đang tận dụng sức mạnh định giá của mình trong bối cảnh thiếu hụt vi mạch bán dẫn toàn cầu, thông báo tăng giá tới 20%. Theo một báo cáo của Fitch Ratings, sự thiếu hụt nguồn cung đã nâng cao vị thế thương lượng của nhiều xưởng đúc.

Fitch kỳ vọng những đối tượng hưởng lợi từ khoản 52 tỷ USD được đề xướng sẽ là các công ty lớn, bao gồm Intel, Samsung và TSMC. Những đối tượng hưởng lợi khác sẽ là các nhà sản xuất thiết bị vốn như KLA và ASML Holdings, những công ty cung cấp các công cụ được sử dụng trong sản xuất chất bán dẫn tân tiến.

Đại dịch đã thúc đẩy nhu cầu hàng điện tử tiêu dùng tăng vọt, dẫn đến tình trạng khan hiếm vi mạch bán dẫn trong năm nay. Ngành công nghiệp xe hơi đặc biệt bị ảnh hưởng nặng nề từ sự xáo động nguồn cung này.

Bên cạnh những hãng lớn trong nước như Intel, Nvidia và Qualcomm, một làn sóng mới các công ty chất bán dẫn khởi nghiệp đang gia nhập cuộc cạnh tranh để hưởng lợi từ nhu cầu mạnh mẽ trên toàn cầu. Các công ty này đã âm thầm tích lũy “những khoản lớn” tiền đầu tư mạo hiểm để vượt mặt các đại công ty chất bán dẫn trong việc thiết kế thế hệ tiếp theo của vi mạch bán dẫn.

Theo Pitchbook, một nhà cung cấp dữ liệu thị trường tư nhân, các nhà đầu tư mạo hiểm vốn trước nay tránh xa chất bán dẫn đã đầu tư mức kỷ lục 2.64 tỷ USD vào lĩnh vực này trong quý đầu tiên của năm nay. Trong khi các công ty Hoa Kỳ đã gọi vốn được những khoản tiền đáng kể, thì 70% số tiền đầu tư này được chuyển đến các công ty khởi nghiệp của Trung Quốc, giống như những năm trước.

Các công ty khởi nghiệp SambaNova Systems và Groq của Hoa Kỳ đã tham gia cuộc đua vi mạch bán dẫn AI và thu hút được khoản vốn đầu tư mạo hiểm lớn nhất trong năm nay.

Emel Akan
Nguyễn Lê biên dịch

Chia sẻ bài viết này tới bạn bè của bạn