Trận địa bán dẫn Trung-Mỹ: Cuộc đua tạo dựng hình ảnh và tiêu chuẩn toàn cầu
Các nhà sản xuất vi mạch bán dẫn Trung Quốc chịu các lệnh trừng phạt của Mỹ và các nước đồng minh
Khi mọi khía cạnh của cuộc sống hiện đại ngày càng trở nên số hóa hơn, không chỉ nền kinh tế của các quốc gia mà ảnh hưởng chủ quyền của họ sẽ ngày càng phụ thuộc nhiều hơn vào sự chỉ huy của công nghệ.
Mặc dù Hoa Kỳ và Trung Quốc không tham gia vào chiến tranh truyền thống, nhưng họ đang tham gia vào một cuộc chiến về ý tưởng, thương mại, và công nghệ, đặc biệt là cuộc chiến giành lấy quyền bá chủ chất bán dẫn, nơi mà cả hai bên đều tranh đấu vì nguồn cung cấp và sự cải tiến.
Trong những năm gần đây, Hoa Kỳ đã thực hiện một chuỗi hoạt động để cản trở và vượt qua sự phát triển của Trung Quốc trong lĩnh vực chất bán dẫn, bao gồm việc thuyết phục các nhà sản xuất chất bán dẫn Á Châu gia nhập liên minh của mình, thông qua một dự luật chi tiêu lớn để hỗ trợ hoạt động sản xuất vi mạch bán dẫn trong nước và cấm xuất cảng thiết bị sản xuất vi mạch bán dẫn tân tiến sang Trung Quốc.
Hồi cuối tháng Bảy, Hoa Kỳ đã mở rộng lệnh cấm xuất cảng các thiết bị có thể chế tạo chất bán dẫn có kích thước lên đến 14 nanomet sang Trung Quốc, theo các nhà cung cấp thiết bị sản xuất vi mạch bán dẫn lớn của Hoa Kỳ, chẳng hạn như Lam Research Corp và KLA, những công ty đã được chính phủ thông báo về các hạn chế mở rộng này.
Trước đó, Hoa Kỳ đã cấm bán thiết bị có thể sản xuất vi mạch bán dẫn 10 nanomet hoặc nhỏ hơn cho các nhà sản xuất vi mạch bán dẫn Trung Quốc.
Nói chung trong chế tạo chất bán dẫn, quy trình công nghệ càng nhỏ thì vi mạch càng tân tiến. Nút công nghệ càng nhỏ, thì mật độ bóng bán dẫn càng cao và mức tiêu thụ điện năng của vi mạch càng thấp, dẫn đến hiệu suất cao hơn. Tuy nhiên, quy trình sản xuất nhỏ hơn đòi hỏi vật liệu và thiết bị tân tiến hơn, đồng thời sẽ phải chịu chi phí lớn hơn trong quá trình Nghiên cứu & Phát triển (R&D) và quá trình sản xuất.
Diễn biến này xảy ra sau khi một dự luật lịch sử trị giá 52 tỷ USD được Quốc hội Hoa Kỳ thông qua hôm 27/07 để hỗ trợ các nhà sản xuất vi mạch bán dẫn trong nước nghiên cứu, phát triển, và gia tăng sản xuất. Một trong những điều kiện là những công ty nhận được tiền tài trợ sẽ không tăng cường sản xuất vi mạch tân tiến ở Trung Quốc đại lục.
Bộ Thương mại Hoa Kỳ cho biết các chính sách thắt chặt này làm suy yếu “những nỗ lực của Trung Quốc trong việc sản xuất chất bán dẫn tân tiến nhằm giải quyết những rủi ro an ninh quốc gia đáng kể đối với Hoa Kỳ”.
Trong khi đó, được biết Hoa Kỳ cũng đang có kế hoạch cấm xuất cảng thiết bị chế tạo vi mạch của Hoa Kỳ vốn đang sản xuất vi mạch NAND tân tiến cho các nhà sản xuất vi mạch lớn của Trung Quốc, chẳng hạn như Công ty Công nghệ Bộ nhớ Trường Giang (Yangtze Memory Technologies Corp, YMTC).
YMTC là một công ty quốc doanh và nhà sản xuất bộ nhớ flash NAND (có thể lưu trữ dữ liệu ngay cả khi không được kết nối với nguồn điện) duy nhất của Trung Quốc đang cạnh tranh với các nhà sản xuất lớn của Hoa Kỳ. Thị phần toàn cầu của công ty này là khoảng 5%. Trong một báo cáo do Tòa Bạch Ốc công bố hồi tháng 06/2021, YMTC được nhà cầm quyền Trung Quốc xác định là doanh nghiệp “vô địch quốc gia” [về chất bán dẫn], đã nhận được 24 tỷ USD trợ cấp từ chính phủ Trung Quốc.
Vi mạch NAND được sử dụng để lưu trữ dữ liệu trong nhiều loại thiết bị điện tử như điện thoại thông minh và máy điện toán cá nhân, cũng như trong các trung tâm dữ liệu của các công ty như Amazon, Facebook, và Google.
Nếu các sáng kiến vi mạch NAND này chính thức được ban hành, đây sẽ là lần đầu tiên Hoa Kỳ sử dụng các hạn chế thương mại để kiềm chế khả năng của Trung Quốc trong việc sản xuất vi mạch bán dẫn sử dụng cho mục đích phi quân sự, mở rộng phạm vi bảo vệ an ninh quốc gia của Hoa Kỳ và giáng một đòn mạnh vào ngành công nghiệp vi mạch bán dẫn của Trung Quốc.
Hôm 01/08, các thượng nghị sĩ Hoa Kỳ, bao gồm cả Lãnh đạo Đa số Thượng viện Chuck Schumer (Dân Chủ-New York), đã yêu cầu Bộ Thương mại thêm YMTC vào danh sách đen thương mại của Hoa Kỳ.
Hành động này có thể cản trở sự phát triển của ngành công nghiệp bán dẫn Trung Quốc và bảo vệ các công ty Mỹ; hai nhà sản xuất vi mạch bán dẫn duy nhất của Hoa Kỳ là Western Digital và Micron Technology. Cả hai công ty này chiếm khoảng một phần tư thị phần vi mạch NAND.
Theo báo cáo của Bloomberg, Hoa Kỳ cũng đang hối thúc Hà Lan và Nhật Bản ngăn chặn các nhà cung cấp thiết bị sản xuất vi mạch bán dẫn, ASML và Nikon, bán máy in thạch bản cho Trung Quốc. Hành động này có thể gây ảnh hưởng nặng nề vào các nhà sản xuất vi mạch lớn của Trung Quốc như Tập đoàn Sản xuất Chất bán dẫn Quốc tế (Semiconductor Manufacturing International Corp., viết tắt là SMIC) và công ty TNHH Chất bán dẫn Hoa Hồng (Hua Hong Semiconductor Ltd).
Đạo luật CHIPS của Hoa Kỳ
Hôm 26/07, Thượng viện Hoa Kỳ đã bỏ thúc đẩy Dự luật Khoa học và Vi mạch bán dẫn nhằm thúc đẩy sản xuất chất bán dẫn trong nước và cải thiện khả năng cạnh tranh công nghệ với Trung Quốc.
Sau đó dự luật này đã được Hạ viện Hoa Kỳ thông qua hôm 28/07 và được Tổng thống Joe Biden ký thành luật hôm 02/08.
Đạo luật này sẽ cung cấp 280 tỷ USD tài trợ để hỗ trợ và khởi động sản xuất và nghiên cứu chất bán dẫn trong nước; số tiền trợ cấp này cao hơn nhiều so với đạo luật trước đó chỉ tài trợ 52 tỷ USD cho các nhà sản xuất.
Với tên chính thức là Đạo luật CHIPS [Tạo ra Khuyến khích Hữu ích để Sản xuất Chất bán dẫn cho Hoa Kỳ] năm 2022, dự luật này sẽ cung cấp hàng chục tỷ dollar trợ cấp và giảm thuế cho các tập đoàn công nghệ nhằm thúc đẩy tăng trưởng thị trường mới, cũng như tài trợ cho nghiên cứu công nghệ do chính phủ hậu thuẫn.
Từ lâu những người ủng hộ đạo luật đã nói rằng điều này là cần thiết cho việc duy trì lợi thế cạnh tranh với Trung Quốc, quốc gia đang đổ tiền vào sản xuất vi mạch nội địa.
Đạo luật này cũng nêu rõ các tổ chức nhận tài trợ của chính phủ Hoa Kỳ bị cấm tham gia vào các giao dịch liên quan đến việc mở rộng đáng kể sản xuất chất bán dẫn ở Trung Quốc hoặc bất kỳ quốc gia ngoại quốc nào khác mà họ quan tâm trong ít nhất mười năm sau khi Đạo luật có hiệu lực.
Những hạn chế này nhằm ngăn các nhà sản xuất vi mạch mở rộng đáng kể việc sản xuất vi mạch tân tiến hơn 28 nanomet ở Trung Quốc trong vòng một thập niên tới.
Mặc dù vi mạch 28 nanomet chậm hơn một vài thế hệ so với chất bán dẫn tân tiến ngày nay, nhưng chúng vẫn được sử dụng rộng rãi trong xe hơi, điện thoại thông minh cấp thấp hơn, thiết bị gia dụng, v.v.
Liên minh Chip 4
Hoa Kỳ cũng đang nỗ lực thuyết phục các nhà sản xuất chất bán dẫn Á Châu tham gia vào “liên minh Chip 4” của mình.
Liên minh do Hoa Kỳ dẫn đầu này có mục đích tăng cường sự hợp tác trong ngành bán dẫn giữa Hoa Kỳ và các cường quốc Đông Á như Đài Loan, Nam Hàn, và Nhật Bản để xây dựng một chuỗi cung ứng an toàn mà không có Trung Quốc.
Tháng Ba năm nay, Đài Loan và Nhật Bản đã đồng ý tham gia vào liên minh Chip 4 do Hoa Kỳ đề nghị, còn Nam Hàn đang trong quá trình cân nhắc tham gia.
Theo các báo cáo địa phương Nam Hàn dẫn lời các nguồn tin ẩn danh ở Hoa Thịnh Đốn, Hoa Kỳ đã cho Nam Hàn thời hạn để quyết định xem nước này có tham gia “liên minh Chip 4” hay không là vào ngày 31/8.
Bất chấp áp lực gia tăng từ đối tác thương mại lớn nhất là Trung Quốc, các chuyên gia và dư luận Hàn Quốc cho rằng nước này có khả năng sẽ tham gia vào liên minh vi mạch được đề nghị.
Một chuyên gia Nam Hàn nói với Business Korea trong một bản tin hôm 15/07, “Hoa Kỳ đang dẫn đầu các mảng thiết bị và nhu liệu của ngành công nghiệp này, Đài Loan dẫn đầu về xưởng sản xuất, Nhật Bản dẫn đầu về mặt thành phần và vật liệu, và Nam Hàn không thể sản xuất vi mạch nếu không có chúng.”
Trong hội nghị thượng đỉnh Hoa Kỳ–Nam Hàn gần đây, Tổng thống Biden và Tổng thống Yoon Suk-yeol đã cam kết tăng cường liên minh chất bán dẫn giữa các quốc gia sản xuất vi mạch lớn nhất thế giới để xoa dịu tình trạng thiếu hụt trên toàn cầu.
Là một phần của quan hệ đối tác kinh tế, Nam Hàn cũng chính thức tuyên bố tham gia vào Khuôn khổ Kinh tế Ấn Độ Dương-Thái Bình Dương (IPEF) do Hoa Kỳ dẫn đầu, một khuôn khổ phác thảo các ưu tiên chính của Hoa Kỳ trong việc liên kết với các đồng minh và đối tác để cạnh tranh hiệu quả hơn trước Trung Quốc cộng sản trong cuộc chạy đua nhằm dẫn đầu sự phát triển và chuẩn mực công nghệ toàn cầu.
Kế hoạch ‘Quỹ Lớn’ của Trung Quốc
Trong nhiều năm, Đảng Cộng sản Trung Quốc (ĐCSTQ) đã đầu tư rất nhiều vào việc giải quyết vấn đề gián đoạn nguồn cung chất bán dẫn.
Năm 2014, Bắc Kinh cam kết đầu tư từ 100 tỷ đến 150 tỷ USD vào các quỹ công và tư để giúp nước này vượt lên các công ty hàng đầu thế giới về công nghệ chất bán dẫn, bao gồm thiết kế, lắp ráp, và đóng gói vi mạch vào năm 2030.
Hồi tháng 09/2014, nhà cầm quyền Trung Quốc đã thành lập Quỹ Đầu tư Công nghiệp Chất bán dẫn Quốc gia của Trung Quốc, được gọi là “Quỹ Lớn”. Khoản đầu tư ban đầu là 138.7 tỷ nhân dân tệ (khoảng 22.19 tỷ USD), tập trung vào sản xuất mạch tích hợp, bao gồm thiết bị, nguyên vật liệu, niêm phong, và thử nghiệm.
Tháng 10/2019, đối mặt với các lệnh trừng phạt của Hoa Kỳ đối với các công ty công nghệ Trung Quốc, một “Quỹ Lớn” thứ hai đã được công bố, với quy mô 204.1 tỷ nhân dân tệ (tương đương 32.66 tỷ USD).
Tuy nhiên, theo cô Lưu Bội Chân (Liu Pei-chen), một nhà nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Kinh tế Đài Loan, quá trình phát triển chất bán dẫn của ĐCSTQ vẫn chậm hơn dự kiến mặc dù chính phủ tung ra những gói đầu tư lớn, đặc biệt là vào các quy trình sản xuất tân tiến hoặc hoạt động Nghiên cứu & Phát triển (R&D) độc lập.
Cô Lưu nói với The Epoch Times rằng sự phát triển chậm chạp của Trung Quốc chủ yếu là do các lệnh trừng phạt của Âu Châu và Mỹ, khiến việc mua các thiết bị chất bán dẫn quan trọng và vi mạch bán dẫn trở nên khó khăn hoặc gần như không thể.
Kế hoạch “Sản xuất tại Trung Quốc 2025” (Made in China 2025) của Bắc Kinh kêu gọi sản xuất vi mạch bán dẫn nội địa của Trung Quốc đạt 70% vào năm 2025. Tuy nhiên, nếu phát triển với tốc độ như hiện nay, thì gần như sẽ không thể đạt được mục tiêu đó, cô Lưu cho biết thêm.
Trung Quốc dựa vào việc mua chuộc tài năng về vi mạch bán dẫn từ Đài Loan
Ông Nhậm Chính Phi (Ren Zhengfei), người sáng lập đại tập đoàn công nghệ Trung Quốc Huawei, cho biết hồi tháng 09/2020 trong một bài diễn văn trước công chúng: “Trung Quốc vẫn chưa đủ khả năng sản xuất vi mạch bán dẫn tân tiến.”
Ông Nhậm cho biết ngành công nghiệp trong nước không thể sản xuất vi mạch bán dẫn tân tiến mà công ty đã thiết kế, đồng thời không thể sản xuất các sản phẩm và vi mạch bán dẫn cùng một lúc.
Ông Trương Nhữ Kinh (Zhang Rujing), người sáng lập SMIC, xưởng đúc vi mạch bán dẫn lớn nhất Trung Quốc, cho biết trong một tuyên bố hồi tháng 11/2021: “Trở ngại lớn nhất đối với Trung Quốc để đạt được khả năng tự cung tự cấp về chất bán dẫn không phải là thiếu vốn, mà là sự thiếu hụt nhân tài trong thời gian dài.”
Trong nhiều thập niên, Trung Quốc đã ứng phó với sự thiếu hụt nhân tài của mình trong các ngành công nghệ cao bằng cách mua chuộc nhân tài từ Đài Loan, thường là thông qua các phương thức bất hợp pháp.
Cục Điều tra Bộ Tư pháp Đài Loan cho biết hôm 26/05, “Việc các công ty Trung Quốc mua chuộc bất hợp pháp tài năng công nghệ cao của Đài Loan đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng cạnh tranh quốc tế của chúng tôi và gây nguy hiểm cho an ninh quốc gia của chúng tôi.”
An ninh của ngành công nghiệp vi mạch bán dẫn đã trở thành mối quan tâm hàng đầu của các nhà chức trách tại cường quốc công nghệ Đài Loan, nơi sản xuất phần lớn vi mạch bán dẫn tân tiến nhất thế giới, một phần không thể thiếu trong mọi thứ từ điện thoại di động đến phản lực cơ quân sự.
Công ty Sản xuất Chất bán dẫn Đài Loan (TSMC) là nhà sản xuất vi mạch bán dẫn theo hợp đồng lớn nhất và tân tiến nhất trên thế giới. Bản thân công ty này chịu trách nhiệm sản xuất hơn một nửa lượng chất bán dẫn trên thế giới.
Bất chấp vị trí dẫn đầu, công ty này đã phải chật vật giải quyết tình trạng chảy máu chất xám sang Trung Quốc. Theo một nghiên cứu năm 2020 do Hội đồng Các vấn đề Đại lục của Đài Loan công bố, Đài Loan đã mất khoảng 3,000 kỹ sư chất bán dẫn — chiếm một phần mười nhân tài của hòn đảo trong ngành công nghiệp vi mạch bán dẫn — cho Trung Quốc.
Những nỗ lực của Trung Quốc nhằm có được nhân tài kỹ thuật vi mạch bán dẫn chủ yếu đến từ Đài Loan đã mạnh mẽ hơn trong những năm gần đây sau khi ĐCSTQ đặt mục tiêu đạt được khả năng tự cung cấp vi mạch bán dẫn tân tiến, một mục tiêu trong chương trình kinh tế 10 năm được gọi là Made in China 2025, được “Quỹ lớn” tài trợ.
Đáp lại, Cục Điều tra Đài Loan đã mở các cuộc điều tra đối với khoảng 100 công ty Trung Quốc bị tình nghi mua chuộc trái phép các kỹ sư về chất bán dẫn và các tài năng công nghệ khác, theo một báo cáo hồi tháng Tư của Reuters, dẫn lời một quan chức chính phủ cao cấp.
Hôm 20/05, cơ quan lập pháp của Đài Loan đã thông qua các sửa đổi đối với đạo luật an ninh quốc gia và một luật kiểm soát liên hệ với Trung Quốc. Luật an ninh quốc gia sửa đổi đã hình sự hóa “tội gián điệp kinh tế”, đưa ra hình phạt lên đến 12 năm tù và phạt tiền lên tới 3.4 triệu USD đối với những người chuyển giao trái phép công nghệ cốt lõi của hòn đảo này ra bên ngoài.
Đài Loan đã cấm đầu tư của Trung Quốc vào một số phần trong chuỗi cung ứng chất bán dẫn, bao gồm cả thiết kế vi mạch bán dẫn, và yêu cầu xem xét các lĩnh vực khác như đóng gói vi mạch bán dẫn.
