Đổ rất nhiều tiền vào chip bán dẫn tiên tiến: Mỹ lo sợ nếu xảy ra 1 điều với Trung Quốc

Mỹ đổ tiền vào ngành chip

Tháng 9/2022, trên khu đất gần Columbus,  Ohio, gã khổng lồ sản xuất chip Intel cam kết đầu tư ít nhất 20 tỷ USD để xây dựng hai nhà máy bán dẫn mới.

Một tháng sau, hãng Micron Technology chọn một địa điểm sản xuất mới gần Syracuse, NY và dự kiến ​​sẽ chi 20 tỷ USD vào cuối thập kỷ này nhưng mức đầu tư cuối cùng có lẽ gấp năm lần con số đó.

Những cam kết này là một phần trong kế hoạch của Mỹ nhằm tăng cường đáng kể việc sản xuất chip trong 18 tháng qua, ở quy mô tương đương với các khoản đầu tư thời Chiến tranh Lạnh trong cuộc đua vũ trụ.

Khoản đầu tư này sẽ ảnh hưởng đến vai trò lãnh đạo công nghệ toàn cầu và địa chính trị bởi Mỹ muốn ngăn chặn Trung Quốc trở thành một cường quốc tiên tiến trong lĩnh vực sản xuất chip.

Ngày nay, chip- xương sống của kỷ nguyên công nghệ, là một phần thiết yếu của cuộc sống hiện đại, thậm chí vượt ra ngoài những sáng tạo của ngành công nghệ, từ thiết bị quân sự, ô tô đến đồ dùng nhà bếp và đồ chơi.

Theo Hiệp hội Công nghiệp Bán dẫn Mỹ, hơn 35 công ty trên toàn nước Mỹ đã cam kết đầu tư tổng cộng gần 200 tỷ USD cho các dự án sản xuất liên quan đến chip kể từ mùa xuân năm 2020.

Số tiền này sẽ được đầu tư dàn trải 16 bang, bao gồm Texas, Arizona và New York, để xây dựng 23 nhà máy sản xuất chip mới, mở rộng 9 nhà máy hiện có và đầu tư vào các công ty cung cấp thiết bị và vật liệu trong ngành.

Các khoản đầu tư là một phần của chính sách công nghiệp do chính quyền Tổng thống Joe Biden thúc đẩy. Chính sách này sẽ cung cấp ít nhất 76 tỷ USD để khuyến khích sản xuất chip trong nước. 

Daniel Armbrust, cựu Giám đốc điều hành của Sematech, một tập đoàn chip hiện không còn tồn tại được thành lập vào năm 1987, cho biết: "Tôi chưa bao giờ thấy khoản đầu tư nào lớn như vậy". 

Tổng thống Biden đã đặt một phần quan trọng trong chương trình nghị sự kinh tế của mình vào việc kích thích sản xuất chip của Mỹ, nhưng lý do của ông để làm như vậy vượt xa lợi ích kinh tế. 

Nhiều loại chip tiên tiến trên thế giới hiện được sản xuất tại Đài Loan, Trung Quốc. Điều đó làm dấy lên lo ngại rằng, trong trường hợp xảy ra xung đột, chuỗi cung ứng chất bán dẫn có thể bị gián đoạn và Mỹ sẽ gặp bất lợi về công nghệ.

Đội ngũ lãnh đạo cấp cao ngành chip của Mỹ cho biết, nỗ lực này có thể khắc phục một số sự mất cân bằng trong chuỗi cung ứng, nhưng chỉ ở một mức độ nhất định.

Các nhà máy sản xuất chip mới sẽ mất nhiều năm để xây dựng và có thể không cung cấp được công nghệ sản xuất tiên tiến nhất của ngành khi mới bắt đầu hoạt động.

Các công ty cũng có thể trì hoãn hoặc hủy bỏ các dự án nếu họ không được Nhà Trắng cấp đủ trợ cấp. 

Sự thiếu hụt nghiêm trọng những kỹ năng như vậy có thể cắt giảm đầu tư vì các quy trình sản xuất phức tạp đòi hỏi nhiều kỹ sư hơn nhiều so với sinh viên tốt nghiệp từ các trường cao đẳng và đại học Mỹ.

Chris Miller, Phó giáo sư lịch sử quốc tế tại Trường Luật và Ngoại giao Fletcher thuộc Đại học Tufts, đồng thời là tác giả của một cuốn sách về cạnh tranh trong lĩnh vực chip cho biết:

"Đầu tư số tiền lớn vào công nghệ sản xuất chip không phải vì Mỹ muốn hiện thực hóa mục tiêu tự cung tự cấp".

Giới chức Nhà Trắng cho rằng, việc đầu tư vào sản xuất chip sẽ giúp giảm đáng kể tỷ lệ chip phải mua từ nước ngoài, từ đó cải thiện an ninh kinh tế của Mỹ. 

Tại sự kiện của TSMC vào tháng 12, Tổng thống Biden cũng nhấn mạnh tác động tiềm ẩn của những khoản đầu tư đó đối với các công ty công nghệ như Apple, vốn dựa vào TSMC cho nhu cầu chip. 

Trong nhiều thập kỷ bắt đầu từ cuối những năm 1950, các công ty Mỹ đã dẫn đầu về sản xuất chip.

Nhưng thị phần sản xuất chip toàn cầu của các công ty Mỹ đã giảm dần từ khoảng 37% năm 1990 xuống còn khoảng 12% hiện nay, do các nước châu Á đưa ra các khuyến khích sản xuất chip.

Ngày nay, Đài Loan sản xuất khoảng 22% tổng sản lượng chip toàn cầu, trong đó chip tiên tiến chiếm hơn 90%.

Các khoản đầu tư mới sẽ cải thiện vị thế của Mỹ. Theo một nghiên cứu của Tập đoàn Tư vấn Boston năm 2020, khoản đầu tư 50 tỷ USD có thể thúc đẩy các công ty chi tiêu nhiều hơn để tăng tỷ lệ sản xuất chip toàn cầu của Mỹ lên 14% vào năm 2030. 

John Neuffer, CEO Hiệp hội Công nghiệp bán dẫn Mỹ, cho biết: “Đây thực sự là lần đầu tiên chúng tôi tham gia vào cuộc chơi sau nhiều thập kỷ".

Ông cũng cho biết, ước tính 14% có thể là thận trọng vì Quốc hội đã phê duyệt khoản trợ cấp 76 tỷ đô la theo Đạo luật Khoa học và Chips.

Khó xóa bỏ sự phụ phục vào chip Đài Loan

Tuy nhiên, tăng cường đầu tư khó có thể loại bỏ sự phụ thuộc của Mỹ vào những con chip tiên tiến nhất do Đài Loan sản xuất.

Intel từ lâu đã dẫn đầu trong cuộc đua thu nhỏ kích thước bóng bán dẫn, cho phép càng nhiều bóng bán dẫn được lắp vào một con chip.

Tốc độ thu nhỏ thường được mô tả bằng nanomet hoặc một phần tỷ mét, con số càng nhỏ càng cho thấy kỹ thuật sản xuất tiên tiến hơn.

Trong những năm gần đây, TSMC đã vượt lên dẫn trước trong những năm gần đây.

Nhưng nhà máy Phoenix của TSMC có thể không có trong tay công nghệ sản xuất tiên tiến nhất. 

TSMC ban đầu thông báo, họ sẽ sản xuất chip công nghệ 5 nanomet tại nhà máy Phoenix, sau đó vào tháng 12 năm ngoái họ cho biết sẽ sản xuất chip công nghệ 4 nanomet vào năm 2024 và xây dựng một nhà máy thứ hai để bắt đầu sản xuất chip công nghệ 3 nanomet vào năm 2026. 

Ngược lại, nhà máy của TSMC tại Đài Loan đã bắt đầu sản xuất chip công nghệ 3 nanomet vào cuối năm 2022. 

Handel Jones, Giám đốc điều hành của International Business Strategies, cho biết nhà máy ở Đài Loan có thể bắt đầu cung cấp chip công nghệ 2 nanomet cho Apple vào năm 2025.

TSMC và Apple từ chối bình luận vấn đề này.

Không rõ liệu các nhà sản xuất chip khác có mang công nghệ tiên tiến hơn đến cơ sở mới của họ hay không.

Samsung Electronics có kế hoạch đầu tư 17 tỷ USD vào một nhà máy mới ở Texas , nhưng chưa tiết lộ công nghệ sản xuất. 

Intel đang sản xuất chip với công nghệ 7 nanomet, mặc dù Intel cho biết các nhà máy của họ tại Mỹ sẽ bắt đầu sản xuất chip công nghệ 3 nanomet vào năm 2024, thậm chí nâng cấp các sản phẩm tiên tiến hơn ngay sau đó.

Đầu tư bùng nổ có thể sẽ làm giảm nhưng không xóa bỏ hoàn toàn sự phụ thuộc của Mỹ vào châu Á đối với các loại chip khác.

Các nhà máy nội địa của Mỹ chỉ sản xuất khoảng 4% sản lượng chip nhớ toàn cầu, vốn cần thiết để lưu trữ dữ liệu trong máy tính, điện thoại thông minh và các thiết bị tiêu dùng khác.

Nhưng những loại chip có công nghệ càng cũ, càng đơn giản vẫn có khả năng thiếu hụt.

Trong hai năm qua, các loại chip này đã thiếu hụt nghiêm trọng đến mức các nhà sản xuất ô tô Mỹ phải đóng cửa các nhà máy để sản xuất bán thành phẩm. 

Mặc dù TSMC là nhà sản xuất chính của một số chip này nhưng họ đang tập trung đầu tư mới vào việc sản xuất chip tiên tiến có lợi nhuận cao hơn.

Michael Hurlston, Giám đốc điều hành của Synaptics, một nhà thiết kế chip ở Thung lũng Silicon phụ thuộc nhiều vào các nhà máy của TSMC ở Đài Loan, cho biết:

"Chúng tôi vẫn có sự phụ thuộc và khoản đầu tư mới không thay đổi sự phụ thuộc đó".

Theo Hiệp hội Công nghiệp Bán dẫn Mỹ, sự bùng nổ đầu tư sản xuất chip dự kiến ​​sẽ tạo ra 40.000 việc làm mới tại Mỹ. Điều đó sẽ tạo thêm khoảng 277.000 việc làm trong ngành công nghiệp bán dẫn Mỹ.

Nhưng sẽ không dễ dàng để lấp đầy nhiều vị trí lành nghề như vậy.

Các nhà máy sản xuất chip thường yêu cầu kỹ thuật viên vận hành máy móc của nhà máy, cũng như các nhà khoa học trong các lĩnh vực như kỹ thuật điện và hóa học.

Sự thiếu hụt nhân tài là một trong những thách thức khó khăn nhất của ngành.

Intel có kế hoạch đầu tư 100 triệu USD để thúc đẩy đào tạo và nghiên cứu tại các trường đại học, cao đẳng cộng đồng và các cơ sở đào tạo kỹ thuật khác. 

Đại học Purdue, nơi đã xây dựng một phòng thí nghiệm bán dẫn mới, đặt mục tiêu đào tạo 1.000 kỹ sư mỗi năm, đã thu hút nhà sản xuất chip SkyWater Technology xây dựng một nhà máy sản xuất trị giá 1,8 tỷ USD gần khuôn viên trường.

Tuy nhiên, đào tạo nhân lực không phải là câu trả lời khi các công ty sản xuất chip cạnh tranh với các ngành công nghiệp khác đang rất cần công nhân.

"Chúng ta sẽ phải xây dựng một nền kinh tế bán dẫn thu hút nhiều người khi họ có rất nhiều lựa chọn khác", Mitch Daniels, cựu Hiệu trưởng Purdue cho biết tại một sự kiện vào tháng 9 năm ngoái.

Bởi vì đào tạo có thể mất nhiều năm mới có kết quả nên các nhà điều hành ngành bán dẫn muốn chính phủ Mỹ tạo điều kiện dễ dàng hơn cho những người lao động nước ngoài có trình độ học vấn cao xin thị thực làm việc tại Mỹ hoặc ở lại Mỹ sau khi tốt nghiệp. 

Bộ trưởng Thương mại Gina Raimondo cũng cho biết: "Thu hút nhân tài công nghệ giỏi nhất thế giới là một lợi thế mà nước Mỹ có thể bị tuột mất. Chúng tôi sẽ không để điều đó xảy ra".

Theo The New York Times