Mỹ nỗ lực giành 'ngôi vương' trong tham vọng bá chủ ngành công nghiệp chip nhớ

Sau 2 năm, Mỹ đã thực sự tin chất bán dẫn là trung tâm của nền kinh tế hiện đại, giống hệt như dầu mỏ, theo WSJ. Thời đại số hóa giúp nó xuất hiện ở khắp mọi nơi, từ thiết bị điện đến đồ gia dụng. 

Tuy nhiên, khủng hoảng chuỗi cung ứng khiến chip thiếu hụt trầm trọng. Theo công ty tư vấn AlixPartners, các nhà sản xuất ô tô đã mất khoảng 210 tỷ USD doanh thu vào năm ngoái vì không đủ chip. Cuộc chạy đua với Trung Quốc càng làm Mỹ dấy lên lo ngại, rằng đại lục có thể thống trị các lĩnh vực chip quan trọng.

Vì lẽ đó, chính phủ và loạt các công ty Mỹ đang rót hàng tỷ USD nhằm củng cố lĩnh vực sản xuất nội địa và bảo vệ nguồn cung chip. Kể từ năm 2020, các công ty bán dẫn đã đề xuất hơn 40 dự án trị giá gần 200 tỷ USD trên khắp cả nước. Chúng được kỳ vọng sẽ có thể tạo ra 40.000 việc làm, theo Hiệp hội Công nghiệp Bán dẫn.

 “Vị thế của các nhà máy sản xuất chip trong 5 thập kỷ tới sẽ trở nên vô cùng quan trọng”, Giám đốc điều hành Pat Gelsinger cho biết hồi tháng 10. 

Trước đây, khi dầu mỏ trở thành trụ cột của các nền kinh tế công nghiệp vào những năm 1900, Mỹ được coi là một trong những nhà sản xuất lớn nhất thế giới. Công cuộc đảm bảo nguồn cung cho chất bán dẫn khá phức tạp bởi chúng có nhiều loại, biến động giá không ngừng và phụ thuộc phần lớn vào chuỗi cung ứng toàn cầu. Với quy mô kinh tế, Mỹ không thể tự sản xuất toàn bộ. 

“Không có nhà sản xuất hàng đầu nào tại Mỹ. Chúng tôi muốn đưa Mỹ trở thành quốc gia dẫn đầu thế giới về sản xuất và tạo ra động lực tự duy trì trong tương lai. Không còn nghi ngờ gì nữa, đây là một trong các mục tiêu rất tham vọng”, Mike Schmidt, người đứng đầu văn phòng Bộ Thương mại cho biết. 

Tình trạng thiếu hụt chip nhớ đã gây ra nhiều tổn hại. Theo Jim Farley, Giám đốc điều hành Ford Motor, các công nhân Bắc Mỹ chỉ có thể làm việc 3 ngày/tuần kể từ đầu năm. Việc không có đủ các con chip cần thiết cho động cơ gạt nước kính chắn gió trong bán tải F-150 đã khiến 40.000 chiếc xe không đạt mục tiêu sản xuất.

Cho đến năm 2014, mỗi chiếc máy điều trị chứng ngưng thở khi ngủ do ResMed có trụ sở tại San Diego sản xuất chỉ chứa 1 con chip duy nhất để xử lý áp suất và độ ẩm không khí. Sau đó, hãng này bắt đầu đưa chip di động vào thiết bị để gửi báo cáo tới người dùng thông qua điện thoại di động. Tần suất sử dụng tăng từ 50% lên khoảng 87%, qua đó giảm tỷ lệ tử đối với những người mắc chứng ngưng thở khi ngủ. Một con chip nhỏ bé đã có thể cứu sống rất nhiều người. 

Tuy nhiên, tình trạng thiếu chip khiến hoạt động tại ResMed gián đoạn, trong khi nhu cầu về máy móc lại tăng lên. Bệnh nhân theo đó phải đối mặt với sự chờ đợi kéo dài hàng tháng trời.

“Tôi đã yêu cầu nhiều chip hơn và làm ơn ưu tiên cho chúng tôi. Đây là sự cấp bách giữa sự sống và cái chết”, Giám đốc điều hành Mick Farrell nói, đồng thời cho biết đã kêu gọi các nhà cung cấp lâu năm ưu tiên kỳ hợp đồng với mình. ResMed sau đó buộc phải thiết kế lại máy móc, thay thế những con chip đang thiếu hụt bằng loại chất bán dẫn sẵn có hơn và tìm kiếm nguồn cung mới. 

Dù tình trạng gián đoạn chuỗi cung ứng đã phần nào hạ nhiệt, song ông Farrell vẫn lo sợ nguồn cung chip có thể một lần nữa bị tắc nghẽn. Hồi tháng 5, ông nằm trong số các CEO công nghệ y tế xin hỗ trợ từ Bộ trưởng Thương mại Gina Raimondo. Bà Raimondo sau đó đã đề xuất các cơ quan liên bang chỉ định thiết bị y tế là sản phẩm thiết yếu, đồng thời hỗ trợ kết nối người mua trực tiếp với nhà sản xuất mà không cần thông qua hệ thống phân phối. Đây được coi là một trong những động lực giúp Đạo luật Khoa học và Chip nhớ được thông qua. 

Ngay sau đó, Intel, tập đoàn vốn nổi tiếng với những con chip có thể thực hiện hầu hết các chức năng tính toán cơ bản của chiếc máy tính, đã khởi công dự án trị giá 20 tỷ USD tại Ohio. Phát biểu tại một sự kiện của Nhà Trắng, Giám đốc điều hành Intel - ông Patrick Gelsinger - cho biết nhà máy này sẽ giúp đáp ứng nhiều nhu cầu, trong đó có giảm sức ép chuỗi cung ứng toàn cầu, tăng cường an ninh quốc gia Mỹ trong khi mang lại thêm việc làm trong lĩnh vực công nghệ cho khu vực.

Được biết, các nhà khoa học và kỹ sư người Mỹ đã phát minh và thương mại hóa chất bán dẫn từ những năm 1940. Ngày nay các công ty Mỹ vẫn thống trị những mắt xích sinh lời nhất trong chuỗi cung ứng, chẳng hạn như thiết bị thiết kế chip, công cụ phần mềm và những cỗ máy trị giá hàng triệu USD.  

Tuy nhiên, theo Boston Consulting Group và SIA, thị phần Mỹ trong sản xuất chip toàn cầu đã giảm từ 37% năm 1990 xuống còn 12% vào năm 2020. Trong khi đó, thị phần của Trung Quốc đại lục tăng từ khoảng 0 lên khoảng 15%. Đài Loan và Hàn Quốc mỗi nước chiếm hơn 20%, trong đó, nổi bật nhất là TSMC. Nhà sản xuất chip theo hợp đồng lớn nhất thế giới này đang chuẩn bị đầu tư vào nhà máy trị giá hàng tỷ USD ở Arizona. Quy mô khoản đầu tư dự kiến rơi vào khoảng 12 tỷ USD.

Động thái trên diễn ra sau khi Mỹ đồng ý cung cấp cho các nhà sản xuất chất bán dẫn khoản tài trợ béo bở nhằm đưa ngành công nghiệp sản xuất tiên tiến này trở lại đất Mỹ. Cơ sở mới của TSMC sẽ sản xuất loại chip 3 nanomet, nhỏ và nhanh nhạy nhất hiện nay.

Chia sẻ với WSJ, TSMC cho biết công suất nhà máy mới sẽ tương đương nhà máy tiền thân tại Arizona. Ban lãnh đạo đang cân nhắc bổ sung thêm dung lượng chip tiên tiến xong chưa đưa ra quyết định cuối cùng.

Theo các chuyên gia, việc rót vốn xây dựng một nhà máy mới cho thấy sự lạc quan trong dài hạn của nhà sản xuất chip nhớ trong bối cảnh thị trường biến động. Được biết, nhu cầu đối với một số con chip đã giảm sau 2 năm tăng trưởng kỷ lục. Nhiều công ty chip, bao gồm cả TSMC, đã buộc phải cắt giảm các kế hoạch chi tiêu ngắn hạn để đối phó với suy thoái.

Việc dây chuyền sản xuất chip tập trung quá dày tại 3 điểm nóng Trung Quốc, Đài Loan và Hàn Quốc đã khiến Mỹ lo lắng. 

“Chúng ta phải tìm ra cách thông qua mọi đòn bẩy để thúc đẩy các công ty phát triển lớn mạnh hơn. Tôi cần Intel suy nghĩ về việc biến cơ sở trị giá 20 tỷ USD ở Ohio thành một nhà máy trị giá 100 tỷ USD”, Bộ trưởng Thương mại Gina Raimondo nói. 

Tham vọng đó đến vào đúng thời điểm nhạy cảm nhất đối với các nhà sản xuất chip, trong bối cảnh nhu cầu giảm mạnh. Để khắc phục vấn đề, bà Raimondo đã tiếp cận các nhà đầu tư cơ sở hạ tầng tư nhân tham gia vào các dự án chip. Tháng 11 năm ngoái, bà cũng đệ trình ý tưởng với 700 nhà quản lý tiền tệ tại một hội nghị đầu tư ở Singapore do Ngân hàng Barclays tổ chức.

“Chúng ta cần những khách hàng lớn kỷ cam kết đầu ra. Điều này sẽ giúp giảm thiểu rủi ro cho các giao dịch”, bà Raimondo nói. 

Nỗ lực này dường như đã được đền đáp vào tháng 12, sau khi TSMC tuyên bố tăng khoản đầu tư lên 40 tỷ USD cho một nhà máy bán dẫn tiên tiến phía bắc Phoenix. Buổi lễ hôm đó có sự tham dự của Tổng thống Mỹ Joe Biden và các quan chức chính quyền hàng đầu, trong đó có cả bà Raimondo, Giám đốc điều hành Apple Tim Cook và Giám đốc Advanced Micro Devices. 

“Việc xây dựng các nhà máy rõ ràng rất khó khăn. Sự kiện hôm nay cho thấy TSMC sẽ trở thành đối tác cơ bản trong mục tiêu phục hồi chuỗi cung ứng của mọi công ty”, Giám đốc điều hành Nvidia Jensen Huang nói.

Năm ngoái, nước Mỹ đã phân bổ khoảng 39 tỷ USD tài trợ cho các nhà sản xuất chip, đồng thời cắt giảm thuế tô đối với một số thiết bị liên quan. Châu Âu cũng đưa ra nhiều biện pháp khuyến khích nhằm tăng gấp đôi tỷ trọng sản xuất toàn cầu lên 20% vào năm 2030.

Theo các chuyên gia, việc chính phủ Mỹ và châu Âu tăng cường trợ cấp cho các nhà sản xuất chip cho thấy sự công nhận của giới chức, rằng chất bán dẫn không chỉ quan trọng đối với an ninh quốc gia, hệ thống vũ khí tiên tiến, mà còn đối với cả cuộc sống hàng ngày.

Bất chấp sự ảm đạm của toàn ngành trong ngắn hạn, các Giám đốc điều hành vẫn kỳ vọng doanh thu toàn cầu sẽ tăng gấp đôi lên hơn 1 nghìn tỷ USD/năm trong thập kỷ tới, qua đó tạo cơ sở cho các khoản đầu tư khổng lồ. Ngân sách chi tiêu cũng đang được thúc đẩy bởi nhiều biện pháp khuyến khích xây dựng nhà máy ở Mỹ và Châu Âu, với hy vọng chuyển trọng tâm toàn ngành ra khỏi Châu Á.

Được biết để sản xuất chip, các nhà máy mới sẽ tiêu tốn hàng tỷ USD. Ngoài khoản đầu tư cho cơ sở hạ tầng và máy móc, các tập đoàn công nghệ phải rót rất nhiều tiền phục vụ quá trình xử lý chip phức tạp, chẳng hạn như tách chip từ tấm bán dẫn (wafer), tức fabricate. Đó cũng là lý do vì sao các nhà máy bán dẫn thường được gọi là “fab”.

Theo: WSJ, Reuters, Bloomberg