Chất bán dẫn: Ưu thế then chốt của Mỹ trong cuộc chiến công nghệ cao

Tình trạng thiếu hụt chất bán dẫn toàn cầu trong thời gian đại dịch đã làm gia tăng cuộc chiến giành quyền thống trị công nghệ giữa hai nền kinh tế lớn nhất thế giới.

Embed from Getty Images

Những cú sốc về chuỗi cung ứng và căng thẳng ngày càng tăng với Trung Quốc đang buộc Chính phủ Mỹ tham gia vào cuộc chiến trợ cấp để bảo vệ vai trò lãnh đạo của Mỹ trong lĩnh vực chất bán dẫn và các công nghệ tương lai.

Các vi mạch nhỏ hơn con tem bưu chính là bộ não của các thiết bị điện tử hiện đại. Chúng được sử dụng trong nhiều sản phẩm từ điện thoại thông minh, máy vi tính cho đến xe ô-tô và các thiết bị công nghiệp. Chúng cũng là bộ phận thiết yếu trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo (AI), điện toán lượng tử, và hệ thống mạng viễn thông hiện đại như 5G.

Hoa Kỳ vẫn là quốc gia dẫn đầu trong việc thiết kế cũng như nghiên cứu và phát triển chất bán dẫn. Các công ty Mỹ kiểm soát gần phân nửa thị phần trong doanh số vi mạch trên toàn cầu. Tuy nhiên, phần lớn hoạt động sản xuất chất bán dẫn của Hoa kỳ đã chuyển sang châu Á trong những năm qua.

Ngày nay, khoảng 80% hoạt động sản xuất khuôn bán dẫn cũng như việc lắp ráp và thử nghiệm đang tập trung tại châu Á, trong đó Đài Loan đang dẫn đầu phân khúc thị trường chip cao cấp.

Ngược lại, Trung Quốc đang đứng cuối trong chuỗi giá trị chất bán dẫn. Quốc gia cộng sản này chỉ chiếm 5% thị phần trong doanh số toàn cầu, và các công ty Trung Quốc chủ yếu sản xuất chip cấp thấp. Vì vậy, nước này phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ của các nước khác. Năm 2020, Trung Quốc đã chi hơn 300 tỷ đô là để nhập khẩu chất bán dẫn, trở thành nước nhập khẩu chip lớn nhất thế giới.

Tuy nhiên, Đảng Cộng sản Trung Quốc không hài lòng với vị trí này. Chính quyền Trung Quốc đang nỗ lực hết sức bằng cách rót hàng tỷ đô la để trợ cấp cho lĩnh vực này nhằm bắt kịp các nước khác.

Bắc Kinh đang đầu tư hơn 160 tỷ đô la để xây dựng các nhà máy sản xuất chip mới hoặc mở rộng công suất trong những năm tới nhằm đạt được vị trí dẫn đầu trong lĩnh vực này. Như một phần của chiến lược công nghiệp “Made in China 2025”, chính quyền Trung Quốc đã đặt ra một mục tiêu đầy tham vọng, đó là sản xuất nội địa 80% nhu cầu chip của Trung Quốc trước năm 2030.

Tuy nhiên, theo ông Stephen Ezell, phó chủ tịch của Quỹ Đổi mới và Công nghệ Thông tin (ITIF), các công ty Trung Quốc đang phải đối mặt với một thách thức.

Trong một cuộc phỏng vấn với Đài truyền hình NTD, ông Ezell nhận định: “Rõ ràng đến thời điểm này, các công ty của Hoa Kỳ và các nước khác như Hàn Quốc và Đài Loan đã đi trước Trung Quốc một đến hai thế hệ trong lĩnh vực công nghệ chất bán dẫn.”

Ông dự đoán: “Tôi nghĩ Trung Quốc sẽ mất ít nhất 15 năm để bắt kịp vị trí của chúng ta [Hoa Kỳ] hiện nay.”

Nhìn thấy lỗ hổng này, Bắc Kinh đang ráo riết tìm cách thâu tóm các công ty phương Tây. Ngoài ra, ĐCSTQ đang thử tìm các đường tắt khác, chẳng hạn như tuyển dụng nhân tài từ nước ngoài và đánh cắp bí mật thương mại. Những hoạt động này đã diễn ra trong nhiều năm.

ĐCSTQ cũng nhắm vào Đài Loan, một quốc đảo dân chủ chỉ cách bờ biển Trung Quốc 75 dặm (120km). Đài Loan là quê hương của công ty TSMC. Đây là công ty quan trọng nhất trong lĩnh vực chất bán dẫn bởi vì vị trí dẫn đầu của họ trong việc sản xuất chip tiên tiến. Nhiều công ty Mỹ phụ thuộc vào TSMC, vì vậy họ lo lắng rằng Đài Loan có thể không bảo vệ được tài sản trí tuệ của mình.

Các nhà sản xuất chip lớn trên thế giới đang chạy đua để sản xuất những con chip nhỏ nhất có thể. Hiện tại, chỉ có TSMC của Đài Loan và công ty Samsung đặt tại Hàn quốc có thể sản xuất những con chip tiên tiến 5 nanomet, nhỏ hơn một con virus.

Theo ông Ezell, nhà máy sản xuất khuôn bán dẫn tốt nhất của Mỹ do tập đoàn Intel điều hành có thể cung cấp chip 10 nanomet, trong khi nhà sản xuất chip hàng đầu của Trung Quốc SMIC chỉ có thể cung cấp chip 14 nanomet.

Trung Quốc tuyên bố chủ quyền đối với Đài Loan và trong những tháng gần đây, ĐCSTQ đã đe dọa sẽ giành quyền kiểm soát đảo quốc này bằng vũ lực. Nếu hành động như vậy xảy ra, nó sẽ gây ra tổn thất kinh tế cho nhiều quốc gia bởi vì Đài Loan sản xuất 92% số lượng chip hiện đại nhất (nhỏ hơn 7 nanomet) trên thế giới. Nếu quân đội Trung Quốc xâm chiếm đảo quốc này, việc này sẽ gây ra những cú sốc nghiêm trọng cho chuỗi cung ứng trong nhiều ngành công nghiệp trên thế giới vốn phụ thuộc rất nhiều vào chip của Đài Loan.

Hoa Kỳ tham gia cuộc cạnh tranh trợ cấp

Theo một báo cáo của Nhà Trắng, việc mất đi quyền tiếp cận các con chip được sản xuất tại các nhà máy ở Đài Loan có thể khiến các nhà sản xuất thiết bị điện tử Hoa Kỳ tổn thất doanh thu gần 500 tỷ đô la. Báo cáo này được công bố vào tháng 6, theo sau cuộc đánh giá chuỗi cung ứng kéo dài 100 ngày do Tổng Joe Biden ra lệnh.

Ông Ezell nhận xét: “Điều đó sẽ khiến [Hoa Kỳ] mất ít nhất ba năm hoặc 350 tỷ đô la đầu tư để thay thế năng lực sản xuất bị mất đi của các nhà máy sản xuất [chip] Đài Loan.”

Washington đã nhận ra lỗ hổng này và hiện đang tìm cách khắc phục nó. Thượng viện Hoa Kỳ đã thông qua một dự luật sâu rộng vào tháng 6 trong một cuộc bỏ phiếu với tỷ lệ 68-32. Dự luật này, với tên gọi “Đạo luật cạnh tranh và đổi mới của Hoa Kỳ (USICA)”, bao gồm việc đầu tư 52 tỷ đô la để thúc đẩy các sáng kiến nghiên cứu, thiết kế và sản xuất chất bán dẫn tại Hoa Kỳ.

Hạ viện Hoa Kỳ hiện đang thảo luận về một dự luật tương tự do Đảng Dân chủ soạn thảo. Một số thành viên Đảng Cộng hòa tại Hạ viện đã phản đối dự luật này vì đã giảm bớt các điều khoản trong dự luật của Thượng viện liên quan đến nhân quyền và Đài Loan. Không rõ khi nào dự luật này sẽ đưa ra Hạ viện để thông qua.

Các chuyên gia trong ngành cho rằng sự hỗ trợ của Chính phủ Hoa Kỳ là rất quan trọng để các nhà sản xuất chip của Mỹ duy trì khả năng cạnh tranh. Về bản chất, lĩnh vực này cần nhiều vốn và nhiều công ty cần phải chi đến 20% doanh thu của họ cho việc nghiên cứu và phát triển.

Hôm 13/7, Bộ trưởng Thương mại Mỹ Gina Raimondo cho biết, việc thiếu sản xuất chất bán dẫn trong nước là một “nguy cơ an ninh quốc gia” đối với Hoa Kỳ.

Trong chuyến thăm nhà máy Micron Technology vào tháng 5, bà Raimondo nhìn nhận, việc tăng cường tài trợ 52 tỷ đô la được đề xuất trong dự luật của Thượng viện sẽ thúc đẩy tư nhân đầu tư vào lĩnh vực này. Chính sách này có thể mang lại thêm 150 tỷ đô la đầu tư tư nhân và giúp tạo ra 7 đến 10 nhà máy chế tạo mới tại Hoa Kỳ.

Một số nhà sản xuất chip đã công bố các kế hoạch mở rộng đầy tham vọng tại Hoa Kỳ. Hồi tháng 3, Intel thông báo rằng tập đoàn này sẽ đầu tư 20 tỷ đô la để xây dựng hai cơ sở sản xuất mới ở Arizona. Samsung dự định chi 17 tỷ đô la xây dựng một nhà máy mới ở Austin để sản xuất chip 5 nanomet. Trong khi đó, TSMC đã bắt đầu xây dựng một nhà máy trị giá 12 tỷ đô la tại Arizona và dự định xây dựng thêm năm nhà máy nữa.

TSMC hiện đang tận hưởng quyền định giá của mình trong bối cảnh thiếu hụt chip trên toàn cầu. Hãng này đã thông báo tăng giá 20%. Theo một báo cáo của Fitch Ratings, tình trạng thiếu hụt nguồn cung đã làm tăng vị thế thương lượng của nhiều nhà sản xuất khuôn bán dẫn.

Fitch dự đoán các công ty hưởng lợi từ khoản tài trợ 52 tỷ đô la được đề xuất trong dự luật sẽ là các công ty lớn, bao gồm Intel, Samsung, và TSMC. Các công ty hưởng lợi khác sẽ là các nhà sản xuất thiết bị vốn (thiết bị sản xuất), chẳng hạn như công ty KLA và công ty ASML Holdings chuyên sản xuất các thiết bị được sử dụng trong sản xuất chất bán dẫn tiên tiến.

Đại dịch đã làm tăng nhu cầu về các sản phẩm điện tử tiêu dùng, dẫn đến tình trạng thiếu hụt chip trong năm nay. Ngành ô-tô bị ảnh hưởng đặc biệt nặng nề từ cú sốc nguồn cung.

Ngoài các công ty khổng lồ trong nước như Intel, Nvidia, và Qualcomm, một làn sóng mới các doanh khởi nghiệp trong ngành chất bán dẫn đang tham gia vào cuộc cạnh tranh để hưởng lợi từ nhu cầu lớn trên toàn cầu. Các công ty này đã âm thầm tích lũy “khoản tiền lớn” đầu tư mạo hiểm để vượt qua các ‘gã khổng lồ’ chất bán dẫn trong việc thiết kế các con chip thế hệ tiếp theo.

Theo nhà cung cấp dữ liệu thị trường tư nhân Pitchbook, các nhà đầu tư mạo hiểm, vốn thường tránh xa chất bán dẫn, đã đầu tư một mức kỷ lục 2,64 tỷ đô la vào lĩnh vực này trong quý 1 của năm nay. Mặc dù các công ty Mỹ đã huy động được những khoản tiền lớn, nhưng 70% số tiền này được đầu tư vào các công ty khởi nghiệp của Trung Quốc, giống như các năm trước.

Các công ty khởi nghiệp của Hoa Kỳ SambaNova Systems và Groq đã tham gia vào cuộc đua chip trí tuệ nhân tạo và đã thu hút được nguồn vốn đầu tư mạo hiểm lớn nhất trong năm nay.

Gia Huy (Theo The Epoch Times)

Xem thêm: