‘Cú sốc’ chất bán dẫn và tương lai mơ hồ ngành sản xuất chip ở Trung Quốc

Những nỗ lực của Bắc Kinh trong việc giảm tiêu thụ năng lượng và phát thải carbon, cùng với giá than tăng, đang khiến tình trạng thiếu điện xảy ra ở nhiều trung tâm công nghiệp và sản xuất trên khắp nước này. Một trong những lĩnh vực chịu gián đoạn trong khủng hoảng thiếu điện ở Trung Quốc là ngành công nghiệp bán dẫn.

Tham vọng của Trung Quốc

Trung Quốc vốn đã đang vật lộn để đạt được mục tiêu tự chủ trong công nghệ sản xuất chất bán dẫn từ khi thương chiến giữa Mỹ và nước này nổ ra. Việc thiếu hụt điện càng tạo thêm sức ép lên ngành công nghiệp chế tạo của Trung Quốc.

Bất kỳ sự gián đoạn nào trong việc cung cấp chất bán dẫn có thể khiến nhiều ngành công nghiệp, không chỉ ở Trung Quốc mà trên toàn thế giới, rơi vào tình trạng đình trệ. Điều này một phần do nguồn cung cấp chip không thể dễ dàng tăng hoặc giảm. Thay đổi dây chuyền sản xuất là một quá trình mất nhiều thời gian và vô cùng tốn kém.

Cũng cần phải nói thêm rằng chất bán dẫn (thường bao gồm silic), có tính chất dẫn điện hoặc không dẫn điện khi gặp điều kiện phù hợp, có thể sử dụng để chuyển đổi hoặc khuếch đại tín hiệu điện, tạo thành mạch tích hợp, chip nhớ và bộ vi xử lý. Có thể nói chất bán dẫn chính là “xương sống” của nhiều thiết bị điện tử hiện đại.

Khi thương chiến Mỹ - Trung trở nên căng thẳng, nhiều công ty công nghệ Trung Quốc, bao gồm tập đoàn “đầu tàu” Huawei, trở thành đối tượng của các biện pháp hạn chế.

Tháng 9/2020, Mỹ ban hành các hạn chế xuất khẩu đối với Công ty sản xuất chất bán dẫn quốc tế Trung Quốc (SMIC) – nhà sản xuất chip lớn nhất Trung Quốc. SMIC và 10 công ty con sau đó bị đưa vào “danh sách đen” của Bộ thương mại Mỹ, với cáo buộc công ty cung cấp công nghệ cho quân đội Trung Quốc, điều SMIC luôn phủ nhận.

Thương chiến cũng áp đặt các hạn chế lên nguồn nguyên liệu sản xuất chất bán dẫn, khiến cho giá nguyên liệu tăng cao.

Điểm mấu chốt là trong khi có năng lực sản xuất, các nhà sản xuất chip Trung Quốc như SMIC vẫn phải sử dụng công nghệ nước ngoài, đặc biệt là của Mỹ. Với những ảnh hưởng nặng nề từ thương chiến, Bắc Kinh cũng nhận ra càng sớm tự chủ trong việc sản xuất chip chừng nào thì tốt chừng ấy. Kết quả, nước này có những kế hoạch mở rộng sản xuất táo bạo bất chấp đại dịch COVID-19. Điều này thấy rõ qua báo cáo tăng trưởng của SMIC trong nửa đầu năm 2021.

Nhưng dù SMIC có thể là “nhà sản xuất chip công nghệ tiên tiến nhất” Trung Quốc, công ty này vẫn đang “dậm chân tại chỗ” trong chuỗi giá trị khi quy trình sản xuất chip họ sử dụng được cho là đi sau đến 3 thế hệ so với các công ty tốt nhất trong ngành chế tạo chip và chất bán dẫn.

Theo các báo cáo, khoảng một nửa số thiết bị của SMIC đều mua từ Mỹ. Khi SMIC bị đưa vào danh sách đen, họ không thể mua thêm các thiết bị từ châu Âu và Nhật Bản, bởi các công nghệ cần thiết để tạo ra các máy móc này đều gắn liền với công nghệ của Mỹ.

Bên cạnh đó, tham vọng về chất bán dẫn cũng tạo ra một cuộc đua căng thẳng của các nhà sản xuất nội địa Trung Quốc. Theo China Economic Weekly, khoảng 13.000 công ty nước này đã chuyển sang các ngành kinh doanh liên quan đến chip chỉ trong 10 tháng đầu năm 2020. Mặc dù không phải công ty nào cũng có thể thành công, Bắc Kinh tin rằng một số ít sẽ làm nên đột phá.

Tuy nhiên, một số dự án chip trị giá hàng tỷ USD sụp đổ đã khiến nước này nhận ra vấn đề khi tài nguyên bị lãng phí bởi “những công ty không đủ kiến thức về phát triển mạch tích hợp, nhưng lao vào các dự án một cách mù quáng”. Những thất bại này càng làm tăng áp lực lên chuỗi cung ứng trong nước tại Trung Quốc.

Trong khi đó đại dịch COVID-19 gây ra tình trạng thiếu hụt chip toàn cầu. Vì doanh số sụt giảm trong 3 tháng đầu năm 2020, các nhà sản xuất cắt giảm đáng kể quy mô kinh doanh và đơn đặt hàng. Khi nhu cầu phục hồi quá mạnh mẽ vào nửa cuối năm, họ không chuẩn bị kịp cho các đơn hàng mới.

Sẽ mất thời gian phục hồi

Cơ quan công nghiệp Trung Quốc mới đây cảnh báo, cuộc khủng hoảng chất bán dẫn của nước này vẫn còn nghiêm trọng và có thể kéo dài. Ngoài ra, chuỗi cung ứng chất bán dẫn trên toàn thế giới cũng được cho là sẽ mất một thời gian để phục hồi.

Ngành sản xuất ô tô là một trong những ngành bị ảnh hưởng nặng nhất. Cơ quan giám sát thị trường Trung Quốc phạt ba nhà phân phối chip ô tô tổng cộng 2,5 triệu nhân dân tệ (387.880 USD) vì "đầu cơ" sản phẩm để cố tình tăng giá, làm trầm trọng thêm tình trạng thiếu chip của ngành.

“Tình trạng thiếu chip dự kiến sẽ tiếp tục kéo dài trong quý 2 đến quý 3 năm tài chính 2022 và nguồn cung sẽ cải thiện từ từ", các chuyên gia từ Emkay Global viết.

Trong ba thập kỷ qua, ngành công nghiệp bán dẫn ngày càng toàn cầu hóa. Các chuỗi cung ứng sản phẩm bán dẫn trải rộng khắp thế giới. Mỹ và châu Âu chủ yếu đóng vai trò thiết kế, trong khi các nhà thầu ở Đông Á là trung tâm sản xuất.

Cơn sốt chip có thể thay đổi cơ cấu này khi các nền kinh tế trên thế giới tìm cách đảm bảo nguồn cung cho thị trường của mình. 

Theo kế hoạch của chính quyền Tổng thống Mỹ Joe Biden, một khoản trợ cấp 50 tỷ USD sẽ được chi để hỗ trợ việc nghiên cứu và sản xuất chip trong nước. Đáp lại, vào đầu tháng 5, Intel cho biết họ sẽ đầu tư 3,5 tỷ USD để cải tạo các cơ sở sản xuất chip ở New Mexico, 20 tỷ USD để xây dựng hai nhà máy mới ở Arizona.

Các nhà hoạch định chính sách châu Âu cũng đề ra sáng kiến tương tự, để mạch tích hợp do châu Âu sản xuất tăng gấp đôi thị phần toàn cầu trong thập kỷ tới.

Các nhà chức trách Trung Quốc thì sử dụng chính sách hỗ trợ để thu hút những công ty bán dẫn hàng đầu như TSMC và Samsung xây dựng nhà máy ở Trung Quốc. Bắc Kinh đồng thời tiếp tục thúc đẩy các nhà sản xuất chip trong nước, mở rộng dây chuyền sản xuất và công nghệ chip.

Theo Nikkei Asia, kể từ tháng 5/2020, một nhóm các công ty Trung Quốc đã tiến hành xây dựng dây chuyền sản xuất chip 28 nanomet không sử dụng công nghệ của Mỹ. Cơ sở này được cho là bắt đầu hoạt động trong năm 2021.

Nhưng Trung Quốc vẫn sẽ phải đối mặt với thách thức phát triển chip công nghệ cao. Morris Chang, người sáng lập và là cựu chủ tịch của TSMC, cho biết sẽ mất ít nhất 5 năm để nước này có thể cạnh tranh trong lĩnh vực sản xuất chip tiên tiến.

Bên cạnh đó, các chuyên gia cảnh báo rằng việc theo đuổi nguồn cung cấp chip hoàn toàn độc lập là không thực tế. Chuyên gia Jimmy Goodrich thuộc Hiệp hội Công nghiệp Bán dẫn cho biết, ngành công nghiệp này phức tạp và toàn cầu hóa đến mức cần duy trì đổi mới thông qua hợp tác chuyên môn hóa cao trong chuỗi cung ứng.