Ngành công nghiệp bán dẫn của Mỹ

Sau khi chiến tranh thương mại Mỹ - Trung nổ ra và đại dịch Covid-19 bùng phát, nguồn cung chất bán dẫn thiếu hụt nghiêm trọng. Điều này thúc đẩy Mỹ và các cường quốc công nghệ trên thế giới, đặc biệt là Trung Quốc tăng cường đầu tư, chạy đua nhằm củng cố vị trí của mình trong ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu.
Bên trong một nhà máy sản xuất chip bán dẫn tại Mỹ. Ảnh: GETTY IMAGES
Bên trong một nhà máy sản xuất chip bán dẫn tại Mỹ. Ảnh: GETTY IMAGES

Thực trạng ngành bán dẫn Mỹ

Theo trang thông tin thương mại Izvestia.ru, chất bán dẫn (còn được gọi là mạch tích hợp, chip hoặc vi mạch) được coi là “bộ não” của các thiết bị điện tử và là nền tảng cho công nghệ thông tin. Chất bán dẫn là nhân tố cấu thành trong các linh kiện điện tử. Hầu hết cảm biến, hộp điều khiển đều được cấu tạo từ chất bán dẫn, vì vậy nó là vật liệu không thể thiếu trong tất cả ngành công nghiệp hiện đại, trong đó có các ngành điện tử và công nghiệp ô-tô.

Chất bán dẫn đang thu hút sự quan tâm đặc biệt của các nước lớn, trở thành cuộc đua mới trong thế kỷ 21. Trong đó, Mỹ là một trong những thị trường then chốt trong ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu, dẫn đầu về các hoạt động nghiên cứu và phát triển trong tự động hóa thiết kế điện tử (EDA), lõi sở hữu trí tuệ (IP), thiết kế chip và thiết bị sản xuất chế tạo tiên tiến. Chất bán dẫn cũng là yếu tố tạo nên một phần quan trọng trong nền kinh tế, quốc phòng - an ninh Mỹ. Trong nhiều năm qua, Mỹ luôn dẫn đầu trong lĩnh vực sản xuất chất bán dẫn trên thế giới, kiểm soát tới 48% thị phần của ngành này năm 2020. Đáng chú ý, 8 trong số 15 công ty sản xuất chất bán dẫn lớn nhất thế giới có trụ sở ở Mỹ, trong đó doanh thu của hãng NVIDIA chiếm vị trí cao nhất, sau đó là các Công ty Broadcom, AMD, Intel...

Chi tiêu nghiên cứu và phát triển (R&D) ngành công nghiệp bán dẫn ở Mỹ tăng với tốc độ trung bình hằng năm khoảng 7,2% trong giai đoạn 2000-2020. Năm 2020, tổng đầu tư vào hoạt động R&D của ngành công nghiệp bán dẫn ở Mỹ đạt 44 tỷ USD. Mỹ có xu hướng chuyển hướng sản xuất về khu vực châu Á để giảm chi phí cho các công ty và đa dạng hóa chuỗi cung ứng, tạo nên vùng đệm trước các cú sốc như cuộc chiến thương mại Mỹ - Trung Quốc, đại dịch Covid-19 hay xung đột Nga - Ukraine.

Trung Quốc đang nổi lên là quốc gia sản xuất chip hàng đầu thế giới với nhiều phân khúc khác nhau, đe dọa vị thế số một của Mỹ trên thị trường bán dẫn. Tờ South China Morning Post tiết lộ, Công ty chuyên phân tích công nghệ và sở hữu trí tuệ TechInsight cho rằng, hãng đúc bán dẫn lớn nhất Trung Quốc là SMIC nhiều khả năng đã có thể sản xuất chip 7 nm tiên tiến. SMIC đang tăng cường công suất đúc và có kế hoạch xây dựng nhà máy thứ tư tại Thiên Tân.

Theo dữ liệu từ Quỹ Khoa học quốc gia Mỹ, Chính phủ Trung Quốc đã chi tới 708 tỷ USD cho hoạt động R&D trong năm 2020, có xu hướng tăng mạnh thời gian tới nhằm từng bước chiếm thị phần của Mỹ tại các thị trường mới nổi. Đáng chú ý, hãng Huawei của Trung Quốc thậm chí còn cho ra mắt chip 5 nm. Điều này khiến các cơ quan quản lý Mỹ bất ngờ trước tiến bộ trong ngành sản xuất chip của Trung Quốc.

Mỹ mặc dù vẫn là quốc gia dẫn đầu thế giới trong lĩnh vực sản xuất chất bán dẫn, các công ty Mỹ chiếm gần một nửa doanh số chip bán dẫn thế giới, song các nhà máy sản xuất đặt tại Mỹ chỉ chiếm 12% sản lượng chất bán dẫn toàn cầu năm 2020, giảm hơn 3 lần so năm 1990.

Sự suy giảm tỷ trọng của ngành công nghiệp bán dẫn Mỹ trong thị phần toàn cầu và tình trạng thiếu hụt nguồn cung chất bán dẫn trong bối cảnh hồi phục kinh tế hậu Covid-19 đặt ra những thách thức đáng kể. Tháng 2/2021, lãnh đạo của các công ty sản xuất chip hàng đầu ở Mỹ (bao gồm cả Intel, AMD và Qualcomm) đã gửi thư tới Tổng thống Joe Biden để thuyết phục ông cung cấp khoản tài trợ cho sản xuất và nghiên cứu chất bán dẫn.

Giải pháp thúc đẩy

Theo các chuyên gia thuộc Viện Skolkovo (Nga), từ đầu năm 2021, Hiệp hội Ngành công nghiệp bán dẫn đã tuyên bố gói đầu tư mới gần 80 tỷ USD đến năm 2025. Các khoản đầu tư này sẽ tạo ra 10.000 việc làm được trả lương cao, củng cố vị trí dẫn đầu ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu của Mỹ; thúc đẩy an sinh và phục hồi của ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu. Intel tuyên bố sẽ đầu tư

20 tỷ USD vào cơ sở sản xuất tại bang Ohio. Tháng 10/2022, Tập đoàn công nghệ IBM cam kết đầu tư 20 tỷ USD cho các cơ sở ở bang New York, trong đó tập trung cho những đột phá trong công nghệ bán dẫn, máy tính lớn, máy tính lượng tử và trí tuệ nhân tạo (AI).

Năm 2022, chính quyền Mỹ đã triển khai thực hiện Đạo luật Trợ cấp sản xuất chip bán dẫn. Tổng thống Mỹ Joe Biden ký sắc lệnh hành pháp về việc thực hiện Đạo luật Nghiên cứu và trợ cấp sản xuất chip bán dẫn trị giá gần 53 tỷ USD. Theo Nhà trắng, sắc lệnh của Tổng thống Biden đặt ra 6 ưu tiên chính để hướng dẫn triển khai và thiết lập một hội đồng thực hiện Đạo luật Khoa học và CHIPS liên ngành gồm 16 thành viên. Ngoài ra, đạo luật cũng sẽ rót 200 tỷ USD trong 10 năm để thúc đẩy hoạt động nghiên cứu khoa học của Mỹ nhằm cạnh tranh tốt hơn với Trung Quốc. Tổng thống Joe Biden bày tỏ hy vọng đạo luật này sẽ “giúp nước Mỹ giành thắng lợi trong cuộc cạnh tranh về kinh tế trong thế kỷ 21”.

Để giải quyết vấn đề thiếu hụt nguồn cung bán dẫn, chính quyền Mỹ lựa chọn cách hợp tác với các đồng minh và tạo lập chuỗi cung ứng không phụ thuộc Trung Quốc. Tháng 10/2021, ông Biden tổ chức Hội nghị cấp cao toàn cầu về chuỗi cung ứng với các nhà lãnh đạo từ 14 quốc gia châu Âu bên lề Hội nghị cấp cao Nhóm Các nền kinh tế phát triển và mới nổi hàng đầu thế giới (G20) tại Italy để thảo luận về tình trạng gián đoạn chuỗi cung ứng, trong đó tập trung vào chuỗi cung ứng bán dẫn. Vấn đề này cũng được đề cập trong các cuộc họp song phương với các nước đồng minh và đối tác của Mỹ.

Bên cạnh đó, Mỹ còn đề xuất thành lập liên minh “CHIP 4”. Theo đó, tháng 3/2022, Chính phủ Mỹ đề xuất thành lập liên minh công nghiệp bán dẫn với các đối tác châu Á, gồm Hàn Quốc, Nhật Bản và Đài Loan (Trung Quốc) để tận dụng thế mạnh của từng thành viên, chi phối tất cả các lĩnh vực chính của chuỗi giá trị. Sau nhiều tháng, “Nhóm làm việc về khả năng phục hồi chuỗi cung ứng chất bán dẫn Mỹ - Đông Á” đã tổ chức cuộc họp trực tuyến đầu tiên của các quan chức cấp cao từ nhóm làm việc vào ngày 16/2/2023.

Các chuyên gia kinh tế nhận định, sáng kiến CHIP 4 sẽ góp phần đưa ngành sản xuất bán dẫn của mỗi bên tham gia đạt được những tiến bộ vượt bậc. Cụ thể, khâu thiết kế chip chiếm đến 47% tổng giá trị sản phẩm ngành bán dẫn hiện chủ yếu nằm dưới sự thống trị của trung tâm Thung lũng Silicon (Mỹ), hai tập đoàn chế tạo thuộc hàng tiên tiến nhất là TSMC (Đài Loan) và Samsung (Hàn Quốc). Thông qua việc tăng cường hợp tác giữa các bên sẽ làm tăng khả năng cạnh tranh quốc tế trong một số phân khúc quan trọng của thị trường như các dòng điện thoại thông minh loại cao cấp... Đồng thời, củng cố năng lực trong các lĩnh vực liên quan khác như đào tạo nguồn nhân lực, nghiên cứu sáng tạo công nghệ...

Để củng cố vị trí dẫn đầu của Mỹ trong lĩnh vực công nghệ bán dẫn và đáp ứng nhu cầu trong nước, chính quyền của Tổng thống Joe Biden đã đưa ra các biện pháp thúc đẩy công nghệ trong nước, nhất là ban hành các gói hỗ trợ tài chính lớn trong 10 năm tới. Theo giới chuyên gia, cuộc đua chất bán dẫn đang ngày càng “nóng” trên toàn cầu trong bối cảnh tất cả các cường quốc công nghệ đều muốn tự chủ, không bỏ lỡ những lợi ích lớn từ lĩnh vực này.

Công nghệ chất bán dẫn và các con chip điện tử được xem như “mạch máu trong nền kinh tế hiện đại”, là “chìa khóa” thúc đẩy các giải pháp, đột phá công nghệ trong tương lai; động lực để thúc đẩy phát triển kinh tế-xã hội, bảo đảm an ninh quốc phòng. Bởi vậy, cuộc đua chất bán dẫn giữa các cường quốc kinh tế và các quốc gia mới nổi đang tạo động lực giúp ngành bán dẫn toàn cầu phát triển mạnh mẽ. Tuy nhiên, mặt trái của vấn đề đó là nếu cuộc cạnh tranh này diễn ra “không lành mạnh” và các nước lớn sử dụng năng lực công nghệ vượt trội của mình để thực hiện “chủ nghĩa bá quyền công nghệ”, sẽ gây rủi ro cho phát triển kinh tế và cản bước sự phát triển công nghệ vì sự văn minh, tiến bộ của loài người.