Chất bán dẫn (Nguồn: Reuters)Theo trang mạng project-syndicate.org, điểm đến đầu tiên của Tổng thống Mỹ Joe Biden khi ông tới Hàn Quốc tháng trước, chuyến công du chính thức đầu tiên tại quốc gia này từ khi nhậm chức, là nhà máy chất bán dẫn của Samsung ở ngoại ô thủ đô Seoul.
Tại đây Tổng thống Biden đã gặp Tổng thống Yoon Suk-yeol và Phó Chủ tịch Samsung Electronics Lee Jae-yong, ca ngợi nhà máy chất bán dẫn trị giá 17 tỷ USD mà Samsung xây dựng tại bang Texas. Tầm quan trọng về kinh tế và chiến lược của chất bán dẫn rõ ràng khó có thể hình dung cụ thể hơn.
Trong suốt đại dịch COVID-19, sự gián đoạn về nguồn cung chất bán dẫn đã khiến hàng loạt ngành công nghiệp, từ tự động hóa cho tới điện tử tiêu dùng, rơi vào tình trạng trì trệ hoặc thậm chí là đình đốn.
Rõ ràng là nguồn cung chất bán dẫn ổn định là yếu tố quan trọng cho sức bền của nền kinh tế quốc gia. Đối với Mỹ và Trung Quốc, đây cũng là yếu tố trọng tâm trong cạnh tranh chiến lược nơi vị thế hàng đầu trong các ngành công nghiệp mũi nhọn đóng một vai trò quan trọng.
Mỹ có thị phần lớn hơn trong “miếng bánh” chất bán dẫn toàn cầu, nhờ vào thế mạnh về thiết kế chip điện tử và trong phân khúc cao. Song thực tế phần lớn chip điện tử được sản xuất ở xa lãnh thổ Mỹ, trong đó có cả tại nhà máy Samsung ở quê hương Tây An của Chủ tịch Trung Quốc Tập Cận Bình. Trong khi đó, Trung Quốc - thị trường chip điện tử lớn nhất thế giới - đang đầu tư mạnh mẽ trong nỗ lực thúc đẩy công cuộc đổi mới nội địa.
Câu hỏi đặt ra là liệu Mỹ sẽ mất lợi thế về chất bán dẫn?
Cho đến nay, Trung Quốc vẫn đang phải vật lộn để bắt kịp Mỹ. Thứ nhất, chiến lược điển hình của người đến sau - tập trung vào việc xây dựng các sản phẩm cấp thấp, rẻ hơn - không thể áp dụng cho chất bán dẫn, vì chip điện tử “thế hệ tiếp theo” tiên tiến hơn có xu hướng được áp mức giá tương đương hoặc thấp hơn so với các sản phẩm tiền nhiệm. Do đó, những con chip kém tiên tiến hơn hầu như sẽ không có giá trị.
Điều này không có nghĩa là vị trí của những người đương nhiệm là không thể lung lay. Các công ty Hàn Quốc như Samsung đã vượt qua các công ty Nhật Bản lâu đời hơn như Toshiba trong lĩnh vực chất bán dẫn. Chìa khóa ở đây chính là chiến lược “đi tắt đón đầu”: đi trước một bước trong việc phát triển các phiên bản công nghệ tiên tiến hơn.
Tuy nhiên, chiến lược này đòi hỏi sự phát triển của công nghệ phải theo một lộ trình tương đối dễ đoán trước - trong trường hợp của chip điện tử là nâng cấp từ dung lượng một kilobyte lên 2K, hoặc thậm chí 4K,… và các công ty phải tiếp cận công nghệ từ nước ngoài.
[Mỹ: Căng thẳng nguồn cung chất bán dẫn có thể kéo dài hết 2023]
Các công ty Hàn Quốc như Samsung chưa bao giờ sản xuất chip có dung lượng thấp nhất. Thay vào đó, họ sử dụng thiết bị và cơ sở vật chất nhập khẩu từ Sharp ở Nhật Bản và thiết kế mạch điện tử từ Micron Technology ở Mỹ, để bắt đầu phát triển chip 64K ngay khi gia nhập thị trường. Samsung sau đó đã xây dựng một cơ sở nghiên cứu và phát triển ở Thung lũng Silicon, California, nhằm phát triển các thiết kế cho chip điện tử dung lượng cao (256K) trước các công ty Nhật Bản.
Công nghệ “xếp chồng” tăng độ phức tạp của chip - thay vì “tạo rãnh” quen thuộc mà Toshiba sử dụng - đã đem đến nhiều tiến bộ. Tuy nhiên, Samsung vẫn tiếp tục dựa vào các linh kiện, bộ phận và nguồn cung công nghệ cao từ Nhật Bản và các nguồn nước ngoài khác, cũng như phần mềm từ Mỹ.
Trong bối cảnh khả năng tiếp cận công nghệ và thiết bị nước ngoài của Trung Quốc ngày càng bị hạn chế, nước này sẽ gặp khó khăn trong việc “tái tạo" chiến lược đi tắt đón đầu này. Một nhóm nhỏ các công ty thao túng thị trường chất bán dẫn và các ngành công nghiệp tiên tiến khác bị chi phối bởi một số rất nhỏ các công ty.
Thực tế là trong một số trường hợp, chỉ một hoặc hai công ty có thể cung cấp một đầu vào hoặc một phần thiết bị cụ thể. Những công ty này lại chủ yếu tập trung tại Mỹ và châu Âu. Một công ty Hà Lan, ASML, là nhà sản xuất duy nhất máy in thạch bản cực tím (EUV), rất quan trọng đối với quy trình sản xuất chip điện tử, trong khi các công ty Mỹ lại thống trị lĩnh vực phần mềm.
Điều này không có nghĩa là Trung Quốc không có cơ hội phát triển một ngành công nghiệp bán dẫn tiên tiến - thậm chí hàng đầu thế giới. Điều này chắc chắn sẽ không xảy ra trong một sớm một chiều, song vẫn có những cơ hội để Trung Quốc thúc đẩy triển vọng.
Đối với những người mới bắt đầu, nếu thị trường chip nhớ không có phân khúc cấp cao hoặc cấp thấp, thì thị trường chip hệ thống (hoặc chip Mạch Tích hợp Ứng dụng Cụ thể) được phân khúc tùy theo ứng dụng.
Ví dụ, các công ty ôtô không sử dụng quy trình in thạch bản nhỏ 10 nanomet (10nm) tiên tiến mà sử dụng công nghệ 20nm hoặc 30nm, phân khúc mà quy trình chuyển giao công nghệ không được kiểm soát chặt chẽ. Trong phân khúc này, Tập đoàn Sản xuất chất bán dẫn Trung Quốc (SMIC) đang thu về lợi nhuận khổng lồ, với nguồn tài chính có thể được chuyển sang đầu tư vào chip điện tử tiên tiến hoặc chip thế hệ tương lai.
Tuy nhiên, bước nhảy vọt thực sự có thể sẽ phụ thuộc vào khả năng của Trung Quốc trong việc tạo ra một lộ trình công nghệ mới mẻ và đột phá, do đó ít phụ thuộc hơn vào các công nghệ phương Tây. Micron Technology tuyên bố rằng chip thế hệ tiếp theo có thể được phát triển bằng cách sử dụng máy xử lý thế hệ cuối - “in thạch bản cực tím sâu” (DUV) - thay vì EUV. Tư duy này có thể đi một chặng đường dài trong việc thúc đẩy triển vọng phát triển ngành bán dẫn của Trung Quốc.
Ở khía cạnh này, đà công nghệ đang phát triển nhanh chóng của Trung Quốc sẽ rất có lợi. Trong giai đoạn 2013-2018, thị phần của các bài báo trên tạp chí công nghệ thông tin của Trung Quốc đã tăng từ 22,4% lên gần 40%, trong khi của Mỹ giảm từ hơn 20% xuống còn 16%.
Các hạn chế đối ngăn cản Trung Quốc tiếp cận công nghệ nước ngoài có thể sẽ sớm được nới lỏng. Một số người cho rằng, việc hạn chế nguồn cung và kìm hãm các nhà sản xuất Trung Quốc, bao gồm cả các nhà sản xuất chip điện tử, đang góp phần khiến lạm phát của Mỹ tăng nhanh.
Đạo luật Cạnh tranh và Đổi mới của Mỹ (USICA) được kỳ vọng là có thể giảm thiểu các tác động tiêu cực này bằng nguồn hỗ trợ 50 tỷ USD cho các công ty chất bán dẫn, có thể bao gồm cả các công ty có nguồn gốc nước ngoài như Samsung hoặc Công ty TNHH Sản xuất chế tạo chất bán dẫn Đài Loan (TSMC). Dù vậy, giới chỉ trích chỉ ra rằng các công ty có thể lãng phí các khoản trợ cấp bằng cách sử dụng chúng để mua lại cổ phiếu, thay vì đầu tư vào các nhà máy. Hơn thế nữa, USICA cũng khó có thể được triển khai
Với các cuộc bầu cử giữa kỳ sắp diễn ra, chính quyền Tổng thống Biden đối mặt với tình thế tiến thoái lưỡng nan. Việc nới lỏng các hạn chế đối với các công ty Trung Quốc, bao gồm cả các nhà sản xuất chip, có thể giúp bù đắp áp lực lạm phát - “ưu tiên nội địa hàng đầu” của Tổng thống Biden, song lại có nguy cơ tạo điều kiện cho phép Trung Quốc đạt được tiến bộ trong chiến lược “đi tắt đón đầu.”
Ngược lại, tình trạng thiếu chất bán dẫn có thể sẽ tiếp tục làm trầm trọng thêm lạm phát, trong khi dù sao Trung Quốc cũng có thể sẽ tìm ra con đường công nghệ thay thế cho riêng mình và vẫn “đi tắt đón đầu”./.
