Suốt nhiều tháng qua, thế giới thiếu một thứ nhỏ xíu nhưng lại cực kỳ quan trọng.

Không có thứ này thì sẽ chẳng có ô tô, smartphone, máy giặt…

Người mê game khó mà mua được máy PS5.

Các hãng xe như Toyota, Ford và Volvo… phải sản xuất cầm chừng hoặc tạm thời ngừng hoạt động một số nhà máy.

Các nhà sản xuất điện thoại thông minh cũng đang cảm thấy khó khăn khi Apple cảnh báo sự thiếu hụt thứ này có thể ảnh hưởng đến doanh số bán iPhone.

Ngay cả những doanh nghiệp tưởng chừng không liên quan gì đến ngành sản xuất chính thứ đó như CSSI International, một công ty Mỹ chuyên sản xuất máy chải lông cho chó, cũng đang cảm nhận được tác động của cuộc khủng hoảng thiếu đang diễn ra trên toàn cầu.

Thứ khiến cho nhiều ngành công nghiệp khó khăn và lao đao, chính là con chip bán dẫn - cấu phần quan trọng của các sản phẩm công nghệ. Nhưng hiện nay, số lượng chip sản xuất không đủ để đáp ứng nhu cầu của các ngành công nghiệp khác, gây ra sự thiếu hụt nhiều sản phẩm thông dụng trên thị trường.

Nhiều người tiêu dùng cũng nhận thấy những vấn đề này. Ví dụ, doanh số bán ô tô cũ tăng nhanh do nguồn cung các loại xe mới, vốn được lắp ráp với hàng nghìn con chip riêng lẻ, đang bị thiếu hụt trầm trọng.

Kris Halpin, một nhạc sĩ sống ở North Warwickshire, là một trong số nhiều người bị ảnh hưởng bởi sự thiếu hụt chip trên toàn cầu. Halpin bị bại não và thuê một chiếc ô tô thông qua chương trình Motability. Hợp đồng thuê của anh đã kết thúc vào tháng 10 và theo quy định của chương trình thì anh phải thay thế chiếc xe đó. Tuy nhiên, đại lý địa phương đã nói với anh rằng sớm nhất phải tháng 1 năm sau chiếc xe anh đặt hàng mới có.

Halpin chia sẻ: "Là một người khuyết tật, tôi phụ thuộc nhiều vào chiếc xe của mình. Tôi thực sự không thể di chuyển mà không có xe".

Rất may cho Halpin khi Motability đã đồng ý gia hạn hợp đồng thuê và bảo hiểm cho chiếc xe hiện tại của anh cho đến khi anh nhận được chiếc xe mới.

Trong những tháng tới và đặc biệt là trong dịp Giáng sinh, có thể nhiều sản phẩm hơn nữa sẽ rơi vào tình trạng khan hiếm hàng.

ĐIỀU GÌ ĐÃ XẢY RA?

Chip đóng vai trò quan trọng trong các sản phẩm hiện đại và thường có nhiều hơn một con chip trong một thiết bị.

Piotr Esden-Tempski là người sáng lập và chủ sở hữu của 1bitsquared, một công ty có trụ sở tại Mỹ chuyên về phần cứng điện tử. Ông đặt vài nghìn bảng giao diện điện tử, cho phép sinh viên và nhà sản xuất kết nối các thiết bị khác nhau với máy tính của họ. Tuy nhiên, các nhà cung cấp cho biết một số linh kiện mà ông cần có chứa chất bán dẫn sẽ không có sẵn trong 12 tháng tới hoặc lâu hơn.

"Thiếu một con chip, thiết bị sẽ không hoạt động," Esden-Tempski nói.

Tình trạng này đã diễn ra trong nhiều năm chứ không chỉ vài tháng vừa rồi.

Theo Koray Köse, một nhà phân tích tại Gartner, một số nguyên nhân gây khó khăn cho ngành công nghiệp chip trước khi đại dịch bùng nổ là sự phát triển của mạng 5G dẫn đến sự gia tăng nhu cầu về chip và quyết định không bán chất bán dẫn và công nghệ khác cho Huawei của Mỹ. Các nhà sản xuất chip bên ngoài Mỹ đã nhanh chóng nhận được đơn đặt hàng từ công ty Trung Quốc này.

Một nguyên nhân khác, nhưng nhỏ hơn, là sự phức tạp khác trong sản xuất gây cản trở việc cung cấp một số thành phần nhất định.

Chẳng hạn, hiện tại có hai cách sản xuất chip: sử dụng tấm wafer dày 200mm hoặc 300mm. Điều này liên quan đến đường kính của tấm silicon hình tròn được chia thành nhiều chip nhỏ.

Các tấm wafer lớn hơn thì đắt hơn và thường được sử dụng cho các thiết bị cao cấp hơn. Nhưng hiện tại thị trường đang có nhu cầu rất cao về chip giá rẻ, loại chip này được tích hợp trong nhiều sản phẩm tiêu dùng. Điều này có nghĩa là công nghệ  cũ hơn sử dụng tấm wafer 200mm được săn đón nhiều hơn bao giờ hết.

Trang tin Semiconductor Engineering nhấn mạnh rằng nguyên nhân của sự thiếu hụt chip vào tháng 2/2020 một phần do thiếu thiết bị sản xuất các tấm wafer 200mm.

Khi đại dịch bùng phát, những dấu hiệu ban đầu về nhu cầu dao động dẫn đến việc một số công ty công nghệ tích trữ và sớm đặt hàng chip, khiến những công ty khác phải vật lộn để mua được linh kiện.

Người dân cần máy tính xách tay, máy tính bảng và webcam để làm việc tại nhà và các nhà máy sản xuất chip đóng cửa trong thời gian phong tỏa. Đôi khi người tiêu dùng phải vật lộn để mua được thiết bị họ muốn.

Tuy nhiên, theo ông Köse, đại dịch không phải là nguyên nhân duy nhất gây ra tình trạng thiếu chip. "Đó có lẽ chỉ là một nguyên nhân nhỏ," ông nói.

Gần đây, có nhiều vấn đề làm cho tình trạng thiếu hụt chip trở nên trầm trọng hơn. Một cơn bão dữ dội ở Texas đã khiến cho nhiều nhà máy sản xuất chip đóng cửa. Hỏa hoạn tại một nhà máy ở Nhật Bản cũng gây ra sự chậm trễ tương tự.

Oliver Chapman, Giám đốc điều hành của OCI, một đối tác chuỗi cung ứng toàn cầu, cho biết chi phí vận chuyển không phải là mối quan tâm lớn đối với nhiều công ty công nghệ vì sản phẩm của họ tương đối nhỏ và các nhà cung cấp có thể đóng gói rất nhiều sản phẩm trong một container 40ft. Tuy nhiên, chi phí vận chuyển container trên thế giới đã tăng cao do nhu cầu thay đổi đột ngột trong thời kỳ đại dịch. Đi kèm với nó là phí vận chuyển hàng không tăng và tình trạng thiếu tài xế xe tải ở châu Âu.

George Griffiths, một phóng viên về thị trường container toàn cầu tại S&P Global Platts, cho biết hiện chi phí cho một container 40ft từ châu Á đến châu Âu là 17.000 đô la Mỹ (tương đương 12.480 bảng Anh), tăng gấp 10 lần so với năm ngoái.

Ông Köse cũng cho biết, các nhà sản xuất chip đang đáp ứng nhu cầu bền vững bằng cách tăng công suất nhưng điều này cần có thời gian do việc xây dựng nhà máy bán dẫn rất tốn kém, lên đến hàng tỷ USD. "Tình trạng thiếu hụt chip sẽ không thể kết thúc trước Giáng sinh năm nay và tôi cũng không cho rằng nó sẽ được giải quyết  trước  dịp Black Friday năm sau," ông nói.

Các gã khổng lồ công nghệ dường như nhận thức rõ vấn đề này. Giám đốc điều hành của Intel và IBM gần đây đều cho biết tình trạng thiếu chip có thể kéo dài hai năm.

Seda Memik, giáo sư kỹ thuật điện và máy tính, và khoa học máy tính, tại Đại học Northwestern, đồng ý: "Sẽ mất nhiều năm để đạt được bsự cân bằng tốt hơn." Bà cho biết thêm rằng nhu cầu về chip đã tăng mạnh đến mức sự thiếu hụt ở một thời điểm nào đó là "không thể tránh khỏi".

Bà nói: "Việc xây dựng các nhà máy sản xuất chip mới không thể thực hiện nhanh chóng do nó cực kỳ tốn kém và đòi hỏi lực lượng lao động được đào tạo bài bản ". Đó là một yếu tố cản trở cho những người ủng hộ việc chuyển dịch vụ chế tạo chip sang nhiều quốc gia hơn, bao gồm cả những quốc gia ở phương Tây, nhằm giảm bớt áp lực lên chuỗi cung ứng toàn cầu. Ông Chapman không cho rằng thị trường đã sẵn sàng. Theo ông, các nhà sản xuất chip ở châu Á, chẳng hạn như ở Đài Loan, Trung Quốc và Hàn Quốc, đang chạy đua để đáp ứng nhu cầu và có khả năng sẽ tiếp tục thống trị ngành công nghiệp này trong tương lai.

Ông Köse nói rằng người tiêu dùng không có khả năng nhận thấy sự tăng giá hoặc tình trạng thiếu hụt trên diện rộng các sản phẩm công nghệ trong dịp Giáng sinh năm nat. Một số thiết bị theo yêu cầu, chẳng hạn như bảng điều khiển trò chơi, có thể trở nên khó mua, với việc khách hàng phải đợi vài tháng để có mặt hàng họ muốn. Tuy nhiên, ông cũng không mong đợi sự chậm trễ kéo dài.

Điểm mấu chốt là đại dịch đã đẩy nhanh tình hình vốn đã bấp bênh đối với các nhà sản xuất chip và nó sẽ không được giải quyết trong một sớm một chiều.

Điều đó có nghĩa là tất cả những người, bao gồm cả người đang tìm kiếm một chiếc xe mới như ông Halpin, có thể tiếp tục gặp phải sự chậm trễ và thất vọng trong nhiều tháng tới.

NHỮNG "CUỘC CHƠI" HÀNG TRĂM TỶ USD

Tất cả chúng ta đều biết cuộc khủng hoảng chất bán dẫn này bắt đầu như thế nào sau khi Covid-19 kích hoạt nhu cầu thiết bị điện tử tăng vọt. Câu hỏi được đặt ra là làm gì để giải quyết tình trạng này và phải hoàn thành lúc nào?

Đối với bất kỳ nền kinh tế nào, khả năng phục hồi sau một cú sốc hoặc khủng hoảng là dấu hiệu cho thấy đó là một nền kinh tế có khả năng trở lại hay không. Tuy nhiên, cuộc khủng hoảng đang diễn ra vẫn chưa thể khiến cho dù chỉ một nền kinh tế duy nhất có thể đứng vững trước thử thách này. Điều đó cho thấy rõ ràng sự nguy hiểm của việc đi theo con đường độc quyền để cung cấp các thành phần quan trọng. Các quốc gia trên toàn thế giới đang tăng cường những giải pháp bằng cách đầu tư vào sản xuất chất bán dẫn bản địa và tài trợ cho các nghiên cứu.

Sự thiếu hụt không chỉ ảnh hưởng đến điện thoại thông minh và còn cả các ngành công nghiệp như ô tô. TSMC của Đài Loan, Samsung của Hàn Quốc và các nhà sản xuất ở Nhật Bản và Trung Quốc hiện thống trị ngành sản xuất chip trên toàn cầu. Điều này đã chuyển thành một cái nhìn về cấu trúc chuỗi cung ứng và sự tập trung mới vào việc "tự cung tự cấp" ở các khu vực như EU và Mỹ, những khu vực đang muốn tăng cường năng lực sản xuất trong nước.

Mỹ đã đưa ra Đạo luật Cạnh tranh và Đổi mới và dự định chi 52 tỷ USD cho lĩnh vực nghiên cứ và sản xuất chất bán dẫn. Quốc gia này cũng đã tiến hành một cuộc đánh giá kéo dài 100 ngày về sự sụp đổ của chuỗi cung ứng chip. Nó bao gồm các dòng sản phẩm bán dẫn quan trọng, pin tiên tiến được sử dụng trong xe điện và các thay đổi quy định.

Ông Biden đã tiết lộ một kế hoạch cơ sở hạ tầng trị giá 50 tỷ USD cho ngành công nghiệp bán dẫn của Mỹ như một biện pháp trợ cấp cho ngành sản xuất và nghiên cứu chip trong nước. Số tiền 50 tỷ USD dự kiến sẽ dành cho các khuyến khích sản xuất và nghiên cứu và thiết kế, bao gồm cả việc thành lập Trung tâm Công nghệ Bán dẫn Quốc gia.

Gần đây, Liên Minh Châu Âu (EU) cũng đưa ra một biện pháp toàn diện để giải quyết tình trạng thiếu chip là của. EU đã công bố một kế hoạch mới cho một 'hệ sinh thái' sản xuất chip để giữ cho mình khả năng cạnh tranh và tự cung tự cấp và đang lên kế hoạch cho "Đạo luật chip Châu Âu" nhằm thúc đẩy sự phát triển của các chất bán dẫn tiên tiến trên toàn khu vực EU.

Đạo luật cũng đề xuất có chiến lược nghiên cứu chất bán dẫn và tập hợp các nỗ lực sản xuất chip của châu Âu, cùng với khuôn khổ hợp tác và đối tác quốc tế. Đáng chú ý, là một phần của kế hoạch, EU sẽ đặt mục tiêu sản xuất ít nhất 20% chất bán dẫn trên thế giới (tính theo giá trị) vào năm 2030, tăng so với 10% của năm ngoái.

Động thái lớn tiếp theo là từ Hàn Quốc, hiện là nhà sản xuất chip máy tính lớn thứ hai sau Đài Loan. Vào tháng 5 năm nay, Hàn Quốc tuyên bố chi 451 tỷ USD cho sản xuất chất bán dẫn trong nước trong thập kỷ tới. Khoản đầu tư nói trên sẽ được sử dụng bởi Samsung Electronics và SK Hynix theo bản thiết kế quốc gia đã được chính phủ hoàn thiện, cùng với 151 công ty khác. Các khoản đầu tư sẽ tập trung vào "vành đai bán dẫn K", một khu vực mới được đặt tên ở phía nam Seoul, hy vọng sẽ là tâm điểm của sự thúc đẩy chất bán dẫn của Hàn Quốc.

Đài Loan, nơi có một số xưởng đúc bán dẫn tiên tiến và lớn nhất trên thế giới, cũng đang tích cực làm việc với các bên liên quan để giải quyết cuộc khủng hoảng chất bán dẫn. Công ty sản xuất chất bán dẫn Đài Loan (TSMC), là nhà sản xuất vi mạch theo hợp đồng lớn nhất thế giới, cũng có khả năng đầu tư khoảng 100 tỷ USD trong ba năm tới để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về chất bán dẫn. TSMC còn có kế hoạch mở rộng xưởng đúc bán dẫn hiện đại ở Arizona, Hoa Kỳ, đây cũng là một trong những đơn vị sản xuất tích hợp bên ngoài Đài Loan.

 Nhật Bản cũng đang tận dụng mọi cơ hội để ở lại cuộc đua. Việc đưa ra Chính sách Công nghiệp Kỹ thuật số và Chất bán dẫn là một trong những động thái như vậy. Nhật Bản đã tụt lại phía sau đáng kể với việc giảm từ 50% (vào những năm 1980) mức đóng góp vào sản xuất chất bán dẫn toàn cầu đến khoảng 10% hiện tại. Nhận thấy sức mạnh của ngành công nghiệp bán dẫn, chính phủ Nhật Bản muốn làm điều gì đó không chỉ để lấy lại niềm tin của các nhà sản xuất mà còn để giữ lại những ngành công nghiệp hiện có. Và một trong những nỗ lực của quốc gia này là việc hợp tác với TSMC và khoảng 20 công ty sản xuất chip của Nhật Bản để thành lập một nhà máy vào năm 2023.

Một quốc gia khác là Ấn Độ cũng đang sẵn sàng về cơ sở hạ tầng chính sách để theo đuổi giấc mơ trở thành trung tâm sản xuất chip toàn cầu hướng tới sự đổi mới cho điện thoại di động, phần cứng CNTT, ô tô, điện tử công nghiệp và y tế, IoT và các thiết bị khác. Sau khi ban hành thư mời quan tâm (EoI), Ấn Độ lại ban hành các tài liệu yêu cầu đề xuất (RoP) để tìm kiếm các đơn xin chính thức từ các công ty để xây dựng các nhà máy bán dẫn trong nước.

Quốc gia này thậm chí đã công bố Đề án Thúc đẩy Hệ sinh thái Sản xuất (SPEC) để bù đắp những khuyết tật của hệ sinh thái sản xuất và bán dẫn của Ấn Độ, đồng thời củng cố lập trường của mình trên các chương trình "Make in India" và "Digital India". Mới đây, NXP India đã hợp tác với Bộ Điện tử và Công nghệ Thông tin (MeitY) và Vườn ươm thiết kế chip Fabless thuộc Viện Công nghệ Ấn Độ Hyderabad, thực hiện một chương trình tăng tốc và ươm tạo để tạo điều kiện cho các công ty khởi nghiệp về thiết kế bán dẫn và IP trên khắp Ấn Độ.

 ĐI TÌM TƯƠNG LAI

Xu hướng sản xuất và nhu cầu hiện tại cho thấy sự thiếu hụt dự kiến sẽ tiếp tục cho đến nửa đầu năm 2022. Các xưởng đúc đang tăng giá tấm wafer và do đó, các công ty sản xuất chip đang tăng giá.

Một ví dụ  tiêu biểu là gần đây TSMC, một trong những nhà cung cấp hệ thống trên chip (SoC) hàng đầu của Apple, đã thông báo tăng giá chip lên tới 20%. Cuộc khủng hoảng chip là hoàn toàn có thật và đã trở thành một trong những mối quan tâm hàng đầu của các chính phủ và lãnh đạo doanh nghiệp. Thủ tướng Ấn Độ Narendra Modi đã gặp Giám đốc điều hành Qualcomm Cristiano Amon trong chuyến thăm Mỹ và thảo luận về sự cần thiết của một chuỗi cung ứng chất bán dẫn đa dạng, cùng với các chủ đề khác như 5G, vRAN và chuyển đổi kỹ thuật số.

Mặc dù hầu hết công nghệ bán dẫn tiên tiến đều đến từ Mỹ, nhưng thị phần sản xuất chủ yếu lại nằm ở Đông Á, đặc biệt là Đài Loan và Hàn Quốc. Hơn 83% doanh thu chip toàn cầu được tạo ra bởi các công ty có trụ sở chính tại Đài Loan và Hàn Quốc. Do đó, các cơ sở sản xuất, thiết bị và nguyên liệu tập trung ở một số ít quốc gia. Điều này làm cho sản xuất chất bán dẫn trở thành một công cụ địa chính trị quan trọng.

Những nỗ lực sắp xếp lại chuỗi cung ứng bằng cách từ bỏ một thị trường có thể sẽ kéo ngành sản xuất chip này vào một cuộc chiến tranh lạnh mới. Trong khi các quốc gia chạy đua để đối phó với cuộc khủng hoảng này trong khi vẫn lưu tâm đến địa chính trị, người chiến thắng sẽ là những người theo đuổi sự đổi mới, sáng tạo.