Không phải Intel hay Apple, đây mới là công ty quan trọng nhất thế giới, khiến cả Mỹ và châu Âu khiếp sợ nhưng rất ít người biết đến

Taiwan Semiconductor Manufacturing Company ( TSMC) là nhà sản xuất chip theo hợp đồng lớn nhất thế giới.

Công ty này đang xây dựng một nhà máy sản xuất chip có cổng bán dẫn chỉ dài 3 nanomet – sẽ được sử dụng trong các thiết bị từ smartphone cho đến siêu máy tính. Trong ngành bán dẫn, TSMC là “trung tâm của vũ trụ”.

Khi còn nhỏ, Li Ta-sen thường đi bộ đến trường qua những cánh đồng mía cao hơn mình. Khoảng 40 năm sau, ông kiếm sống bằng cách bán đi những mảnh đất như vậy khi bong bóng bất động sản bùng nổ ở quê hương Thiện Hóa (Đài Nam). Ở vùng nông thôn nghèo này, giá bất động sản đã bùng nổ. Nguyên nhân là nhà máy sản xuất chip hiện đại nhất thế giới xuất hiện.

Li – giám đốc điều hành chi nhánh địa phương của công ty môi giới Century 21, cho biết: “Giá đất nông nghiệp liền kề đã tăng gấp 3 lần vào năm ngoái. Chúng tôi đã chứng kiến lượng giao dịch cao nhất trong 10 năm qua.” Ông đã chứng kiến các kỹ sư của TSMC xây dựng những khu căn hộ, nhà riêng trong thời gian qua.

Tuy nhiên, tầm ảnh hưởng của nhà máy chế tạo (fab) mới này thậm chí còn vượt xa cả khu vực miền nam Đài Loan. Trong ngành bán dẫn, TSMC là “trung tâm của vũ trụ”.

Nhà máy mới ở Thiện Hóa dự kiến sẽ bắt đầu sản xuất hàng loạt vào năm tới và sử dụng công nghệ quy trình mà chỉ có TSMC và Samsung làm được đó là chip 5nm. Những con chip mới này sẽ mang lại lợi thế lớn cho khách hàng, đó là bóng bán dẫn trên chip càng nhỏ thì mức tiêu thụ năng lượng càng thấp và mang đến tốc độ cao hơn.

Với diện tích 160.000 m2 – tương đương 22 sân bóng đá, nhà máy này thể hiện đúng “sức mạnh” của TSMC: họ là “người khổng lồ xanh” trong ngành sản xuất chất bán dẫn trên toàn cầu. Dù chỉ là một công ty bình thường, nhưng các khoản đầu tư lớn của TSMC vào công nghệ tiên tiến và tầm ảnh hưởng ngày càng tăng đang giúp họ trở thành “ngôi sao” trong ngành.

Hiện tại, tình trạng thiếu chip toàn cầu đang khiến ngành sản xuất ô tô từ Nhật Bản đến châu Âu bị đình trệ. Ngoài ra, chính trị gia các nước cũng đang thảo luận về việc sản xuất chip trong nước. Trong bối cảnh đó, vị thế thống trị của công ty Đài Loan đang thu hút nhiều sự chú ý.

Ngoài những vấn đề phức tạp về địa chính trị, Đài Loan cũng đang bị cuốn vào cuộc cạnh tranh công nghệ giữa 2 siêu cường là Trung Quốc và Mỹ. Các công ty đại lục không thể cạnh tranh với năng lực sản xuất TSMC, nhưng Mỹ cũng bắt đầu gặp khó khăn khi Intel dự định sẽ hợp tác với TSMC đối với một số công đoạn sản xuất cho bộ vi xử lý. Trong khi đó, Lầu Năm Góc âm thầm thúc giục đầu tư nhiều hơn vào ngành này để vũ khí không phụ thuộc vào các nhà sản xuất bên ngoài.

Tất cả những yếu tố này giúp TSMC trở thành công ty quan trọng nhất thế giới, dù ít người từng nghe đến.

Ambrose Conroy – nhà sáng lập và CEO của Seraph – công ty tư vấn về chuỗi cung ứng, nhận định: “Các nhà sản xuất ô tô tin rằng họ là những ‘gã khổng lồ’ trên thế giới. Nhưng đây là một tình huống trong đó nhà sản xuất chất bán dẫn mới là người khổng lồ, còn bên mua ô tô chỉ là những con kiến.”

TSMC từ lâu đã không nhận được sự chú ý, vì chất bán dẫn mà họ được thiết kế và bán trên các sản phẩm của những nhà cung cấp tên tuổi như Apple, AMD và Qualcomm. Tuy nhiên, công ty này lại chiếm đến hơn 1 nửa thị trường sản xuất chip theo đơn đặt hàng trên thế giới.

Hiện tại, TSMC đang chiếm ưu thế hơn với mọi trình công nghệ (node) mới. Kích thước bóng bán dẫn trong node 3nm chỉ bằng 1/20.000 sợi tóc người. Dù chỉ chiếm đến 40-65% doanh thu trong phân khúc 28-65nm, các node của TSMC lại được sử dụng để sản xuất hầu hết các chip ô tô, chiếm gần 90% thị trường và là node hiện đại nhất đang được sử dụng để sản xuất.

Vì loại node mới đòi hỏi quá trình phát triển nhiều thách thức hơn và phải đầu tư mạnh hơn vào năng lực sản xuất mới, các nhà sản xuất chip khác trong nhiều năm đã tập trung vào thiết kế và để phần sản xuất cho những “xưởng” chuyên dụng như TSMC. Chi phí cho đơn vị chế tạo mới càng tăng, thì càng có nhiều nhà sản xuất chip bắt đầu đi thuê ngoài. Theo đó, ngày càng nhiều đối thủ cạnh tranh của TSMC bỏ cuộc.

Năm nay, TSMC đã nâng dự báo đầu tư vốn lên 25-28 tỷ USD, có thể cao hơn 63% so với năm 2020 và vượt qua Intel cũng như Samsung. Các nhà phân tích tin rằng số vốn trên đã bao gồm một số khoản đầu tư vào năng lực mà nhà sản xuất Đài Loan cần sử dụng để cung cấp cho Intel.

Sau một thời gian không bắt kịp công nghệ sản xuất mới, CEO mới của Intel – Pat Gelsinger, cho biết Intel sẽ hồi phục năng lực sản xuất. Dẫu vậy, công ty của Mỹ vẫn cần đến sự hợp tác với TSMC trong ít nhất là giai đoạn chuyển tiếp để tránh tình trạng mất thị phần cho các đơn vị sản xuất trung tâm hay đối thủ AMD. Theo nguồn tin thân cận, TSMC và Intel đã có nhóm làm việc trong hơn 1 năm để chuẩn bị sản xuất CPU.

Chi phí quá cao khiến các công ty ngày càng khó để trụ vững trong việc sản xuất chip. Tuy nhiên, ví dụ của Intel cho thấy tiền không phải là yếu tố duy nhất. Việc thu nhỏ kích thước của bóng bán dẫn – tính năng quan trọng để đưa thêm nhiều thành phần vào 1 con chip, từ đó cho phép tiết kiệm chi phí và năng lượng, đang trở thành một thách thức lớn của ngành kỹ thuật.

Vị thế thống trị của TSMC đang thu hút sự chú ý của giới chính trị. Cú sốc từ việc thiếu chip ô tô đang gây áp lực lớn đối với chính phủ trong việc đưa chuỗi cung ứng quan trọng về “gần nhà” hơn. Mục đích là để tránh sự gián đoạn trong những thời điểm như dịch Covid-19 và tránh ảnh hưởng từ những đối thủ như Trung Quốc.

Chính phủ Mỹ cho biết họ cần đẩy mạnh sản xuất chất bán dẫn trong nước TSMC sẽ xây dựng nhà máy 12 tỷ USD tại Arizona. Ngoài ra, TSMC sẽ thành lập 1 công ty con tại Nhật Bản khi quốc gia này “thống trị” nguồn cung cấp nguyên liệu đầu nguồn cho ngành bán dẫn. Ngay cả các quốc gia EU hiện cũng đang tham vọng quay trở lại sản xuất chip tiên tiến, tìm kiếm nhà đầu tư vào nhà máy chip 2nm – thế hệ sau chip 3nm.

Trước những áp lực này, mô hình kinh doanh của TSMC sẽ gặp khó khăn. Theo các nhà phân tích, lý do chính khiến công ty này hoạt động hiệu quả và có lãi là do họ tập trung sản xuất ở Đài Loan. Theo Nina Kao – phát ngôn viên của TSMC: “Các địa điểm chính của TSMC ở Đài Loan giúp chúng tôi linh hoạt huy động kỹ sư hỗ trợ khi cần thiết.”

Công ty này ước tính rằng, chi phí sản xuất ở Mỹ cao hơn Đài Loan từ 8-10%. Do đó, TSMC chưa sẵn sàng để tách nhỏ hoạt động sản xuất trên toàn cầu.

Dù những tranh cãi, lo ngại về sự thống trị của TSMC mới “nổi” lên ở thời điểm hiện tại, nhưng vị thế của họ đã khiến các khách hàng lo ngại trong một thời gian dài.

Peter Hanbury – đối tác tại Bain & Co., nhận định: “Trong vài năm, các công ty nổi tiếng đã lo ngại rằng vị trí thống lĩnh của TSMC sẽ mang lại cho họ quyền lực khi ra giá.” Ông nói thêm, mối lo ngại đó trở nên căng thẳng hơn khi GlobalFoundries – đối thủ cạnh tranh duy nhất của TSMC tại Mỹ, đã “bỏ cuộc” trong năm 2018.

Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC) – nhà sản xuất chip lớn nhất Trung Quốc, đang cam kết về việc tiến lên phía trước. Dẫu vậy, năm ngoái, công ty này lại vấp phải lệnh trừng phạt của Mỹ, theo đó họ không được tiếp cận với các thiết bị cần thiết để xây dựng cơ sở sản xuất chip hiện đại. Đối thủ còn lại là Intel. Bất chấp những khó khăn trong công nghệ sản xuất hiện đại, công ty này cho biết họ sẽ đầu tư 20 tỷ USD để xây dựng 2 nhà máy mới ở Arizona.

Song, TSMC sẽ không dễ dàng nhượng bộ. Với kế hoạch đầu tư vốn khổng lồ trong năm nay, công ty đã cho thấy rằng họ đang quyết tâm giữ vững vị thế dẫn đầu. Được biết, một phần đáng kể trong khoản vốn này sẽ được rót vào máy quang khắc cực tím (EUV) – thiết bị không thể thiếu trong các khu chế tạo hiện đại.

ASML – công ty Hà Lan dẫn đầu thị trường EUV, mới đây cho biết rằng công suất của họ đang không bắt kịp nhu cầu. Do đó, các chuyên gia trong ngành tin rằng tất cả đơn đặt hàng hiện tại của TSMC vẫn giúp họ tạo khoảng cách lớn đối với bất kỳ đối thủ tiềm năng nào.