Lý giải ‘cơn khát’ chip bán dẫn toàn cầu

Ngoài tác động từ cuộc chiến thương mại Mỹ – Trung, dự đoán sai về nhu cầu thị trường chip được cho là nguyên nhân dẫn đến cuộc khủng hoảng hiện nay.

Chip bán dẫn là thành phần thiết yếu trong mọi sản phẩm điện tử, dù là một chiếc điều khiển TV đơn giản hay một siêu máy tính được sử dụng trong mô phỏng các hình thái thời tiết. Nguồn cung chip không thể được bật – tắt bằng một công tắc bởi các nhà máy sản xuất vi mạch trị giá hàng tỷ USD được thiết kế để hoạt động 24/7, 365 ngày một năm. Việc thay đổi dây chuyền sản xuất cho một mẫu chip mới có thể mất từ vài tuần đến vài tháng, chưa kể việc bổ sung năng lực chế tạo wafer mới khiến nhà sản xuất mất hàng năm và tiêu tốn hàng tỷ USD.

Đại dịch đã gây áp lực lớn lên chuỗi cung ứng, đặc biệt là đối với các thiết bị điện tử tiêu dùng như máy tính xách tay, máy chơi game và smartphone, vì dịch bệnh buộc nhiều người phải làm việc và giải trí tại nhà.

Sự phục hồi nhanh hơn dự đoán của ngành công nghiệp xe hơi sau khi nhiều nhà máy phải ngừng hoạt động cũng đẩy nguồn cung bán dẫn vào một vòng xoáy đi xuống, tạo ra tình trạng thiếu hụt ở một loạt các ngành công nghiệp. Cuộc khủng hoảng chip dự kiến không sớm kết thúc và các chuyên gia cho rằng có thể phải mất hai năm nữa cung cầu mới lại cân bằng.

Một tấm wafer silicon tại hội chợ thương mại SEMICON Trung Quốc hồi tháng 3.

Nguyên nhân của sự thiếu hụt chip

Khi đại dịch bắt đầu lan rộng khắp châu Âu và Mỹ đầu 2020, các nhà sản xuất ôtô như General Motors, Ford hay Volkswagen phải dừng một số dây chuyền sản xuất. Với dự đoán về hiện tượng suy giảm thị trường kéo dài, nhiều công ty yêu cầu các nhà cung cấp ngừng vận chuyển linh kiện, trong đó có chip – bộ phận sử dụng trong các hệ thống điện tử xe hơi như hỗ trợ lái xe và điều khiển điều hướng.

Khi đó, các xưởng gia công chip như TSMC của Đài Loan phải chuyển năng lực sản xuất chip cho ôtô sang các sản phẩm có nhu cầu cao trong mùa dịch như điện thoại thông minh, máy tính xách tay và thiết bị chơi game.

Tuy nhiên, khi doanh số ôtô tăng trở lại nhanh hơn dự kiến trong quý III/2020 và các nhà sản xuất cố gắng tăng cường sản xuất, các xưởng đúc không thể đáp ứng chip đủ nhanh do thời gian cần thiết để hoàn thành đơn hàng kéo dài.

Sự khan hiếm chất bán dẫn sau đó nhanh chóng lan sang các ngành công nghiệp khác, như doanh số thiết bị điện tử tiêu dùng và gia dụng cũng tăng vọt từ hiệu ứng “ở nhà” trong đại dịch, nhưng không thể đảm bảo đủ nguồn chip sản xuất.

Ảnh hưởng của Huawei

Cho đến năm ngoái, một trong những khách hàng mua chip lớn nhất của ngành là “gã khổng lồ” viễn thông Trung Quốc Huawei. Trước khi bị đưa vào danh sách đen thương mại của Mỹ, Huawei đã cố gắng dự trữ một lượng lớn chip từ năm 2019. Nhiều công ty Trung Quốc khác, vốn lo sợ sẽ rơi vào hoàn cảnh tương tự, cũng điên cuồng mua sắm và trữ kho hàng loạt linh kiện và chip. Kết quả là nhu cầu đối với các loại chip và linh kiện tăng cao đột biến.

Chủ tịch TSMC Mark Liu nói trong các cuộc phỏng vấn truyền thông gần đây rằng hãng có thể phân biệt sự khác biệt giữa các đơn đặt hàng “thực” và ưu tiên cho những khách hàng chip có nhu cầu ngay lập tức.

Những lần khan hiếm chip trước đây

Ngành công nghiệp chip cũng thường bị ảnh hưởng bởi thiên tai hoặc các sự kiện nhân tạo. Cú sốc thiếu chip gần nhất xảy ra với các nhà sản xuất ôtô khoảng 10 năm trước khi trận động đất ở Fukushima làm trì hoãn hoạt động tại Renesas Electronics, nhà cung cấp chip ôtô lớn thứ ba thế giới.

Trước đó, vào hè 1997, một hiện tượng bất thường cũng gây ra tình trạng thiếu chip trên toàn cầu. Đó là khi máy nuôi thú ảo Tamagotchi – thiết bị chơi game hình quả trứng với màn hình đơn sắc do công ty Bandai (Nhật Bản) sản xuất – trở thành cơn sốt trong giới trẻ trên khắp thế giới. Nhu cầu lớn và đột ngột đối với sản phẩm này đã làm tăng công suất bán dẫn ở Đài Loan, gây tình trạng chậm trễ tràn sang các lĩnh vực khác.

Tác động của sự khan hiếm chip

Ngành công nghiệp xe hơi là ngành đầu tiên bị ảnh hưởng, khi các nhà sản xuất như GM, Ford và VW lo ngại rằng tình hình khó tiếp cận nguồn cung chip sẽ tác động đến doanh số và sản lượng sản xuất trong năm nay.

Theo công ty nghiên cứu IHS Markit, việc không có đủ chip ảnh hưởng đến mục tiêu sản xuất 1,3 triệu ôtô và xe tải trên toàn cầu trong quý đầu tiên của năm nay. Hãng cũng chỉ ra rằng vụ cháy tại nhà máy sản xuất chip Renesas ở Nhật Bản hồi tháng 3 và tình trạng gián đoạn trong sản xuất chip sau thời tiết mùa đông khắc nghiệt ở Texas, đã làm trầm trọng thêm tình trạng thiếu hụt.

Tháng trước, nhà sản xuất ôtô Mini của Anh cho biết đã phải dừng dây chuyền sản xuất trong 3 ngày vì không có chip, trong khi Ford gần đây cảnh báo sự khan hiếm sẽ làm giảm sản lượng 1,1 triệu xe của hãng trong năm nay.

Cuối năm ngoái, “cơn khát” chip lan sang các sản phẩm điện tử tiêu dùng, ngành chứng kiến nhu cầu mạnh mẽ đối với máy tính xách tay, máy chơi game thế hệ mới. Colette Kress, Giám đốc tài chính của Nvidia, cho biết: “Nhu cầu nói chung vẫn rất mạnh và tiếp tục vượt cung trong khi hàng tồn kho của chúng tôi còn khá ít. Chúng tôi dự đoán tình trạng này vẫn kéo dài trong phần lớn thời gian của năm nay”.

Tháng trước, Apple cũng báo cáo vấn đề chip có thể khiến họ phải chịu tổn thất từ 3 đến 4 tỷ USD trong quý tài chính thứ ba, với tác động lớn nhất lên các sản phẩm Mac và iPad. Bloomberg sau đó đưa tin rằng thời gian giao hàng của iPad Pro cao cấp mới đã bị đẩy xuống tháng 7 do nhu cầu làm việc tại nhà tăng mạnh cũng như việc thiếu linh kiện.

Ngoài thiết bị điện tử tiêu dùng, sự thiếu hụt đã bắt đầu ảnh hưởng đến lĩnh vực sản xuất thiết bị gia dụng của Trung Quốc. Midea, nhà sản xuất thiết bị điện gia dụng lớn nhất thế giới, cho biết chi phí dành cho thành phần chip trong các thiết bị gia dụng sẽ tăng lên khi vấn nạn thiếu hụt toàn cầu tiếp diễn.

Theo báo cáo của Reuters , nhà sản xuất thiết bị gia dụng Whirlpool Trung Quốc đã phải giảm khoảng 10% lượng đơn đặt hàng trong tháng 3 do không thể tiếp cận nguồn chip. Xiaomi gần đây cũng tăng giá một số mẫu TV của mình, với lý do giá linh kiện chính tăng nhanh, trong khi Samsung Electronics của Hàn Quốc và Sony của Nhật Bản cũng nâng giá một loạt sản phẩm.

Các nhà cung cấp làm gì để giải quyết vấn đề?

TSMC, công ty đang sản xuất khoảng 80% chip vi điều khiển trên ôtô, cho biết sẽ đầu tư 2,87 tỷ USD để mở rộng công suất tại nhà máy ở Nam Kinh, Trung Quốc. Dự án mở rộng này nằm trong kế hoạch đầu tư 100 tỷ USD của TSMC ba năm tới, được công bố trong cuộc họp với các nhà phân tích tháng trước.

Một cơ sở sản xuất chất bán dẫn của Renesas Electronics ở Bắc Kinh

Trả lời của CBS , CEO Intel Pat Gelsinger cho biết hãng cũng có kế hoạch phân bổ một phần công suất của mình cho ôtô, một thị trường mà trước đây họ không tập trung vào. Intel gần đây tuyên bố sẽ đầu tư 3,5 tỷ USD để mở rộng nhà máy của mình ở bang New Mexico, bên cạnh khoản đầu tư hàng tỷ USD tại các cơ sở ở Arizona, Oregon (Mỹ), Ireland và Israel.

Nhà sản xuất chip ở châu Âu NXP Semiconductors, chuyên cung cấp vi mạch cho hãng phụ tùng ôtô cấp một như Bosch, cho biết đang làm việc trực tiếp với các công ty để tìm hiểu tình hình nhu cầu trong tương lai. CEO NXP Kurt Sievers nói, một trong những bài học lớn nhất từ tình hình hiện tại là phải đạt được sự minh bạch trong nhu cầu đơn hàng ở chuỗi cung ứng.

Ông nhấn mạnh: “Nắm được sản lượng khách hàng dự định sẽ xuất xưởng trong hai quý tiếp theo vẫn là quá ngắn, bởi chúng tôi có chu kỳ sản xuất kéo dài từ một đến hai quý”.

Nvidia đã giải quyết sự thiếu GPU bằng cách đưa trở lại các phiên bản chip cũ hơn, được sản xuất trên các tiến trình cũ và không phải cạnh tranh với các xưởng đúc hàng đầu.

Tình trạng thiếu chip sẽ kéo dài

CEO Intel, Pat Gelsinger, dự đoán khủng hoảng chip sẽ tiếp diễn trong “vài năm nữa”.

Trong khi đó, NXP cho biết tình hình sẽ không thể được giải quyết hoàn toàn vào cuối năm nay, dù nguồn cung dự kiến tăng trong quý này và trong nửa cuối năm. Ông Sievers cho biết: “Dự báo hiện tại của chúng tôi là nguồn cung chip bán dẫn vẫn khó tiếp cận ít nhất là trong thời gian còn lại của năm 2021. Các đối tác của chúng tôi đã cố gắng giải quyết nhu cầu, nhưng thực sự là chưa đủ”.

“Về tác động đối với lĩnh vực thiết bị gia dụng của Trung Quốc, chúng tôi dự đoán việc khan hiếm sẽ tiếp tục diễn ra vào năm 2022″, Ivan Platonov, nhà phân tích tại công ty nghiên cứu EqualOcean, cho biết. “Các nhà sản xuất thiết bị điện gia dụng sẽ bị thiệt hại đáng kể, vì ngành này đã trưởng thành và hoạt động với tỷ suất lợi nhuận rất thấp trong nhiều năm”.

Cuộc chiến công nghệ Mỹ – Trung

Mặc dù sự thiếu hụt chip không phải hậu quả trực tiếp của cuộc chiến công nghệ, nó đã làm nổi bật vai trò quan trọng của chất bán dẫn trong việc dẫn đầu về công nghệ, tăng trưởng kinh tế và duy trì an ninh quốc gia. Mỹ, Trung Quốc và châu Âu đã bắt đầu triển khai các chương trình nhằm củng cố chuỗi cung ứng chip trước các cú sốc bên ngoài và các sự kiện địa chính trị.

Trong trường hợp của Trung Quốc, lãnh đạo cao nhất của nước này đã coi việc tự cung cấp chip trở thành mục tiêu quốc gia, mặc dù các chuyên gia cho rằng điều này là không thực tế do tính chất toàn cầu của chuỗi cung ứng chất bán dẫn.

Tổng thống Mỹ Joe Biden cũng đang thúc đẩy việc đưa dây chuyền sản xuất chip trở lại đất Mỹ nhiều hơn như một phần trong chương trình cơ sở hạ tầng trị giá hàng nghìn tỷ USD của ông.