Tại sao chip xử lý lại quan trọng trong cuộc đua công nghệ

Chip xử lý, hay còn gọi là vi mạch hoặc chất bán dẫn, đóng vai trò then chốt trong kỷ nguyên công nghệ hiện đại. Chúng không chỉ đơn thuần là linh kiện điện tử, mà là “bộ não” điều khiển mọi thiết bị, từ điện thoại thông minh, máy tính, đến ô tô, máy bay, và các hệ thống phức tạp như trí tuệ nhân tạo (AI), Internet vạn vật (IoT), và các hệ thống quốc phòng. Sự quan trọng của chip xử lý ngày càng gia tăng đã dẫn đến một cuộc cạnh tranh khốc liệt giữa các cường quốc trên thế giới, nhằm giành quyền kiểm soát công nghệ này, đảm bảo an ninh quốc gia, và duy trì vị thế dẫn đầu trong nền kinh tế toàn cầu.

Cuộc đua công nghệ chip xử lý giữa các cường quốc

Các quốc gia dẫn đầu trong ngành công nghiệp chip xử lý

Hiện nay, các quốc gia sản xuất chip bán dẫn hàng đầu thế giới đã tạo ra một mạng lưới sản xuất chặt chẽ, giúp đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thế giới công nghệ. Dưới đây là danh sách các quốc gia hàng đầu trong ngành sản xuất chip bán dẫn:

Hoa Kỳ: Là cái nôi của ngành công nghiệp chip bán dẫn, nơi đặt trụ sở của nhiều tập đoàn công nghệ lớn như Intel, Qualcomm, NVIDIA và AMD. Hoa Kỳ dẫn đầu thế giới trong thiết kế chip với công nghệ tiên tiến, tập trung vào các ứng dụng AI, máy học (machine learning), và điện toán hiệu năng cao (HPC). Các công ty Mỹ liên tục đổi mới, cho ra đời những dòng chip vượt trội như GPU của NVIDIA hoặc bộ xử lý của AMD, đáp ứng nhu cầu xử lý dữ liệu khổng lồ. Tuy nhiên, Hoa Kỳ không tự sản xuất các dòng chip tiên tiến mà phụ thuộc vào Đài Loan và Hàn Quốc để chế tạo chip dưới 5nm.

Đài Loan: Với TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company), là một trong những quốc gia quan trọng nhất trong ngành sản xuất chip bán dẫn. TSMC chiếm hơn 60% thị phần toàn cầu. Đài Loan là trung tâm sản xuất chip cao cấp thế giới, đặc biệt thông qua hãng TSMC. Nắm phần lớn thị phần “foundry” (làm chip thuê) hiện đại: chip 5nm, 3nm, 2nm…. Đài Loan có hệ sinh thái mạnh: thiết kế, sản xuất, trang thiết bị phụ trợ, nguồn nhân lực chất lượng cao. Vị trí của Đài Loan khiến ngành công nghiệp chip đối mặt với nguy cơ gián đoạn từ căng thẳng giữa Trung Quốc và Hoa Kỳ. Khí hậu tại Đài Loan, đặc biệt là hạn hán, có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất vì ngành bán dẫn tiêu thụ lượng lớn nước sạch.

Hàn Quốc: Đặc biệt mạnh về chip nhớ (memory) như DRAM, NAND (Samsung, SK Hynix). Hàn Quốc đầu tư lớn vào sản xuất chip logic nâng cấp fab để cạnh tranh trong các node tiên tiến hơn. Hàn Quốc xuất khẩu hàng tỷ chip nhớ mỗi năm, đóng vai trò quan trọng trong các ngành như ô tô thông minh, điện thoại di động và trung tâm dữ liệu. Dù mạnh về chip nhớ, Hàn Quốc vẫn cần đầu tư thêm vào sản xuất chip logic và giảm phụ thuộc vào các thiết bị nhập khẩu từ châu Âu và Mỹ.

Nhật Bản: Mạnh về vật liệu bán dẫn, công cụ sản xuất, và các chip “legacy” (những node cũ, đường kính lớn) – vẫn rất quan trọng trong các thiết bị tiêu dùng, công nghiệp. Nhật Bản cũng đang đẩy mạnh chính sách để hồi phục (“revival”) sản xuất chip cao cấp, hỗ trợ phát triển fabs mới. Nhật Bản đảm bảo sự ổn định của chuỗi cung ứng toàn cầu, hỗ trợ các nhà sản xuất chip lớn ở Đài Loan, Hàn Quốc và Mỹ.

Trung Quốc: Là thị trường tiêu dùng chip lớn, đồng thời cũng đang đầu tư cực mạnh vào sản xuất chip nội địa (fabs mới, phát triển SMIC, YMTC, v.v.) để giảm phụ thuộc vào bên ngoài. Tuy nhiên vẫn còn nhiều thách thức về công nghệ cao (edge nodes), thiết bị sản xuất tiên tiến do hạn chế xuất khẩu. Trung Quốc cần thời gian đầu tư tiếp tục.

Các yếu tố thúc đẩy cuộc đua

An ninh quốc gia: Các quốc gia nhận ra rằng việc kiểm soát công nghệ chip là yếu tố then chốt để đảm bảo an ninh quốc gia. Sự phụ thuộc vào nguồn cung chip từ nước ngoài có thể gây ra rủi ro lớn, đặc biệt trong bối cảnh căng thẳng địa chính trị gia tăng.

Tự chủ công nghệ: Các quốc gia muốn giảm sự phụ thuộc vào nước ngoài và xây dựng năng lực sản xuất chip nội địa để đảm bảo tự chủ công nghệ. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các quốc gia có tham vọng trở thành cường quốc công nghệ.

Lợi thế kinh tế: Ngành công nghiệp chip mang lại lợi nhuận khổng lồ và tạo ra hàng triệu việc làm. Các quốc gia muốn thu hút đầu tư vào ngành công nghiệp chip để thúc đẩy tăng trưởng kinh tế và nâng cao năng lực cạnh tranh.

Các biện pháp và chính sách của các cường quốc

Hoa Kỳ: Đã triển khai hàng loạt hạn chế nhằm kiềm chế tham vọng bán dẫn của Trung Quốc và bảo đảm duy trì vị trí dẫn đầu của nước Mỹ trong lĩnh vực quan trọng này. Mỹ sử dụng kiểm soát xuất khẩu và thuế nhập khẩu để kiềm chế tham vọng của Trung Quốc trong lĩnh vực chip. Chính quyền nước này cũng chi khoản ngân sách khổng lồ để đưa sản xuất chip trở lại nước Mỹ, giảm thiểu sự phụ thuộc vào một số cơ sở sản xuất ở Đông Á. Với Đạo luật CHIPS và Khoa học được ký năm 2022, Hoa Kỳ đã cam kết rót hơn 280 tỷ USD vào sản xuất và nghiên cứu chip trong nước. Mục tiêu là đưa Mỹ trở lại vị trí dẫn đầu toàn cầu trong ngành công nghiệp này, vốn đã tụt lại sau châu Á.

Trung Quốc: Đã rót hàng tỷ USD vào nỗ lực xây dựng ngành công nghiệp chip của riêng mình và giảm bớt sự phụ thuộc vào hàng nhập khẩu. Trung Quốc cũng đẩy mạnh cải cách chính sách, chẳng hạn miễn thuế doanh nghiệp đến 10 năm cho các công ty sản xuất chip 28nm trở xuống và ưu đãi cho ngành EDA, lĩnh vực vốn bị chi phối bởi Mỹ.

Liên minh châu Âu: Đã xây dựng kế hoạch hơn 46 tỷ USD để mở rộng năng lực sản xuất trong nước. Ủy ban châu Âu ước tính rằng, tổng số đầu tư công và tư nhân trong ngành sẽ vượt quá 108 tỷ USD với mục tiêu là tăng sản lượng của khối này lên mức 20% thị trường toàn cầu vào năm 2030.

Nhật Bản và Hàn Quốc: Cũng đang xây dựng kế hoạch chi hàng tỷ USD để thúc đẩy ngành công nghiệp chip trong nước.

Việt Nam và cơ hội trong cuộc đua chip

Tiềm năng của Việt Nam

Việt Nam có nhiều cơ hội trong xu hướng phát triển chip bán dẫn. Việt Nam có nguồn nhân lực trẻ, có trình độ và chi phí cạnh tranh. Chính phủ Việt Nam cũng đang có những chính sách ưu đãi để thu hút đầu tư vào ngành công nghiệp chip.

Các bước đi cần thiết

Để tận dụng cơ hội, Việt Nam cần tập trung vào các lĩnh vực như thiết kế chip, đóng gói và kiểm thử chip. Việt Nam cũng cần tăng cường hợp tác với các quốc gia và công ty hàng đầu trong ngành công nghiệp chip để tiếp thu công nghệ và kinh nghiệm.