Tại sao toàn thế giới đang khủng hoảng thiếu trầm trọng chip bán dẫn?

Thiếu chip cũng đồng nghĩa với việc nhiều dây chuyền sản xuất các thiết bị điện tử và xe hơi bị đình trệ vì không thể hoàn tất các khâu cuối cùng trước khi tạo ra một sản phẩm thương mại hoàn chỉnh.

Tình trạng thiếu chip bắt đầu xảy ra do nhu cầu mua các sản phẩm điện tử phục vụ giải trí, học tập trong mùa dịch Covid-19. Không chỉ ảnh hưởng đến ngành công nghệ mà nó còn đang đe dọa đến cả dây chuyền sản xuất ôtô trên toàn thế giới.

Thứ Ba đầu tuần vừa qua, GM cho biết họ sẽ gia hạn cắt giảm sản lượng xe ở Mỹ, Canada và Mexico cho đến giữa tháng Ba. GM chỉ là một trong số các nhà sản xuất ôtô lớn, bao gồm Ford, Honda và Fiat Chrysler đang buộc phải cắt giảm sản lượng xe vì thiếu chip.

Nhưng không chỉ ngành công nghiệp ôtô phải vật lộn để có đủ nguồn cung chip. AMD và Qualcomm, những công ty bán chip cho hầu hết các công ty điện tử hàng đầu cũng ghi nhận tình trạng thiếu hụt trong vài tuần gần đây. Sony cũng đổ lỗi cho sự thiếu hụt chip là nguyên nhân khiến họ không thể sản xuất đủ số lượng PlayStation 5 mà thị trường cần.

Nguồn cung chip được dự báo sẽ tiếp tục thiếu trong nhiều tháng tới do nhu cầu vẫn cao hơn bao giờ hết. Hiệp hội công nghiệp chất bán dẫn cho biết, doanh số bán chip toàn cầu sẽ tăng 8,4% trong năm 2021 từ mức 433 tỷ USD trong năm 2020. Con số này tăng so với mức tăng trưởng 5,1% giai đoạn từ năm 2019 đến năm 2020.

Chất bán dẫn đang thiếu hụt do nhu cầu mua sắm các thiết bị điện tử tăng cao. Trong khi đó, mô hình kinh doanh thay đổi đã tạo ra nút thắt cổ chai giữa các nhà máy sản xuất chip gia công, chưa kể ảnh hưởng từ cuộc chiến thương mại Mỹ-Trung dưới thời cựu tổng thống Trump.

Đại dịch Covid-19 là nguyên nhân hàng đầu gây ra tình trạng khan hiếm chip

Không bất ngờ khi đại dịch Covid-19 đã thúc đẩy nhu cầu mua sắm thiết bị điện tử của người tiêu dùng toàn cầu.

Làn sóng đầu tiên liên quan đến việc mọi người mua PC, màn hình và các thiết bị khác để làm việc hoặc học từ xa. Sau đó vào mùa thu năm ngoái, nhu cầu mua sắm các thiết bị giải trí gia đình như máy chơi game, TV, smartphone và máy tính bảng tiếp tục tăng mạnh do vào mùa mua sắm cuối năm và cũng là cách kích cầu sau một thời gian dài, người tiêu dùng bị dồn nén vì dịch bệnh.

Theo dữ liệu của hãng phân tích Gartner, doanh số bán PC đã tăng 4,8% vào năm 2020 lên 275 triệu chiếc, tăng hơn 10% trong mùa lễ hội. Điều đó góp phần đảo ngược sự sụt giảm kéo dài nhiều năm của thị trường này và là mức tăng trưởng hàng năm cao nhất trên thị trường PC kể từ năm 2010.

Các dòng sản phẩm công nghệ khác cũng bán chạy. Hiệp hội công nghệ người tiêu dùng, một tập đoàn thương mại của Mỹ cho biết 2020 là năm kỷ lục với mức doanh thu bán lẻ đạt gần 442 tỷ USD và dự báo nhu cầu liên quan đến máy chơi game, tai nghe và các sản phẩm nhà thông minh khác sẽ tiếp tục tăng mạnh trong năm 2021.

Tất nhiên số lượng thiết bị khổng lồ này cũng sẽ đi kèm với số lượng chip tương đương. Nhưng nó không chỉ là những con chip xử lý trung tâm cao cấp mà còn là những con chip phụ, ít tốn kém hơn, hỗ trợ điều khiển màn hình, quản lý điện năng hoặc mạng 5G.

Patrick Moorhead, người sáng lập Moor Insights, một công ty nghiên cứu ngành bán dẫn cho biết: "Sự thiếu hụt chip hiện nay bắt đầu từ nhu cầu chưa từng có về PC và thiết bị ngoại vi khi đa số mọi người phải làm việc và đi học ở nhà".

Những gã khổng lồ trong ngành công nghiệp điện tử đã báo cáo doanh số bán hàng kỷ lục và khẳng định, doanh số có thể còn tốt hơn nếu họ có đủ nguồn cung. Apple chia sẻ với các nhà phân tích rằng, họ không có đủ nguồn cung iPhone mới để đáp ứng nhu cầu thị trường. CEO Tim Cook cũng tiết lộ rằng nguồn cung chất bán dẫn đang rất khan hiếm.

CEO AMD Lisa Su, công ty chuyên sản xuất chip xử lý trung tâm cho nhiều dòng sản phẩm của Sony và Microsoft cho biết, nguồn cung chip của họ dự kiến sẽ thiếu hụt ít nhất trong nửa đầu năm nay. Ngành công nghiệp cần phải tăng mức công suất tổng thể.

Hay gần đây nhất, CEO của Foxconn Young Liu đã chia sẻ với báo giới về khả năng hãng gia công sản phẩm số một thế giới này có thể mất khoảng 10% đơn hàng vì không có đủ nguồn cung chip để phục vụ sản xuất và lắp ráp sản phẩm.

Chuyển hướng kinh doanh sang gia công phần mềm đóng cửa các nhà máy

Sự thiếu hụt cũng làm nổi bật sự thay đổi cấu trúc trong ngành công nghiệp bán dẫn. Trên thực tế, cuộc khủng hoảng chip đang phơi bày sự "thiếu ổn định" của nhiều công ty bán dẫn. Bởi lẽ họ chỉ thiết kế và nắm giữ công nghệ chip. Trong khi đó các xưởng đúc mới chính là nơi thực sự sản xuất chip.

Các xưởng đúc lớn hiện nay do TSMC hoặc Samsung điều hành. Đây đều là các tên tuổi lớn vì họ có quy mô nhà xưởng lớn và dây chuyền công suất lớn. Nhưng đó là khi thị trường chip ổn định và nhu cầu không quá lớn. Tuy nhiên nếu như các xưởng đúc này gặp bất ổn về dây chuyền, tác động khách quan buộc các xưởng này phải đóng cửa, hoặc quá tải đơn hàng…nó sẽ ảnh hưởng rất nhiều đến chuỗi cung ứng toàn cầu.

Hậu quả là việc hàng loạt sản phẩm điện tử có nguy cơ ra mắt chậm hơn dự kiến vì các đơn hàng chip không kịp sản xuất để đáp ứng nhu cầu, thậm chí nhiều xưởng đúc sẽ phải từ chối khách hàng vì công suất quá tải.

Các nhà sản xuất ôtô không trực tiếp cạnh tranh với các công ty công nghệ cao liên quan đến cùng một nguồn cung chip. Chip ôtô thường dựa trên các công nghệ sản xuất chip cũ hơn và không cần quá nhiều lợi thế. Nhưng đáng tiếc sự thiếu hụt không chỉ liên quan đến một vài con chip cao cấp mà còn ở tất cả các phân khúc.

CEO Cristiano Amon sắp tới của Qualcomm cho biết: "Sự thiếu hụt trong ngành công nghiệp bán dẫn đang xả ra trên diện rộng".

Trên mỗi chiếc ôtô đều sử dụng rất nhiều chip nhỏ và nhiều con chip sẽ thực hiện các chức năng như quản lý điện năng. Ôtô cũng sử dụng rất nhiều bộ vi điều khiển khác liên quan đến tính năng trợ lực lái hoặc là bộ não trung tâm của hệ thống thông tin giải trí. Hầu hết các nhà sản xuất ôtô thường áp dụng phương pháp sản xuất đến đâu hết đến đó và tránh dư thừa các bộ phận trong kho.

Gaurav Gupta, nhà phân tích chất bán dẫn tại Gartner cho biết: "Vấn đề là ngay cả khi thiếu con chip 10 xu đó, bạn cũng không thể bán chiếc xe trị giá 30.000 USD".

Giờ đây, ngành công nghiệp ôtô phải chấp nhận mức độ ưu tiên thấp hơn so với nhiều công ty điện tử khác đặt hàng ở các xưởng đúc. Trong năm 2020, chỉ 3% doanh số của TSMC đến từ chip ôtô, thấp hơn nhiều so với mức 48% của smartphone.

Các công ty công nghệ là những bên có tiếng nói hơn cả. Họ có tỷ suất lợi nhuận cao hơn. Họ cũng không bao giờ cắt giảm đơn đặt hàng và thường ký hợp đồng dài hạn với các xưởng đúc. Chính vì vậy các xưởng đúc thường ưu tiên cho các công ty này hơn các hãng xe hơi. Nhưng hiện tại khi nhu cầu xe hơi đạt đỉnh, các hãng lại không có đủ nguồn cung chip để sản xuất.

Các xưởng đúc cũng nhận thức được vấn đề này. TSMC cho biết, họ đang cố gắng giúp đỡ các công ty ôtô, đồng thời cho biết sẽ chi 28 tỷ USD trong năm nay để tăng công suất dây chuyền.

Trong một tuyên bố hồi tháng 1/2021, TSMC cho biết: "Trong khi năng lực sản xuất của chúng tôi có thể đáp ứng mọi nhu cầu trong các lĩnh vực, TSMC đang phân bổ lại năng lực sản xuất các tấm wafer nhằm hỗ trợ ngành công nghiệp ôtô trên toàn thế giới".

Chiến tranh thương mại Mỹ-Trung và các tác động khôn lường tới ngành công nghiệp chip

Năm ngoái, Mỹ đã áp đặt các hạn chế đối với Semiconductor Manufacturing International (SMIC), một trong những xưởng đúc lớn nhất ở Trung Quốc và cấm hãng này tiếp cận các thiết kế chip tiên tiến. Động thái này làm cản trở SMIC bán thành phẩm cho các công ty có quan hệ với Mỹ. Gupta cho biết, nhiều khách hàng đã phải chuyển đơn đặt hàng của họ sang các đối thủ cạnh tranh như TSMC.

Ban lãnh đạo SMIC thừa nhận, động thái của Mỹ đã ngăn họ tận dụng hết công suất dây chuyền và cho rằng, yếu tố địa chính trị sẽ ngăn họ nắm bắt "cơ hội thị trường hiếm có trong năm nay", đó là sự thiếu hụt nguồn cung chip.

Một số công ty đã quyết định dự trữ chip thiết yếu trước khi các áp đặt của Mỹ có hiệu lực vào năm ngoái. Đơn cử như trường hợp của Huawei đã dự trữ chip vô tuyến quan trọng trước khi lệnh trừng phạt có hiệu lực.

Tình trạng tích trữ chip cũng trở nên nở rộ do những lo ngại về nguồn cung khi đại dịch Covid-19 vẫn chưa kết thúc. SK Hynix, một nhà sản xuất chip nhớ lớn cho biết, doanh số bán hàng của họ đã tăng mạnh do "sự lo lắng ngày càng tăng về chuỗi cung ứng công nghệ nói chung".

Một số công ty dự trữ chip hiện đang gặt hái được nhiều lợi ích. Hôm thứ Tư (31/3), Toyota cho biết sẽ không giảm tốc độ sản xuất vì hãng đã kịp dự trữ lượng chip đủ dùng cho 4 tháng tới và tránh được các tác động do tình trạng thiếu chip gây ra. Thậm chí hãng xe Nhật bản Toyota còn nâng dự báo lợi nhuận cả năm lên 54%.

Theo dự báo của ngành công nghiệp, tình trạng thiếu chip sẽ chỉ có thể kết thúc vào năm 2022. Và trước khi tình trạng này kết thúc, người tiêu dùng rất có thể sẽ phải chờ đợi nhiều sản phẩm hoặc phải trả nhiều tiền hơn để mua được chúng vì giá bán nhiều thiết bị điện tử ra mắt trong năm nay chắc chắn sẽ bị đẩy giá lên rất cao vì thiếu chip.

Mai Huyền (Theo CNBC)