Ngành bán dẫn trị giá 450 tỉ USD chìm trong cuộc khủng hoảng

Làm thế nào ngành bán dẫn trị giá 450 tỉ USD lại chìm trong cuộc khủng hoảng? Để lý giải điều này hãy nhìn vào một bộ phận trị giá 1 USD được gọi là trình điều khiển (display driver).

Không có đủ trình điều khiển màn hình để hoạt động

Theo Bloomberg, hàng trăm loại chip khác nhau tạo nên ngành công nghiệp silicon toàn cầu, với những loại cao cấp nhất của Qualcomm và Intel có giá từ 100 USD đến hơn 1.000 USD / chiếc. Những loại chip này được sử dụng để vận hành những chiếc máy tính hoặc những chiếc điện thoại thông minh. 

Ngược lại, chip trình điều khiển màn hình lại đóng vai trò khá đơn giản. Mục đích duy nhất của nó là truyền các hướng dẫn cơ bản để chiếu sáng màn hình trên điện thoại, màn hình máy tính hoặc hệ thống định vị.

Tuy nhiên, rắc rối đối với ngành công nghiệp chip hiện này là không có đủ trình điều khiển màn hình để hoạt động. Các công ty phát triển quá mức, đặc biệt là ngành ô tô, khiến ngành chip không thể đáp ứng nhu cầu tăng cao, do đó mức giá cũng tăng vọt. Điều đó góp phần gây ra tình trạng thiếu hụt nguồn cung và tăng chi phí cho các tấm nền màn hình tinh thể lỏng. Đây là các thành phần thiết yếu để sản xuất TV và máy tính xách tay, cũng như ô tô, máy bay và tủ lạnh cao cấp.

Giờ đây, cuộc khủng hoảng thiếu hụt đối với một số bộ phận tưởng như không quan trọng như vậy đang lan tràn khắp nền kinh tế toàn cầu. Các nhà sản xuất ô tô như Ford Motors, Nissan Motor và Volkswagen phải giảm quy mô sản xuất. Theo đó, doanh thu ngành này ước tính mất hơn 60 tỉ USD trong năm nay.

Tình hình thậm chí có thể trở nên tồi tệ hơn nữa. Cơn bão mùa đông hiếm khi xảy ra xuất hiện ở Texas, khiến dây chuyền sản xuất ở Mỹ gặp gián đoạn nghiêm trọng. Hơn nữa, vụ hỏa hoạn tại một nhà máy trọng yếu của Nhật cũng buộc cơ sở này phải đóng cửa trong 1 tháng.

Mới đây, Samsung cũng cảnh báo về tình trạng "mất cân bằng nghiêm trọng" trong ngành. Trong khi đó, TSMC của Đài Loan lại không thể đáp ứng kịp nhu cầu dù đang vận hành hơn 100% công suất.

CEO Jordan Wu của Himax Technologies - nhà cung cấp hàng đầu về trình điều khiển màn hình cho hay: "Tôi chưa từng chứng kiến điều gì như thế này trong 20 năm qua, kể từ khi thành lập công ty. Mọi ngành đều thiếu chip”.

Thiết bị công nghệ với tốc độ bùng nổ

Cuộc khủng hoảng chip toàn cầu được "châm ngòi" từ một tính toán sai lầm khi đại dịch COVID-19 bùng phát vào năm ngoái. Trong bối cảnh đại dịch lan rộng, nhiều công ty dự đoán rằng người tiêu dùng sẽ giảm thời gian sử dụng các thiết bị công nghệ.

Tuy nhiên, khi bị "mắc kẹt" trong nhà, người tiêu dùng bắt đầu mua các thiết bị công nghệ với tốc độ bùng nổ. Họ mua thêm laptop để giúp con mình có thể học từ xa. Họ mua TV 4K, máy chơi game cầm tay, tủ lạnh, nồi chiên không dầu và máy xay để làm giảm sự nhàm chán trong thời gian giãn cách xã hội. Theo đó, đại dịch đã trở thành sự kiện Black Friday kéo dài.

Trong khi đó, các nhà sản xuất ô tô cũng bất ngờ bị tác động. Họ buộc phải đóng cửa nhà máy trong thời kỳ giãn cách xã hội, khi nhu cầu sụt giảm vì khách hàng không thể đến showroom. Họ yêu cầu các nhà cung cấp ngừng vận chuyển linh kiện, trong đó có chip – bộ phận ngày càng thiết yếu đối với ô tô.

Cuối năm ngoái, nhu cầu đối với chip bắt đầu tăng lên. Người tiêu dùng muốn đi ra ngoài nhưng không sử dụng phương tiện công cộng. Các nhà sản xuất ô tô mở cửa trở lại và tìm đến những nhà sản xuất chip như TSMC và Samsung. Dẫu vậy, họ vẫn phải "xếp hàng". Các nhà sản xuất chip không thể đáp ứng nhu cầu với tốc độ đủ nhanh đối với các khách hàng vốn rất trung thành.

CEO Jordan Wu quyết định thành lập Himax vào năm 2001. Các con chip của Himax hiện được sử dụng trong nhiều sản phẩm, từ điện thoại, tivi cho đến ô tô.

Ông Jordan Wu giải thích rằng, ông không thể sản xuất nhiều trình điều khiển hơn bằng cách yêu cầu công nhân làm việc chăm chỉ hơn. Himax thiết kế trình điều khiển sau đó mang đến sản xuất tại các xưởng đúc như TSMC hay United Microelectronics Corp. Chip của Himax được sản xuất theo công nghệ "node hoàn thiện" (mature node) ít tiên tiến hơn các quy trình mới hiện tại. Những chiếc máy khắc lên tấm silicon với chiều rộng từ 16nm trở lên, trong khi chip tiên tiến là 5nm.

"Nút thắt cổ chai" ở đây là các dây chuyền sản xuất chip tiên tiến này đang dần "kiệt sức". Đại dịch đã thúc đẩy nhu cầu tăng mạnh mẽ đến mức các đối tác sản xuất không thể sản xuất kịp các trình điều khiển cho toàn bộ tấm nền (panel) của máy tính, TV, máy chơi game cầm tay và toàn bộ những sản phẩm mới mà các công ty đang lắp đặt thêm màn hình như tủ lạnh, nhiệt kế thông minh và hệ thống giải trí trên ô tô.

Ảnh: Bloomberg.

Đây là một sự hạn chế đặc biệt trong IC điều khiển cho các hệ thống ô tô vì chúng thường được làm trên tấm silicon 8 inch, thay vì tấm 12 inch cao cấp hơn. Ảnh: The Economic Times.

Việc sản xuất các trình điều khiển vi mạch đối với hệ thống ô tô gặp hạn chế, bởi loại này thường được làm trên đĩa bán dẫn 8 inch thay vì 12 inch. Thế nhưng, không có công ty nào xây dựng dây chuyền sản xuất mature node vì việc này không tạo ra lợi nhuận. Các dây chuyền hiện có đã được tinh chỉnh để cho ra sản lượng gần như hoàn hảo, có nghĩa là các trình điều khiển cơ bản có thể sản xuất với giá dưới 1 USD và các phiên bản cao cấp hơn cũng không có giá chênh lệch lớn. Việc mua thiết bị mới và bắt đầu sản xuất với năng suất thấp hơn đồng nghĩa với chi phí tăng cao.

Sự thiếu hụt đó đang hiện rõ hơn khi giá màn hình LCD tăng đột biến. Giá màn hình LCD 50 inch cho TV đã tăng gấp đôi trong khoảng thời gian từ 1.2020 - 3.2021. Chuyên gia Matthew Kanterman đến từ Bloomberg Intelligence dự đoán: giá màn hình LCD sẽ tiếp tăng ít nhất là cho đến quý III/2021. Ông cho biết: Tình trạng thiếu hụt nghiêm trọng đối với các chip trình điều khiển sẽ diễn ra.

Có thể bạn quan tâm:

► Cổ phiếu TSMC trượt dốc sau thách thức mở rộng trị giá 20 tỉ USD của Intel