Một cuộc cách mạng chip đang bùng lên ở vùng sa mạc nước Mỹ

Hy vọng về một “sa mạc” silicon của thời đại mới, được xây dựng bởi các công ty Châu Á, đang dần thành hình. Ảnh: Reuters.

Từ vùng đất cằn cỗi ở phía Bắc khu Phoenix đến đại công trường bán dẫn tấp nập 12.000 công nhân mỗi ngày, Arizona đang trải qua cuộc lột xác hiếm thấy trong lịch sử công nghiệp Mỹ, theo Nikkei Asia.

Arizona "thay da đổi thịt"

Đề án của Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) đã thổi “bùng” tham vọng của vùng đất này theo cấp số nhân.

Với khởi điểm là nhà máy sản xuất trị giá 12 tỷ USD năm 2021, tập đoàn Đài Loan (Trung Quốc) đã nâng tổng đầu tư dự kiến lên khoảng 165 tỷ USD, hướng tới sở hữu ít nhất 8 cơ sở từ sản xuất đến đóng gói và R&D tại Mỹ.

Khu vực Bắc Phoenix, vốn chỉ toàn cây xương rồng, nay quy tụ hơn 3.000 nhân viên làm chip cho Apple và công nghệ xử lý AI Blackwell của Nvidia. Thực tế, mỗi ngày có từ 5.000 đến 6.000 nhân công ra vào ca với mốc đỉnh điểm dự kiến chạm mức 12.000 người.

Intel cũng tăng tốc ở thành phố Chandler, mở rộng khu phức hợp Ocotillo và bắt đầu sản xuất với công nghệ chip tiên phong toàn cầu (chỉ khoảng 1,8 nm) tại nhà máy Fab 52.

Intel sở hữu công nghệ chip tiên phong toàn cầu (chỉ khoảng 1,8 nm) tại nhà máy Fab 52. Ảnh: Reuters.

Ông Kevin O’Buckley, lãnh đạo công xưởng đúc của Intel, cho biết: "Chúng tôi rất tự hào khi sản xuất công nghệ bán dẫn tiên tiến nhất thế giới ngay tại Mỹ". Đồng thời nhấn mạnh mục tiêu củng cố chuỗi cung ứng cho khách hàng trong nước và toàn cầu.

Sự hậu thuẫn của chính quyền địa phương là một nhân tố chính trong các đại dự án gần đây. Kate Gallego, Thị trưởng Phoenix từ năm 2019, chia sẻ với Nikkei Asia rằng thành phố đã đầu tư 205 triệu USD vào hệ thống cấp thoát nước, xử lý nước thải và cơ sở hạ tầng đường phố để hỗ trợ hệ sinh thái bán dẫn.

Đồng thời, thành phố cũng dành quỹ đất lớn ở Bắc Phoenix cho TSMC với phương châm "chúng tôi quy hoạch toàn đô thị để ưu tiên bán dẫn".

Theo Cơ quan Thương mại Arizona, bang này đã chào đón hơn 60 dự án bán dẫn với tổng vốn công bố vượt 210 tỷ USD, dự kiến tạo ra 25.000 việc làm từ 2020 đến nay.

“Ngành này hiện cực kỳ sôi động và chúng tôi đang cố gắng trở thành khu vực chuyên về chip lớn nhất tại Mỹ”, ông Vic Narusis, Phó chủ tịch điều hành phát triển ngành, nói.

Không thể “copy - paste” cách làm của châu Á

Khi C.M. Lai nhận lời dẫn dắt hoạt động tại thị trường Mỹ của United Integrated Services (UIS) - nhà thầu cơ sở công nghệ cao cho TSMC, Micron - ông sớm nhận ra có nhiều thứ phải làm hơn dự tính.

"Chúng tôi đánh giá thấp chi phí vận hành, thời gian chờ giấy phép và mức độ chi tiết của bản vẽ khi ở một vùng địa lý khác biệt”, Lai kể lại.

Ông cũng đưa ra nhận định: “Phải biết nắm bắt văn hóa và cách làm việc của từng môi trường cụ thể chứ đừng trông mong sao chép nguyên xi phong cách quản trị kiểu châu Á”.

Những tháng ngày “oằn mình” với dãy văn phòng di động bám sát công trường Bắc Phoenix giúp nhà thầu nhanh chóng phối hợp để xử lý các sự cố có thể xảy ra.

Thomas Liu, quản lý dự án UIS, nhớ lại: “Nhiều hôm chúng tôi bắt đầu lúc 5h sáng, kết thúc phần thực địa sau 5h chiều rồi bàn kế hoạch tới 8-9h tối. Đội ngũ kỹ sư trẻ tranh thủ chợp mắt bất cứ khi nào có thể, mệt rũ nhưng vẫn kiên trì với công việc”.

Đừng trông mong sao chép nguyên xi phong cách quản trị kiểu châu Á với các nhà máy tại Mỹ. Ảnh: Reuters.

Thi công một nhà máy mang tầm vóc thế giới đòi hỏi sự phối hợp tuyệt đối chính xác giữa lắp đặt ống, khí, hóa chất, nước sạch, bố trí thiết bị… Chỉ một sai lệch nhỏ có thể ảnh hưởng hiệu suất dây chuyền về sau.

“Ban đầu có lúc mọi người to tiếng, ai cũng muốn phần việc của mình được hoàn thành trước”, Vincent Murry, quản lý dự án cấp cao UIS, nhớ lại. Doanh nghiệp phải tự mở kho, săn linh kiện, mở rộng đội ngũ địa phương lên gần 380 người ở Arizona.

Bài học về “luật chơi bản địa” này không hề rẻ. CEO C.C. Wei của TSMC từng chia sẻ công ty phải chi khoảng 35 triệu USD để thuê chuyên gia, phối hợp quan chức sở tại xây mới khung quy định cho nhà máy bán dẫn ở Phoenix, nơi chưa từng có tiền lệ hạ tầng kiểu này.

Kết quả là một “bộ quy tắc” lên tới 18.000 mục. Liu thừa nhận: “Tưởng kiểm tra lưới điện một khu nhỏ hết một ngày, cuối cùng kéo dài 3 tháng. Chúng tôi vừa làm vừa học, cùng nhau xây quy trình và tiêu chuẩn để áp dụng”.

"Hưởng sái" nhờ cơn lốc AI

Mặt trái của các đại dự án này là chi phí đội giá dẫn tới sự đình trệ kéo dài. Một số nhà cung cấp hóa chất cho Intel và TSMC như LCY Chemical, Kento-PPC, Solvay đã tạm dừng kế hoạch sản xuất tại Mỹ vì nguồn lực và nhân công khan hiếm. Hơn nữa, biên lợi nhuận của các nhà thầu cơ sở như UIS, Marketech bị bào mòn trong vài năm thi công.

Gần đây, TSMC thông báo với khách về điều chỉnh tăng giá ở các node tiên tiến hơn 5 nm, phần nhiều vì chi phí cho các hoạt động mở rộng sản xuất.

Dù vậy, cơn sóng AI đang thổi làn sinh khí mới cho nơi đây. Điều này đồng nghĩa với việc các khoản đầu tư đang bắt đầu sinh lời.

Trong quý III vừa qua, khách hàng Mỹ chiếm 76% doanh thu của TSMC, mức cao nhất từ trước đến nay.

Giá trị thị trường của UIS và Marketech đều tăng hơn 60% kể từ đầu năm, trong khi LCY cho biết đã sẵn sàng khởi công xây dựng cơ sở tại Arizona.

Đáng chú ý, SEMI dự báo Mỹ sẽ dẫn đầu thế giới về đầu tư ngành bán dẫn từ năm 2027.

“Nếu hạ tầng AI tiếp tục xây dựng, một hệ sinh thái sản xuất chip tiên tiến hơn sẽ hình thành tại Mỹ”, Brady Wang, chuyên viên phân tích mảng bán dẫn tại Counterpoint Research nhận định.

Theo ông, các nhà cung ứng từng phục vụ những nhà sản xuất hàng đầu châu Á sẽ có cơ hội mở rộng sang khách Mỹ như Intel, Texas Instruments, GlobalFoundries, Micron.

TSMC nhấn mạnh không một doanh nghiệp bán dẫn nào đơn độc trong việc giải quyết các thách thức. “Do tính phức tạp của công nghệ và quy trình, xây dựng hệ sinh thái là công việc mang tính sống còn”, người phát ngôn Nina Kao nói.

Xây dựng hệ sinh thái bán dẫn là công việc mang tính sống còn với các nhà sản xuất chip. Ảnh: Reuters.

Topco Scientific đóng vai trò “điểm kết nối”, đưa dịch vụ tại chỗ cho những nhà cung ứng vừa và nhỏ chưa thể hiện diện đầy đủ. “Chúng tôi xây nền tảng chuỗi cung ứng để doanh nghiệp SME mở rộng ra nước ngoài dễ hơn và tránh được nhiều trở ngại”, đồng CEO Danial Wu chia sẻ.

Không ít doanh nghiệp đã phấn khởi sau giai đoạn hoài nghi với triển vọng mù mờ của ngành này. “Đã có lúc các nhà cung cấp không chắc khoản đầu tư tại Mỹ có sinh lời, nhưng niềm tin và nhiệt huyết đã trở lại nhờ làn sóng cam kết mới”, Stacy Yang từ phía Topco nói.

Joe Chou, Chủ tịch Rayzher Industrial, cho biết ở nơi chưa có cụm sản xuất kiểu Đài Loan hay châu Á, yếu tố hợp tác là sống còn. Mỹ sẽ là thị trường quan trọng nhất với quy mô đầu tư sắp diễn ra.

Từ phía Đài Loan, một số người lo ngại rằng ngành công nghiệp chip chủ lực của hòn đảo, chiếm khoảng 15% tổng sản phẩm quốc nội, có thể mất đi lợi thế cạnh tranh khi TSMC, công ty lớn nhất và có lợi nhuận cao nhất, cùng đội ngũ nhà cung cấp đầu tư mạnh ra nước ngoài.

Song C.M. Lai kêu gọi thay đổi tư duy theo hướng tích cực hơn: “Về dài hạn, chúng ta thiếu đất, điện và cả nhân lực trình độ cao. Thay vào đó, những đợt mở rộng quy mô lớn ra nước ngoài này cũng có thể được coi là một cách để Đài Loan mở rộng ảnh hưởng và năng lực của mình ra nước ngoài”.

“Đây là bình minh của một kỷ nguyên vươn ra toàn cầu”, Frank Liang, Chủ tịch của Gallant Micro Machining kiêm Tổng giám đốc C Sun, nhận định sau chuyến khảo sát Arizona, đánh dấu hy vọng về một “sa mạc” silicon của thời đại mới, được xây dựng bởi các công ty Châu Á.

Tiến Lợi