TSMC sẽ hoàn thành giấc mơ tự sản xuất chip tiên tiến nhất của Mỹ?

Tuần qua, TSMC đã giành được khoản trợ cấp trị giá 11,6 tỷ USD từ Mỹ để xây dựng các cơ sở của mình tại bang Arizona phục vụ cho các hoạt động sản xuất chất bán dẫn tiên tiến nhất thế giới.

>> Các tập đoàn chip Mỹ "níu kéo" thị trường Trung Quốc

Vượt qua thời gian dài tranh cãi về vấn đề lao động và công nghệ, TSMC đã giành được khoản tài trợ trực tiếp 6,6 tỷ USD và khoản vay 5 tỷ USD trong khuôn khổ đạo luật Khoa học và CHIPS công bố năm 2022. Theo đó, nhà sản xuất chip lớn nhất thế giới cũng sẽ tăng mức đầu tư từ 40 tỷ USD lên 65 tỷ USD vào Mỹ, trở thành khoản đầu tư trực tiếp nước ngoài ban đầu lớn nhất từ trước tới nay tại Hoa Kỳ. TSMC tuyên bố sẽ bắt đầu sản xuất các chip tiên tiến nhất ở kích thước 2nm tại một trong số 3 nhà máy để cung cấp cho Apple và Nvidia sử dụng trong điện thoại thông minh và AI.

Sau tất cả, mọi thứ có vẻ như là một chiến thắng của nước Mỹ. Bộ trưởng Thương mại Mỹ, Gina Raimondo ca ngợi sự hợp tác này sẽ đưa ngành sản xuất chip tiên tiến nhất thế giới đến Mỹ, bảo đảm an ninh quốc gia và tạo việc làm. Nhưng có một số lý do để nói rằng tham vọng của TSMC có lẽ không to lớn đến thế.

Trước hết, việc chuyển chuỗi sản xuất sang Mỹ là một bước đi tốn kém. Người sáng lập TSMC đã nghỉ hưu, Morris Chang thậm chí thẳng thừng tuyên bố tham vọng sản xuất chip của Mỹ là “một hoạt động vô ích rất tốn kém”.

Như The Economist chỉ ra, do việc xây dựng các nhà máy ở Mỹ mất nhiều thời gian và chi phí hơn ở châu Á, các nhà máy của TSMC sẽ nhỏ hơn, khiến việc vận hành chúng trở nên tốn kém hơn. Ví dụ, mỗi siêu nhà máy của TSMC ở Đài Loan có thể sản xuất hơn 100.000 tấm wafer mỗi tháng, so với 25.000 tấm tại Mỹ.

Dù công ty chưa tiết lộ công suất của nhà máy thứ ba ở Arizona, nhưng hầu hết nhà phân tích kỳ vọng rằng đến năm 2030, nhà máy này sẽ sản xuất khoảng 80.000 tấm wafer mỗi tháng. Chỉ tính trong năm 2024, các cơ sở tại Đài Loan sẽ làm ra được gấp 4 lần con số ấy, theo dữ liệu từ Bloomberg, phần lớn là phục vụ cho các khách hàng Mỹ như Apple và Nvidia.

>> Lộ diện quốc gia dẫn đầu thu hút các "ông lớn" bán dẫn toàn cầu

Mong muốn đẩy nhanh tiến độ sản xuất chip tiên tiến nhất thế giới tại nước Mỹ cũng gặp một trở ngại khác, khi TSMC cho biết có nhiều nút thắt trong chuỗi cung ứng mà thị trường Mỹ chưa thể đáp ứng một cách tương đương.

Theo đó, việc sản xuất chip cho các mục đích như AI vẫn liên quan đến nhiều nhà máy khác ở châu Á, phản ánh sự phức tạp liên quan đến việc đóng gói nhiều loại chip lại với nhau để tăng hiệu suất và hiệu quả của chúng. Trải qua hàng chục năm phát triển, TSMC đã xây dựng một mạng lưới hoàn chỉnh phục vụ cho các hoạt động sản xuất tiên tiến nhất, bởi vậy việc dịch chuyển chúng không phải chuyện một sớm một chiều.

Myron Xie, nhà phân tích tại công ty tư vấn SemiAnalysis, cho biết: “Thực sự không đơn giản để thực hiện mọi việc trên đất liền… Xưởng sản xuất chip logic ở Mỹ và sau đó là một phần bao bì ở đó là không đủ”.

Không chỉ TSMC, các nhà sản xuất khác cũng gặp vấn đề tương tự. Trong tháng này, nhà sản xuất chip nhớ Hàn Quốc SK Hynix tuyên bố sẽ xây dựng một cơ sở đóng gói tiên tiến ở bang Indiana của Hoa Kỳ để sản xuất chip “bộ nhớ băng thông cao” (HBM) được sử dụng trong các GPU mạnh nhất của Nvidia.

Tuy nhiên, bản thân chip nhớ (DRAM) vẫn tiếp tục được sản xuất tại các cơ sở của SK Hynix ở Hàn Quốc. CW Chung, một nhà phân tích tại Nomura cho biết: “Samsung và SK Hynix đang đầu tư ở mức tối thiểu có thể ở Mỹ và chỉ vì áp lực địa chính trị nên họ khó có thể xây dựng các nhà máy riêng biệt ở Mỹ để sản xuất chip nhớ tiên tiến”.

Việc hỗ trợ để TSMC đưa công nghệ mới nhất của mình sang Mỹ rõ ràng là một bước tiến lớn trong nỗ lực đảm bảo an ninh trong chuỗi cung ứng công nghệ quan trọng của Tổng thống Mỹ Joe Biden – nhưng có lẽ vẫn còn một chặng đường dài để sản xuất hoàn toàn những con chip phức tạp nhất trong nước Mỹ.