Ngành bán dẫn Nhật Bản sẽ sớm trở lại thời kỳ huy hoàng? ​

Trong liên tiếp nhiều năm, Nhật Bản đã phải vượt qua một loạt thách thức để khẳng định mình là một trung tâm bán dẫn có sức hấp dẫn toàn cầu.

Nhật Bản dự báo doanh số bán chip phục hồi mạnh nhờ nhu cầu về AI. Ảnh minh họa: Deccanherald

Năm 2023, Nhật Bản đã tập trung toàn lực vào chất bán dẫn - thành phần nhỏ bé nhưng quan trọng của các mặt hàng điện tử mà thế giới sử dụng hàng ngày thông qua việc hỗ trợ xây dựng các nhà máy mới và triển khai hỗ trợ rộng rãi.

Trong lĩnh vực này, Nhật Bản không hề đơn độc. Trên khắp thế giới, các chính phủ đang thực hiện hàng loasáng kiến nhằm đảm bảo khả năng tiếp cận chip, trong đó nhiều chính phủ nỗ lực phát triển năng lực của chính họ và "cách ly" chuỗi cung ứng khỏi căng thẳng địa chính trị.

Một trong những “viên ngọc quý” trong nỗ lực của Nhật Bản là Liên minh Rapidus (gồm các tập đoàn lớn nhất Nhật Bản như Toyota, Kioxia, Sony, SoftBank, NEC, MUFG, NTT, Denso) được chính phủ hậu thuẫn. Liên minh đang nỗ lực tạo ra một “Thung lũng Hokkaido” có thể cạnh tranh với “Thung lũng Silicon” của California, Mỹ.

Cùng tham gia vào lĩnh vực chip của Nhật Bản còn có các "gã khổng lồ" trong ngành sản xuất chất bán dẫn như TSMC của Đài Loan (Trung Quốc), Samsung Electronics và Tập đoàn Mitsubishi.

Đằng sau những sáng kiến này là những khoản đầu tư trị giá hàng chục tỷ yen, thậm chí hàng nghìn tỷ yen. Điều này nhấn mạnh một thực tế đơn giản: chất bán dẫn là ngành kinh doanh khổng lồ. Theo báo cáo của EY hồi tháng 4/2023, thị trường bán dẫn trị giá khoảng 618 tỷ USD vào năm 2022 và dự kiến sẽ đạt 1.000 tỷ USD vào năm 2030.

Nhưng giá trị và tầm quan trọng chiến lược đó cũng có nghĩa là Nhật Bản phải đối mặt với những thách thức đáng kể - từ nhân sự đến nhu cầu tiếp tục đầu tư - trong nỗ lực giành lại sự thống trị trong lĩnh vực này trong quá khứ.

Theo chuyên gia Masaru Tsuchiya từ Văn phòng McKinsey tại Tokyo: “Về cơ bản, ngành công nghiệp bán dẫn là ngành người thắng được tất cả”. Đồng thời lưu ý rằng các công ty hàng đầu đã thành công trong việc đảm bảo thị phần và lợi nhuận lớn. Hơn nữa, vì ngành công nghiệp bán dẫn cần đầu tư liên tục vào nghiên cứu và phát triển nên “không dễ để bắt kịp một khi các công ty khác có lợi thế chiến lược”.

Phục hồi ngành bán dẫn nội địa

Với Nhật Bản, đây không phải là một "canh bạc" hoàn toàn mới, các quan chức đang hy vọng họ có thể hồi sinh những ngày huy hoàng của đất nước trong lĩnh vực này. Thời điểm những năm 1980 và 1990 Nhật Bản là một trong những nhà sản xuất chất bán dẫn lớn nhất toàn cầu nhờ sự đầu tư của chính phủ và khu vực tư nhân.

Năm 1988, các công ty Nhật Bản chiếm 51% doanh số bán hàng trên toàn thế giới. Năm 1989, Nhật Bản chiếm 6 vị trí trong bảng xếp hạng các doanh nghiệp chip lớn nhất thế giới, bao gồm NEC (số 1), Toshiba (số 2), Hitachi (số 3), Fujitsu (số 5), Mitsubishi (số 7), Matsushita (số 9).

Nhà phân tích Pierre Cambou của Yole Group, chuyên cung cấp phân tích thị trường bán dẫn cho biết, thành công của Nhật Bản được coi là một bản kế hoạch chi tiết để các quốc gia như Malaysia, Đài Loan và Hàn Quốc phát triển kinh tế mà không cần tốn chút tài nguyên thiên nhiên nào.

Tuy nhiên, căng thẳng thương mại với Mỹ đã cản trở Nhật Bản, khi một số quan chức Mỹ cáo buộc các công ty Nhật Bản chiếm lĩnh thị trường và đẩy các công ty Mỹ ra ngoài, đồng thời cắt đứt khả năng tiếp cận thị trường Nhật Bản.

Điều này dẫn đến Hiệp định Bán dẫn Mỹ - Nhật năm 1986, cho phép các quan chức Mỹ giám sát việc định giá và cho phép tiếp cận thị trường bán dẫn của Nhật Bản.

Sau đó, các đối thủ cạnh tranh của Nhật Bản đã giành được lợi thế trong lĩnh vực này, trong khi các công ty bán dẫn của Nhật Bản mất khả năng cạnh tranh khi thị trường thay đổi. Theo Hiệp hội Công nghiệp Công nghệ Thông tin và Điện tử Nhật Bản, ước tính Nhật Bản chỉ chiếm 7% sản lượng bán dẫn vào năm 2021,

Không chỉ là nỗ lực lấy lại vinh quang trong quá khứ, nỗ lực của Nhật Bản còn được thúc đẩy thêm bởi những nỗ lực của Mỹ nhằm hạn chế khả năng sản xuất chip của Trung Quốc, dẫn đến một loạt hạn chế đối với các mặt hàng xuất khẩu liên quan của Washington và các đồng minh, cũng như sự rung chuyển của chuỗi cung ứng công nghiệp.

Trưởng nhóm sản xuất công nghiệp của KPMG Nhật Bản, ông Jun Okamoto cho biết: “Xem xét những rủi ro địa chính trị đang diễn ra, chẳng hạn như vấn đề Mỹ-Trung, có khả năng chính phủ Nhật Bản đã đưa ra quyết định đảm bảo cơ sở sản xuất chất bán dẫn có ý nghĩa chiến lược trong khu vực, một phần là để đáp ứng nhu cầu của ngành”.

Để nâng cao vị thế của Nhật Bản trong lĩnh vực này, Thủ tướng Nhật Bản Fumio Kishida đã liên lạc với người đứng đầu các công ty và hiệp hội hàng đầu trong ngành để thu hút đầu tư hơn nữa và đưa ra các khoản trợ cấp lớn.

Tháng 12/2023, chính phủ Nhật Bản đã trợ cấp cho Samsung Electronics khoảng 20 tỷ yen (135 triệu USD) - khoảng một nửa chi phí để đầu tư vào cơ sở nghiên cứu tại Yokohama. Trung tâm của Samsung sẽ tập trung phát triển công nghệ đóng gói chip, một bước ngày càng quan trọng trong quy trình sản xuất chip khi ngành này tìm cách sản xuất những con chip mạnh hơn.

Đầu tháng 4/2024, chính phủ đã công bố khoản trợ cấp mới trị giá 590 tỷ yen cho Rapidus nhằm trang bị các thiết bị sản xuất chip và phát triển các quy trình sản xuất chip cao cấp 2nm tiên tiến nhất hiện nay với hy vọng có thể sản xuất thương mại vào năm 2027. Với khoản trợ cấp mới công bố, tổng số tiền hỗ trợ của chính phủ Nhật Bản cho Rapidus đã lên tới 920 tỷ yen.

Đáng chú ý, chính phủ đã hỗ trợ cho TSMC khoảng 1.200 tỷ yen cho 2 nhà máy tại Kumamoto. Nhà máy đầu tiên đã khánh thành tháng 2/2024, với tổng vốn đầu tư vào khoảng 8,6 tỷ USD, trong đó chính phủ NB trợ cấp 476 tỷ yen.

Trong lễ khánh thành nhà máy đầu tiên, chính phủ NB tiếp tục công bố khoản trợ cấp 732 tỷ yen cho việc xây dựng nhà máy thứ 2 của TSMC để bắt đầu hoạt động vào cuối năm 2027.

Năm 2022, cùng với sự thành lập Rapidus, Nhật Bản đã thành lập Trung tâm Công nghệ Bán dẫn tiên tiến (LSTC) bao gồm Rapidus và các trường đại học, viện, trung tâm nghiên cứu để đóng vai trò là trung tâm R&D, nhằm thúc đẩy nghiên cứu và phát triển các thiết kế và công nghệ sản xuất chất bán dẫn thế hệ tiếp theo.

Theo ông Okamoto, trong khi Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp (METI) “hướng đến mục đích thu hút các công nghệ tiên tiến như AI, chất bán dẫn hiệu suất cao và hệ thống quang tử”, Nhật Bản trước tiên sẽ phải phát triển năng lực của riêng mình trong các lĩnh vực này. Cuối cùng, các quan chức đang đặt mục tiêu tăng doanh thu bán dẫn hàng năm lên hơn 13.000 tỷ yên vào năm 2030.

Đối mặt với thực tế

Nhật Bản sẽ phải vượt qua một loạt thách thức để khẳng định mình là một trung tâm bán dẫn có sức hấp dẫn toàn cầu.

Sự hỗ trợ của chính phủ thông qua cấp đất, miễn thuế, trợ cấp và hạn chế nhập khẩu là những đặc điểm hỗ trợ chính khi nói đến việc phát triển các trung tâm sản xuất chip. Tuy nhiên, chuyên gia Tsuchiya của Văn phòng McKinsey cho rằng, mặc dù chính phủ đã cung cấp nguồn vốn ban đầu dồi dào để hỗ trợ sự phát triển của lĩnh vực này, nhưng một thử thách quan trọng sẽ là liệu các công ty có làm theo hay không. Bên cạnh đó, ngay cả nguồn tài chính đầy đủ cũng cần phải phù hợp với lực lượng lao động có trình độ.

Trong khi đó, ông Okamoto cho biết: “Bước quan trọng đầu tiên là bồi dưỡng kỹ sư bán dẫn (tài năng) thông qua nỗ lực hợp tác giữa ngành công nghiệp, chính phủ và giới học thuật.”

Nhà phân tích Pierre Cambou của Yole Group đồng ý rằng nguồn nhân lực bao gồm các kỹ sư và kỹ thuật viên đóng vai trò then chốt trong việc hiện thực hóa tham vọng trung tâm bán dẫn và do đó, các quốc gia nghiêm túc phát triển mình thành trung tâm sản xuất chip nên nhấn mạnh vào khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học trong trường học.

Ngoài việc phát triển lực lượng lao động có năng lực và nâng cao trình độ của đội ngũ nhân viên, cần phải có hoạt động R&D và đầu tư liên tục.

Ông Tsuchiya nói thêm: “Thách thức là liệu Nhật Bản có thực sự duy trì được khả năng cạnh tranh của mình hay không ? Chính phủ đã (đặt nền móng), nhưng liệu khu vực tư nhân (có thể tiếp tục) sự đổi mới này trong tương lai không?

Và đối với tất cả các cam kết và thông báo cấp cao, tham vọng bán dẫn của Nhật Bản sẽ phải đối mặt với những phức tạp trên thực tế. Thật vậy, khi các nhà máy bán dẫn bắt đầu xuất hiện ở các thị trấn, các công ty đã phải giải quyết nhiều vấn đề khác nhau, trong đó nhà máy đầu tiên tại Kumamoto của TSMC phải đối mặt với tình trạng thiếu nước và nhân sự.

Liên quan đến vấn đề này là các mục tiêu bền vững - một lĩnh vực khác mà Nhật Bản đang cố gắng bắt kịp và nước này sẽ phải chú ý tới để đảm bảo sự quan tâm từ các công ty lớn ở nước ngoài.

Khi các công ty như Apple, Meta và Google cố gắng đáp ứng các mục tiêu về môi trường, sẽ dẫn đến kỳ vọng rằng các nhà sản xuất chất bán dẫn cũng sẽ như vậy. Ông Tsuchiya cho biết: “Sản xuất chất bán dẫn là một trong những phần lớn nhất tạo ra lượng khí thải carbon của họ.”

Tham vọng của các đối thủ

Song song với nỗ lực của Nhật Bản, sự cạnh tranh giữa các quốc gia trong lĩnh vực này cũng ngày càng gia tăng. Trong khi Đài Loan duy trì sự thống trị mạnh mẽ trên thị trường thì các quốc gia khác ở châu Á bao gồm Việt Nam, Malaysia, Singapore và Indonesia cũng đang chú trọng đáng kể vào chất bán dẫn.

Ví dụ, Singapore đã nổi lên như một sự lựa chọn hấp dẫn cho các nhà máy và cơ sở liên quan đến chất bán dẫn một phần nhờ vào năng lực hậu cần của nước này, khiến GlobalFoundries (Mỹ) và Soitec (Pháp) khai trương hoặc mở rộng tại thành phố này vào năm 2023. Chính phủ Singapore đã triển khai các khoản trợ cấp hàng tỷ USD để khuyến khích sản xuất và phát triển, đồng thời đang nỗ lực nuôi dưỡng các kỹ năng thiết yếu trong lĩnh vực này.

Ngành công nghiệp bán dẫn của Singapore cũng được hưởng lợi từ hoạt động kinh doanh gia tăng trong bối cảnh đa dạng hóa chuỗi cung ứng chip. Công ty Statisia ước tính rằng doanh thu trong lĩnh vực này sẽ đạt 45,36 tỷ USD trong năm nay.

Trong khi đó, Việt Nam, nơi có cơ sở đóng gói và thử nghiệm chất bán dẫn lớn nhất của Intel, đã tăng cường nỗ lực thu hút đầu tư vào năm ngoái, tổ chức các cuộc đàm phán với các công ty về khả năng mở nhà máy chế tạo đầu tiên của đất nước. Tháng 10/2023, Amkor của Mỹ cũng đã mở một nhà máy đóng gói và thử nghiệm tại Việt Nam.

Nhà phân tích Cambou cho rằng Trung Quốc cũng có thể được coi là quốc gia dẫn đầu tiềm năng trong lĩnh vực này, bất chấp các hạn chế xuất khẩu chất bán dẫn. Ông nói: “Trong tương lai, không phải là không có khả năng Trung Quốc có thể nổi lên như một nhà lãnh đạo, vì họ đáp ứng hầu hết các tiêu chí để thống trị lĩnh vực bán dẫn”, lưu ý rằng các biện pháp mạnh mẽ mà Mỹ áp dụng nhằm áp đặt lệnh cấm xuất khẩu công nghệ đối với các công ty Trung Quốc như Huawei đã đẩy nhanh quá trình thay thế trong nước và “tạo ra một trung tâm bán dẫn có thể thống trị thế giới”.

Tuy nhiên, ông Willem Thorbecke - thành viên cấp cao tại Viện Nghiên cứu Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản, cho biết, trừ khi xảy ra chiến tranh lớn ở châu Á, “các công ty Đài Loan nên duy trì vị trí dẫn đầu về chip logic”.

Theo ông: “Các công ty như TSMC có mô hình kinh doanh tuyệt vời là một công ty thuần túy không cạnh tranh với khách hàng của họ. Họ cũng có công nghệ tiên tiến hơn so với đối thủ. Công nhân của họ có tay nghề cao, kỷ luật và có hàng chục năm kinh nghiệm trong ngành.”

Theo Hiệp hội Ngành công nghiệp bán dẫn Nhật Bản, nước này dự kiến sẽ tăng mạnh đầu tư vào thiết bị chip thêm 7 tỷ USD trong năm nay - mức tăng 82% so với năm ngoái nhưng vẫn khiến nước này vẫn kém xa mức đầu tư ước tính 23 tỷ USD của Đài Loan.

Tuy nhiên, theo nhà phân tích Cambou, bản chất khoa học của chất bán dẫn cũng như tính chất đa chiều và hợp tác của hệ sinh thái ngành có nghĩa là nhiều thứ có thể thay đổi: “May mắn thay, không ai có thể sở hữu khoa học, đặc biệt là trong một thế giới kết nối với nhau”. Đây là cơ hội mà các quốc gia ở châu Á đã dựa vào trong nửa thế kỷ qua, nâng cao khả năng cạnh tranh và thậm chí vượt qua các cường quốc phương Tây”.