Khái niệm về Chip bán dẫn

Nói một cách đơn giản nhất, đó là chip máy tính hoặc mạch tích hợp. Bản thân chất bán dẫn thường được làm từ silicone (có khả năng dẫn điện) và được sử dụng để phát triển chip. Con chip thực chất là một mạch điện với nhiều thành phần khác nhau, bao gồm bóng bán dẫn, hệ thống dây điện và một tấm silicone.

Các chip bán dẫn ngày càng trở nên phức tạp. Trong những năm qua, các nhà sản xuất chip đã nghiên cứu sản xuất các loại chip nhỏ và mạnh hơn, giảm giá thành và cải thiện hiệu suất. Tuy nhiên, những cải tiến này cũng khiến chip trở nên khó chế tạo và tốn nhiều thời gian hơn.

Tại sao ô tô cần chip?

Giống như phần lớn các sản phẩm hiện đại ngày nay, ô tô phụ thuộc vào chip hơn bao giờ hết. Ô tô đang trở nên giống như những chiếc máy tính trên bánh xe và mọi thứ từ công nghệ thông tin giải trí đến hệ thống hỗ trợ người lái tiên tiến đều cần sử dụng chip. Các nhà sản xuất ô tô thậm chí còn tích hợp chip để cải thiện khả năng tiết kiệm nhiên liệu, và xe hybrid hay xe điện chạy pin thường cần nhiều chip hơn các loại xe truyền thống.

Điều đó nói lên rằng, nhiều xe ô tô chạy bằng nhiên liệu xăng/dầu truyền thống sử dụng chip legacy (thường được sử dụng trên ô tô, máy bay và nhiều loại khí tài quân sự) có kích thước lớn hơn và công nghệ thấp hơn. Chip legacy hiện nay khó mua hơn các chip thế hệ mới tiên tiến hơn.

Tình trạng thiếu chip là gì?

Tình trạng thiếu chip không hề phức tạp. Về cơ bản, nhu cầu ngày càng tăng về chip máy tính đã vượt xa nguồn cung. Khi các nhà sản xuất ô tô và các công ty điện tử tiếp tục cần số lượng chip lớn hơn, các nhà sản xuất chất bán dẫn đơn giản là không thể phát triển sản xuất đủ nhanh để theo kịp. Khi các nhà sản xuất chip phát triển và tăng sản lượng, người ta sẽ tập trung vào các loại chip sử dụng công nghệ mới nhất, do đó các loại chip thế hệ cũ sẽ càng trở nên khan hiếm.

Nguyên nhân dẫn đến tình trạng thiếu hụt chip?

Trong khi sự thiếu hụt chip có thể do nhiều yếu tố, đại dịch COVID-19 là nguyên nhân chủ yếu. Khi đại dịch bắt đầu, các nhà sản xuất ô tô đã đóng cửa các nhà máy và tạm ngừng sản xuất xe. Trong khi đó, việc cách ly cộng đồng và làm việc/học online đã khiến nhu cầu tăng vọt về các thiết bị điện tử.

Nhiều người mua tivi, máy tính, điện thoại thông minh…đồng nghĩa với việc nhu cầu về chip nhiều hơn. Các nhà sản xuất chip bắt đầu cung cấp thêm chip để đáp ứng nhu cầu và chuyển sang tập trung sản xuất nhiều hơn các loại chip mới, mang lại nhiều lợi nhuận hơn.

Khi các nhà sản xuất ô tô mở cửa trở lại các nhà máy và bắt đầu tăng cường sản xuất, các nhà sản xuất chip sẽ không thể cung cấp đủ chip cho họ, vì chúng đều được ưu tiên cho các công ty điện tử. Thêm vào đó, các nhà sản xuất chip đã không sản xuất nhiều chip legacy và hầu hết các xe ô tô chưa được thiết kế để ứng dụng các loại chip tiên tiến hơn.

Ngành công nghiệp điện tử sẵn sàng trả nhiều tiền hơn cho chip và đầu tư vào các hợp đồng mua chip thế hệ mới với số lượng lớn. Điều này dẫn đến việc các nhà sản xuất chip không “mặn mà” với việc quay trở lại sản xuất các loại legacy chip ít lợi nhuận hơn cho các nhà sản xuất ô tô do sẽ gây cản trở khả năng thỏa mãn hợp đồng với các công ty trong ngành công nghiệp điện tử.

Sự thiếu hụt chip cũng bị ảnh hưởng bởi thực tế là các sản phẩm mới hơn yêu cầu nhiều chip hơn các sản phẩm cũ. Khi nhu cầu về sản phẩm điện tử tăng vọt vào đầu đại dịch, nhiều công ty đã tung ra các sản phẩm mới và cập nhật hơn. Bitcoin và các dạng tiền điện tử khác đã làm trầm trọng thêm tình hình, cũng như các chính sách mang tính chính trị tác động đến thương mại với Trung Quốc.

Tại sao các công ty bán dẫn không thể tăng cường sản xuất chip?

Như đã đề cập ở trên, chip rất phức tạp và tốn nhiều thời gian để sản xuất. Các nhà sản xuất chip trên toàn cầu hiện đang sản xuất với công suất tối đa. Cách duy nhất để tăng năng lực sản xuất chip là xây dựng thêm nhà máy và tuyển dụng thêm nhân viên.

Các nhà máy sản xuất chip, được gọi là “fabs”, yêu cầu môi trường cực kỳ khắt khe, do đó không thể dễ dàng chuyển đổi bất kỳ nhà máy cũ nào thành fab. Ngoài ra, một nhà máy sản xuất chip mới tiêu tốn hàng tỷ đô la và mất nhiều năm để xây dựng. Một vào năm tới, khi các fabs mới được xây dựng và vận hành, các công ty sẽ phải hy vọng có đủ nhân viên được đào tạo chuyên sâu để làm việc tại các nhà máy và nhanh chóng tăng sản lượng.

Các nhà sản xuất ô tô đang làm gì để đối phó với tình trạng thiếu hụt chip?

Các nhà sản xuất ô tô đang cố gắng đối phó với tình trạng thiếu chip. Họ không muốn mất tiền và chắc chắn không thể để mất các khách hàng trung thành vào tay đối thủ.

Hầu hết các thương hiệu đã ưu tiên sử dụng các chip sẵn có trên các loại xe phổ biến và có lợi nhất của họ. Trong thời gian chờ đợi, họ đã tạm ngừng sản xuất các mẫu xe ít phổ biến hơn và thậm chí còn tiến xa đến mức đóng cửa một số nhà máy cho đến khi có nhiều chip hơn.

Gần đây hơn, một số công ty như Tesla và Ford đã loại bỏ một số chip nhất định khỏi xe của họ, mặc dù xe vẫn có thể được giao cho khách hàng. Một số chip này hoặc các bộ phận phụ thuộc vào chúng sẽ được lắp đặt tại đại lý hoặc trung tâm dịch vụ sau khi có hàng trở lại. Trong các trường hợp khác, một số chip nhất định và các tính năng liên quan của xe đã bị loại bỏ hoàn toàn.

Nếu chip bị thiếu hoặc bộ phận liên quan là thứ thực sự cần thiết cho chiếc xe, hoặc có vấn đề tiềm ẩn về an toàn liên quan đến việc loại bỏ chip, các nhà sản xuất ô tô sẽ đỗ xe thành từng lô cho đến khi có được chip, sau đó chuyển xe đến cho các đại lý. Khi chỗ đỗ xe của các nhà sản xuất ô tô quá công suất, một số thương hiệu đang chuyển xe đến các đại lý với các bộ phân bị thiếu. Những chiếc xe đó sẽ nằm tại đại lý cho đến chi các linh kiện được cung cấp, các đại lý sẽ lắp đặt và bán xe cho khách hàng.

Bằng các biện pháp quyết liệt hơn, một số ít các nhà sản xuất ô tô đã thực hiện những thay đổi đáng kể đối với ô tô để có thể loại bỏ nhiều chip legacy khan hiếm và tiến lên sử dụng các chip mới có sản lượng nhiều hơn. Tuy nhiên, đây là một quá trình khó thực hiện ở giữa quá trình sản xuất xe. Vì lý do này, chúng thường được dành riêng cho các mẫu xe mới nhất hoặc những mẫu xe đang được thiết kết lại hoàn toàn.

Khi nào tình trạng thiếu chip sẽ kết thúc?

Tình hình thiếu hụt chip chắc chắn sẽ được cải thiện nhưng có thể mất nhiều năm trước khi quay trở lại bình thường. Sự thiếu hụt chip dự kiến sẽ giảm xuống trong suốt năm 2022 nhưng có thể kéo dài đến nửa cuối năm 2023. Tuy nhiên, không có cách nào để biết chắc chắn nó sẽ diễn ra như thế nào. COVID-19 vẫn đang tác động đến nhiều lĩnh vực, và khó có thể dự đoán trước được các biến thể mới. Xung đột giữa Nga và U-krai-na cũng làm thương mại toàn cầu trở nên phức tạp hơn. Một số chuyên gia cảnh báo rằng có thể tình trạng thiếu chip có thể kết thúc hoàn toàn vào năm 2024.