Dự báo thiếu hụt chip trên toàn cầu trong hai năm tới 

Theo công ty đầu tư kinh tế TS Lombard (công ty tư vấn dự báo kinh tế vĩ mô có trụ sở chính tại London) thì sự tăng tốc nhanh chóng của các là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến thiếu hụt chip. Các chuyên gia cho rằng, chip bán dẫn luôn là ưu tiên số một trước dầu mỏ, đó là nguyên liệu đầu vào quan trọng của thế giới để tăng trưởng.

Theo Hiệp hội Công nghiệp Bán dẫn (SIA) có trụ sở tại Hoa Kỳ, doanh số từ chip bán dẫn trên toàn thế giới đã giảm trong hai năm 2018 và 2019. Tuy nhiên, con số này đã tăng 6,5% trong năm 2020. Tốc độ tăng trưởng tiếp tục diễn ra trong năm 2021, chỉ tính riêng Quý III/2021 doanh số cao hơn 27% so với cùng kỳ năm 2020. SIA cho biết Quý III/2021có số lượng sản phẩm chip bán dẫn được xuất xưởng cao hơn bất kỳ quý nào khác trong lịch sử thị trường.

Sự thiếu hụt nguồn cung cấp chip ảnh hưởng đầu tiên đến ngành công nghiệp ô tô trong đại dịch COVID-19 và đã có tác động dây chuyền, gây ra sự gián đoạn trên toàn cầu. Sự thiếu hụt này bắt nguồn từ nửa đầu năm 2020, khi nhu cầu tổng thể của người tiêu dùng đối với ô tô giảm trong thời gian ngừng hoạt động do đại dịch. Điều này buộc các nhà sản xuất chip phải chuyển trọng tâm sang các lĩnh vực khác, chẳng hạn như thiết bị máy tính và thiết bị di động, do nhu cầu tăng đột biến khi người dùng chuyển sang hình thức làm việc từ xa.

và các dịch vụ dựa trên đám mây phát triển, tất yếu dẫn đến nhu cầu cần nhiều chip cho các nền tảng truyền thông như Zoom và các dịch vụ phát video trực tuyến.

Theo công ty nghiên cứu thị trường IDC (Hoa Kỳ), một phần của vấn đề là lợi tức đầu tư không đủ hấp dẫn để xây dựng các xưởng đúc mới - tốn hàng tỷ đô la và mất nhiều năm để xây dựng mới có thể đáp ứng được nhu cầu của các nhà sản xuất ô tô.

Sau khi các công ty sản xuất ô tô hủy đơn đặt hàng sớm vì đại dịch, các nhà cung cấp đã chuyển sang các thị trường khác có hoạt động tốt hơn, chẳng hạn như điện tử tiêu dùng. Điều đó khiến các nhà sản xuất ô tô nhận thấy rằng mình không còn là ngành được ưu tiên như trước kia.

Mặt khác, một số khách hàng có xu hướng tích trữ nguồn cung cấp và mua nhiều linh kiện hơn nhu cầu thực tế để dự phòng trong trường hợp nguồn cung cạn kiệt. Điển hình như đã tích trữ nguồn cung trước lệnh cấm công nghệ của Hoa Kỳ đối với Trung Quốc vào đầu năm nay.

Một trong những hậu quả không thể tránh khỏi của tình trạng thiếu chip toàn cầu là sự gia tăng các sản phẩm giả mạo. Theo Trung tâm Kỹ thuật Vòng đời Nâng cao (The Center for Advanced Life Cycle Engineering - CALCE) của Hoa Kỳ, khi các công ty nhận thấy mình đang gặp khó khăn khi mua hàng, họ mất cảnh giác và có thể không nhận ra rằng đã mua phải chip giả và kém chất lượng.

Theo CALCE, các công ty cần cảnh giác khi giao dịch với các nhà phân phối nhỏ lẻ vì họ mua và bán các thành phần trên các thị trường mở trực tuyến. Vì các công ty này có thể được đổi chủ nhiều lần nên có thể khó truy xuất nguồn gốc và thông tin xác thực của người bán ban đầu.

CALCE khuyến cáo, cần kiểm tra hồ sơ của công ty đang bán linh kiện và tiến hành kiểm tra kỹ lưỡng các bộ phận. Tuy nhiên trong thực tế, các doanh nghiệp không có thời gian để làm những việc này.

Các tổ chức đã đưa ra những dự báo khác nhau về việc tình trạng thiếu chip sẽ kéo dài bao lâu. Công ty tư vấn và nghiên cứu công nghệ Gartner (Hoa Kỳ) ước tính rằng sự thiếu hụt chip bán dẫn sẽ kéo dài đến năm 2022 và cảnh báo độ trễ cho các đơn đặt hàng chip bán dẫn có thể lên tới một năm. Còn theo Forrester (Hoa Kỳ), tình trạng thiếu chip sẽ tiếp tục kéo dài đến năm 2022 và có thể đến năm 2023.

Hiệp hội Kỹ sư điện và điện tử (Hoa Kỳ) nhận định, nguồn cung sẽ phát triển từ các phôi chip cũ và xưởng đúc sử dụng các quy trình công nghệ kém tiên tiến và đĩa bán dẫn tương đối nhỏ. Hơn 40 công ty sẽ tăng công suất hơn 750.000 chip bán dẫn mỗi tháng cho đến cuối năm 2022.

Mặc dù, một số nhà sản xuất lưỡng lự trong việc xây dựng các nhà máy mới, nhưng thị trường đã giúp họ có động lực. Intel cho biết họ sẽ chi 20 tỷ USD để xây dựng hai nhà máy mới ở Arizona và tập đoàn chuyên về chế tạo chất bán dẫn lớn nhất thế giới TSMC (Đài Loan) có kế hoạch chi 28 tỷ USD cho dòng chip mới, cùng với việc xây dựng nhà máy để tăng công suất.

Tập đoàn Texas Instruments (TI) của Hoa Kỳ công bố vào tháng 11/2021, họ có kế hoạch xây dựng 4 nhà máy bán dẫn mới ở Texas với giá trị ước tính khoảng 30 tỷ USD. TI dự kiến bắt đầu xây dựng 2 nhà máy chế tạo đầu tiên vào năm 2022 và sản xuất đĩa bán dẫn 300 mm của TI dự kiến sẽ bắt đầu vào năm 2025. TI sẽ có tùy chọn xây dựng thêm hai nhà máy tại địa điểm này trong tương lai.

Với việc Samsung tuyên bố sẽ xây dựng một nhà máy trị giá 17 tỷ USD bắt đầu từ năm 2022, các bang và thành phố khác trên khắp nước Mỹ đang cố gắng thu hút Samsung bằng các biện pháp khuyến khích với hy vọng thu hút sản xuất chip đến các khu vực của họ.

Trong dài hạn, các chuyên gia trong lĩnh vực này cho biết, các xưởng đúc có thể miễn cưỡng đầu tư vào các nhà máy mới vì chip không mang lại biên độ lợi nhuận lớn và ngành công nghiệp này mặc dù đang có nhu cầu cao, tuy nhiên sau đó sẽ có sự sụt giảm về nhu cầu và tăng nguồn cung. Về lâu dài, họ lo ngại rằng lượng chip dư thừa sẽ kéo theo giá thành chip giảm xuống.

Tác động với an ninh bảo mật và công nghệ thông tin

Một số tổ chức ước tính sẽ có 169 ngành bị ảnh hưởng bởi tình trạng thiếu chip toàn cầu. Theo Ben Stanton - nhà phân tích chính của công ty phân tích thị trường Canalys (có trụ sở chính tại Singapore), các lô hàng toàn cầu giảm 6% trong Quý III/2021 do các nhà cung cấp phải vật lộn để đáp ứng nhu cầu thiết bị do "nạn đói chip".

Tác động có thể nhìn thấy rõ nhất ở các công ty sản xuất thiết bị điện tử. Apple được cho là đã cắt giảm một nửa sản lượng iPad và đang thay thế các bộ phận iPhone cũ để sử dụng cho iPhone 13. Nintendo (công ty kinh doanh hàng tiêu dùng điện tử và trò chơi điện tử Nhật Bản) đang cắt giảm 20% sản lượng bảng điều khiển Switch OLED của mình và việc thiếu chip sẽ ảnh hưởng đến sản xuất.

Tuy nhiên, tác động của việc thiếu chip trong lĩnh vực bảo mật còn lớn hơn. Các chuyên gia làm việc trong lĩnh vực kiểm soát truy cập và bảo mật đã cảnh báo rằng sự thiếu hụt chip toàn cầu có thể sớm ảnh hưởng tới lĩnh vực định danh và bảo mật, có khả năng khiến các cơ sở kinh doanh, chăm sóc sức khỏe và giáo dục lớn không an toàn và phải đối mặt với các vi phạm bảo mật.

Kiểm soát truy cập có thể không phải là sản phẩm rõ ràng nhất mà mọi người nghĩ về việc chip bán dẫn đóng một vai trò nào đó. Thực tế, chúng được sử dụng trong sản xuất đầu đọc thẻ, mô-đun hệ thống và thẻ kiểm soát truy cập. Đối với các cơ sở như bệnh viện và trường đại học vận hành hàng nghìn thẻ, điều này thực sự có thể là một vấn đề trong vòng 12 tháng tới. 

Hơn thế, chip bảo mật được triển khai trong các sản phẩm quan trọng để cho phép thanh toán an toàn (ví dụ: trong thẻ visa, thẻ ngân hàng), giao tiếp di động an toàn (ví dụ: trong SIM/ eSIM), IoT an toàn và nhận dạng an toàn của mọi người (ví dụ: trong thẻ ID và hộ chiếu quốc gia). 
Các tổ chức nên làm gì?

Các tổ chức nên xác định trong trường hợp cơ sở hạ tầng của họ có thể sẽ bị ảnh hưởng đáng kể nếu một hoặc hai thành phần xẩy ra lỗi và chúng không thể thay thế do thiếu nguồn cung cấp, căn cứ vào dự đoán đó để làm cơ sở lập kế hoạch dự phòng. Ngoài ra, hãy xem xét những lựa chọn thay thế có sẵn, chẳng hạn như liệu nhân viên có thể duy trì năng suất công việc bằng thiết bị cá nhân của họ hay không. 

Trong ngành công nghiệp ô tô bị ảnh hưởng nặng nề, công ty tư vấn quản lý McKinsey (Hoa Kỳ) lưu ý rằng các công ty OEM hàng đầu đã thành lập "phòng trực chiến" kết hợp dữ liệu cung và cầu của họ để có thể nắm rõ tình hình rõ hơn. Các nhà sản xuất ô tô cũng đang sử dụng phân tích để khớp cung với cầu nhằm giảm lỗi và quy trình xử lý thủ công.

Các phương án khác bao gồm thay thế các chip bán dẫn đặt hàng trước bằng các chip tương tự nhưng giàu tính năng hơn, chẳng hạn như hoán đổi chip có nhiều bộ nhớ hơn và sử dụng các bộ chip có hiệu suất cao sau khi thực hiện các bài kiểm tra chất lượng bổ sung.

Các tổ chức cũng nên chuyển sang sử dụng để giảm nhẹ tác động của việc thiếu chip. Có thể thấy rằng, sự thiếu hụt chip ảnh hưởng đến các trung tâm dữ liệu doanh nghiệp truyền thống nhiều hơn các doanh nghiệp sử dụng đám mây. Các doanh nghiệp sử dụng và cung cấp dịch vụ đám mây ít bị ảnh hưởng hơn đối với các vấn đề về giá chip và tính khả dụng so với các doanh nghiệp sở hữu trung tâm dữ liệu riêng vì những lý do sau:

Thứ nhất: Các doanh nghiệp sử dụng và cung cấp dịch vụ đám mây thực hiện công việc chia sẻ tài nguyên dựa trên chip tốt hơn. Do các doanh nghiệp này tận dụng các hệ thống ảo hóa và đa đối tượng. Trung tâm dữ liệu thông thường sẽ không hiệu quả trong việc chia sẻ tài nguyên dựa trên chip, bất kể chúng có được ảo hóa hay không.

Thứ hai: Các doanh nghiệp sử dụng và cung cấp dịch vụ đám mây có thể giữ giá thấp hơn cho mỗi chu kỳ xử lý vì họ xem xét lâu dài hơn về giá cả và tác động của nó. Lợi thế của họ là giữ giá sử dụng ở mức thấp vì số lượng khách hàng mà họ có được sẽ là khoản thu nhập cố định trong dài hạn. Đối với trung tâm dữ liệu tiêu chuẩn thì đó chỉ là chi phí cố định và sẽ không được sử dụng trong nhiều năm.

Thứ ba: Các doanh nghiệp sử dụng và cung cấp dịch vụ đám mây hiện đang thúc đẩy nhiều cải tiến hơn về chip được sử dụng trong hệ thống điện toán đám mây. Các nhà cung cấp dịch vụ đám mây đang phát minh, sản xuất và sử dụng chip của riêng họ. Bởi nhiều nhà cung cấp đám mây lớn hiện kiểm soát tất cả các bước của quá trình phát triển chip và các chip được tối ưu hóa cho các yêu cầu cụ thể. Điều này làm cho các nhà cung cấp đám mây không còn phụ thuộc vào các nhà sản xuất chip trong việc đổi mới hoặc chi trả các chi phí dành cho chip.

Việc tự sản xuất chip của các nhà cung cấp dịch vụ đám mây lớn giúp họ giảm thiểu được mức độ ảnh hưởng của việc thiếu chip đối với các sản phẩm và dịch vụ. Đối với các nhà cung cấp tự phát triển và sản xuất chip này và khách hàng của họ, sự thiếu hụt hiện tại lại thúc đẩy việc cải tiến kỹ thuật. Đó là vì nhà cung cấp có khả năng kiểm soát nhiều hơn các thành phần khác tạo nên dịch vụ đám mây, chẳng hạn như thiết bị mạng, tối ưu hóa điện năng và thậm chí là chính nguồn điện có thể được cung cấp bằng cách sử dụng năng lượng tái tạo như gió hoặc năng lượng mặt trời. Trong khi đó, hầu hết các chủ sở hữu trung tâm dữ liệu tư nhân không thể vận hành và đổi mới để có lợi nhuận ở cùng cấp độ như các nhà cung cấp đám mây lớn.

Tình trạng thiếu chip sẽ còn kéo dài trong gần hai năm tới và điều đó sẽ ảnh hưởng đến toàn bộ ngành công nghệ thông tin, trong đó có lĩnh vực an ninh bảo mật. Ở một khía cạnh khác thì việc thiếu thiết bị hay thay thế khi có một số cấu phần bị lỗi cũng ảnh hưởng đến độ sẵn sàng của hệ thống - một trong ba yếu tố cấu thành an toàn thông tin. Quy trình sản xuất tinh gọn just-in-time đã buộc các doanh nghiệp phải trả giá khi thị trường biến động và nay họ phải nhìn nhận lại việc dự phòng rủi ro.

Bên cạnh việc nhanh chóng rà soát kế hoạch dự phòng để đối phó với tình trạng thiếu chip, các doanh nghiệp có thể xem xét các giải pháp kỹ thuật như thay đổi cấu hình, tận dụng thiết bị cá nhân của nhân viên hay tăng cường sử dụng dịch vụ điện toán đám mây. Nhưng dù lựa chọn phương án nào thì tình trạng thiếu chíp hiện nay cũng là một bài học cho các doanh nghiệp về việc chuẩn bị kế hoạch dự phòng cho những biến động của thị trường và đảm bảo khả năng sẵn sàng/tăng trưởng của hệ thống.