Ông lớn ngành chip Renesas vừa công bố sẽ đóng cửa nhà máy Takasaki ở tỉnh Gunma, Nhật Bản, trong vòng hai đến ba năm tới. Đây là nhà máy sản xuất trên dây chuyền tấm wafer để in chip 6 inch (tức là đường kính 150mm), đã hoạt động hơn năm mươi năm. Lý do là thiết bị dây chuyền 6 inch đã quá cũ, nhà cung cấp ngừng sản xuất vật tư và hỗ trợ bảo trì cho loại máy móc này, khiến việc duy trì sản xuất một số sản phẩm ngày càng khó khăn.
Ảnh hưởng tới mọi thiết bị điện tử
Không chỉ nhà máy này, phần lớn các nhà máy wafer 6 inch được xây dựng từ những năm 1970-1990 đều tập trung sản xuất chip analog và bán dẫn công suất rời rạc, những con chip dùng để quản lý nguồn điện, xử lý tín hiệu từ cảm biến, điều khiển động cơ hay đóng cắt dòng điện công suất lớn...
Chúng không nổi bật như CPU hay GPU, không phải tâm điểm chú ý hiện nay như chip AI, nhưng lại hiện diện trong hầu như mọi thiết bị điện tử, từ điện thoại, ô tô đến robot công nghiệp.
Một bộ vi điều khiển của Renesas Electronics. Ảnh: Renesas
Khi kích thước wafer chuyển từ 150 mm lên 200 mm rồi 300 mm, số lượng chip thu được trên mỗi wafer tăng rất mạnh, trong khi nhiều khoản chi phí cố định gần như không đổi (như phủ vật liệu, quang khắc, kiểm tra hay nhân công ...). Wafer càng lớn thì chi phí tính trên mỗi con chip càng giảm. Vì vậy, chi phí trên mỗi con chip giảm đáng kể. Một khi thiết bị đã cũ và không còn được nhà cung cấp hỗ trợ, gần như không còn lý do kinh tế nào để đầu tư làm mới dây chuyền này nữa.
Không chỉ là chuyện riêng của mỗi Renesas... Khi ngày càng nhiều dây chuyền wafer 6 inch biến mất, đồng thời các nhà sản xuất lại dành ưu tiên cho chip AI thì nguồn cung của nhiều dòng chip analog cũng thu hẹp theo.
Gần như cùng thời điểm, hàng loạt tên tuổi lớn khác trong ngành đang rút khỏi công nghệ 6 inch. TSMC đã xác nhận nhà máy 6 inch duy nhất của họ, Fab 2 ở Hsinchu, sẽ ngừng sản xuất vào cuối năm 2027. NXP Semiconductors đã công bố đóng cửa bốn nhà máy 8 inch tại Mỹ và Hà Lan khi chuyển sang sản xuất 12 inch. Nhà máy Giheung S7 8 inch của Samsung dự kiến ngừng hoạt động vào nửa cuối năm 2026. Wolfspeed cũng đã đóng cửa nhà máy silicon carbide 6 inch ở Durham sớm hơn kế hoạch.
Chúng cho thấy một xu hướng lớn hơn: năng lực sản xuất trên các công nghệ legacy (công nghệ đã tồn tại nhiều thập kỷ) đang thu hẹp gần như đồng loạt trên phạm vi toàn cầu.
Đồng loạt trong thời gian ngắn
Hiệu ứng cộng dồn của tất cả những quyết định này là năng lực sản xuất của các dòng chip analog và chip công suất rời rạc bị thu hẹp, không phải co lại từ từ mà gần như đồng loạt trong một khung thời gian ngắn.
Hệ quả đã bắt đầu hiện rõ trên giá, giá chip analog toàn ngành đã tăng 15 đến 20% ngay trong năm 2026, thời gian giao hàng kéo dài thêm sáu đến tám tuần, cả hai đều là dấu hiệu công suất đang thắt chặt ngay cả trước khi các đợt đóng cửa hoàn tất.
Phần lớn thiết bị điện tử lại không thể hoạt động nếu thiếu chip nguồn, chip quản lý điện, phần nền tảng ít hào nhoáng của công nghệ bán dẫn đang âm thầm chạy trong mọi thiết bị. Nghĩa là điều này sẽ ảnh hưởng tới "cuối nguồn" chuỗi bán dẫn - từ các công ty ô tô, điện tử cho đến gia dụng.
Điều đáng nói là AI đang hút gần như toàn bộ dòng vốn đầu tư vào các node tiên tiến, trong khi khoảng 95% số chip trong một chiếc ô tô vẫn được sản xuất trên các công nghệ đã tồn tại hàng chục năm.
Trong khi đó, những con chip ít được chú ý nhất, các chip quản lý nguồn, cảm biến, driver công suất, lại là những thứ khó thay thế nhất khi nguồn cung co lại, vì chúng thường được thiết kế gắn chặt với một quy trình sản xuất cụ thể trong nhiều năm, và việc chuyển sang một nhà cung cấp hoặc node khác đòi hỏi toàn bộ quy trình chứng nhận lại tốn kém và mất thời gian, đặc biệt với ngành automotive vốn có tiêu chuẩn an toàn khắt khe.
Một con chip trên bo mạch điện tử. Ảnh: Pexels
Nói cách khác, cuộc tái cấu trúc ở các dây chuyền wafer cũ cuối cùng đang được phản ánh lên thị trường bằng một cách rất quen thuộc là giá tăng và nguồn cung khan hiếm hơn.
Với những ai đang làm việc trong chuỗi cung ứng công nghiệp hoặc ô tô, đây là lúc nên chủ động rà soát danh mục linh kiện analog và công suất đang phụ thuộc vào các nhà máy legacy, vì cửa sổ để chứng nhận nguồn thay thế đang thu hẹp nhanh hơn nhiều so với vẻ ngoài bình lặng của những thông báo đóng cửa nhà máy kiểu này.
Đóng cửa nhà máy nhưng giữ người thiết kế
Với những người làm trong ngành bán dẫn chúng tôi, điều đáng chú ý hơn cả quyết định đóng cửa nhà máy là những gì Renesas chọn giữ lại. Công ty nói rõ sẽ duy trì và tăng cường R&D tại chính địa điểm Takasaki, tập trung vào chip analog và bán dẫn công suất rời rạc, định hướng phát triển cho ứng dụng trung tâm dữ liệu và ô tô, hai lĩnh vực chiến lược của công ty.
Lựa chọn này phản ánh một ưu tiên rất rõ. Sản xuất trên node cũ có thể mất dần lợi thế khi hiệu quả kinh tế không còn, nhưng thiết kế chip - đặc biệt là thiết kế chip analog - phụ thuộc rất nhiều vào kinh nghiệm của đội ngũ kỹ sư và trực giác tích lũy qua nhiều năm, mới là tài sản khó tái tạo và khó cạnh tranh nhất. Trong ngành bán dẫn, tài sản giá trị nhất không còn là nhà máy, mà là năng lực thiết kế và tri thức của con người.
Tôi có gần mười lăm năm gắn bó với Renesas. Vì thế, khi biết tin nhà máy Takasaki sắp khép lại sau hơn 50 năm hoạt động, ký ức về những năm tháng làm nghề lại ùa về. Một nhà máy đóng cửa không chỉ là sự kết thúc của một dây chuyền sản xuất, mà còn là dấu mốc khép lại một giai đoạn phát triển của cả ngành bán dẫn.
Có lẽ cũng vì thế, khi một phóng viên địa phương hỏi CEO Hidetoshi Shibata về lý do đóng cửa, điều ông nhắc đến đầu tiên không phải doanh thu hay lợi nhuận, mà là việc nhà máy đã hoạt động hơn nửa thế kỷ kể từ ngày khởi công.
Mỗi cuộc cách mạng công nghệ đều có hai mặt, một mặt tạo ra những ngành nghề mới, nhưng cũng âm thầm khép lại những nền tảng từng làm nên thành công của một thời. AI đang thay đổi ngành bán dẫn không chỉ bằng những con chip mạnh hơn, mà còn bằng cách viết lại bản đồ sản xuất của cả ngành.