Vai trò của Canada trong Ngành công nghiệp và Chuỗi cung ứng Bán dẫn

Canada đang trong cuộc đua với các quốc gia khác để khẳng định mình là một nhân tố chủ chốt trong ngành bán dẫn bằng cách thực hiện các bước đi chiến lược trong ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu. Với khoản đầu tư vượt quá 150 triệu đô la, các sáng kiến như mạng lưới FABrIC, và sự tập trung vào nguồn tài nguyên khoáng sản quan trọng, quốc gia này đang tăng cường khả năng thiết kế, sản xuất và nghiên cứu của mình. Chuyên môn của Canada trong lĩnh vực đóng gói tiên tiến, MEMS và bán dẫn hợp chất phù hợp với nhu cầu toàn cầu đang tăng lên. Khám phá cách những phát triển này đang định vị Canada như một đóng góp quan trọng cho chuỗi cung ứng bán dẫn, thúc đẩy đổi mới và bảo vệ vị thế của mình trong lĩnh vực có tính cạnh tranh cao này.

Ngành công nghiệp bán dẫn là xương sống của công nghệ hiện đại. Nhận thức được tầm quan trọng quan trọng của nó, Canada đã nỗ lực để khẳng định mình trên thị trường bán dẫn toàn cầu. Với việc đầu tư tập trung, các sáng kiến đổi mới, và tận dụng các thế mạnh của mình, quốc gia này tìm cách thiết lập mình như một người chơi chính trong ngành công nghiệp quan trọng này.

Đầu tư Gần Đây và Các Sáng Kiến Chiến Lược

Trong những năm gần đây, chính phủ Canada đã đầu tư đáng kể để tăng cường ngành công nghiệp bán dẫn.

Mạng lưới FABrIC của CMC Microsystems: Vào tháng 7 năm 2024, chính phủ đã công bố khoản đầu tư 120 triệu đô la thông qua Quỹ Đổi mới Chiến lược để hỗ trợ CMC Microsystems trong việc tạo ra mạng lưới Fabrication of Integrated Components for the Internet's Edge (FABrIC). Sáng kiến này nhằm mục đích thiết lập một mạng lưới toàn Canada kết hợp các bên liên quan để hỗ trợ thiết kế, sản xuất và thương mại hóa bán dẫn và công nghệ cảm biến thông minh. Trong vòng năm năm tới, FABrIC dự kiến sẽ tạo ra khoảng 325 công việc có kỹ năng cao và duy trì ước tính 440 công việc trên khắp Canada. 

Thách thức Bán dẫn và Tài trợ CPFC: Vào tháng 2 năm 2022, chính phủ đã phát động Thách thức Bán dẫn, phân bổ 150 triệu đô la thông qua Quỹ Đổi mới Chiến lược để đầu tư vào các dự án nhằm tăng cường hệ sinh thái bán dẫn của Canada. Ngoài ra, 90 triệu đô la đã được đầu tư vào Trung tâm Sản xuất Photonics Canada của Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Canada (CPFC) để nâng cấp thiết bị và cải thiện khả năng đáp ứng độ phức tạp ngày càng tăng của công nghệ tiên tiến. 

Đầu tư vào IBM Canada và C2MI: Vào tháng 4 năm 2024, Thủ tướng Justin Trudeau đã công bố một khoản đầu tư liên bang trị giá 59,9 triệu đô la Canada để hỗ trợ các dự án của IBM Canada và Trung tâm Hợp tác Đổi mới MiQro (C2MI). Các dự án này, với tổng giá trị lên đến 226,5 triệu đô la Canada, tập trung vào nghiên cứu về công nghệ lượng tử, mở rộng năng lực sản xuất tại cơ sở đóng gói bán dẫn của IBM Canada tại Bromont, Quebec, và tăng cường chuỗi cung ứng bán dẫn của Canada.

Đầu tư vào AI Là Động Lực Cho Sự Tăng Trưởng: Đầu tháng 4 năm 2024, Thủ tướng Justin Trudeau đã công bố một khoản đầu tư 2,4 tỷ CAD (1,75 tỷ USD) vào trí tuệ nhân tạo (AI), với 2 tỷ CAD (1,5 tỷ USD) được phân bổ cho Quỹ Truy cập Tính toán AI. Quỹ này nhằm mục đích nâng cao cơ sở hạ tầng tính toán và cung cấp quyền truy cập vào các nguồn lực kỹ thuật, đặt Canada vào vị trí dẫn đầu trong phát triển bán dẫn liên quan đến AI. Thêm vào đó, 50 triệu CAD (36,5 triệu USD) sẽ hỗ trợ việc tạo ra một viện an toàn AI nhằm thiết lập các biện pháp phòng ngừa đối với các hệ thống AI tiên tiến hoặc có hại.

Tăng cường Chuỗi Cung Ứng Bắc Mỹ

Những gián đoạn chuỗi cung ứng toàn cầu trong thời kỳ COVID-19 đã làm nổi bật yêu cầu về việc sản xuất bán dẫn có khả năng phục hồi, được địa phương hóa. Các quốc gia khác, như Hoa Kỳ và Hàn Quốc, đang tăng cường năng lực sản xuất và đóng gói trong nước. Chiến lược của Canada được xây dựng dựa trên sự hợp tác và chuyên môn hóa. Nhà máy IBM Bromont, cùng với hệ sinh thái bán dẫn ở Albany và sản xuất MEMS tại Ottawa trong "hành lang phía đông bắc", là một phần của chiến lược này.

Stephane Tremblay, giám đốc điều hành tại IBM Bromont, đã nhấn mạnh tầm quan trọng của một cách tiếp cận Bắc Mỹ được phối hợp. "Canada có thể không có nguồn lực tài chính để xây dựng các nhà máy sản xuất tiên tiến, nhưng chúng tôi có thể xuất sắc trong các lĩnh vực như đóng gói và MEMS," ông nói. Chiến lược hợp tác này đảm bảo rằng Canada đóng góp một cách có ý nghĩa vào chuỗi cung ứng khu vực mà không cần phải cạnh tranh trực tiếp với các sáng kiến của Mỹ.

Thách thức và Cơ hội

Mặc dù đã có một số tiến triển, ngành công nghiệp bán dẫn của Canada vẫn đối mặt với những thách thức. Trong quá khứ, việc tài trợ không đồng đều và chiến lược không rõ ràng đã làm chậm sự phát triển. Paul Slaby, giám đốc điều hành của Hội đồng Bán dẫn Canada (CSC), chỉ ra rằng Canada cần một chính sách rõ ràng như Đạo luật CHIPS của Mỹ. Ông nói, "Mặc dù mọi người bắt đầu hiểu rõ tầm quan trọng của ngành công nghiệp, Canada vẫn cần thiết lập quỹ đầu tư và nỗ lực hợp tác để phát triển."

Thách thức Phía Trước

Khả năng Sản xuất Trong Nước Hạn chế

Canada có khả năng sản xuất bán dẫn trong nước tối thiểu so với các cường quốc toàn cầu như Mỹ, Đài Loan và Hàn Quốc. Điều này dẫn đến việc phụ thuộc nặng nề vào nhập khẩu, khiến đất nước dễ bị tổn thương trước những gián đoạn chuỗi cung ứng.

Rủi ro Địa chính trị

Khi căng thẳng tăng cao giữa các quốc gia sản xuất bán dẫn lớn, Canada có thể đối mặt với thách thức trong việc tiếp cận một số linh kiện quan trọng do các hạn chế xuất khẩu hoặc rào cản thương mại.

Thiếu hụt Lao động Có Kỹ năng

Ngành công nghiệp bán dẫn đòi hỏi nhân lực kỹ thuật chuyên môn cao. Canada đang đối mặt với tình trạng thiếu hụt kỹ sư và kỹ thuật viên, điều này có thể làm chậm cả việc phát triển khả năng sản xuất mới và khả năng thu hút đầu tư.

Tắc nghẽn Chuỗi Cung ứng

Ngành công nghiệp bán dẫn là một lĩnh vực phức tạp, với nhiều giai đoạn sản xuất và một mạng lưới nhà cung cấp toàn cầu rộng lớn. Ngay cả những gián đoạn nhỏ như đại dịch COVID-19 cũng có thể gây ra những sự chậm trễ đáng kể. Sự thiếu hụt chip toàn cầu gần đây đã làm nổi bật sự mong manh của các chuỗi cung ứng này.

Sự phụ thuộc vào nhà cung cấp Châu Á

Một tỷ lệ lớn các linh kiện bán dẫn được nhập khẩu từ Châu Á, khiến Canada dễ bị tổn thương trước những gián đoạn ở khu vực này.

Cơ hội cho sự phát triển

Canada có những điểm mạnh tạo ra cơ hội đáng kể. Toronto là một trung tâm thiết kế bán dẫn, đặc biệt là cho chip AI, với những đóng góp đáng chú ý từ các công ty như Untether AI, chuyên về bộ tăng tốc AI, và Tenstorrent, một nhà lãnh đạo trong vi xử lý học máy. Chuyên môn của đất nước trong thiết bị AI tiêu thụ điện năng thấp cho tính toán tại biên có thể là một bước ngoặt, đặc biệt khi nhu cầu toàn cầu cho những công nghệ như vậy tăng lên. Việc sử dụng nguồn tài nguyên khoáng sản dồi dào của Canada, như cobalt và nickel, rất quan trọng cho sản xuất chip, có thể giúp củng cố ngành công nghiệp này hơn nữa.

Sự hỗ trợ của Chính phủ và các Sáng kiến Chính sách

Canada đã khởi xướng nhiều sáng kiến nhằm thúc đẩy sự đổi mới và xây dựng năng lực sản xuất bán dẫn. Các chương trình như Cơ quan Đầu tư và Đổi mới Canada (IISA) tập trung hỗ trợ các ngành công nghệ cao, bao gồm cả bán dẫn. Điều này có thể giúp định vị Canada như một nhà lãnh đạo trong nghiên cứu, phát triển và sản xuất bán dẫn.

Sự Phát triển của Các Startup Công nghệ

Canada có một hệ sinh thái công nghệ phát triển mạnh mẽ, đặc biệt là tại các thành phố như Toronto, Montreal và Vancouver. Các startup trong lĩnh vực AI, tính toán lượng tử và công nghệ ô tô có thể thúc đẩy nhu cầu về bán dẫn, tạo cơ hội cho các chuỗi cung ứng địa phương phát triển và mở rộng.

Quan hệ Đối tác Chiến lược

Sự gần gũi về địa lý của Canada với Mỹ và các hiệp định thương mại như USMCA (trước đây là NAFTA) tạo ra cơ hội cho sự hợp tác với các công ty bán dẫn Mỹ. Việc duy trì những mối quan hệ này có thể giúp các công ty Canada tiếp cận với công nghệ và khả năng sản xuất mới nhất.

Thu hút Đầu tư Nước ngoài

Với sự quan tâm toàn cầu trong việc đa dạng hóa chuỗi cung ứng bán dẫn ra khỏi châu Á, Canada đang ở vị trí tốt để thu hút đầu tư nước ngoài vào sản xuất và cơ sở R&D bán dẫn. Các công ty có thể được khuyến khích thiết lập hoạt động tại Canada để tận dụng môi trường chính trị ổn định và lực lượng lao động có kỹ năng.

Tập trung vào Sản xuất Bền vững

Ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu ngày càng tập trung vào sự bền vững. Các nguồn năng lượng tái tạo của Canada, như năng lượng thủy điện, mang lại lợi thế trong việc tạo ra các nhà máy thân thiện với môi trường, tiết kiệm năng lượng, có thể thu hút người tiêu dùng và doanh nghiệp có ý thức về môi trường.

Mở rộng Khả năng Nghiên cứu và Phát triển

Canada là quê hương của nhiều trường đại học và cơ sở nghiên cứu hàng đầu thế giới có thể đóng góp vào R&D bán dẫn. Tăng cường những khả năng này có thể dẫn đến việc phát triển bán dẫn thế hệ tiếp theo, đặt Canada vào vị trí quan trọng trên thị trường toàn cầu.

Khoáng sản Quan trọng và Bán dẫn Hợp chất

Khoáng sản phong phú của Canada mang lại cơ hội hỗ trợ phát triển và sản xuất bán dẫn hợp chất. Đất nước này sản xuất cả indium và germanium như là sản phẩm phụ của việc luyện kẽm, chiếm 6% sản lượng indium toàn cầu. Canada cũng chứa 4% trữ lượng antimon toàn thế giới. Những khoáng sản quan trọng này là thiết yếu cho việc sản xuất bán dẫn hợp chất, có thể vượt trội hơn silicon về các đặc tính như công suất, tốc độ và độ bền.

Triển vọng Thị trường Toàn cầu

Thị trường bán dẫn toàn cầu được chi phối bởi các tên tuổi lớn, với Hoa Kỳ dẫn đầu với 50% thị phần thị trường, được thúc đẩy bởi hệ sinh thái thiết kế và fabless mạnh mẽ. Đài Loan và Hàn Quốc mỗi nước chiếm 20%, được thúc đẩy bởi sản xuất tiên tiến và chuyên môn về chip nhớ. Trung Quốc và Nhật Bản mỗi nước đóng góp 10%, thể hiện kỹ năng ngày càng tăng trong lĩnh vực vật liệu và thiết bị. Canada, với ít hơn 1%, tập trung vào vai trò chuyên biệt nhỏ trong vật liệu và nghiên cứu.

Thị trường bán dẫn toàn cầu dự kiến sẽ mở rộng từ 500 tỷ USD vào năm 2020 lên 695 tỷ USD vào năm 2025, được thúc đẩy bởi nhu cầu trong các ngành như ô tô, tính toán và lưu trữ dữ liệu, và truyền thông không dây. Thị trường bán dẫn hợp chất được định giá ở mức 64 tỷ USD vào năm 2021 và dự kiến sẽ tăng lên 100 tỷ USD vào năm 2026. 

Doanh thu của ngành công nghiệp bán dẫn làm nổi bật các nhà lãnh đạo toàn cầu và các tên tuổi mới nổi. Hoa Kỳ chiếm ưu thế với con số đáng kinh ngạc là 300 tỷ USD, được thúc đẩy bởi sự đổi mới và các gã khổng lồ fabless. Đài Loan và Hàn Quốc theo sát với 170 tỷ USD và 150 tỷ USD, tương ứng, phản ánh sức mạnh của họ trong sản xuất tiên tiến và chip nhớ. Trung Quốc đạt 160 tỷ USD, thể hiện khả năng ngày càng tăng, trong khi Nhật Bản, với 40 tỷ USD, xuất sắc trong vật liệu và thiết bị. Canada, với đóng góp 1 tỷ USD, tập trung vào các lĩnh vực như R&D và vật liệu quan trọng.

Nhu cầu về gallium, được sử dụng trong các bán dẫn hợp chất, dự kiến sẽ tăng gấp mười lần từ năm 2020 đến 2040, chủ yếu do ứng dụng của nó trong ngành công nghiệp tế bào năng lượng mặt trời.

Bước Tiếp Theo cho Canada

Chuỗi cung ứng bán dẫn của Canada đang phát triển, nhưng vẫn còn nhiều việc phải làm. Để củng cố vị thế của Canada trong chuỗi cung ứng bán dẫn toàn cầu, tất cả các bên liên quan, bao gồm chính phủ, ngành công nghiệp và giới học thuật, phải hợp tác chặt chẽ. Chính phủ Canada nên tiếp tục đầu tư vào cơ sở hạ tầng bán dẫn, mở rộng tài trợ cho nghiên cứu và phát triển, và thúc đẩy các chính sách thu hút đầu tư quốc tế. Các bên trong ngành phải thúc đẩy đổi mới trong khi xây dựng năng lực trong nước thông qua các quan hệ đối tác công - tư. Các cơ sở giáo dục nên ưu tiên các chương trình tập trung vào bán dẫn để phát triển lực lượng lao động có kỹ năng. Bằng cách xây dựng dựa trên các thế mạnh về khoáng sản quan trọng, năng lượng sạch và công nghệ tiên tiến, Canada có thể củng cố vị thế của mình trong ngành công nghiệp quan trọng này và hỗ trợ một tương lai dựa trên đổi mới.