Những câu chuyện ít biết về TSMC - trung tâm của cuộc chạy đua công nghệ bán dẫn toàn cầu

Công ty trị giá 550 tỷ USD này hiện kiểm soát hơn một nửa thị trường toàn cầu đối với chip sản xuất theo đơn đặt hàng và thậm chí hơn 90% thị phần đối với các bộ vi xử lý tiên tiến nhất.

Ở bờ biển phía Tây Bắc của Đài Loan, nép mình giữa những bãi bồi đầy cua và các vườn hồng thơm ngọt, là một trong những công ty quan trọng nhất thế giới mà gần như chắc chắn bạn đã từng nghe đến. Công ty sản xuất chất bán dẫn Đài Loan, hay TSMC, là nhà sản xuất theo hợp đồng lớn nhất thế giới về chip bán dẫn - còn được gọi là mạch tích hợp hoặc đơn giản chỉ là chip - cội nguồn sức mạnh của điện thoại, máy tính xách tay, ô tô, đồng hồ, tủ lạnh và nhiều hơn thế nữa. Khách hàng của nó bao gồm Apple, Intel, Qualcomm, AMD và Nvidia.

Bên trong trụ sở có thiết kế hình hộp với tông màu trắng đục của nó ở quận Tân Trúc, các kỹ thuật viên trong bộ quần áo bảo hộ màu sáng - trắng và xanh lam cho nhân viên, xanh lá cây cho nhà thầu và hồng cho phụ nữ mang thai - đang đẩy những chiếc xe bằng kim loại bóng loáng bên dưới ánh đèn bảo vệ màu xám xịt. Trên đầu họ, "móng vuốt" - cỗ máy được đặt tên theo một trò chơi arcade cổ điển - đang vận chuyển các hộp nhựa nặng 9 kg chứa 25 lát riêng lẻ thứ được gọi là đĩa bán dẫn (wafer silicon) trên đường ray giữa hàng trăm trạm sản xuất, nơi chúng sẽ được chiết xuất từng cái một để xử lý, giống như cách chiếc máy hát tự động chọn một bản ghi. Chỉ sau 6 đến 8 tuần khắc và thử nghiệm cẩn thận, mỗi tấm wafer có thể được khắc thành những con chip riêng lẻ để gửi đi khắp hành tinh.

"Chúng tôi luôn nói rằng nó giống như xây một tòa nhà cao tầng", một người quản lý bộ phận của TSMC chia sẻ, ám chỉ cách các kỹ thuật viên của mình đang siêng năng làm theo các hướng dẫn được chỉ định cho họ qua máy tính bảng. "Bạn chỉ có thể xây dựng một tầng lầu tại một thời điểm."

Công ty trị giá 550 tỷ USD này hiện kiểm soát hơn một nửa thị trường toàn cầu đối với chip sản xuất theo đơn đặt hàng và thậm chí hơn 90% thị phần đối với các bộ vi xử lý tiên tiến nhất, theo một số ước tính.

"TSMC rất quan trọng", Peter Hanbury, chuyên gia bán dẫn tại công ty tư vấn Bain & Co, cho biết. "Về cơ bản, họ kiểm soát phần phức tạp nhất của hệ sinh thái bán dẫn và gần như độc quyền ở công nghệ tối tân này."

Tầm quan trọng của chip bán dẫn đã phát triển theo cấp số nhân trong nửa thế kỷ qua. Năm 1969, mô-đun đưa tàu vũ trụ Apollo lên mặt trăng có hàng chục nghìn bóng bán dẫn với tổng trọng lượng 31,7 kg. Ngày nay, một chiếc MacBook của Apple chứa 16 tỷ bóng bán dẫn trong kết cấu có tổng trọng lượng chỉ 1,3 kg. Sự phổ biến của những con chip sẽ tiếp tục tăng cùng với sự phát triển lan rộng của các thiết bị di động, Internet vạn vật (IOT), mạng 5G và 6G cũng như sự gia tăng nhu cầu về khả năng tính toán. Doanh số bán chip toàn cầu là 440 tỷ USD vào năm 2020 và dự kiến ​​sẽ tăng trên 5% hàng năm. Tổng thống Mỹ Joe Biden đã gọi chúng - những con chip - là "các sản phẩm quan trọng", thứ mà "sự gián đoạn chuỗi cung ứng có thể khiến cuộc sống và sinh kế của người Mỹ gặp rủi ro". Còn chính phủ Nhật Bản và Hàn Quốc so sánh tầm quan trọng của chất bán dẫn với "lúa gạo".

Và thành công của TSMC trong việc lũng đoạn thị trường quan trọng này đã biến nó trở thành "cơn đau nửa đầu" trong mọi chiến lược địa chính trị. Lầu Năm Góc đang thúc ép chính quyền Biden đầu tư nhiều hơn vào sản xuất chip tiên tiến, để tên lửa và máy bay chiến đấu của họ không còn phải phụ thuộc vào một hòn đảo nằm sát cạnh đối thủ cạnh tranh lớn nhất của mình.

Thêm nữa, sự thiếu hụt chip toàn cầu đã và đang ảnh hưởng đến 169 ngành công nghiệp, theo phân tích của Goldman Sachs, từ thép hay bê tông trộn sẵn đến máy điều hòa không khí và cả các nhà máy bia. Chịu ảnh hưởng ác liệt nhất, các nhà sản xuất ô tô trên khắp châu Mỹ, Nhật Bản và châu Âu đã buộc phải hoạt động chậm lại và thậm chí ngừng sản xuất. Điều đó đồng nghĩa với việc sẽ có ít hơn 3,9 triệu chiếc ô tô được đưa vào các showroom trên khắp thế giới trong năm nay, so với cùng kỳ năm ngoái.

"Nhưng tôi đã nói với họ: 'Bạn là khách hàng của khách hàng của tôi. Làm thế nào tôi có thể [ưu tiên người khác] và không đưa cho bạn chip?'", Chủ tịch TSMC - Mark Liu - nói với TIME trong một cuộc phỏng vấn độc quyền.

Sự khan hiếm chip đã đẩy TSMC từ một công ty dịch vụ phần cứng vô danh trở thành trung tâm của cuộc tranh cãi toàn cầu về tương lai của công nghệ. Và công ty này sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định thế giới sẽ trông như thế nào vào cuối thập kỷ này. Một số người dự đoán về một tình trạng hỗn loạn đang nổi lên, do cuộc khủng hoảng khí hậu ngày càng tồi tệ và căng thẳng địa chính trị gia tăng giữa Trung Quốc và Hoa Kỳ. Còn kịch bản lạc quan hơn của Liu là việc áp dụng rộng rãi trí thông minh nhân tạo (AI) vào năm 2030 sẽ giúp giảm thiểu sự tàn phá của biến đổi khí hậu thông qua dự đoán thời tiết chi tiết, chẩn đoán ung thư chính xác cũng như sớm hơn và thậm chí là khả năng chống lại tin tức giả theo thời gian thực tự động trên mạng xã hội.

"Với COVID-19, mọi người đều cảm thấy tương lai đã được đẩy nhanh",Mark Liu nói. Còn từ quan điểm của ông, nó sẽ trông"rõ ràng hơn nhiều so với hai năm trước."

Sự thiếu hụt chip bán dẫn lần đầu tiên khiến các tập đoàn trên khắp thế giới phải "đổ mồ hôi" diễn ra vào khoảng tháng Hai năm nay, khi thời gian đặt hàng và giao hàng trung bình đối với chip kéo dài đến 15 tuần. Mốc thời gian "chưa từng có" này được tạo ra bởi sự kết hợp của các yếu tố: suy thoái kinh tế do đại dịch khiến các nhà sản xuất ô tô sớm cắt giảm đơn đặt hàng chip, sau đó là việc những con chip được tích trữ bởi các công ty lo ngại bị lôi kéo vào cuộc chiến thương mại và công nghệ Mỹ - Trung.

Trong bối cảnh được mô tả là sự thiếu hụt chip toàn cầu, nhiều con chip được gửi đến các nhà máy hơn là đưa vào trong các sản phẩm. Nó có nghĩa là"chắc chắn có những người tích lũy chip trong chuỗi cung ứng", theo Chủ tịch Liu.

Để khắc phục sự cố, Liu đã ra lệnh cho nhóm của mình phân tích các điểm dữ liệu khác nhau để giải mã xem khách hàng nào thực sự cần và khách hàng nào đang tích trữ.

"Chúng tôi cũng đang học hỏi vì chúng tôi không phải làm điều này trước đây. Nó buộc anh phải đưa ra những quyết định khó khăn để trì hoãn đơn đặt hàng cho những khách hàng với đơn có giá trị lớn mà nhu cầu tức thời được đánh giá là ít cấp thiết hơn",Liu nói."Đôi khi [khách hàng] có thể không hài lòng, nhưng chúng tôi chỉ đang làm những gì tốt nhất cho ngành."

Có thể nói, cuộc khủng hoảng chip toàn cầu đang tập trung vào khả năng tiếp cận công nghệ, thứ được nước Mỹ phát minh ra và vẫn thiết kế tốt hơn bất kỳ ai khác nhưng lại không sản xuất được nó ở quy mô lớn nữa. Trong kế hoạch trị giá 2.000 tỷ USD của Tổng thống Biden để sửa chữa cơ sở hạ tầng của Mỹ có bao gồm 50 tỷ USD để tăng khả năng cạnh tranh của chất bán dẫn. Những con số đó được Thượng viện nước này thông qua vào tháng 6 và nhằm mục đích cạnh tranh với Trung Quốc trong tất cả các lĩnh vực công nghệ. Tuy nhiên, để so sánh thì chỉ riêng TSMC đang đầu tư 100 tỷ USD để tăng công suất trong vòng ba năm tới.

Đó là một số tiền khổng lồ đáng kinh ngạc, nhưng trong mắt chủ tịch Liu thì: "Tôi càng nhìn vào nó, càng thấy nó sẽ không đủ."

Ngành công nghiệp bán dẫn đã thu hẹp lại ngay cả khi bản thân các con chip đã trở nên ngày càng phổ biến hơn và quan trọng hơn. Ngoài TSMC, công ty duy nhất có khả năng sản xuất thương mại những con chip 5 nanomet (nm) tiên tiến nhất hiện nay là Samsung Electronics của Hàn Quốc. Tuy nhiên, TSMC đang xây dựng một nhà máy chế tạo mới - còn gọi là "fab" - trên khu đất có diện tích bằng 22 sân bóng đá ở miền nam Đài Loan, để sản xuất những con chip với công nghệ 3 nm đột phá, dự kiến ​​sẽ nhanh hơn phiên bản trước tới 15% và sử dụng ít năng lượng hơn.Và thế hệ chip mới nhất này - hay còn gọi là các node - sẽ khiến các công ty Mỹ như Intel và GlobalFoundries tụt hậu ít nhất hai thế hệ.

"Thật đáng hổ thẹn cho Intel", Daniel Nenni, đồng tác giả của cuốn sách "Fabless: Sự chuyển đổi của ngành công nghiệp bán dẫn", nhận định. "Thật đáng thất vọng khi họ mất đi quyền lãnh đạo."

Vào thời kỳ đầu của ngành công nghiệp máy tính hiện đại, những người tiên phong như Intel đã thiết kế và chế tạo chip nội bộ. Nhưng các công ty Mỹ bắt đầu gặp khó khăn trước các đối thủ Nhật Bản vào những năm 1980 và để duy trì tính cạnh tranh, họ đã thuê ngoài các bên thứ ba để làm việc này, nhằm tập trung vào khía cạnh thiết kế mang lại nhiều lợi ích hơn. Khi đó, việc xây dựng các nhà máy chế tạo rất đắt đỏ, nhiều rủi ro trong khi mang lại tỷ suất lợi nhuận thấp.

Nhưng xu hướng "tuyệt vời" này đã được dự đoán trước bởi một kỹ sư gốc Hoa tên là Morris Chang, người đã thành lập TSMC vào năm 1987. Ông từng học tại Harvard, Stanford và MIT cũng như đã làm việc 25 năm tại tập đoàn bán dẫn Texas Instruments. Và một trong nhiều bước đột phá của Chang là đã đi tiên phong trong chiến thuật định giá sản xuất chip ban đầu ở mức thua lỗ, với kỳ vọng rằng việc giành được thị phần sớm sẽ tăng quy mô đến mức mà chi phí tiết giảm sẽ tạo ra lợi nhuận. Và rồi, khi công nghệ trở nên tiên tiến, chi phí của các thiết bị mới tăng cao, thúc đẩy nhiều nhà sản xuất chip phải thuê ngoài và thị phần của TSMC cũng dần tăng trưởng.

Willy Shih, giáo sư tại Trường Kinh doanh Harvard, nói: "Đó là công việc mà không ai khác muốn làm."

Vào tháng 6/2018, ở tuổi 86, Chang cuối cùng đã trao lại quyền điều hành TSMC cho Mark Liu và CEO C.C. Wei. Và những gì tưởng chừng như một quá trình chuyển đổi khó khăn đã trở thành bàn đạp cho một triết lý kinh doanh tích cực hơn, cho phép TSMC vượt qua các đối thủ. Theo giáo sư Shih, ngoài hàng tỷ USD đầu tư vào việc hạn chế tính ưu việt của công nghệ, TSMC đã bắt tay vào triển khai "một sự đa dạng hóa địa lý mà lẽ ra sẽ không xảy ra dưới thời Morris Chang".

Trong khi C.C Wei là người tập trung vào trình độ kỹ thuật, đội ngũ lãnh đạo mới đã được bổ sung một cách hoàn hảo bởi Liu, một người có định hướng kinh doanh và đầy các ý tưởng thú vị đang chờ triển khai.

Theo nhiều cách, con đường sự nghiệp của Liu đi theo dấu chân của người cố vấn cho mình, Chang. Là người gốc Đài Bắc, Liu lấy bằng tiến sĩ tại Đại học California, Berkeley, trước khi nhận vào làm tại Intel, nơi ông đã giúp ra mắt bộ vi xử lý i386 thứ sau đó đã thúc đẩy cuộc cách mạng máy tính cá nhân vào cuối những năm 1980. Sau khi rời Intel, ông đã dành sáu năm để tiến hành nghiên cứu tại phòng thí nghiệm AT&T Bell ở New Jersey, trước khi gia nhập TSMC vào năm 1993. Một trong những vai trò đầu tiên của ông khi mới "chân ướt chân ráo" vào TSMC là tham gia xây dựng fab, do chính Chang dẫn dắt.

"Morris đã cho tôi nhiều kinh nghiệm, từ hoạt động đến lập kế hoạch, bán hàng, tiếp thị và R&D", ông Liu nói. "Đó là lý do tại sao tôi yêu cầu nhân viên của chúng tôi thoát ra khỏi vùng an toàn của họ, để học hỏi mọi thứ và không chỉ cảm thấy hài lòng khi nhận được đánh giá hiệu quả tốt từ sếp của chính mình".

Thành công gần đây nhất của TSMC có liên quan đến một khách hàng cụ thể: Apple.

Gã khổng lồ công nghệ Mỹ đã thuê ngoài việc sản xuất chip của mình bởi Samsung trong sáu thế hệ iPhone đầu tiên. Nhưng sau khi Samsung ra mắt điện thoại thông minh Galaxy - thiết bị cạnh tranh trực tiếp với iPhone - Apple vào năm 2011 đã đưa đối tác này ra tòa vì một vụ kiện liên quan tới hành vi trộm cắp thiết kế sản phẩm. Vụ kiện cuối cùng đã được giải quyết với phần thưởng trị giá 539 triệu USD cho công ty Mỹ. Nhưng sâu xa hơn, tranh chấp đó đã đem lại một lợi ích khổng lồ cho TSMC khi Apple tìm cách tách rời chuỗi cung ứng của mình khỏi Samsung và tránh bất kỳ mối quan hệ đối tác nào có thể tạo ra cho mình một đối thủ tiềm năng. Apple có thể yên tâm rằng TSMC là một doanh nghiệp đúc chip chuyên dụng, người sẽ không đi chệch khỏi con đường ban đầu của nó. Và đó là lý do Apple vẫn là khách hàng lớn nhất của TSMC cho tới hiện nay.

"Đó là một doanh nghiệp đáng tin cậy", Liu nói, nhận xét về Apple. "Chúng tôi không cạnh tranh với khách hàng của mình."

Apple cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đưa TSMC trở thành một nhà lãnh đạo công nghệ không thể thay thế. Hệ thống máy tính từ lâu đã được điều chỉnh bởi Định luật Moore, được đặt theo tên người đồng sáng lập Intel Gordon Moore, mô tả sức mạnh xử lý của các con chip máy tính sẽ tăng gấp đôi sau mỗi hai năm hoặc lâu hơn. Xu hướng của ngành là ưu tiên một node bán dẫn mới để phù hợp với khung thời gian đó.

Tuy nhiên, Apple khẳng định rằng họ muốn có một node mới cho mỗi lần ra mắt iPhone mới. Điều này đã khiến TSMC đã phải chịu áp lực rất lớn trong việc đưa ra những tiến bộ không ngừng. Vì vậy, thay vì kết hợp nhiều công nghệ mới để tăng gấp đôi công suất hai năm một lần, công ty đã đi tiên phong trong việc tạo ra những tiến bộ nhỏ hàng năm.

"Mọi người đã chế nhạo TSMC, nói rằng: 'Ồ, đó không phải là một node thực sự'", tác giả Daniel Nenni viết. "Nhưng thực hiện những bước nhỏ này đã giúp họ học được những công nghệ mới. Và họ đã cười suốt trên đường đến ngân hàng".

Tuy nhiên, vị trí lãnh đạo ngành cũng mang đến những thách thức khác nhau. Ngày nay, chip có thể phổ biến, nhưng việc sử dụng các loại chip tiên tiến nhất vẫn còn hạn chế. Ví dụ như chip trong lò nướng bánh hay đèn giao thông không cần tới những dây chuyền công nghệ mới nhất của TSMC. Và khi lượng khách hàng của TSMC đã bị thu hẹp, nguy cơ một trong số họ bị cuốn vào cuộc hỗn loạn chính trị đã tăng lên. Điển hình năm ngoái, TSMC đã ngừng cung cấp cho gã khổng lồ viễn thông Trung Quốc Huawei sau khi các cơ quan tình báo Mỹ cáo buộc rằng tập đoàn này nhận chỉ đạo và bảo trợ trực tiếp từ chính phủ Trung Quốc.

Việc tìm kiếm các nguồn tài nguyên cần thiết để duy trì ranh giới cũng đang trở nên khó khăn hơn trên một hòn đảo chỉ 23 triệu dân, nơi một đợt hạn hán nghiêm trọng gần đây đã đặt ngành công nghiệp bán dẫn vốn sử dụng rất nhiều nước vào tình trạng nguy hiểm.

"Tương lai ngày càng nhiều thách thức hơn", Dan Wang, nhà phân tích công nghệ và ngành công nghiệp cho biết. "Khi bạn ở trên đỉnh cao, hướng duy nhất là hướng xuống."

Sự thống trị của TSMC mạnh mẽ đến mức các đối thủ chính của nó giờ không phải là các công ty, mà là các chính phủ. Sự thiếu hụt ngành công nghiệp ô tô là một lời cảnh tỉnh cho các nhà hoạch định chính sách, những người vốn đang quay cuồng với đại dịch và chiến tranh thương mại. Ủy ban châu Âu mới đây đã công bố một liên minh bán dẫn nhằm mục đích tăng tỷ trọng sản xuất toàn cầu lên 20% vào năm 2030. Chính phủ Hàn Quốc cũng đang đưa ra các biện pháp khuyến khích để thúc đẩy khoản đầu tư 450 tỷ USD của các nhà sản xuất chip đến năm 2030.

Trong khi đó, Trung Quốc đã ném hàng tỷ USD vào vấn đề chất bán dẫn, nhưng chỉ đạt được một số thành công hạn chế cùng không ít thất bại đáng kể. Đại diện hàng đầu là SMIC, tập đoàn bán dẫn có trụ sở tại Thượng Hải, mặc dù đã nhận 300 triệu USD tài trợ của chính phủ vào năm 2019, nhưng con chip tốt nhất mà họ có thể sản xuất vẫn chậm hơn TSMC khoảng 5 năm. Rất ít hy vọng để SMIC hay bất cứ công ty nào có thể bắt kịp TSMC. Trong khi đó, ít nhất 6 công ty chip trị giá hàng tỷ USD của Trung Quốc đã phá sản trong hai năm qua, bao gồm cả Wuhan Hongxin Semiconductor Manufacturing - một dự án về bản chất là một vụ lừa đảo trị giá 20 tỷ USD do những nhân sự không có kinh nghiệm trong ngành thực hiện.

Những nỗ lực của Bắc Kinh để bắt kịp tham vọng cũng bị cản trở bởi Washington, khi liên tục ngăn chặn các nỗ lực mua lại các công ty chip nước ngoài cũng như các thiết bị chuyên dụng cần thiết cho để tạo ra các sản phẩm tiên tiến. Điều này đặt ra một khó khăn đối với chính quyền Bắc Kinh, vốn mong muốn nâng cao ảnh hưởng địa chính trị thoogn qua sự lãnh đạo công nghệ trên phạm vi toàn cầu. Chủ tịch Trung Quốc, ông Tập Cận Bình đã thường xuyên nhấn mạnh tầm quan trọng của "R&D bản địa", thứ sẽ tạo ra "chuỗi cung ứng an toàn và có thể kiểm soát" và đạt được những đột phá về "vị trí án ngữ trong công nghệ".

Tình hình cũng gây khó khăn cho mối quan hệ giữa Đài Loan và Mỹ. Trong khi các công ty Mỹ chiếm 65% tổng doanh thu của TSMC, thì Trung Quốc vẫn là điểm đến cuối cùng lớn nhất nhờ vai trò là công xưởng của thế giới, nhập khẩu số chip trị giá khoảng 350 tỷ USD chỉ trong năm 2020. Tập đoàn tư vấn Boston ước tính rằng việc "chia tách" trong lĩnh vực công nghệ của Mỹ và Trung Quốc sẽ làm giảm doanh thu của các công ty chip của Mỹ xuống 80 tỷ USD, trong khi cạnh tranh với Bắc Kinh sẽ khiến các công ty tương tự này tiêu tốn từ 10 tỷ đến 15 tỷ USD.

Theo Mark Liu, sự thù địch hiện tại giữa Mỹ và Trung Quốc không có lợi cho bất cứ ai. Nhiều công ty Trung Quốc đang tích trữ chip vì sợ rằng họ sẽ bị nhắm mục tiêu như Huawei.

"Mỹ và Trung Quốc cần phải hiểu rằng họ có thể không phải là bạn, nhưng cũng không phải là kẻ thù", ông nói. "Chúng tôi cần các quy tắc chung để… mang đến cho mọi người một số kỳ vọng về cách kinh doanh."

Bất chấp sự thống trị của Mỹ trong lĩnh vực thiết kế chip, việc thiếu năng lực sản xuất của các công ty Mỹ vẫn là điều đáng lo ngại đối với các nhà hoạch định chính sách. Trong khi vẫn là khách hàng của TSMC, Intel đang cải tiến hoạt động kinh doanh xưởng đúc của mình, xây dựng hai trung tâm mới ở Arizona với chi phí 20 tỷ USD. Năm ngoái, TSMC đã cam kết xây dựng một quỹ đầu tư trị giá 12 tỷ USD, cũng ở Arizona. Công ty cũng đang khám phá nhiều cơ hội hơn ở Trung Quốc, Nhật Bản và châu Âu.

Mark Liu rất thẳng thắn về lý do đầu tư tại Mỹ và những hạn chế của nó. Ông nói chúng được thúc đẩy bởi "những vấn đề chính trị" đối với khách hàng của công ty. Đồng thời, vị chủ tịch này cũng nhấn mạnh rằng việc nội địa hóa chất bán dẫn sẽ không làm tăng khả năng phục hồi của chuỗi cung ứng mà ngược lại, nó thậm chí có thể "làm suy giảm khả năng phục hồi."

Bởi việc sản xuất chip rất phức tạp và chuyên biệt đến mức khó tin, khiến việc đa dạng hóa vị trí của các xưởng đúc sẽ khiến việc duy trì chất lượng trở nên khó khăn hơn. Bóng bán dẫn trong một node 3 nm chỉ bằng 1/20.000 chiều rộng của sợi tóc người. Thành phần quan trọng nhất có thể chỉ là silicon - hoặc cát tinh khiết - nhưng vấn đề nằm ở cách nó được xử lý và thao tác ra sao.

"Nó giống như nướng bánh mì", người quản lý bộ phận của TSMC cho biết. "Các thành phần khá giống nhau, nhưng bạn nên nướng nó trong bao lâu, nhiệt độ bao nhiêu, đó mới là điều quan trọng".

Vì lý do này, xưởng đúc của TSMC luôn được kiểm soát tỉ mỉ. Tất cả các khách đến thăm phải đội mũ che đầu, áo khoác, mặc quần và giày chống bụi trước khi đi qua "vòi không khí" để loại bỏ các hạt bẩn. Mỗi chiếc máy in thạch bản cực tím mà TSMC sử dụng có giá khoảng 175 triệu USD. Những fab lớn sẽ có khoảng 20 cỗ máy. Tạo ra một con chip cần khoảng 1.500 bước, mỗi bước có từ 100 đến 500 biến. Ngay cả khi tỷ lệ thành công của mỗi bước là 99,9%, điều đó có nghĩa là chưa có đến 1/4 sản lượng cuối cùng có thể sử dụng được.

"Có điều gì đó hơi khác trong nước, không khí hoặc các chất hóa học ở Arizona không?", chuyên gia bán dẫn Peter Hanbury đưa ra câu hỏi. "Nhóm R&D có lẽ sẽ không thể chỉ đi tàu cao tốc đến để giải quyết những vấn đề này".

Trong khi người sáng lập TSMC, Chang ca ngợi về "giá đất và điện rẻ" ở Mỹ trong một bài phát biểu gần đây, ông cũng phàn nàn rằng: "Chúng tôi đã phải cố gắng rất nhiều để tìm ra các kỹ thuật viên và công nhân có năng lực".

Mark Liu cũng lưu ý rằng chi phí ở Mỹ hóa ra "cao hơn nhiều" so với dự kiến ​​của TSMC.

Tất cả đều chỉ ra một cơn sốt nội địa hóa đang được thúc đẩy bởi chính trị, hơn là bởi khoa học hoặc kinh doanh. Rốt cuộc, việc mở các fab ở Mỹ chỉ ảnh hưởng đến một phần nhỏ của quá trình sản xuất. Ngày nay, chất bán dẫn thường được thiết kế ở Mỹ, chế tạo ở Đài Loan hoặc Hàn Quốc, được thử nghiệm và lắp ráp ở Đông Nam Á, sau đó được lắp đặt thành sản phẩm ở Trung Quốc. Mọi thứ đã trở nên vô cùng chuyên biệt. TSMC thống trị các dịch vụ đúc chip, và chỉ có công ty ASML của Hà Lan sản xuất những máy in thạch bản tiên tiến mà tất cả các fab của nó đang dựa vào.

Nếu một chuỗi cung ứng chỉ mạnh bằng mắt xích yếu nhất của nó, thì việc mở các fab ở Mỹ sẽ không tăng cường sức mạnh này nhiều lên. Khả năng cạnh tranh của Mỹ chỉ có thể được tăng cường một cách dần dần. Nhà máy TSMC mới ở Arizona sẽ sản xuất chip 5 nm, mặc dù là tiên tiến nhất hiện nay, nhưng vẫn sẽ node đi sau trên tiến trình công nghệ, khi các dây chuyền bắt đầu sản xuất hàng loạt vào năm 2024. Trong khi đó, trụ sở chính của TSMC sẽ tiếp tục với mạch tích hợp 3-D thế hệ tiếp theo, thứ mà theo Liu nói "sẽ giải phóng sự đổi mới của kiến ​​trúc bán dẫn."

Nói một cách chính xác, những công nghệ này tiên tiến đến mức không thể bắt kịp nếu không bơm vào một số tiền khổng lồ. Nhưng ngay cả khi đó, không có gì được đảm bảo. Rốt cuộc, khoản đầu tư 100 tỷ USD mà TSMC tiết lộ không "đứng một mình". Nó được kết hợp và tăng cường bởi các quỹ R&D của Apple, Nvidia và tất cả các đối tác thân thiết khác của TSMC, để tạo ra một "ngân sách gấp 100 lần những gì bạn sẽ thấy trên tài chính của họ", theo nhà viết sách Nenni. "Không thể có bất kỳ công ty hoặc quốc gia nào bắt kịp hệ sinh thái khổng lồ, thứ đang tiến về phía trước như một chuyến tàu chở hàng".

Còn với quan điểm của Mark Liu, thay vì theo đuổi và bản địa hóa các khía cạnh của chuỗi cung ứng chất bán dẫn một cách vô ích, nước Mỹ nên sử dụng số tiền đó để phát triển các bước nhảy vọt tiếp theo. Ví dụ như các nghiên cứu về gen và công nghệ sinh học.

"Mỹ nên tập trung vào thế mạnh của họ: thiết kế hệ thống, AI, điện toán lượng tử, những thứ hướng tới tương lai", ông Liu nói. "TSMC có thể đã giành được chiến thắng vào năm 2030, nhưng thập kỷ sau đó thì vẫn còn phải chờ xem".