Tác động của tình trạng thiếu lao động tại các nhà máy bán dẫn đối với Hoa Kỳ

Vào tháng 8/2022, chính quyền Biden đã ký ban hành Đạo luật Tạo động lực khuyến khích sản xuất bán dẫn và phát triển khoa học (CHIPS Act). Đạo luật mang tính bước ngoặt này đã phân bổ hơn 50 tỷ USD cho ngành công nghiệp bán dẫn Hoa Kỳ nhằm thúc đẩy sản xuất bán dẫn, R&D (nghiên cứu và phát triển), phát triển nguồn nhân lực cũng như bổ sung hàng tỷ USD ưu đãi thuế.

Vào thời điểm đạo luật được thông qua mùa hè năm 2022, phần lớn công chúng vẫn đang chịu ảnh hưởng nặng nề từ tình trạng gián đoạn chuỗi cung ứng do đại dịch coronavirus gây ra và hệ quả là khủng hoảng thiếu hụt bán dẫn, vốn đã gây thiệt hại lớn cho nhiều ngành công nghiệp. Nhiều người cho rằng nguồn tài chính chưa từng có tiền lệ từ chính phủ liên bang này sẽ tạo đà tăng trưởng năng động cho ngành bán dẫn nội địa, nâng cao khả năng cạnh tranh và thúc đẩy tính độc lập so với chuỗi cung ứng toàn cầu phức tạp, mong manh vừa bộc lộ những yếu điểm với cái giá quá đắt. Với sức mạnh không thể phủ nhận của hàng chục tỷ USD từ tiền thuế người dân Mỹ, nhiều người tin rằng chính quyền Biden đang đưa các doanh nghiệp Mỹ quay lại vị trí tiên phong của ngành bán dẫn toàn cầu.

Tại sao CHIPS Act là chưa đủ để thúc đẩy ngành bán dẫn Hoa Kỳ

Tuy nhiên, hơn một năm sau khi CHIPS Act được thông qua, bức tranh về sản xuất bán dẫn đã trở nên phức tạp hơn nhiều. Có thể thấy rằng những thách thức của ngành nội địa sẽ không thể giải quyết chỉ bằng nguồn tài chính dồi dào. Tháng 7 vừa qua—chỉ chưa đầy một năm sau khi CHIPS Act trở thành luật—Hiệp hội Ngành công nghiệp Bán dẫn (SIA) phối hợp cùng Oxford Economics đã công bố một nghiên cứu về triển vọng phát triển ngành đến cuối thập kỷ này. Báo cáo “Chipping Away: Đánh giá và giải quyết khoảng cách nhân lực cho ngành bán dẫn Hoa Kỳ” dự báo lực lượng lao động trong ngành bán dẫn Mỹ sẽ tăng từ 345.000 lên gần 460.000 vào cuối thập kỷ—mức tăng trưởng đáng kể 33%.

Một cách nhìn bề nổi, đây có thể được xem là tín hiệu lạc quan, cho thấy lĩnh vực sản xuất chuyên biệt này sẽ tăng trưởng mạnh mẽ trong nước trong 7 năm tới. Nhưng điều thu hút truyền thông chính là con số tiếp theo trong báo cáo. Với tỷ lệ hoàn thành bằng cấp các ngành như kỹ thuật điện và khoa học máy tính hiện tại, Mỹ sẽ phải đối mặt với tình trạng thiếu hụt gần 70.000 việc làm trong ngành vào năm 2030. Theo nghiên cứu, các vị trí này bao gồm kỹ thuật viên, kỹ sư, nhà khoa học máy tính. (Ngoài báo cáo của SIA, một nghiên cứu gần đây của Deloitte còn cho thấy tình trạng thiếu nhân lực trong ngành bán dẫn Mỹ có thể lên đến 90.000 lao động trong vài năm tới.)

Việc một báo cáo nghiên cứu ngành có thể lên trang nhất các phương tiện truyền thông quốc gia thể hiện tầm quan trọng thiết yếu của sản xuất bán dẫn trong nhận thức của người Mỹ. Báo cáo nhận định: “Thu hẹp khoảng cách nguồn nhân lực là yếu tố then chốt đối với thành công của kinh tế Mỹ và ngành bán dẫn.” “Trong khi toàn bộ lĩnh vực công nghệ cần phối hợp giải quyết các thách thức này, bán dẫn là nền tảng cho gần như tất cả công nghệ trọng yếu của tương lai”—giải quyết bài toán thiếu nhân lực là điều kiện thiết yếu để đảm bảo tăng trưởng cho ngành.

Thiếu hụt lao động kỹ năng đã xuất hiện rõ tại nhà máy TSMC Arizona

Dù nghiên cứu chỉ ra tình trạng trong tương lai, thực tế cho thấy ảnh hưởng từ thiếu hụt lao động ngành bán dẫn đã hiện hữu tại Mỹ ngày nay. Tháng 6 vừa rồi, Chủ tịch Mark Liu của Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) thông báo công ty sẽ phải hoãn khai trương nhà máy chế tạo tại Arizona (thường gọi là TSMC Arizona). “Chúng tôi đang gặp một số thách thức, do không có đủ lao động kỹ năng phù hợp để lắp đặt thiết bị trong các cơ sở đạt tiêu chuẩn sản xuất bán dẫn,” ông cho biết. Dự kiến ban đầu sẽ khởi động sản xuất vào 2024, nay TSMC Arizona phải lùi thời điểm khai trương sang 2025, cho thấy tác động trước mắt của tình trạng thiếu hụt nhân lực ngành bán dẫn.

Những nguyên nhân tiềm ẩn của tình trạng thiếu hụt lao động ngành bán dẫn tại Mỹ

Một câu hỏi cần làm rõ là: tại sao lại có nguy cơ thiếu hụt lao động nghiêm trọng như vậy trong ngành bán dẫn Mỹ? Đây là ngành từng ghi nhận doanh thu toàn cầu vượt 550 tỷ USD trong năm 2021, với dự báo tăng trưởng đạt đến mức hơn 1.000 tỷ USD vào năm 2030. Ngoài ra, như Tổng thống Biden thường nhấn mạnh khi vận động cho CHIPS Act, lĩnh vực này có rất nhiều công việc với đãi ngộ hấp dẫn (bao gồm nhiều vị trí kỹ thuật viên không yêu cầu bằng cử nhân 4 năm).

Vậy tại sao, dù nhu cầu gia tăng và có nhiều cơ hội việc làm ổn định, hấp dẫn, lại không thu hút được thêm người Mỹ theo đuổi sự nghiệp trong sản xuất bán dẫn? Thực tế nguyên nhân thiếu hụt nhân lực là gì nếu thị trường rộng mở?

Thiếu khả năng hiển thị về nhu cầu lao động ngành bán dẫn

Có một số yếu tố tác động ở đây. Đầu tiên, như điều phối viên triển khai CHIPS Ronald Chatterji tại Nhà Trắng chia sẻ với The New York Times đầu năm nay, vị trí công việc trong ngành bán dẫn đơn giản là chưa “xuất hiện trên radar” của nhiều người trẻ học STEM và các lĩnh vực liên quan. Thiếu khả năng hiển thị, nói cách khác, đã góp phần khiến sinh viên có kỹ năng phù hợp không chuyển sang thiết kế bán dẫn, sản xuất hoặc các chuyên ngành phụ liên quan đến chế tạo chip. Ngoài ra, một tỷ lệ lớn sinh viên tốt nghiệp các chuyên ngành kỹ thuật chuyên sâu từ đại học Mỹ lại là người nước ngoài. Do chính sách nhập cư gây cản trở cho việc xin thị thực làm việc, những cử nhân này—vốn có thể tiếp nhận việc tại các công ty sản xuất bán dẫn—đã quay về nước.

Đòi hỏi đào tạo chuyên sâu hơn các lĩnh vực kỹ thuật khác

Bên cạnh đó, vấn đề còn nằm ở mức độ đào tạo chuyên môn khắt khe với ai muốn gia nhập ngành chip (đặc biệt khi so với các lĩnh vực như kỹ thuật phần mềm). Thiết kế và sản xuất bán dẫn thường yêu cầu năng lực xuất sắc ở nhiều ngành, bao gồm kỹ thuật điện và thống kê. Để thành thạo trong ngành, cá nhân có thể cần học lên trình độ cao và trải qua đào tạo tại chỗ kéo dài. Trong khi đó, kỹ thuật phần mềm thường đòi hỏi nhẹ hơn về học thuật, thời gian đào tạo chuyên môn ngắn hơn, mức lương lại cao hơn vị trí tương đương trong sản xuất bán dẫn. Tỷ lệ giữa đầu tư học tập/đào tạo và mức thu nhập kỳ vọng trong ngành bán dẫn kém hấp dẫn hơn nhiều con đường nghề nghiệp liên quan khác, càng khiến tình trạng thiếu lao động trong ngành tại Mỹ thêm trầm trọng.

Hệ quả thiếu hụt nhân lực tại các nhà máy sản xuất bán dẫn

Nếu Mỹ không có giải pháp tăng cường nguồn lao động cho ngành chip để đáp ứng đà tăng trưởng trong phần còn lại của thập kỷ 2020, hậu quả sẽ tác động trên nhiều khía cạnh. Trước hết – điều dễ thấy nhất là tác động kinh tế.

Thiệt hại doanh thu và cơ hội việc làm cho người Mỹ

Nếu không có đủ kỹ thuật viên, kỹ sư, chuyên gia máy tính để tiếp nhận công việc phát sinh trong các nhà máy sản xuất bán dẫn Mỹ thời gian tới, nước Mỹ sẽ thất thoát hàng tỷ USD doanh thu và GDP. Điều này đồng nghĩa lãng phí nghiêm trọng ở cấp độ cá nhân, khi hàng chục nghìn việc làm tầng lớp trung lưu và trung thượng lưu bị bỏ lỡ. Ở quy mô quốc gia—một đất nước đang cố gắng thu hẹp bất bình đẳng thu nhập và khôi phục hào quang sản xuất—đây sẽ là thất bại rất đáng tiếc.

Chuỗi cung ứng dễ tổn thương trước khủng hoảng thiếu chip bán dẫn

Tiếp đó, nếu không thể tận dụng thời cơ phát triển ngành bán dẫn nội địa, nước Mỹ sẽ phải đối mặt với nguy cơ tiếp diễn tình trạng rối loạn chuỗi cung ứng ở tương lai, kéo theo hệ quả kinh tế nặng nề. Các đợt thiếu chip bán dẫn thời đại dịch đã làm tê liệt hàng chục ngành, đẩy giá thành xe hơi lên cao kỷ lục, gây thất thoát hàng trăm tỷ USD doanh thu.

Sự phục hưng của các “fab” Mỹ bị kìm hãm

Động lực cốt lõi phía sau CHIPS Act và “làn sóng nhà máy mới” ở Mỹ là mong muốn tạo ra khả năng tự chủ và tăng cường sức mạnh chuỗi cung ứng nội địa, ngăn ngừa những đứt gãy quy mô tương tự. Nếu nước Mỹ không tận dụng triệt để tiềm năng tăng trưởng vượt trội của ngành bán dẫn nội địa trong vòng 5 năm tới, quốc gia này sẽ tự đẩy mình vào thế phụ thuộc chuỗi cung ứng toàn cầu mong manh. Và khi cuộc khủng hoảng kế tiếp diễn ra, các “nút thắt” hiểm yếu cùng sự lệ thuộc vào một số quốc gia châu Á sẽ lặp lại hậu quả tương tự.

Gia tăng rủi ro an ninh quốc gia trong “chiến tranh chip” Mỹ-Trung

Cuối cùng, vấn đề không thể bỏ qua là yếu tố địa chính trị. Ai cũng biết Mỹ và Trung Quốc đang trong giai đoạn “chiến tranh chip” leo thang. Mỹ liên tục áp đặt hạn chế xuất khẩu nhằm giới hạn loại chip mà các nhà sản xuất Mỹ có thể bán cho Trung Quốc, trong khi chính phủ Trung Quốc cũng đáp trả bằng các giới hạn riêng, bao gồm lệnh cấm sử dụng chip của công ty Mỹ Micron trong các dự án hạ tầng trọng yếu. “Chiến tranh chip” là một cuộc đối đầu đa chiều, liên quan an ninh mạng, quốc phòng, công nghệ quân sự, và thế cân bằng quyền lực toàn cầu. Bán dẫn không phải ngẫu nhiên được gọi là “dầu mỏ mới”.

Quốc gia nào phát triển và củng cố thành công công nghệ bán dẫn trong vài thập kỷ tới sẽ sở hữu lợi thế và sức ảnh hưởng không thể định lượng trên trường quốc tế. Nếu Mỹ không biết tận dụng cơ hội để mở rộng ngành bán dẫn trong thời gian tới, họ không chỉ đánh mất thịnh vượng cá nhân mà còn từ bỏ đáng kể vị thế toàn cầu.

Không riêng nước Mỹ: châu Âu cũng đối mặt với khủng hoảng nhân lực ngành bán dẫn

Cũng cần đề cập rằng các quốc gia phương Tây khác đang phải chật vật mở rộng lực lượng lao động để nâng cao năng lực sản xuất chip. Các quốc gia EU như Đức, nơi các tập đoàn bán dẫn lớn đang xây dựng nhà máy quy mô lớn, phải gấp rút đào tạo sinh viên đại học thành kỹ sư, kỹ thuật viên cho ngành này. Vì Liên minh châu Âu thông qua Chips Act riêng với quy mô 48 tỷ USD, các nước thành viên cũng đang chạy đua thời gian để phát triển đội ngũ nhân lực phù hợp vận hành các nhà máy được nhà nước tài trợ.

Giải pháp cho tình trạng thiếu hụt lao động sản xuất bán dẫn tại Mỹ

May mắn là có một số chiến lược mà các bên liên quan đến vấn đề thiếu hụt lao động kỹ năng—bao gồm nhà sản xuất chip, cơ sở giáo dục và các cơ quan chính quyền bang, liên bang—có thể áp dụng để dần khắc phục nguy cơ thiếu hụt.

1. Phát triển hệ sinh thái đào tạo nguồn lao động kỹ năng tại địa phương

Giải pháp trọng tâm để giải quyết thiếu hụt lao động kỹ năng là các nhà sản xuất chip cần xây dựng quan hệ vững chắc với cộng đồng địa phương nơi đặt nhà máy sản xuất bán dẫn. Các công ty như Intel, TSMC, Samsung và Texas Instruments đang tiến hành xây dựng fab tại các bang như Arizona, Texas, Ohio. Nếu muốn đảm bảo tiến độ xây dựng và công suất sản xuất khi nhà máy đi vào vận hành, họ cần hợp tác với các trường đại học địa phương, trường cao đẳng cộng đồng, trường kỹ thuật để đào tạo nguồn lao động. Cụ thể có thể triển khai các chương trình chứng chỉ, thực tập tại các cơ sở đào tạo 2 năm. Với đại học 4 năm, doanh nghiệp nên thúc đẩy phát triển các chương trình học liên quan ngành bán dẫn.

Nhìn chung, các nhà sản xuất này cần có hiện diện mạnh mẽ tại cộng đồng. Điều này bao gồm việc xây dựng khả năng hiển thị, hợp tác và cơ hội—tất cả đóng vai trò sống còn cho việc phát triển hệ sinh thái lao động bền vững.

2. Khuyến khích sinh viên STEM gia nhập ngành bán dẫn

Một phát hiện đáng chú ý trong báo cáo của SIA là số lượng sinh viên tốt nghiệp các ngành STEM tham gia ngành bán dẫn còn rất ít. Có nhiều nguyên nhân, một số đã đề cập ở trên, nhưng vấn đề cốt lõi là Mỹ cần xây dựng và thực thi các chiến lược thu hút nhóm sinh viên đủ tiêu chuẩn này làm kỹ sư, thiết kế mạch và kỹ thuật viên.

CHIPS Act đã bắt đầu từng bước giải quyết vấn đề thông qua hàng loạt sáng kiến nâng cao nhận thức và kích thích hứng thú với ngành. Bao gồm Trung tâm Công nghệ Bán dẫn Quốc gia và Quỹ Giáo dục—Nguồn nhân lực CHIPS for America. Thông qua các chương trình này, Mỹ có thể đẩy mạnh đào tạo và thuyết phục sinh viên ngành STEM chọn con đường sự nghiệp ổn định, rộng mở và hấp dẫn tại ngành bán dẫn.

3. Xây dựng nhận diện thương hiệu cho doanh nghiệp bán dẫn Hoa Kỳ

Theo báo cáo năm 2022 của McKinsey & Company: “Các khảo sát doanh nghiệp và sinh viên cho thấy mức độ quan tâm với thương hiệu bán dẫn vẫn còn dè dặt.” Đơn vị tư vấn này cho biết sinh viên và người lao động không nhìn nhận các công ty bán dẫn giống như với các thương hiệu tiêu dùng lớn như Apple, Amazon hay các nền tảng mạng xã hội. “Mức độ hứng khởi, thu nhập và cơ hội phát triển nghề nghiệp,” theo báo cáo, “đều được cho là cao hơn tại các thương hiệu công nghệ hàng đầu thế giới.”

Ngay cả các hãng bán dẫn lớn nhất nước Mỹ cũng khó có thể sánh với sức hút thương hiệu của những tập đoàn công nghệ tiêu dùng toàn cầu. Nếu muốn cạnh tranh thu hút nhân tài kỹ thuật, phát triển phần mềm và kỹ thuật viên, các doanh nghiệp bán dẫn phải nâng cao hiện diện, xây dựng hình ảnh hấp dẫn gần giống các công ty công nghệ đình đám. Một cách đơn giản tăng nhận diện thương hiệu là tăng cường hiện diện logo trên phần cứng đầu cuối, ví dụ máy tính xách tay. Càng nhiều doanh nghiệp Mỹ như Intel, Advanced Micro Devices, Inc. hay Micron Technology trở thành “tên tuổi quen thuộc” với đại chúng, càng có cơ hội trở thành điểm đến hấp dẫn mà các sinh viên, lao động chất lượng đặt mục tiêu hướng tới.

‍