Theo Investopedia - nguồn tin tài chính hàng đầu thế giới, trong 25 nền kinh tế lớn nhất thế giới năm 2024, Bỉ đứng thứ 23 với GPD năm 2024 đạt 655,19 tỷ USD.
Con số 655,19 tỷ USD vẫn còn cách mức tăng trưởng bùng nổ của thị trường bán dẫn toàn cầu (được dự đoán năm 2025) đến 41,81 tỷ USD.
Ảnh: LamaiC - stock.adobe.com
Cụ thể, Tổ chức Thống kê Thương mại Bán dẫn thế giới (WSTS) dự báo, thị trường bán dẫn toàn cầu năm 2025 sẽ tăng 11,2% so với năm 2024, ước đạt mốc cao kỷ lục 697 tỷ USD.
Sự tăng trưởng này sẽ chủ yếu được thúc đẩy bởi nhu cầu mạnh mẽ đối với các thiết bị tích hợp công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) và các trung tâm dữ liệu. Xét theo sản phẩm, hai lĩnh vực Mạch Logic ("não bộ" của các thiết bị điện tử) và Chip Nhớ (lưu trữ dữ liệu), dự kiến sẽ tăng vọt, vượt quá 400 tỷ USD về giá trị.
Theo WSTS, năm 2025, tất cả các khu vực trên toàn cầu đều sẵn sàng tiếp tục mở rộng. Châu Mỹ và Châu Á-Thái Bình Dương dự kiến sẽ duy trì mức tăng trưởng hai chữ số theo từng năm.
Microchip USA cho biết, sự phát triển bùng nổ của trí tuệ nhân tạo (AI), Internet vạn vật (IoT) và công nghệ máy học (ML) trong kỷ nguyên mới đã thúc đẩy ngành công nghiệp bán dẫn phát triển mạnh mẽ.
Từ máy tạo nhịp tim đến tên lửa siêu thanh, điện thoại thông minh đến xe máy điện... vật liệu bán dẫn là những khối xây dựng cơ bản của máy móc hiện đại. Với sản lượng hàng năm của các thiết bị sử dụng những vật liệu này hiện đã vượt quá 1.000 tỷ, nhân loại đối mặt một cái giá lớn: Tác động đáng kể đến môi trường.
Vậy làm sao để ngành bán dẫn xanh hơn, bền vững hơn?
Công nghiệp bán dẫn: Ưu và nhược
01. Phân tích ưu điểm
Chất bán dẫn cũng tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chuyển đổi sang nền kinh tế xanh.
Chuyên gia đưa ra các con số/dữ liệu chứng minh:
Những nỗ lực phi carbon hóa sẽ làm tăng việc sử dụng năng lượng tái tạo và xe điện trên toàn thế giới, thúc đẩy nhu cầu về chip. Số lượng chất bán dẫn điện được sử dụng trong thị trường năng lượng tái tạo toàn cầu dự kiến sẽ tăng trưởng với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) từ 8% đến 10% từ nay đến năm 2027.
Chất bán dẫn đóng vai trò cơ bản trong việc phát triển các công nghệ xanh. Chúng khai thác, chuyển đổi, truyền tải và lưu trữ năng lượng tái tạo dưới dạng điện và sau đó chuyển nó vào lưới điện với tổn thất điện năng tối thiểu.
Ảnh minh họa: Hiệp hội hóa học Mỹ (CAS)
Chất bán dẫn cũng cho phép sử dụng điện hiệu quả và có khả năng phản hồi thông qua công nghệ IoT, đảm bảo nguồn cung phù hợp với nhu cầu và dòng điện được phân phối tốt. Cả hệ thống tấm pin mặt trời và tua-bin gió đều phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ bán dẫn.
02. Phân tích nhược điểm
- Tiêu tốn nhiều tài nguyên: Ngành công nghiệp chất bán dẫn sử dụng rất nhiều năng lượng, nước, đất hiếm, tài nguyên khoáng sản để sản xuất chip.
Về năng lượng: Nhu cầu năng lượng đang tăng lên khi thiết kế chip ngày càng phức tạp, với việc sản xuất chip 3nm tiên tiến (N3) dự kiến sẽ tiêu thụ tới 7,7 tỷ kilowatt-giờ mỗi năm. Trong đó, một tỷ lệ đáng kể năng lượng được sử dụng đến từ nhiên liệu hóa thạch như than và khí đốt.
Dữ liệu từ Bloomberg cho thấy ô nhiễm do các nhà sản xuất chip gây ra đang vượt qua mức ô nhiễm do các nhà sản xuất ô tô gây ra do mức tiêu thụ điện năng đáng kể của họ.
Về nguồn nước: Trong quá trình sản xuất chip, nước được sử dụng để rửa và làm sạch các tấm silicon, loại bỏ các mảnh vụn khỏi quá trình sản xuất. Hoạt động này đòi hỏi nước siêu tinh khiết (UPW) - tinh khiết hơn hàng nghìn lần so với nước uống.
Về đất hiếm: Vật liệu được sử dụng trong chất bán dẫn — chẳng hạn như gali, asen và kim loại quý — là hữu hạn, do đó nếu không có cách giải quyết vấn đề này thì nguồn dự trữ thiên nhiên có thể bị cạn kiệt.
- Rác thải điện tử độc hại: Global E-waste Monitor tiết lộ rằng trong số 53,6 triệu tấn rác thải điện tử thải ra môi trường năm 2019, chỉ có 17,4% được ghi nhận chính thức là được thu gom và tái chế đúng cách.
Chìa khóa để ngành bán dẫn xanh hơn
Trong một bài viết đăng ngày 1/1/2025, Microchip USA đưa ra gợi ý để giúp ngành công nghiệp bán dẫn bền vững hơn: "Tái chế chất bán dẫn: Chìa khóa cho tương lai công nghệ xanh hơn".
Ảnh minh họa: Gorodenkoff/Shutterstock
Microchip USA phân tích, với hàng tỷ thiết bị được sản xuất hàng năm, việc tái chế chất bán dẫn ngày càng trở nên quan trọng. Và việc tái chế và tái sử dụng chất bán dẫn không chỉ là một mệnh lệnh về môi trường — mà còn là một nhu cầu kinh tế và chiến lược.
Nhờ công nghệ hiện đại, việc tái chế chất bán dẫn - từng rất khó khăn trong lịch sử - có thể dễ dàng hơn. Từ việc tái chế tấm wafer silicon (nhằm làm giảm sự phụ thuộc vào silicon nguyên chất, vốn đòi hỏi nhiều năng lượng để sản xuất); đến việc thu hồi vật liệu từ rác thải điện tử (để tái sử dụng gali, asen và kim loại đất hiếm); hay tái chế vật liệu đóng gói bán dẫn (giúp giảm chất thải và cho phép thu hồi các vật liệu thứ cấp như đồng, vàng); và tái chế các thành phần bị hư hỏng (giúp kéo dài vòng đời của chúng và giảm chất thải).
Nếu đảm bảo các công việc này được tuân thủ, việc tái chế và tái sử dụng chất bán dẫn không chỉ giải quyết tình trạng khan hiếm tài nguyên; giảm thiểu tác động đến môi trường; mà còn giúp bản thân quốc gia/doanh nghiệp giảm sự phụ thuộc vào vật liệu mới đắt tiền và sẽ có được lợi thế chiến lược trong quản lý tài nguyên, tăng khả năng phục hồi của chuỗi cung ứng.
Ngoài tái chế, việc phát triển mạnh kinh tế tuần hoàn; hợp tác trên toàn chuỗi cung ứng (giữa các nhà sản xuất chip, nhà cung cấp vật liệu và các công ty tái chế) cũng là những phương pháp giúp ngành công nghiệp bán dẫn xanh hơn.
Tham khảo: WSTS, Investopedia, Fortune Business Insights, Microchip USA
