Tưởng chỉ để bơm bóng bay, nhưng loại khí này đang khiến cả ngành chip AI “khó thở”

Với hầu hết mọi người, khí Heli gắn liền với một hình ảnh duy nhất: những quả bóng bay nhiều màu sắc lơ lửng trong không khí tại các buổi tiệc. Nhưng với các kỹ sư tại Samsung, SK Hynix và TSMC, khí Heli là thứ họ không thể thiếu dù chỉ một ngày trong dây chuyền sản xuất.

Khí Heli làm mát tấm wafer silicon trong quá trình chế tạo, đóng vai trò quan trọng trong các công đoạn khắc và lắng đọng vật liệu, phát hiện rò rỉ trong hệ thống chân không, và tạo môi trường nhiệt độ ổn định cho công nghệ EUV lithography. Không có khí Heli, dây chuyền sản xuất chip hiện đại không chỉ chậm lại mà có thể dừng hoàn toàn.

Đó là lý do tại sao một sự kiện diễn ra cách các nhà máy chip hàng nghìn kilômét đang khiến cả ngành bán dẫn toàn cầu lo ngại. Cuộc xung đột ở Trung Đông không chỉ làm nghẽn tuyến đường vận tải mà còn làm thiệt hại nặng cho các cơ sở sản xuất lớn nhất thế giới đối với loại khí quan trọng này.

Hiện tại Qatar sản xuất khoảng 30-36% tổng lượng khí Heli toàn cầu, tương đương 63 triệu mét khối mỗi năm. Khi cơ sở sản xuất Ras Laffan ngừng hoạt động, một phần ba nguồn cung khí Heli của thế giới biến mất theo.

Điều làm tình hình trở nên đặc biệt nghiêm trọng là khí Heli không thể tổng hợp và không thể thay thế. Đây là nguyên tố duy nhất trong bảng tuần hoàn có khả năng thoát khỏi khí quyển Trái Đất vĩnh viễn, một khi tán ra ngoài môi trường là mất đi mãi mãi.

Khí Heli tích lũy trong lòng đất qua hàng tỷ năm cùng với khí tự nhiên, và chỉ có thể thu hồi như một sản phẩm phụ trong quá trình hóa lỏng khí tự nhiên. Khi Qatar ngừng sản xuất LNG, khí Heli ngừng theo một cách hoàn toàn tự động. Không có phương án kỹ thuật nào có thể bù đắp 63 triệu mét khối đó trong thời gian ngắn.

Với ngành bán dẫn, con số đáng lo ngại nhất không phải là giá cả mà là tồn kho. Hàn Quốc nhập khẩu 64,7% lượng khí Heli từ Qatar, và hai ông lớn SK Hynix lẫn Samsung hiện chỉ còn lượng dự trữ đủ dùng trong 2-3 tháng. Hai hãng này sản xuất toàn bộ chip DRAM và bộ nhớ băng thông cao HBM cấp nguồn cho mọi GPU AI, mọi cụm máy chủ và mọi trung tâm dữ liệu đang vận hành trên Trái Đất.

Đài Loan (Trung Quốc) mua 69% khí Heli từ các nước vùng Vịnh năm 2024, và TSMC cũng nằm trong cùng vùng rủi ro. Phil Kornbluth, chuyên gia tư vấn thị trường khí Heli được trích dẫn nhiều nhất trong ngành, nhận định thẳng thắn rằng thế giới không có khả năng bù đắp cho việc mất đi một phần ba nguồn cung.

Giá cả đã phản ánh mức độ lo ngại đó. Theo ông Kornbluth, giá khí Heli giao ngay đã tăng từ 70% đến 100% chỉ trong hơn một tuần kể từ khi khủng hoảng bắt đầu, và giá hợp đồng dài hạn có thể tiến về mốc 2.000 USD/nghìn feet khối nếu tình trạng gián đoạn kéo dài.

Ngay cả trong kịch bản lạc quan nhất là eo biển Hormuz mở cửa trở lại ngay lập tức, chuỗi cung ứng vẫn cần ít nhất thêm hai tháng để phục hồi do khoảng 2.000 container cryogenic đang bị kẹt tại Qatar hoặc trên các tàu hàng đang lênh đênh giữa đại dương. Thị trường công nghệ có thể chưa cảm nhận được sự thiếu hụt ngay lập tức vì chuỗi cung ứng khí Heli vốn dài và chậm, nhưng theo các chuyên gia, đó chính xác là điều nguy hiểm nhất lúc này.