Vi mạch bán dẫn được xem là nền tảng của tính toán hiện đại, giữ vai trò quan trọng trong bối cảnh thế giới bước sang giai đoạn bùng nổ nghiên cứu, ứng dụng và phát triển các công nghệ mới.

Thách thức đan xen cơ hội

Ngành công nghiệp vi mạch bán dẫn là hạt nhân của công nghiệp điện tử, tạo ra vi mạch và linh kiện, sản xuất các sản phẩm từ phức tạp như siêu máy tính đến hàng điện tử dân dụng đơn giản. Sự thành công của ngành công nghiệp vi mạch bán dẫn là “giá đỡ” cho sự phát triển của ngành công nghiệp điện tử nói riêng và nền kinh tế nói chung.

Sản xuất bảng mạch điện tử tại Công ty TNHH Meiko Việt Nam, khu công nghiệp Thạch Thất, Hà Nội. Ảnh: Hải Linh

Theo số liệu của Hiệp hội Công nghiệp bán dẫn Mỹ (SIA), doanh số của lĩnh vực vi mạch bán dẫn toàn cầu hiện đạt khoảng 600 tỷ USD và dự báo sẽ tăng lên 1.000 tỷ USD vào năm 2030.

Tại Việt Nam, năm 1979 đã từng thành lập Nhà máy Z181 để sản xuất, xuất khẩu các sản phẩm vi mạch nhưng dừng hoạt động từ đầu những năm 1990. Chỉ đến gần đây, hai DN trong nước là Tổng công ty Công nghiệp Công nghệ cao Viettel và FPT Semiconductor mới bắt đầu tham gia thiết kế, sản xuất một số loại chíp vi mạch dùng cho điện tử viễn thông, y tế và chỉ khoảng 30 DN vốn đầu tư nước ngoài khác thực hiện các công đoạn thiết kế vi mạch, lắp ráp, kiểm định.

Hiện nay, nước ta vẫn phụ thuộc gần như toàn bộ nguồn cung chíp bán dẫn từ nước ngoài. Trong dài hạn, việc triển khai chiến lược phát triển kinh tế số với mục tiêu đến năm 2025 sẽ gặp thách thức lớn do khó chủ động về nguồn cung, giá thành chíp và công nghệ, tiềm ẩn nguy cơ không bảo đảm an ninh, an toàn thông tin.

Bên cạnh đó, ngành công nghiệp vi mạch Việt Nam chủ yếu mới chỉ dừng ở công đoạn gia công, chưa có đội ngũ kỹ thuật ở mức tổng công trình sư, làm chủ sản phẩm hoàn chỉnh cũng là một thách thức rất lớn. Tuy nhiên, lợi thế quy mô dân số 100 triệu dân và định hướng chuyển đổi số của Chính phủ là điều kiện thuận lợi cho thị trường công nghiệp chíp bán dẫn.

Việt Nam cũng đang có một số yếu tố thuận lợi để gia tăng vị thế trong chuỗi cung ứng bán dẫn toàn cầu, mặt khác, làn sóng dịch chuyển đầu tư và hợp tác đào tạo kỹ sư thiết kế chíp sang Việt Nam từ một số tập đoàn lớn như Apple, Samsung, Synopsys,… dẫn tới nhu cầu nguồn nhân lực kỹ sư thiết kế chíp là rất lớn và cơ hội nghề nghiệp trong lĩnh vực vi mạch bán dẫn được dự báo sẽ phát triển mạnh trong tương lai.

Ngoài ra, Việt Nam cũng có thể tham gia chuỗi cung cấp nguyên liệu sản xuất chíp từ việc hợp tác khai thác các nguồn nguyên liệu tiềm năng, nhất là đất hiếm.

Phó Cục trưởng phụ trách Cục Công nghiệp Công nghệ thông tin và Truyền thông (Bộ TT&TT) Nguyễn Thiện Nghĩa cho rằng: Nước ta khó phát triển chíp công nghệ tiên tiến với quy mô công nghiệp như các nước và tập đoàn công nghệ lớn hiện nay. Do đó, hướng tiếp cận hợp lý hơn là phát triển chíp cho thị trường ngách, đặc thù và tập trung vào các dòng sản phẩm cụ thể.

Riêng công nghệ sản xuất, Việt Nam có thể tiếp cận theo mô hình SIP (System in Packet) với ưu điểm chi phí thấp, thời gian sản xuất chíp nhanh, công nghệ phù hợp nhu cầu nội địa trong sản xuất các thiết bị viễn thông, thiết bị thông minh, công nghệ trên ô tô... mà không đòi hỏi thương hiệu hoặc công nghệ tiên tiến.

Ngoài ra, các đơn vị nghiên cứu cần hình thành phòng thí nghiệm, hệ thống mô phỏng thiết kế chíp vi mạch dùng chung nhằm khuyến khích, hỗ trợ DN vừa và nhỏ, DN khởi nghiệp sáng tạo có thể tiếp cận các cơ sở đo kiểm, thử nghiệm để phát triển sản phẩm. Cùng với đó, xây dựng các nền tảng thiết kế chíp ảo để củng cố năng lực thiết kế trong nước.

Hợp tác cùng IMEC mở ra cơ hội mới

Trung tâm vi điện tử liên đại học - IMEC là Trung tâm nghiên cứu và phát triển (R&D) và đổi mới sáng tạo hàng đầu thế giới trong công nghệ chip bán dẫn với hơn 5.500 nhà nghiên cứu, chuyên gia từ hơn 90 quốc gia làm việc. Việc hợp tác với IMEC sẽ hiện thực hóa định hướng của Việt Nam.

Đại diện IMEC đã khuyến nghị một số hướng đi quan trọng cho Việt Nam như làm phòng thí nghiệm 300 Nano thì sẽ phù hợp hơn với phân khúc thị trường hiện nay. Đối với các cơ sở nghiên cứu như trường đại học, IMEC khuyến cáo sử dụng các công nghệ 200 Nano là nền tảng thiết kế chip tương đối hiện đại.

Ngoài ra, IMEC cũng có mong muốn sẵn sàng hợp tác về mặt đào tạo nhân lực thiết kế vi mạch tại Việt Nam. Phó Chủ tịch IMEC - Lode Lauwers khẳng định: để phát triển ngành bán dẫn cần tập trung vào phát triển nguồn nhân lực. “Chúng ta có thể có nhiều ý tưởng, sáng kiến nhưng nếu không có nguồn nhân lực có kỹ năng tốt thì không thể triển khai thành công các ý tưởng đó. Vì vậy, có nguồn nhân lực tốt là một trong những yếu tố quan trọng hàng đầu”.

Việt Nam đã được Hiệp hội bán dẫn Mỹ đánh giá là có tiềm năng về thiết kế và đóng gói. Do đó, đối với khâu thiết kế, Việt Nam cần củng cố những gì đang làm và dịch chuyển về phía trước trong chuỗi giá trị. Đối với khâu đóng gói thì thu hút thêm các DN nằm trong hệ sinh thái của những nhà đầu tư chiến lược như Intel để củng cố hệ sinh thái.

Theo ghi nhận, các DN về thiết kế vi mạch đang có xu hướng chuyển dịch hoạt động, tìm kiếm cơ hội đầu tư tại Việt Nam. Trong ASEAN, Việt Nam có lợi thế tiềm năng lớn về nguồn nhân lực. Tuy nhiên, để nguồn nhân lực này trở thành lực lượng có thể phục vụ đắc lực cho ngành thiết kế vi mạch, cần nhanh chóng đào tạo và có chính sách thu hút nhân lực. Việt Nam cần phải củng cố năng lực tiếp thu ứng dụng, sáng tạo công nghệ.

Viện trưởng Viện Công nghệ Thông tin, Đại học Quốc gia Hà Nội - PGS.TS Trần Xuân Tú khẳng định, Việt Nam sẵn sàng cho nhiều hình thức hợp tác trong thiết kế vi mạch và công nghệ bán dẫn như trao đổi sinh viên và nhà khoa học, phối hợp đào tạo nghiên cứu sinh, thực hiện các dự án nghiên cứu. Đồng thời triển khai các chương trình đào tạo bồi dưỡng ngắn hạn trong lĩnh vực thiết kế vi mạch và công nghệ bán dẫn. Việt Nam và IMEC có thể hợp tác phát triển các bộ vi xử lý, phần cứng cho các giải pháp bảo mật, năng lượng thấp cho IoT…

Với những cơ hội sẵn có cũng như những cơ hội được tạo ra Việt Nam sẽ sớm hiện thực hóa việc trở thành một phần trong chuỗi cung ứng chip vi mạch toàn cầu.