Tham gia chuỗi cung ứng thị trường chip vi mạch: Tập trung phát triển sản xuất chất bán dẫn trong nước

Năm 2005, 19 năm trước, ICDREC ra đời tại TP HCM, tập trung vào thiết kế, công đoạn đầu tiên trong việc sản xuất chip. Hai năm sau, giới thiệu thiết kế chip 8-bit SG8V1 (trong khi trên thế giới chips phổ biến là 32-bit và 64-bit). Đến năm 2014, lô hàng 150 ngàn chips được đặt chế tạo tại Đài Loan, có khả năng ứng dụng cho các thiết bị gia dụng đơn giản. Đó là chip thương mại đầu tiên và cũng là cuối cùng của ICDREC, sau hơn 10 năm đầu tư vào công nghệ vi mạch. Chip của ICDREC khó cạnh tranh với nhiều sản phẩm cùng loại, giá thấp hơn, đã có sẵn trên thị trường.

Năm 2023, qua việc trao đổi cấp cao giữa hai chính phủ Việt-Mỹ, chuyến thăm của tổng thống Joe Biden đến Việt Nam, và chương trình xúc tiến kêu gọi đầu tư của thủ tướng Phạm Minh Chính tại Hoa Kỳ, phát triển công nghệ vi mạch và đất hiếm tại Việt Nam được hâm nóng trở lại. Theo chân Intel, có mặt tại Việt Nam từ năm 2006, ngoài các tập đoàn như Samsung, LG, TSMC nhiều tập đoàn công nghệ cao đa quốc gia đã lần lượt đến Việt Nam để nghiên cứu thị trường, như Nvidia, Synopsis, Amkor, v.v. Thời gian gần đây, FPT Semiconductor và Viettel Hightech, 2 công ty Việt Nam hàng đầu trong lĩnh vực công nghệ cao, đã liên tục tổ chức các hội thảo liên quan đến hợp tác đầu tư với các đối tác trong ngành sản xuất bán dẫn 600 tỷ USD hàng năm này.

              Hội nghị Cấp cao Việt Nam - Mỹ về Đổi mới Sáng tạo và Đầu tư

Tuy nhiên, để làm chủ công nghệ vi mạch, chiến lược ban đầu là phải xây dựng nền móng (foundation). Ngành vi mạch bao gồm 2 phần, “front-end và back-end”, sản xuất chất bán dẫn và sản xuất chips. Mô hình được các công ty như Viettel High Tech, FPT Semiconductor lựa chọn là “fabless”, tức là chỉ thiết kế sản phẩm và bán hàng, không xây nhà máy. Thí dụ, quy trình chế tạo chip của FPT được đặt hàng tại Hàn Quốc, còn đóng gói và kiểm thử ở Đài Loan, không làm chủ các công đoạn sản xuất và phụ thuộc hoàn toàn vào các nhà máy nước ngoài, dẫn đến các rủi ro bảo mật sau này, nhất là đối với các thiết kế an ninh quốc phòng.

Việt Nam là một nước được thiên nhiên ưu đãi với những nguồn lực và tài nguyên dồi dào. Như ngành nông nghiệp đang đứng đầu về xuất khẩu tại Đông Nam Á, người tiêu dùng muốn được một bữa cơm thịnh soạn thì phải có gạo để nấu cơm, tôm cá chiên hấp thì phải có tôm cá đánh bắt ngoài khơi hoặc nuôi trồng, tráng miệng với kem sầu riêng thì phải thu hoạch tại các vườn cây ăn trái. 

Cũng vậy, muốn phát triển ngành chip bán dẫn thì phải sản xuất chất bán dẫn để thiết kế và chế tạo chip. 

• Xây dựng nền móng trong chuỗi cung ứng các sản phẩm vi mạch và năng lượng xanh là các chất bán dẫn (Silicon, Quartz, Germanium, Gallium Arsenide, v.v.) và các khoáng sản có sẵn trong nước. Để làm ra con chip, thì phải có Silicon, chất bán dẫn được chế biến từ cát trắng, và các loại đất hiếm mà Việt Nam hiện nay có sản lượng hơn 22 triệu tấn, lớn thứ hai thế giới.

• Với tài nguyên khoáng sản dồi dào, đầu tư vào các nhà máy chế biến sản xuất Wafers (các tấm silicon) phải được xem là trọng tâm của chiến lược tham gia vào chuỗi cung ứng sản phẩm hệ sinh thái vi mạch toàn cầu, đó là nền móng cần thiết để tự chủ sản xuất chips sau này. Ngoài khoáng sản sẵn có, 50 năm qua, nguồn nhân lực Việt Nam ở nước ngoài trong ngành bán dẫn rất đông đảo, các chuyên gia và chuyên viên Việt Nam với nhiều bằng sáng chế đã tham gia phát triển các nhà máy chế biến và sản xuất wafers, không những tại Silicon Valley mà còn tại các nhà máy vi mạch hàng đầu thế giới. Qua chính sách thông thoáng, Tân Trúc Đài Loan đã dựng nên các công ty hàng đầu thế giới như TSMC, Mediatek, Liteon, v.v. Trung Quốc không còn phụ thuộc vào các nhà cung cấp chip thế giới qua việc thành lập các nhà máy Waferfabs độc lập như Goertek, CR Micro, Silan, v.v. và nhờ vào việc kêu gọi các chuyên gia kiều bào làm việc tại nước ngoài tham gia hợp tác phát triển.

Sản xuất chip phải qua hằng trăm công đoạn khác nhau với các thiết bị sản xuất đầu tư rất cao. Ngoài ra, vì bí mật kinh doanh, nhiều thiết bị cũng không được xuất khẩu sang các nước đang phát triển. Đó cũng là lý do các công ty trong nước chọn con đường thiết kế và gia công lắp ráp, vì việc chuyển giao công nghệ khó được thực hiện vì liên quan đến bảo mật tài sản trí tuệ.

Máy quang khắc ASML High-NA EUV trị giá 380 triệu USD (9.281 tỷ đồng)

Tuy nhiên, sản xuất chất bán dẫn nằm trong tầm tay chúng ta. Là một thị trường rộng lớn hơn 22 tỷ USD mỗi năm và luôn tăng trưởng theo thời gian, quy hoạch sản xuất chất bán dẫn để tham gia chuỗi cung ứng chip vi mạch toàn cầu nên được quan tâm đầu tư phát triển.

Với át chủ bài hiện nay là khoáng sản, đất hiếm, cát trắng miền Trung, nguồn nhân lực trong và ngòai nước liên quan đến Khoa học và kỹ thuật vật liệu (Materials Science) sẵn có, chế biến và cung cấp các tấm Wafers theo nhu cầu đặt hàng của các công ty sản xuất chips sẽ đem lại nguồn ngoại tệ mới cho đất nước.

Hoài bão đến năm 2030 đào tạo 50 ngàn kỹ sư thiết kế vi mạch thật ra không thực tế khi trí tuệ nhân tạo AI (Artificial Intelligence) đang dần thay thế các kỹ sư thiết kế. Với AI, những bảng vẽ thiết kế vi mạch được hoàn thành chính xác và nhanh chóng. Công nghiệp vi mạch thế giới đã đi trước chúng ta hơn 50 năm, dầu Viettel vượt ICDREC với chip 32-bit, nhưng cạnh tranh với dòng 128-bit thì sao? Viện Công nghệ Nano của Đại học quốc gia TP HCM được đầu tư hơn 8 triệu USD, đã chế tạo chip cơ bản với 5-6 lớp mặt nạ quang khắc, nhưng trên thị trường các dòng chip phổ thông cần đến 25-35 lớp. 

Giống như sự phát triển thịnh vượng của ngành nông nghiệp Việt Nam, nhờ vào đất đai trù phú, con người và áp dụng công nghệ cao, phát triển ngành bán dẫn cũng nên dựa vào nguồn khoáng sản dồi dào trong nước, xây dựng nền công nghiệp vi mạch bắt đầu từ chế biến chất bán dẫn theo nhu cầu của các công ty sản xuất chip.

Mô hình kinh doanh và vốn đầu tư phát triển “front-end” thấp hơn rất nhiều khi so sánh với “back-end”, và quy trình sản xuất cũng không phức tạp, chỉ với 12 công đoạn. Muốn làm chip thì phải có Wafer. Và, khi wafer make in Vietnam đi vào hoạt động, các công ty “back-end” quốc tế sẽ đầu tư sản xuất chips trong nước, ước mong “hàng trăm nghìn kỹ sư, lao động kỹ thuật trong các ngành liên quan, đưa Việt Nam trở thành một trung tâm về công nghiệp vi mạch bán dẫn”, sẽ trở thành sự thật.

Đây là chiến lược quốc gia, cần được quan tâm và hỗ trợ của các ban ngành liên quan, tận dụng các nguồn sẵn có để sản xuất các tấm bán dẫn Silicon Wafer sớm nhất, chế biến cát và đất hiếm, tham gia vào chuỗi cung ứng, hợp tác xây dựng nền móng của ngành công nghiệp bán dẫn Semiconductor thế giới.

LG-TS. Ngô Anh Cường