Biến ước mơ chip bán dẫn "Make in Vietnam" thành hiện thực.

VTV.vn - Từ những thiết bị bán dẫn như diode, transistor tại nhà máy Z181 vào thập niên 70, Việt Nam đang từng bước tiến vững chắc trong hành trình thực hiện tham vọng chip bán dẫn "Make in Vietnam".

Chip bán dẫn đang được xem trọng hơn cả dầu mỏ

Ngành bán dẫn, bắt đầu từ những năm 60, mất đến 40 năm để đạt doanh thu 230 tỷ USD (năm 2000), 20 năm tiếp theo để đạt 500 tỷ USD (2020), và dự báo sẽ chỉ cần 10 năm nữa để vượt mốc 1.000 tỷ USD (2030). Nếu dự báo này chính xác, ngành bán dẫn sẽ có doanh thu gấp đôi trong thời gian ngắn hơn một nửa.

Điều này chứng tỏ sự phát triển nhanh chóng và không ngừng mở rộng của thị trường bán dẫn trên toàn cầu.

PGS. TS Nguyễn Đức Minh, Trưởng khoa Điện tử và phụ trách phòng thí nghiệm Thiết kế vi mạch (Đại học Bách Khoa Hà Nội), giải thích rằng động lực chính cho sự phát triển mạnh mẽ của ngành chip bán dẫn trong thời gian gần đây đến từ trí tuệ nhân tạo, với các loại chip xử lý tốc độ cao và thiết kế chuyên biệt cho AI, cùng với các chip cho xe tự lái, xe điện và quản lý nguồn năng lượng.

"Chip bán dẫn đã trở thành mối quan tâm đặc biệt kể từ khi đại dịch COVID-19 diễn ra, khi mà các quốc gia và các tập đoàn nhận ra tầm quan trọng của chúng, trong khi chuỗi cung ứng lại rất dễ bị đứt gãy", ông Minh chia sẻ.

Tổng giám đốc CoAsia Semi, ông Nguyễn Thanh Yên, nhận xét rằng chip và linh kiện bán dẫn hiện diện trong hầu hết các sản phẩm tiêu dùng, phổ biến đến mức mà con người thường không nhận ra sự tồn tại của chúng. Việc tìm thấy một thiết bị sử dụng điện mà không có chip hay linh kiện bán dẫn gần như là điều không thể. Tại Trung Quốc, chip còn được coi trọng hơn dầu mỏ, thể hiện qua việc giá trị nhập khẩu chip vi mạch vượt qua cả dầu mỏ.

"Thế giới đang bước vào một kỷ nguyên mới, trong đó 'tài nguyên số' đóng vai trò chủ chốt trong mọi lĩnh vực. Chip bán dẫn là thành phần thiết yếu không thể thiếu trong việc khai thác và phát triển 'mỏ tài nguyên số' vô tận này", ông Nguyễn Thanh Yên chia sẻ.

"Tấm bánh" đầy thử thách

Mặc dù tiềm năng doanh thu của ngành rất lớn, nhưng để phát triển chip bán dẫn và kiếm lời từ lĩnh vực này là một bài toán khó khăn, giống như việc giải quyết một vấn đề nâng cao trong toán học.

PGS. TS Nguyễn Đức Minh giải thích rằng quy trình sản xuất chip bán dẫn gồm 4 bước cơ bản: Thiết kế, chế tạo, kiểm thử và đóng gói.

"Sản xuất chip bán dẫn bắt đầu từ thiết kế, tương tự như việc kiến trúc sư vẽ ra bản thiết kế. Tiếp theo là quá trình chế tạo, khi mà mạch điện được in lên trên bề mặt phiến bán dẫn. Trong quá trình sản xuất, hàng tỷ linh kiện điện tử siêu nhỏ (nanomet) sẽ được in lên tấm nền silicon", ông Minh cho biết.

Tiếp theo là công đoạn kiểm thử và lập trình, để đảm bảo mỗi con chip có thể thực hiện các nhiệm vụ đặc thù. Cuối cùng, quá trình đóng gói được thực hiện, với hàng trăm con chip được cắt ra từ phiến bán dẫn silicon và đóng vào vỏ nhựa, ông Minh chia sẻ.

"Chuỗi sản xuất chip bán dẫn là một quy trình cực kỳ phức tạp và đỉnh cao công nghệ. Một nhà máy sản xuất chip có đầu tư và công nghệ cao hơn cả nhà máy điện hạt nhân. Mức độ phức tạp và công nghệ cần thiết không khác gì việc sản xuất tàu vũ trụ", PGS. TS Nguyễn Đức Minh nhận định.

Chuyên gia từ Đại học Bách Khoa Hà Nội chia sẻ chi tiết về độ phức tạp và các thách thức trong ngành chip bán dẫn: mỗi nhà máy sản xuất phiến bán dẫn cần tiêu thụ đến 40 triệu lít nước mỗi ngày (tương đương với 40.000 m3), số lượng này đủ cho nhu cầu của 120.000 người. Đặc biệt, 76% trong số đó là nước đã qua xử lý đạt chuẩn siêu sạch.

Ngoài ra, vào năm 2021, ngành công nghiệp bán dẫn tiêu thụ tới 149 tỷ kWh điện, tương đương với mức tiêu thụ của 25 triệu người trong một năm. Mỗi nhà máy sản xuất chip cần khoảng 4 tỷ kWh điện và 30 triệu m3 nước siêu sạch hàng năm, trong khi Nhà máy thủy điện Hòa Bình chỉ sản xuất khoảng 9-10 tỷ kWh mỗi năm.

Theo ông Minh, doanh thu ngành chip bán dẫn hiện đạt khoảng 590 tỷ USD. Mỹ chủ yếu chiếm lĩnh phần mềm thiết kế và thiết kế chip, Đài Loan (Trung Quốc) và Hàn Quốc chiếm phần sản xuất, trong khi phần đóng gói chủ yếu ở các nước Đông Nam Á và Trung Quốc. Các quốc gia châu Âu và Nhật Bản cung cấp nguyên vật liệu, đặc biệt là công ty ASML ở Hà Lan cung cấp máy quang khắc.

"Phát triển ngành chip bán dẫn là một bài toán tính bằng hàng triệu, hàng chục triệu, thậm chí trăm triệu con chip. Đây không chỉ là vấn đề của chuỗi sản xuất bán dẫn mà còn là bài toán về trình độ công nghệ, khả năng quản lý cực kỳ cao với vốn đầu tư lớn và thị trường đầy tiềm năng", ông Minh nhấn mạnh.

Khát vọng chip bán dẫn kéo dài hơn 40 năm

Ông Võ Xuân Hoài, Phó Giám đốc Trung tâm đổi mới sáng tạo Quốc gia (NIC), chia sẻ về ngành bán dẫn Việt Nam, cho biết rằng chỉ 4 năm sau ngày thống nhất (năm 1979), nhà máy bán dẫn Z181 đã được thành lập và bắt đầu thực hiện các hợp đồng sản xuất và xuất khẩu diode, transistor. Sau gần 10 năm hoạt động, nhà máy này đã đóng góp quan trọng vào việc đặt nền móng cho ngành thiết kế và chế tạo vi mạch tại Việt Nam.

Năm 2005, trung tâm ICDREC thuộc Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh được thành lập, đã đào tạo hàng trăm kỹ sư thiết kế chip và thành công trong việc thiết kế các chip vi mạch mang thương hiệu Việt Nam.

"Năm 2006, Intel xây dựng nhà máy đóng gói và kiểm thử tại TP Hồ Chí Minh, đánh dấu một cột mốc quan trọng đưa Việt Nam chính thức gia nhập vào chuỗi cung ứng bán dẫn toàn cầu", ông Võ Xuân Hoài cho biết.

Hiện nay, Việt Nam đang từng bước tham gia sâu hơn vào các công đoạn sản xuất bán dẫn, bao gồm thiết kế, kiểm thử và đóng gói vi mạch. Việt Nam hiện có hơn 60 doanh nghiệp thiết kế vi mạch với khoảng 7.000 kỹ sư. Ngoài ra, công đoạn đóng gói, kiểm thử vi mạch và sản xuất thiết bị, vật liệu bán dẫn cũng có khoảng 15 doanh nghiệp, với khoảng 6.000 kỹ sư và hơn 10.000 kỹ thuật viên.

Ngoài ra, Việt Nam cũng đã bắt đầu tham gia vào những công đoạn có giá trị gia tăng cao như sản xuất thiết bị, vật liệu và linh kiện bán dẫn, trong đó có những đĩa wafer bán dẫn đầu tiên được sản xuất tại Việt Nam bởi Tập đoàn Coherent.

Hiện tại, khoảng 10 doanh nghiệp Việt Nam đang hoạt động trong ngành bán dẫn, chủ yếu tập trung vào thiết kế vi mạch, điển hình là Viettel, FPT với hàng trăm kỹ sư, cùng một số startup nhỏ như InfraSen, VnChip, Wavelet, Hyphen Deux, Gasa.

Trong lĩnh vực đóng gói kiểm thử, CT Semiconductor đã bắt đầu giai đoạn hai của nhà máy đóng gói chip bán dẫn vào ngày 30/4/2025 và dự kiến sẽ vận hành trong Quý IV/2025. Việt Nam cũng đang hướng tới những mục tiêu lớn, bao gồm nhà máy sản xuất chip đầu tiên do Viettel dẫn dắt và thu hút các doanh nghiệp tiên tiến như Samsung trong việc phát triển đóng gói chip.

"Đi từng bước, chọn ngách phù hợp"

Mặc dù đã đạt được những bước tiến đáng kể, nhưng theo nhiều chuyên gia, Việt Nam vẫn chưa có một ngành công nghiệp bán dẫn hoàn chỉnh và vẫn còn khoảng cách lớn so với các quốc gia dẫn đầu trong ngành như Mỹ, Hàn Quốc, Nhật Bản.

Phó Giám đốc NIC Võ Xuân Hoài chia sẻ về chiến lược phát triển, nhấn mạnh rằng yếu tố quyết định thành công trong việc phát triển ngành bán dẫn tại Việt Nam chính là việc xây dựng nguồn nhân lực chất lượng cao và phát triển hệ sinh thái công nghiệp bán dẫn.

"Con người là yếu tố quyết định để đảm bảo sự tham gia bền vững và chủ động của Việt Nam trong ngành công nghiệp bán dẫn", ông Hoài nhấn mạnh.

Ngoài ra, cần chú trọng phát triển hệ sinh thái và chuỗi cung ứng bán dẫn trong nước, tạo điều kiện cho các doanh nghiệp nội địa tham gia mạnh mẽ vào chuỗi giá trị toàn cầu, qua đó xây dựng nền tảng vững chắc cho sự phát triển lâu dài của ngành.

"Với chiến lược 'đi từng bước, chọn ngách phù hợp', ngành bán dẫn Việt Nam cần chú trọng: Đầu tư vào nguồn nhân lực chiến lược; tập trung vào thiết kế vi mạch; củng cố và nâng cao năng lực đóng gói - kiểm thử; thu hút đầu tư và liên kết chuỗi giá trị toàn cầu; đồng thời đầu tư chọn lọc vào sản xuất chip", ông Võ Xuân Hoài cho biết.

PGS. TS Nguyễn Đức Minh cho rằng ngành bán dẫn Việt Nam cần phải chọn đúng và đủ, tránh quan điểm phải làm tất cả các công đoạn. Cần tập trung vào một số lĩnh vực trọng yếu, trong đó, trong 10 năm tới, Việt Nam nên chú trọng vào thiết kế vi mạch, xây dựng các trung tâm nghiên cứu phát triển và tập trung vào nguồn vốn trong và ngoài nước.

Ngoài ra, Việt Nam cũng có thể phát triển các loại chip sử dụng công nghệ cũ hơn như cảm biến, điều khiển đèn LED với nhu cầu thị trường lớn, hoặc các chip liên quan đến bảo mật, mã hóa để đảm bảo an toàn thông tin trong lĩnh vực an ninh quốc phòng, điều này cũng cần được xem xét đầu tư.

Cùng quan điểm, Tổng giám đốc CoAsia Semi, ông Nguyễn Thanh Yên, cho rằng Việt Nam cần tìm ra hướng đi riêng phù hợp với điều kiện hiện tại. Trong đó, Việt Nam đang có lợi thế lớn nhất trong công đoạn thiết kế.

"Trong hơn 20 năm qua, Việt Nam đã xây dựng được đội ngũ kỹ sư thiết kế chip chất lượng, các kỹ sư Việt Nam đã chứng tỏ được khả năng trong công việc. Những năm gần đây, số lượng kỹ sư Việt Nam làm việc cho các công ty vi mạch bán dẫn lớn nhất toàn cầu đã gia tăng đáng kể. Hơn 10 năm trước, việc này còn rất hiếm", ông Yên chia sẻ.

Ông Yên nhận định rằng trong ngắn hạn, Việt Nam hoàn toàn có thể trở thành nguồn cung cấp nhân lực kỹ sư bán dẫn không chỉ cho nhu cầu trong nước mà còn cho cả khu vực và toàn cầu. Điều này sẽ tạo nền tảng vững chắc để hình thành các thương hiệu nội địa mạnh mẽ, giúp Việt Nam tự cường trong các giai đoạn tiếp theo.

"Với vị trí địa lý đặc biệt của mình, Việt Nam có thể được xem là tâm điểm của một khu vực rộng lớn trong châu Á. Nếu lấy Việt Nam làm tâm và bán kính 4 giờ bay của máy bay thương mại thông thường, khu vực này bao phủ một phần lớn của thị trường bán dẫn toàn cầu và sẽ định hình sự phát triển của ngành này trong tương lai", ông Yên chỉ ra lợi thế vị trí địa lý của Việt Nam.