Bài 1: Giáo sư, Viện Sỹ Nguyễn Quốc Sỹ: Việt Nam và giấc mơ công nghiệp bán dẫn - gần hay xa?

Chia sẻ từ Giáo sư, Viện Sỹ Nguyễn Quốc Sỹ - Chủ tịch Viện công nghệ VinIT - Giáo sư Đại học năng lượng Quốc gia Moskva, Liên Bang Nga sẽ cho một góc nhìn khác về ngành công nghiệp bán dẫn thế giới và những điều kiện gì để Việt Nam có thể tham gia vào sân chơi công nghệ cao này.

Thưa GS.VS Nguyễn Quốc Sỹ, với doanh thu hàng tỷ đô ngành công nghiệp bán dẫn dường như đang tạo sức hút mạnh mẽ đối với Việt Nam và nhiều quốc gia khác nữa, ông có nhận xét gì về điều này?

Tại Nghị quyết số 124/NQ-CP ngày 7/8/2023 của Chính phủ đã giao Bộ Kế hoạch và Đầu tư phối hợp với các cơ quan liên quan xây dựng Đề án phát triển nguồn nhân lực cho ngành công nghiệp bán dẫn Việt Nam đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2045 nhằm đáp ứng kịp thời nhu cầu nguồn nhân lực cho các doanh nghiệp bán dẫn đầu tư tại Việt Nam.

Giáo sư, Viện sỹ Nguyễn Quốc Sỹ

Theo một nghiên cứu thị trường do Custom Market Insights công bố vào đầu tháng 8/2023, quy mô và doanh thu thị phần thị trường Chip bán dẫn toàn cầu được định giá khoảng 580 tỉ USD vào năm 2022 và dự kiến ​​sẽ đạt 634,5 tỉ USD vào năm 2023. Con số này, dự kiến ​​sẽ đạt khoảng 1.124 tỉ USD vào năm 2032.

Số liệu từ Bloomberg cho thấy, doanh thu Chip từ Việt Nam nhập khẩu vào Mỹ đã tăng từ 312,7 triệu USD vào tháng 2.2022, lên 562,5 triệu USD sau 1 năm, chiếm 11,6% thị phần tại Mỹ, chỉ xếp sau Malaysia và Đài Loan (Trung Quốc).

Chúng ta phải thẳng thắn nhìn nhận rằng, những con số trên rất đẹp từ thị trường, cho thấy đóng góp của Việt Nam, nhưng đằng sau con số đó, nhân công Việt Nam tham gia ở Intel đa phần cấp thấp, ở phần giá trị gia tăng cũng thấp nhất, cuối cùng của công đoạn sản xuất đó là kiểm định, lắp ráp và đóng gói. Toàn bộ sản xuất chất bán dẫn và thiết kế cán bộ người Việt Nam hầu như không tham gia. Điều đó cho thấy, công tác đào tạo cũng như chất lượng đào tạo của chúng ta chưa đạt yêu cầu so với thị trường lao động công nghệ cao mà thế giới đòi hỏi.

Xây dựng ngành công nghiệp bán dẫn không dễ và phải làm bài bản từ nghiên cứu cơ bản, có đầu tư lớn về trang thiết bị, về con người, phải xây dựng các trung tâm nghiên cứu, chuyển giao công nghệ và phải tự nghiên cứu ra một số sản phẩm công nghệ của riêng mình.

Thưa Giáo sư, đề xuất xây dựng đề án phát triển nguồn nhân lực ngành bán dẫn đến năm 2030 sẽ đạt khoảng 50.000 kỹ sư, ông bình luận gì về con số này và Việt Nam cần có những điều kiện gì để đạt được mục tiêu trên?

Như chúng ta đều biết, trong chuyến thăm của Tổng thống Mỹ tới Việt Nam vào tháng 9 vừa qua và sau đó là chuyến công tác của Thủ tướng Phạm Minh Chính sang Hoa Kỳ, Tổng thống Mỹ đã có gợi ý hỗ trợ Việt Nam xây dựng ngành công nghiệp bán dẫn. Tuy nhiên họ cũng gợi ý tương tự với nhiều đối tác, quốc gia khác.

Điểm đáng mừng là ngày 19/9/2023 Cadence Design Systems (Mỹ) và Đại học bang Arizona (ASU) đã hợp tác với Trung tâm Đổi mới sáng tạo Quốc gia Việt Nam (NIC) để phát triển ngành công nghiệp bán dẫn thông qua đẩy mạnh các hoạt động đổi mới sáng tạo, thiết kế vi mạch tại Việt Nam. Đồng thời, Hoa Kỳ cũng đang đề xuất NIC phối hợp với ASU để sử dụng một nguồn tài trợ của Chính phủ Hoa Kỳ (khoảng 50 triệu USD) nhằm đào tạo nguồn nhân lực cho ngành công nghiệp bán dẫn ở Việt Nam. Cơ quan Hợp tác quốc tế Hoa Kỳ (USAID) cũng đã cam kết hỗ trợ NIC 12,5 triệu USD để đào tạo nguồn nhân lực đổi mới sáng tạo và ngành công nghiệp bán dẫn.

Những dữ kiện nêu trên cho thấy điều kiện khách quan hiện nay tương đối thuận lợi cho Việt Nam và Việt Nam có cơ hội nhưng để trở thành lựa chọn của họ, chắc cần phải làm nhiều việc hơn nữa.

Để đào tạo nhân lực cho ngành công nghiệp bán dẫn chúng ta phải đáp ứng các điều kiện: Lực lượng cán bộ, chuyên gia cao cấp cho đào tạo của các trường đại học khoa học và công nghệ; Hệ thống trang thiết bị hiện đại, các phòng thí nghiệm trọng điểm chuyên ngành phục vụ nghiên cứu và đào tạo; Hệ thống chương trình, tài liệu nghiên cứu và công nghệ phục vụ công tác đào tạo.

Việt Nam đang thiếu lực lượng cán bộ chuyên gia cho công tác đào tạo (Ảnh minh họa)

Xem xét 3 yếu tố trên, chúng ta cần nhìn nhận rằng, chúng ta chưa có lực lượng chuyên gia có đủ năng lực để đào tạo. Hệ thống trang thiết bị, cơ sở nghiên cứu, phòng thí nghiệm chuyên sâu rất thiếu. Chương trình, tài liệu cho nghiên cứu và đào tạo các chuyên ngành bán dẫn còn sơ sài. Ngành đào tạo bán dẫn đòi hỏi rất cao về chất lượng chứ không phải số lượng.

Việc đào tạo khoảng 50.000 kỹ sư cũng cần nghiên cứu thấu đáo, kể cả tính toán để sắp xếp việc làm cho số lượng lao động này trong lĩnh vực bán dẫn khi ngành công nghiệp này chưa hình thành.

Quay lại câu chuyện liệu Việt Nam có đủ khả năng để đào tạo kỹ sư công nghệ bán dẫn hay không? Đây là nhân lực thuộc lĩnh vực công nghệ cao, phải đào tạo bài bản và tốn thời gian, công sức, tiền bạc. Trong nhiều năm qua Việt Nam có đào tạo chủ yếu về thiết kế vi mạch và một lượng nhỏ cán bộ cho ngành vật liệu và sản xuất chất bán dẫn. Cả số lượng và chất lượng đào tạo đều không đảm bảo yêu cầu của thị trường, nhất là với sự thay đổi và phát triển nhanh như công nghệ bán dẫn trong những năm vừa qua. Lực lượng chuyên gia đào tạo ngành bán dẫn tại các cơ sở đào tạo mỏng và yếu, thực chất chưa đủ đảm đương vai trò đào tạo cho ứng dụng công nghệ bán dẫn hiện đại.

Trong khi đó cơ sở nghiên cứu, phòng thí nghiệm của chúng ta còn rất thiếu. Ngành bán dẫn thuộc khoa học vật lý chất rắn nghiên cứu về vật liệu bán dẫn. Trang thiết bị, máy móc để làm nghiên cứu rất tốn kém, đòi hỏi phải đầu tư hàng tỷ USD. Đào tạo cán bộ cho chuyên ngành này cũng cần có máy móc thực nghiệm hiện đại chứ không thể mô phỏng được.

Anh Trương Gia Bình, Chủ tịch FPT kỳ vọng có thể nhanh chóng chuyển lực lượng cán bộ công nghệ thông tin sang đào tạo về bán dẫn. Điều này không dễ thực hiện. Ngành công nghệ thông tin và Vật lý chất rắn khác nhau, nếu lấy từ công nghệ thông tin sang đào tạo bán dẫn thì gần như phải đào tạo lại từ đầu, chương trình học của hai ngành này, về cơ bản cũng khác nhau.

Về giáo trình, chúng ta có thể lấy chương trình đào tạo của các nước có ngành công nghiệp bán dẫn tiên tiến như Mỹ, tuy nhiên đối với ngành này không thể đọc giáo trình cho sinh viên như “đọc truyện” được. Tài liệu giảng dạy đa phần phải được người thày tiếp thu và đúc kết trong quá trình trực tiếp nghiên cứu, mới có thể giảng dạy, truyền đạt kiến thức khoa học và công nghệ lại cho sinh viên một cách đúng đắn và hiệu quả. Nếu như vậy thì phải chuẩn bị trang thiết bị, phòng thí nghiệm, trung tâm nghiên cứu để cả thày và trò có thể nghiên cứu và thực hành.

Đào tạo kỹ sư các chuyên ngành bán dẫn phải đáp ứng hàng chục chứng chỉ với nhiều chuyên ngành hẹp của vật lý vật liệu, điện tử, toán học... Thực tế cạnh tranh khốc liệt trong ngành này đòi hỏi, nếu thị trường đang có sản phẩm thương mại chip công nghệ 3 nm thì việc nghiên cứu đã phải là chip công nghệ 2 nm, thậm chí trong các phòng thí nghiệm sinh viên đã phải được học tới các giải pháp công nghệ Chip 1.4 nm hoặc 1 nm thì ra trường mới có thể bắt kịp thế giới. Để dạy và nghiên cứu như vậy cần phải có hệ thống máy móc, công nghệ rất hiện đại, đội ngũ chuyên gia nghiên cứu khoa học cao cấp tích hợp ngay trong cơ sở đào tạo.

Đơn cử, năm 2022 tại Mỹ, Purdue công bố hợp tác với SkyWater Technologies để xây dựng một nhà máy trị giá 1,8 tỷ USD trong khuôn viên trường và một mối quan hệ hợp tác khác với MediaTek để xây dựng trung tâm thiết kế Chip bán dẫn đầu tiên của công ty ở Midwest, đặt trong khuôn viên của Purdue. Cùng với IEDC và Navy Crane, Indiana đang xây dựng một hệ sinh thái bán dẫn mạnh mẽ như trái tim của Silicon Heartland.

Mô hình nghiên cứu kết hợp với đào tạo nhân lực cho ngành này của thế giới hiện nay phải là như vậy mới hiệu quả. Nếu đi tắt đón đầu thì làm thế nào để trong vòng 1-2 năm tới có công nghệ 2 nm, hay 1 nm để 7-8 năm tới có thể cạnh tranh với Samsung, Intel hay TSMC. Rõ ràng là nhiệm vụ này sẽ rất khó khăn trong tình hình hiện nay.

Nhưng nếu không đặt ra thì làm thế nào chúng ta đuổi kịp và đi cùng với thế giới trong ngành công nghiệp bán dẫn? Nếu không thì vẫn chỉ làm những công việc cuối trong chuỗi sản xuất như hiện nay.

Ngành công nghiệp bán dẫn đòi hỏi thành tựu của nhiều ngành khoa học, đặc biệt là vật lý và toán học. Kinh nghiệm cho thấy, các nước có ngành công nghiệp bán dẫn và vi điện tử đều là những nước phát triển, có đầu tư lớn, hệ thống tổ chức quản lý khoa học và hiệu quả, công khai minh bạch.

Các nước phát triển ngành công nghiệp bán dẫn như thế nào thưa Giáo sư?

Theo nghiên cứu của tôi, Đài Loan (Trung Quốc) đã tiến hành đầu tư cho ngành công nghiệp bán dẫn từ những năm 60 của thế kỷ trước. Nhật Bản thì từ sau chiến tranh thế giới lần thứ 2. Cả hai đều có sự trợ giúp đắc lực của Mỹ về công nghệ. Một số nước khác cũng vậy nhưng đều phải mất 30-50 năm mới thành công. Việt Nam có thể chuẩn bị một khoảng thời gian như thế để làm công nghiệp bán dẫn không? Chúng ta có đủ nguồn lực để làm điều đó không với hàng chục tỷ USD? Hiện các doanh nghiệp bán dẫn nước ngoài đang hoạt động “nhờ” ở Việt Nam, giả sử họ rút đi chúng ta hầu như không có gì cả (cả công nghệ, thiết bị và con người).

Cơ sở vật chất đào tạo nhân lực cho ngành bán dẫn của Việt Nam còn yếu (Ảnh minh họa: Trần Tiên)

Trên thế giới thì Tập đoàn TSMC đã sản xuất và thương mại hóa từ năm 2022 Chip 3 nm, họ đã nghiên cứu thành công Chip 2 nm, dự kiến thương mại hóa vào năm 2025. TSMC, Samsung và một số Tập đoàn công nghệ khác đang tiến hành nghiên cứu Chip 1 nm với kế hoạch thương mại hóa vào năm 2032. Nếu chúng ta muốn xây dựng ngành công nghiệp bán dẫn thì chúng ta không những phải đuổi theo mà còn phải bắt kịp các nghiên cứu 1 nm về công nghệ.

Cơ sở vật chất hiện nay của chúng ta, kể cả làm công nghệ bán dẫn cũ cách đây cả chục năm còn khó chứ đừng nói gì đến Chip công nghệ 3 nm hiện nay hay cao cấp hơn. Có thể nói rằng trong lĩnh vực bán dẫn, hầu như chúng ta không có lợi thế gì, kể cả lợi thế về lực lượng lao động trẻ, năng khiếu về toán hay trí tuệ nhân tạo, phân tích dữ liệu lớn, internet kết nối vạn vật, công nghệ thực tế ảo... như một số chuyên gia nhận định. Chúng ta có thuận lợi căn bản là an ninh chính trị và môi trường phát triển ổn định, Nhưng về khoa học và công nghệ thì chúng ta hầu như không có lợi thế gì so với các nước khác.

Liên Bang Nga đi trước chúng ta gần 1 thế kỷ trong lĩnh vực công nghệ bán dẫn, họ còn đào tạo nhiều cán bộ khoa học, trong đó có ngành bán dẫn cho Việt Nam. Nga có nguồn lực vô cùng lớn về khoa học công nghệ và nghiên cứu cơ bản mà họ còn gặp khó khăn trong phát triển công nghiệp bán dẫn, nếu không muốn nói là thất bại vì những nguyên nhân như: mô hình nghiên cứu, đào tạo, sản xuất và ứng dụng tách biệt nhau và hoạt động không theo sự điều tiết của thị trường.

Trong khi đó ngành công nghiệp bán dẫn của Mỹ được đầu tư sớm và bài bản, gắn nghiên cứu - đào tạo - sản xuất với thương mại hóa sản phẩm nên khả năng thích nghi, thay đổi, triển khai các dự án hiệu quả, bền vững theo quy luật của thị trường, giúp họ xây dựng thành công và dẫn đầu ngành công nghiệp bán dẫn.

Vậy theo GS Việt Nam nếu muốn phát triển ngành công nghiệp bán dẫn thì nên làm như thế nào?

Việt Nam phải cân nhắc thật kỹ. Nếu quyết làm thì sẽ làm như thế nào, ở mức độ nào, công đoạn nào trong chuỗi công nghiệp bán dẫn? Chúng ta phải xác định xem chúng ta có thể làm gì trong ngành này, công nghệ gì, sản phẩm gì trong chuỗi giá trị công nghệ và sản phẩm của thế giới? Xác định sai nhiệm vụ và đánh giá không đúng khả năng của mình, chúng ta sẽ không đạt được kết quả như mong muốn.

Bán dẫn có hàng chục loại vật liệu bán dẫn, hàng trăm ứng dụng với các sản phẩm công nghệ khác nhau. Nhiều sản phẩm các nước đã làm tốt và chiếm lĩnh vị trí trong chuỗi cung ứng rồi. Chúng ta mới tham gia trong lĩnh vực công nghệ cao chắc chắn sẽ gặp phải rất nhiều khó khăn, nhất là trong lĩnh vực bán dẫn.

Theo tôi, trước hết, cần cơ cấu tổ chức lại các trường đại học, viện nghiên cứu theo hướng tích hợp và dùng chung nguồn lực về con người, trang thiết bị, phòng thí nghiệm, tài liệu cho ngành công nghiệp bán dẫn, góp phần giải quyết cơ bản các nhiệm vụ đặt ra về công nghệ, giảm thiểu những khó khăn vướng mắc, phát huy các yếu tố thuận lợi, tận dụng tối đa năng lực của hệ thống nghiên cứu và đào tạo hiện nay.

Đổi mới phương pháp, mô hình tổ chức quản lý, hoạt động của các trung tâm nghiên cứu, cơ sở đào tạo theo hướng gọn nhẹ, gắn hệ thống trang thiết bị với các nhiệm vụ nghiên cứu và đào tạo. Hệ thống trang thiết bị cho nghiên cứu cần được đầu tư hiện đại, đảm bảo tính cạnh tranh trong nghiên cứu.

Ngành công nghiệp bán dẫn mang lại doanh thu hàng tỷ đô mỗi năm (Ảnh minh họa: Trần Tiên)

Không đầu tư dàn trải. Tập trung cho một số công nghệ mũi nhọn, công nghệ lõi, công nghệ nền với nhu cầu nhiệm vụ mang tầm vóc chiến lược lâu dài, có ý nghĩa lớn lao, thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp bán dẫn.

Sự trợ giúp về công nghệ, đầu tư và tổ chức, quản lý của các đối tác chiến lược là vô cùng quan trọng và cần thiết. Nhưng người thực hiện để có thể xây dựng thành công ngành công nghiệp này vẫn phải là chúng ta. Không ai có thể làm thay cho chúng ta được.

Phải xây dựng cơ chế đặc biệt với hệ thống thu hút và chuyển giao công nghệ, chất xám. Đồng thời phải có các phát minh công nghệ của riêng mình mới có thể đi cùng với thế giới trong chuỗi sản phẩm bán dẫn.

Xác định thị trường và các sản phẩm bán dẫn mà Việt Nam có thể tham gia. Sản phẩm đầu ra ngành công nghệ bán dẫn phải được điều tiết bằng cơ chế chung của thị trường, thỏa mãn nhu cầu thị trường trong nước và trên thế giới.

Xin trân trọng cảm ơn!

Bài 2: “Làm bán dẫn” không thể thiếu công nghiệp phụ trợ