Cơn khát nhân lực ngành bán dẫn: Tiền không mua được kinh nghiệm 'thực chiến'

Nếu muốn nhìn thấy rõ nhất bài toán nhân lực đang bám theo cuộc đua bán dẫn, nước Mỹ là một trường hợp đáng chú ý thời gian này.

Sự kiện được giới vi mạch quan tâm vừa qua là ASML, công ty Hà Lan duy nhất trên thế giới cung cấp máy quang khắc siêu cực tím EUV, vừa xác nhận rằng hai "ông lớn" làm chip gồm Samsung và TSMC đều lên kế hoạch đưa máy quang khắc thế hệ mới nhất High-NA EUV vào sản xuất chip hàng loạt. Samsung dự kiến từ năm 2028 còn TSMC từ năm 2030. Intel thậm chí đã đưa công nghệ này vào quy mô sản xuất thực tế và tính đến tháng 9/2026 đã xử lý hơn một triệu tấm wafer (tấm silicon in chip).

Nhưng ít ai biết, giữa lúc các đại gia bán dẫn mải miết chạy đua công nghệ quang khắc, họ cũng đang phải "vắt chân lên cổ" cho một cuộc đua khác âm thầm nhưng gay gắt không kém - cuộc đua giành giật nhân sự vận hành cỗ máy quang khắc kia.

Ông Michael Crow, Chủ tịch Đại học Bang Arizona (ASU), gần đây mới chia sẻ trên đài CNBC rằng trường ông, vốn đã là nơi cung cấp nhân lực lớn nhất toàn cầu cho Intel, hiện đang gồng mình để đào tạo nhân lực cho nhà máy của TSMC ở Mỹ.

Đại học Purdue mở hẳn trung tâm huấn luyện thiết bị bán dẫn tiên tiến cho sinh viên thực hành trước khi ra trường. Intel cam kết khoản học bổng 50 triệu USD rải khắp hơn 80 trường ở bang Ohio. Còn TSMC năm ngoái đã phải gõ cửa khoảng chục trường đại học chỉ để tuyển cho đủ 6.000 vị trí cho 3 nhà máy sản xuất chip (fab) đầu tiên tại Arizona.

Báo cáo "Chipping Away" do Hiệp hội Công nghiệp Bán dẫn Mỹ (SIA) phối hợp cùng Oxford Economics công bố, dự báo lực lượng lao động bán dẫn Mỹ sẽ tăng từ khoảng 345.000 lên gần 460.000 vị trí vào năm 2030 (tăng 33%). Con số này nghe qua thì rất lạc quan, nhưng thực tế lại đầy lo ngại: Khoảng 67.000 vị trí trong số việc làm mới đó có nguy cơ bỏ trống nếu tốc độ đào tạo hiện tại không thay đổi. Đó là chưa kể đến lực lượng xây dựng nhà máy như thợ hàn, thợ điện, thợ lắp ống chuyên dụng cho phòng sạch vốn cũng đang khan hiếm trầm trọng.

Nếu mở rộng ra toàn bộ nền kinh tế Mỹ, con số thiếu hụt lên tới 1,4 triệu việc làm kỹ thuật vào năm 2030. Bài toán nhân lực bán dẫn chỉ là một mảng ghép trong bức tranh thiếu hụt lao động trình độ cao của nước Mỹ.

Để chuẩn bị cho ngành chip, từ phía Chính phủ Mỹ, đạo luật CHIPS phân bổ 52,7 tỷ USD, trong đó 39 tỷ USD dành riêng cho trợ cấp xây fab, kéo theo hàng trăm tỷ USD vốn tư nhân cam kết đổ vào. Theo cập nhật mới nhất từ SIA, tổng vốn đầu tư tư nhân được công bố cho chuỗi cung ứng bán dẫn Mỹ đã vượt 825,8 tỷ USD, trải trên hơn 160 dự án tại 30 bang, tính từ sau khi Đạo luật CHIPS ra đời. Nước Mỹ rõ ràng không thiếu tiền, không thiếu công nghệ nhưng vẫn khát nhân lực bán dẫn.

Một nền kinh tế có sẵn vốn lớn, công nghệ tiên tiến và những tập đoàn bán dẫn hàng đầu thế giới vẫn phải chạy đua với thời gian để đào tạo nhân lực, thì với Việt Nam, bài toán đào tạo nhân lực cũng không dễ giải.

Khoảng cách giữa đào tạo và thực tế nhà máy

Quyết định 1017/QĐ-TTg năm 2024 đặt mục tiêu đến năm 2030 sẽ đào tạo ít nhất 50.000 nhân lực trình độ đại học trở lên cho ngành bán dẫn. Trong đó bao gồm: 42.000 kỹ sư/cử nhân, 7.500 thạc sĩ, 500 nghiên cứu sinh.

Nếu phân rã theo công đoạn, thì sẽ cần 15.000 người làm thiết kế vi mạch, 35.000 người cho sản xuất, đóng gói, kiểm thử và các khâu phụ trợ, cùng 5.000 chuyên gia chuyên sâu về AI.

Mục tiêu này tương đương với việc cung cấp khoảng 10.000 kỹ sư mới mỗi năm. Ngân sách dự kiến cho cả chương trình vào khoảng 26.000 tỷ đồng. Tương tự như câu chuyện ở Mỹ, tiền bạc hay chỉ tiêu không phải là rào cản lớn nhất của Việt Nam.

Điểm khác biệt nằm ở cấu trúc đầu vào. Việt Nam có một nguồn đầu vào kỹ thuật tương đối lớn với hàng trăm trường đào tạo kỹ thuật - công nghệ và hàng trăm ngàn sinh viên khối ngành công nghệ mỗi năm. Tuy nhiên, nút thắt cổ chai lại nằm ở khả năng chuyển nguồn đầu vào đó thành nhân lực bán dẫn có kỹ năng chuyên sâu và kinh nghiệm thực chiến.

Thời gian gần đây, một số đơn vị trong nước đã bắt đầu có động thái điều chỉnh: ĐHQG TP. HCM đã tăng chỉ tiêu tuyển sinh các ngành liên quan từ 700 lên 1.400 chỉ trong một năm học; Đại học Bách khoa Hà Nội đặt mục tiêu cung cấp 6.000 nhân lực chuyên sâu đến năm 2030, đồng thời chủ động rút ngắn thời gian đào tạo thực tế tại doanh nghiệp từ 6-9 tháng xuống còn 3-6 tháng; Các tập đoàn như Synopsys đã bắt đầu hợp tác trực tiếp với ĐHQG TP. HCM, Cadence hợp tác với khu công nghệ cao TP. HCM, Trung tâm Đổi mới sáng tạo quốc gia để tài trợ bản quyền phần mềm và tham gia đào tạo nhân lực.

Tuy nhiên, việc tăng chỉ tiêu tuyển sinh hay rút ngắn thời gian thực tập chỉ mới giải quyết được khâu số lượng. Ngành này cần nguồn nhân lực phân hóa theo rất nhiều khâu khác nhau trong tiến trình trải dài từ thiết kế tới sản xuất, kiểm thử. Một nhà máy sản xuất chip bán dẫn vận hành trơn tru cần sự phối hợp của nhiều nhóm vị trí khác nhau, đó là:

• Kỹ thuật viên: Những người trực tiếp có mặt trên sàn phòng sạch để bảo trì thiết bị và phản ứng tức thì khi dây chuyền gặp sự cố.
• Kỹ sư tiến trình: Những người kiểm soát từng phản ứng hóa - lý trên bề mặt wafer, tinh chỉnh tham số để đảm bảo tỷ lệ xuất xưởng.
• Kỹ sư thiết bị: Những người hiểu từng cỗ máy phức tạp như EUV hay CVD tới từng con ốc để giữ máy chạy 24/7.
• Kỹ sư thiết kế và thiết kế vật lý: Những người tạo ra bản thiết kế kiến trúc và hiện thực hóa nó thành sơ đồ hình học trên các tấm mặt nạ quang khắc (mask) trước khi đưa vào sản xuất.

Một người học chuyên ngành bán dẫn 4 năm ra trường không tự nhiên biến thành một kỹ sư có thể xử lý sai lệch tiến trình lúc 2 giờ sáng. Tương tự, một kỹ sư thiết kế vật lý giỏi cũng không thể ngày một ngày hai bước vào fab để vận hành một module sản xuất. Mỗi vị trí đòi hỏi một tập kỹ năng riêng biệt và hàng ngàn giờ va chạm thực tế.

Làm việc trong mảng thiết kế chip gần 20 năm, trải qua đủ các tiến trình từ 130nm thời còn ở Renesas, lên đến 18A khi ở Intel Vietnam và hiện tại là hỗ trợ khách hàng chạy các công cụ thiết kế tự động (EDA) mỗi ngày tại Cadence, bài học xương máu với tôi là: Bằng cấp cho biết một người đã được học những gì, nhưng chỉ khi trực tiếp đối mặt với một con chip bị lỗi vi phạm ràng buộc thời gian (fail timing) lúc 2 giờ sáng, hay một lỗi vi phạm quy tắc thiết kế (design rule check) không hiểu từ đâu ra, mới biết người đó có thực sự làm được việc hay không. Bởi mọi lý thuyết được dạy ở trường đều không giải thích được sự cố trên silicon thật. Một kỹ sư chỉ thực sự trưởng thành khi đã vài lần đứng trước một vấn đề mà sách vở không có câu trả lời.

Xây một fab là một bài toán cực khó, nhưng ít nhất nó có bản vẽ, có thiết kế, có tiến độ và có ngân sách rõ ràng. Còn xây dựng một đội ngũ đủ sức vận hành nó lại là một bài toán khác hoàn toàn, không thể dùng tiền để tua nhanh đường cong kinh nghiệm của con người, cũng không thể rút ngắn vài năm va đập thực tế bằng cách tăng gấp đôi chỉ tiêu tuyển sinh hay bơm thêm vốn.

Phần năng lực đặc thù buộc phải kinh qua tại doanh nghiệp

Do vậy, bài toán của Việt Nam không nên được đặt đơn giản là "đào tạo đủ 50.000 người", mà là làm thế nào để 50.000 người đó đi qua được những con đường nghề nghiệp khác nhau và tích lũy đủ năng lực cho đúng vị trí họ sẽ đảm nhận.

Trường đại học có thể cung cấp nền tảng toán, vật lý, điện tử, vật liệu, lập trình và kiến thức bán dẫn; nhưng phần năng lực nghề nghiệp đặc thù phải được doanh nghiệp tham gia từ sớm. Sinh viên thiết kế cần được làm trên công cụ EDA và dự án thật; người theo hướng sản xuất cần được tiếp xúc với thiết bị, quy trình và dữ liệu sản xuất; còn kỹ thuật viên phải được huấn luyện trong môi trường mô phỏng sát với phòng sạch và dây chuyền thực tế.

Quan trọng hơn, thời gian làm việc thực tế không nên được coi là phần "thực tập" có thể cắt ngắn để tối ưu chương trình đào tạo. Nó phải trở thành một phần của quá trình đào tạo. Mô hình phù hợp hơn có thể là các chương trình phối hợp, đào tạo kép, trong đó sinh viên dành một phần đáng kể thời gian học tập để làm việc có hướng dẫn tại doanh nghiệp và được đánh giá bằng những năng lực cụ thể.

Khi đó, doanh nghiệp không chỉ đến trường tuyển người sau khi sinh viên đã tốt nghiệp. Doanh nghiệp cùng trường đại học xác định trước cần bao nhiêu nhân lực cho từng công đoạn nói trên, những kỹ năng nào mỗi vị trí cần; và sinh viên phải hoàn thành bao nhiêu giờ thực hành, bao nhiêu dự án hoặc bài toán thực tế trước khi được công nhận là đã sẵn sàng làm việc.

Một kỹ sư mới ra trường khi đó không chỉ mang theo một tấm bằng, mà còn mang theo một số giờ làm việc thực tế, một tập kỹ năng đã được kiểm chứng và kinh nghiệm xử lý những vấn đề gần với công việc mà họ sẽ đảm nhận.

Cả Mỹ và Việt Nam, dù ở hai vị thế khác nhau, đều đang đứng trước cùng một quy luật của ngành bán dẫn: Máy móc và nhà xưởng có thể mua được bằng tiền, nhưng năng lực thực chiến của đội ngũ kỹ sư thì bắt buộc phải trả giá bằng thời gian.