Giấc mơ 'Thiên sơn hộ quốc' của những kỹ sư bán dẫn Việt

Thu Quỳnh

Nhiều con chip tiên tiến ra đời trong hai thập kỷ qua, từ chip ô tô, chip truyền dữ liệu internet, chip ổ cứng SanDisk, chip iPhone... cho đến chip AI, đều in dấu chất xám của những kỹ sư thiết kế Việt Nam.

Vì vậy, rất khác với hình dung của đa số rằng người Việt Nam hầu như chưa thực sự tham gia hoặc chỉ mới bước chân vào những phân khúc chuyên môn thấp, trên thực tế các kỹ sư trong nước của chúng ta đã tham gia những phân khúc đòi hỏi trí tuệ ở bậc cao nhất của chuỗi thiết kế, chế tạo chip.

Điều này lâu nay chỉ được biết bởi một số ít chuyên gia, trong đó có kỹ sư Nguyễn Thanh Yên, Tổng giám đốc Coasia Semi Việt Nam, người đã có hai mươi năm lăn lộn với nghề, chứng kiến gần như toàn bộ lịch sử thăng trầm ngành thiết kế chip Việt Nam. Tuy nhiên, khi được hỏi nước mình hiện tại đang thực sự sở hữu gì trong chuỗi giá trị bán dẫn, anh chỉ cười: "Chưa có một tí tì ti nào."

Hai thế hệ ước mơ chưa thành

Câu trả lời thẳng thắn có thể gây nóng mặt cho những người làm chip, cho chính anh, người sinh ra trong một gia đình hai thế hệ làm vi mạch. Tập san Công nghệ điện tử từ 40 năm trước giờ vẫn nằm trên giá sách ngôi nhà cũ. Nét mực đánh máy xanh trên giấy cũ ố vàng nhiều chỗ nhòe, in những sơ đồ khuếch tán, bảng số liệu và công thức mà một thế hệ kỹ sư miệt mài theo đuổi. Đó là những dòng sót lại của các kỹ sư thế hệ đầu tiên trong nỗ lực đặt nền móng cho ngành bán dẫn Việt Nam.

Những ngày ấy, cha anh cùng những kỹ sư ở nhà máy Z181 ở Nghĩa Đô thuộc Bộ Quốc phòng đã chế tạo transistor xuất đi Đông Âu, vật liệu ngày nay là nền móng cho toàn bộ thế giới số. Năng lực làm chủ các "van điều khiển", bật hoặc tắt dòng electron để biểu diễn thông tin (dưới dạng nhị phân 0 và 1) này trong các con chip là lớp nền cho mọi công nghệ điện tử, từ dân dụng cho đến các hệ thống quốc phòng.

Từ trước đó, trong những năm chiến tranh chống Mỹ, sức mạnh bán dẫn từng được người Việt biết đến qua chính những đòn đánh của đối phương. Năm 1972, sau hơn 600 trăm cuộc bom "mù" không kích chệch mục tiêu, cầu Hàm Rồng cuối cùng bị đánh trúng, khi những quả bom được dẫn đường với độ chính xác chưa từng thấy bởi hệ thống do các kỹ sư bán dẫn tại Texas Instruments [1] phát triển. Đây là kết quả trực tiếp của cuộc cách mạng bán dẫn Mỹ những năm 1950-1960 [2]. Quả bom ném xuống cầu Hàm Rồng khởi đầu cho chiến tranh chính xác, nhưng ứng dụng của công nghệ cho phép quả bom tìm thấy mục tiêu không chỉ dừng ở đó. Nó không ngừng tiến hóa trên nhiều lĩnh lực, ngày nay đang giúp các hệ thống AI nhận biết thế giới.

Tuy nhiên, trên bầu trời miền Bắc những năm tháng ấy, không quân Mỹ hùng mạnh mới là bên ám ảnh bởi nỗi sợ hãi khi hàng chục pháo đài bay B-52 bị bắn rơi trong cuộc đối mặt với mạng lưới radar Fan Song điều khiển hỏa lực và hệ thống tên lửa đất đối không SA-2 [3,4], được các kỹ sư quân đội Việt Nam liên tục cải tiến để đối phó với chiến tranh điện tử và gây nhiễu. Những khí tài này là thành quả của cuộc cách mạng điện tử, dựa trên các hệ thống radar, điều khiển và xử lý tín hiệu tiên tiến nhất, có vận dụng công nghệ bán dẫn mà Liên Xô sở hữu khi đó.

Cuộc đối đầu trên bầu trời Việt Nam, ở một nghĩa nào đó, diễn ra đúng vào thời khắc thế giới sang kỷ nguyên vi mạch tích hợp (IC - con chip chứa nhiều transistor và mạch điện). Từ những IC sơ khai ấy, cuộc cách mạng vi điện tử sau này mới tăng tốc, mở đường cho máy tính cá nhân, Internet, điện thoại thông minh và nền kinh tế số hiện đại [5].

Không lâu sau chiến tranh, một thế kệ các nhà khoa học trong nước đã sớm nhìn ra tiềm năng giá trị và vai trò chiến lược của các ngành điện, điện tử, bán dẫn, thông tin. Chiếc máy tính đầu tiên, bảng mạch đầu tiên, transistor đầu tiên ra đời hồi ấy. "Các cụ đã chế tạo thử, đã có những phát hiện khoa học, có những cải tiến, đã có những kết luận mà đáng ra nếu được duy trì từ đó thì bán dẫn Việt Nam bây giờ cũng rất oách rồi", anh Yên đánh giá.

Nhưng khi Đông Âu sụp đổ, nhà máy bán dẫn đầu tiên của Việt Nam tàn lụi. Dòng chữ "Chúng tôi có ý định sẽ tái tạo hệ này ở Z181" trên trang Tập san bố anh Yên nay vẫn giữ, minh chứng cho hoài bão xây dựng công nghệ pha tạp silicon mà người kỹ sư Việt còn ấp ủ.

Trong khi cuộc cách mạng bán dẫn trên thế giới dần bắt nhịp và tăng tốc, thì ở trong nước những người từng pha tạp silicon, đo điện áp ở cấp độ một phần triệu volt và mơ về transistor Việt Nam tản mát đi. "Có người đi sửa TV, có người buôn máy tính, có người làm quạt điện..." Họ còn chưa kịp sở hữu gì trên chuỗi giá trị vi mạch ngày ấy, và chưa nhận ra sức nóng của cuộc chiến công nghệ lớn nhất lịch sử hiện đại đã bắt đầu từ dòng electron trên transistor.

Một phần tư thế kỷ đi qua. Một thế hệ kỹ sư mới ra trường và bước vào thế giới chip từ đầu. Ước mơ transistor giờ mới quay lại.

Dù họ có mặt trong những cuộc đối đầu tầm cao

Đầu những năm 2000, khi bản đồ thiết kế vi mạch toàn cầu còn chưa xuất hiện cái tên Việt Nam, các tập đoàn nước ngoài đã sớm nhìn thấy một nguồn tài nguyên đặc biệt ở đất nước này: lớp kỹ sư trẻ măng với những gương mặt như Nguyễn Thanh Yên, Trịnh Khắc Huề.

Hai anh bắt đầu thiết kế những chip quản lý nguồn ở Active Semi Việt Nam do kỹ sư Việt kiều Steven Huỳnh sáng lập. Những chip này xử lý tín hiệu điện điện áp đầu vào liên tục "nhảy múa" để tạo ra một điện áp đầu ra ổn định, giúp điện thoại hoạt động ổn định không sụp nguồn hay quá áp. Thế giới khi ấy vừa bước vào kỷ nguyên điện thoại di động và pin đang là nút thắt. Nếu không có những con chip nguồn giúp phân phối năng lượng hiệu quả, điện thoại sẽ nhanh hết pin, nóng lên hoặc hoạt động không ổn định hiệu năng không cao.

Sau này, rất nhiều những dòng chip nguồn tiên tiến do Active Semi (hiện là Qorvo Việt Nam) phát triển có mặt trong nhiều thiết bị nổi tiếng như ổ cứng SanDisk, máy ảnh GoPro siêu gọn nhẹ, và các dòng chip điều khiển động cơ tiến tiến dùng cho gã khổng lồ drone DJI hay trong các thiết bị gia dụng như điều hòa, tủ lạnh Haier ... được bán trên toàn cầu. Nói nôm na, khi người dùng cắm ổ cứng Sandisk vào máy tính, thứ đảm bảo hàng Gb dữ liệu không biến mất do sụt áp, mất nguồn điện là một con chip hoàn toàn do kỹ sư Việt Nam thiết kế.

Cũng vào đầu những năm 2000, ở một mặt trận khác của cuộc đua cách mạng số, Internet băng rộng đang bùng nổ trên toàn cầu. Nhu cầu của những gã khổng lồ như Google vừa trở thành hiện tượng mới nổi, Facebook chuẩn bị ra đời, khiến lưu lượng dữ liệu trên mạng tăng theo cấp số nhân. Mỗi email, mỗi trang web hay video trực tuyến đều phải đi qua chip trên vô số router và switch của Cisco. Lõi IP (các khối thiết kế sẵn, chịu trách nhiệm xử lý từng tác vụ một) bên trong những thiết bị đó, cũng được thiết kế ngay tại TP HCM, trong một văn phòng rất đỗi bình thường trên đường Cộng Hòa. Chúng là sản phẩm thiết kế của những người kỹ sư Việt Nam tại Arrive Technologies (sau này là Marvell Việt Nam) do kỹ sư Việt Kiều Trịnh Xuân Lạc gầy dựng.

Công nghệ số làm thay đổi diện mạo thế giới bằng tốc độ lưu chuyển dữ liệu tăng theo cấp số nhân. Hai thập niên sau, ở bên kia bán cầu giữa "vương quốc" chip ở thung lũng Silicon - tên gọi cũng chính là vật liệu in chip, các trung tâm dữ liệu lớn như của Amazon đáp ứng hàng triệu yêu cầu được xử lý mỗi giây. Nơi đó, những con chip mạng của Marvell, trong đó có đội ngũ kỹ sư tại Việt Nam âm thầm đảm nhận việc truyền và xử lý dữ liệu tốc độ cao.

Các dòng quan trọng của Marvell như Alaska A800G PAM4 DSP, PCIe Gen6 Retimer hay Nova 1.6 Tbps DSP 5 nanomet [6], cũng lại là những sản phẩm được thiết kế tại TP. HCM. Những nhóm kỹ sư tài năng, kinh nghiệm của Marvell Việt Nam là tác giả thiết kế nên các dòng chip hiện đại hàng đầu thế giới hiện nay, sử dụng những công nghệ thiết kế và sản xuất chip tiên tiến nhất thế giới, giống như chip của Iphone hay chip xử lý AI, mà chỉ một sai sót ở cấp độ vài chục nguyên tử cũng có thể làm sập cả hệ thống.

Đây là những con chip đặc biệt, theo lời giải thích của TS. Lê Quang Đạm, tổng giám đốc Marvell Việt Nam. Chúng "phải truyền dữ liệu với tốc độ cực cao, độ trễ thấp, độ tin cậy cao, tiêu thụ điện năng thấp, và đặc biệt là mang đến công nghệ mới - không những kết nối điện mà còn cả kết nối quang". Khi các kết nối sử dụng tín hiệu điện đã tới hạn về băng thông, khoảng cách truyền, và tiêu thụ năng lượng, tín hiệu ánh sáng trở thành lựa chọn tối ưu cho các chip truyền dữ liệu với băng thông cao hơn, khoảng cách truyền xa hơn, và tiêu thụ năng lượng thấp hơn [7]. Ngày nay, công nghệ quang tử trở thành một trong những mặt trận cạnh tranh khốc liệt nhất, nơi các ông lớn như NVIDIA [8] hay Intel đều cùng nhảy vào nhằm kiểm soát hạ tầng kết nối ngày càng đòi hỏi nhanh, mạnh hơn.

Cuộc đấu ở cấp độ nguyên tử đang diễn ra ngay trong thời điểm hiện tại, và tiếp tục có sự góp mặt của những kỹ sư tài hoa lành nghề người Việt.

Những nhà điêu khắc tài hoa ở cấp độ nguyên tử

"Trong một số dự án chip tiên tiến như vậy, các nhóm kỹ sư tại Việt Nam không chỉ tham gia ở một công đoạn mà còn đảm nhận cả phần kiến trúc và thiết kế", anh Trịnh Khắc Huề, CEO Qorvo Việt Nam, nhận xét.

Mỗi tổng công trình sư là một nhà thiết kế kiến trúc cho mỗi con chip, có độ phức tạp như một thành phố chằng chịt vi mạch được nén vào diện tích tính bằng millimet vuông. Trong đó có hàng loạt phân khu chức năng cho xử lý tính toán, nhớ, giao tiếp dữ liệu, xử lý tín hiệu, quản lý điện năng, RF xử lý tín hiệu vô tuyến, AI accelerator... Mỗi khối lại được xây dựng từ những IP riêng biệt, do nhiều công ty khác nhau phát triển.

Trên những "trận địa" vi mô đó, các kỹ sư thiết kế ở Việt Nam đang đứng ở tuyến đầu của một cuộc chiến công nghệ toàn cầu, nơi các tập đoàn cạnh tranh về tốc độ, hiệu năng và tiêu thụ năng lượng trong những giới hạn vật lý ngày càng khắc nghiệt đến không tưởng. Trong mỗi con chip tiên tiến, hàng tỷ transistor được nén trên diện tích chỉ vài trăm milimét vuông, nghĩa là nhiều lớp vật liệu và cấu trúc bên trong đã tiến gần tới quy mô chỉ vài ... nguyên tử. Không có các sự tỉ mỉ của các kỹ sư thiết kế hạ tầng này, sẽ không có trung tâm dữ liệu, không có AI, không điện toán đám mây hay toàn bộ các dịch vụ số mà chúng ta đang sử dụng mỗi ngày.

Trước đó, trong nhóm mở ra đường biên giới mới của ngành chip AI, cũng có gương mặt nhà khoa học Việt Nam. Năm 2021, trước khi ChatGPT và các mô hình AI làm mưa làm gió, một nhà khoa học người Việt đã tham gia nhóm IBM phát triển chip AI hiệu năng cao đầu tiên trên thế giới chế tạo trên tiến trình 7 nanomet [9] nhằm thử nghiệm những phương pháp tiên phong giúp AI giải quyết một nghịch lý: làm sao tăng độ chính xác trong khi tiêu thụ ít năng lượng hơn. Đây là vấn đề sau này trở thành gót chân A sin của ngành AI. Khi thế giới còn đang tranh luận liệu AI có thực sự trở thành nền tảng của tương lai hay không thì với kỹ sư bán dẫn, cuộc đua thiết kế hạ tầng cho AI đã bắt đầu.

Ở tầng sâu hơn của thế giới chip, các IP là những "viên gạch nền". Trước 2020, "khi cả thế giới háo hức đọc tin tức về chip tiến trình 5nm sắp được đúc xuất hiện trong những chiếc iPhone, thì các bộ thư viện IP cho công nghệ 5nm đã được những kỹ sư Dolphin Việt Nam âm thầm vẽ ra trước đó cả vài năm rồi", anh Yên cho biết.

Trên cả nước lúc này đang có khoảng 6.000 kỹ sư chip người Việt tham gia vào các dự án quốc tế, gồm những công nghệ đắt đỏ ở mức độ xa xỉ, như chip cho trung tâm dữ liệu, chip cho AI, chip cho ô tô, chip cho thiết bị 5G cho đến các chip công nghệ analog "cũ nhưng bền" ứng dụng trong các động cơ như máy nông nghiệp, máy nông nghiệp, ở các node truyền thống vài chục vài chục tới vài trăm nanomet. Có nhóm làm thiết kế logic, có nhóm làm kiểm thử sau thiết kế, có nhóm phát triển IP, có nhóm tối ưu hiệu năng...

Nếu thế kỷ trước, tài sản chiến lược của quốc gia là dầu mỏ, than đá, thì trong kỷ nguyên số, những kỹ sư có khả năng thiết kế chip, những người có thể điêu khắc ở kích thước nguyên tử, có lẽ là một dạng tài nguyên đặc biệt khác. Họ là những người làm việc ở nơi công nghệ số tiến nhanh nhất thế giới, với mỗi quyết định đều phải đối mặt với giới hạn vật lý ở cấp độ nguyên tử.

Vậy sao chưa có doanh nghiệp Việt làm chip tiên tiến?

"Không muốn dừng lại ở bán chất xám hay gia công ngay trên chính đất nước mình" là nỗi niềm của kỹ sư vi mạch như nhiều lần anh Nguyễn Thanh Yên thổ lộ trên Diễn đàn vi mạch Việt Nam mà anh làm admin. Đi "làm thuê đây đó, mới thấm thía làm thuê là làm thuê, cái thiết kế đấy dù mình có đứng tên patent (sáng chế) đi chăng nữa thì vẫn là của người ta, đào tạo cũng là của người ta, tính sở hữu hoàn toàn không có", anh nói. Kỹ sư Việt càng giỏi càng dễ trở thành "tài sản" của các tập đoàn nước ngoài.

Với quốc gia, "nếu chúng ta sở hữu thiết kế thì có được hơn 50% giá trị mỗi con chip, hoặc nếu sở hữu nhà máy thì có được khoảng 20% [10]. Còn nếu chỉ là nơi để một chủ sở hữu đặt nhà máy ta không sở hữu [cả con chip, toàn bộ bản thiết kế, hoặc nhà máy đúc, đóng gói], hoặc chỉ nhận design thuê thì sẽ không được một tí tì ti nào", anh đúc kết.

Mong mỏi có nhà máy và sở hữu con chip của Việt Nam không chỉ của thế hệ anh. Từ thời cha anh Z181 đã ước mơ sở hữu công nghệ tiên tiến khi so sánh sản phẩm của mình với transistor BC177 chế tạo bởi Tungsram, một trong những trung tâm điện tử quan trọng của khối Đông Âu thời Chiến tranh Lạnh.

"Hồi nhỏ anh chẳng hiểu gì cả", anh Yên nhớ lại. "Nhưng mỗi lần nghỉ hè được bố cho lên Hà Nội đi qua cổng Z181 ở Nghĩa Đô, nhòm mãi vào các bình khí trụ tròn, cao lêu nghêu, chất thành đống mà không biết đó là đồ của phòng sạch, dùng để sản xuất hàng loạt transistor. Cũng không biết từ lúc nào những hình ảnh đó, cứ thế, vô tình đã hằn sâu vào trí nhớ". Mãi đến sau này anh mới hiểu, đằng sau cánh cổng cậu học sinh "nhà quê" muốn bước vào từ "cái thời mà điện còn chả đủ cho sinh hoạt bình thường của dân thủ đô", vậy mà "các cụ đã rất có tầm nhìn" khi ấp ủ hoài bão chế tạo transistor bằng công nghệ epitaxy-planar - nền tảng đã khai sinh ngành vi mạch hiện đại [11].

Vận mệnh có lẽ đã khác, nếu những người từng ấp ủ hoài bão ấy được chắp cánh, và có thêm chút thời gian để nuôi dưỡng nó thành hiện thực.

"Phòng thí nghiệm là quan trọng nhưng nuôi phòng thí nghiệm trong một thời gian đủ dài có lẽ còn quan trọng hơn rất rất nhiều lần. Hy vọng rằng thế hệ ngày hôm nay sẽ học rất kỹ bài học của gần nửa thế kỷ trước", anh Yên trầm ngâm.

Khi Z181 dừng lại, chúng ta đã rời khỏi đường đua đúng vào lúc thế giới chuẩn bị bước vào cuộc bùng nổ lớn nhất lịch sử bán dẫn. Những năm sau đó, Intel trở thành đế chế, Internet xuất hiện, điện thoại di động lan khắp hành tinh, smartphone thay đổi hoàn toàn cách con người sống. Toàn bộ cuộc cách mạng số ấy được xây trên những transistor mà chính người Việt từng thử chế tạo.

Đã một lần bỏ lỡ từ sau Chiến tranh Lạnh, Việt Nam bẵng đi một phần tư thế kỷ không vi mạch, rồi lại thêm một phần tư thế kỷ những người kỹ sư Việt âm thầm theo nghề thiết kế. Họ vẫn nhen nhóm khát vọng một ngày ngành công nghiệp chip đủ năng lực sản xuất đáp ứng nhu cầu phát triển hiện đại hóa đất nước.

Xa hơn nữa là giấc mơ xây dựng một mắt xích quan trọng trong chuỗi chip toàn cầu, để ngành chip trở thành "ngọn núi thiêng" của quốc gia - như Đài Loan có đế chế "Thiên sơn hộ quốc" TSMC đúc chip cho toàn cầu, hay Hà Lan nắm độc quyền cỗ máy quang khắc siêu cực tím huyền thoại.

Có người tài nhưng còn thiếu đề bài

Liệu Việt Nam có nắm được thời cơ - giới công nghệ gọi là "5 năm vàng, cơn khát chip do nhu cầu điện, điện tử, ô tô và AI tăng đột biến" dẫn tới chuỗi chip vốn khép kín buộc phải hé cửa cho những ứng viên non trẻ, như lời kỹ sư Nguyễn Bích Yến, Soitec, chứng nhân trải qua những thập niên sôi động và rực rỡ nhất trong lịch sử của ngành, nhận định hay không?

Nút thắt không nằm ở năng lực kỹ thuật. "Kỹ sư Việt Nam mình hoàn toàn có thể làm chip được", bà Bích Yến nhận xét. Họ là nguốn vốn quý nhất của bán dẫn Việt Nam, bà nhiều lần khẳng định trong tọa đàm về Đóng gói tiên tiến do Tia Sáng và Cộng đồng vi mạch tổ chức năm 2024.

Trong số các kỹ sư thiết kế chip, các tổng công trình sư là thành phần tinh tuý nhất. Họ trưởng thành từ trong số những người lành nghề nhất, thực chiến qua nhiều thế hệ sản phẩm, trong những dự án của các hãng thiết kế lớn hàng đầu thế giới, như anh Yên đã từng làm việc cho Infineon Technologies.

Trong khoảng 1000 kỹ sư thiết kế chip lành nghề đã tích lũy tối thiểu 15-20 năm kinh nghiệm, số người trở thành tổng công trình sư chỉ đếm trên đầu ngón tay của một bàn tay. "Số lượng người có khả năng như vậy, ngay cả trên thế giới cũng không nhiều", anh Võ Kỳ Phong, CEO Ampere, chuyên thiết kế CPU cho máy chủ và trung tâm dữ liệu, nhận định.

Lý do công việc của tổng công trình sư rất khó vì ngành chip ngày càng phân mảnh, chuyên biệt đến mức hầu như không mấy ai hiểu hết công việc của nhau. Người tổng công trình sư phải nắm toàn cảnh thiết kế, "phối hợp giữa hàng trăm kỹ sư trong dự án, thiết kế chip ngày nay đòi hỏi đội ngũ đa ngành (design, verification, packaging, firmware/software, hardware), với chi phí cao và thời gian rất dài", anh Phong nói.

Ngành chip Việt Nam giờ đây không chỉ có tổng công trình sư, mà đã có những người chủ trì những sản phẩm tiên tiến nhất, như Võ Kỳ Phong là tổng công trình sư CPU máy chủ, hay Lê Quang Đạm là tổng công trình sư chip mạng, Trịnh Khắc Huề là tổng công trình sư chip nguồn...

Nhưng dù người Việt có thể thiết kế chip, thì vấn đề lớn nhất là chưa có bài toán để làm. Anh Lê Quang Đạm nhận xét, ngay cả khi chúng ta có thể xây dựng được một đội ngũ kỹ sư giỏi chuyên môn, giàu kinh nghiệm thực tiễn, những dự án sản xuất hay thiết kế chip chỉ có thể được thực hiện thành công khi chúng ta có đầu ra cụ thể. Đó là nhu cầu thị trường, đơn đặt hàng của khách hàng, cam kết đầu tư vốn và nhân lục dài hạn, vì mỗi dự án sản xuất và thiết kế chip sẽ cần vài trăm kỹ sư làm việc trong 2-3 năm.

"Không sở hữu không quyết định được gì cả", anh Yên trầm ngâm hồi lâu rồi nói. Vì vi mạch Việt Nam, dẫu ở trình độ công nghệ rất cao so với các ngành hàng khác, nhưng vẫn là một trường hợp điển hình cho đầu tư công nghệ ở khối FDI hiện nay: Chúng ta không sở hữu sản phẩm, chúng ta làm thuê cho người nước ngoài trên quê hương này.

Nhìn ra thế giới, có thể tạm quy hệ sinh thái chip thế giới về các mô hình phát triển. Mô hình của Mỹ ban đầu làm tất cả các con chip, về sau chuyển sang chỉ thiết kế, sáng chế các khối IP cho con chip, và làm công cụ thiết kế tự động (EDA), tức là giữ "bộ não" của ngành chip.

Mô hình Trung Quốc có sẵn thị trường nội địa rất lớn của hầu hết tất cả các ngành công nghiệp cần dùng chip, và có tham vọng làm toàn chuỗi. Hàn Quốc vừa sở hữu các doanh nghiệp điện tử tiêu dùng quy mô toàn cầu, vừa sở hữu các công ty thiết kế và sản xuất chip, tạo nên một hệ sinh thái tương đối khép kín.

Cuối cùng là mô hình nắm "một yết hầu", là các nước tham gia ở một phần của chuỗi nhưng không có nước khác thay thế, như Đài Loan sở hữu các nhà máy đúc chip (foundry), như Hà Lan làm máy quang khắc phục vụ các foundry, hay các startup và doanh nghiệp Isreal chuyên thiết kế các khối IP cho chip.

Nếu đối chiếu vào "hai nguyên tắc bất di bất dịch của ngành chip, gồm sở hữu [chip, IP, công nghệ lõi] và [sản xuất] đại trà", như anh Yên đúc rút thì có thể thấy các mô hình trên đều: hoặc là vừa sở hữu toàn bộ con chip, nắm các thị trường khác là đầu ra của chuỗi chip (điện, điện tử, ô tô, gần đây là AI); hoặc sở hữu các hợp phần đòi hỏi hàm lượng tri thức rất cao mà các nước khác không làm được.

Còn Việt Nam là trường hợp đặc biệt, suốt một phần tư người Việt thế kỷ thiết kế thuê từ 2000, đất nước chứng kiến nhiều doanh nghiệp giàu lên, nhưng chưa có một ông lớn trong ngành điện tử, cũng chưa có một thị trường điện tử nội địa, chưa có bất kỳ một công ty nội địa thiết kế hay đóng gói chip nào của Việt Nam.

Báo cáo "Forging Vietnam's Semiconductor Future" của Ngân hàng Thế giới nhận định rằng tài sản chiến lược quan trọng nhất của Việt Nam hiện nay là con người, nguồn lực duy nhất này là đòn bẩy trung tâm của toàn bộ hệ sinh thái bán dẫn.

Nhưng người sở hữu con chip không phải những người kỹ sư làm thuê, dù đó là thợ điêu khắc tài hoa ở kích thước nano, người làm các khối IP riêng lẻ, hay thậm chí dù đó là những tổng công trình sư thiết kế điều hành hàng trăm kỹ sư vi mạch, am hiểu vật liệu, hoá học, cơ học, nhiệt học, nhiễu điện từ...

Vậy nếu muốn tự chủ về chip, để những người kỹ sư không mãi là "lính đánh thuê trên chính đất nước mình", như anh Yên nhiều lần nói điều gan ruột với 5000 anh em trong Diễn đàn vi mạch, thì với hệ sinh thái hiện nay, ngành bán dẫn Việt Nam sẽ phải bước tiếp như thế nào?

Kỳ 2: ‘Những người lính đánh thuê ngay trên quê hương mình’

---

Chú thích:

[1] Chính từ những bài học ở Việt Nam, Mỹ bắt đầu xây dựng thế hệ vũ khí dựa trên vi điện tử, cảm biến và máy tính, thứ sau này làm thay đổi hoàn toàn chiến tranh hiện đại. Sách Chip war, Chris Miller, 2022.

[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Paveway?

[3] Cải tiến tên lửa phòng không đánh máy bay B-52, VNU, https://vnu.edu.vn/cai-tien-ten-lua-phong-khong-danh-may-bay-b52-post14014.html

[4] https://vi.wikipedia.org/wiki/S-75_Dvina

[5] Vi mạch tích hợp (IC) ra đời vào thời gian này cho phép nhiều transistor được đặt trên cùng một miếng silicon, là bước ngoặt mở đầu cho ngành vi điện tử hiện đại và sự xuất hiện của vi xử lý vào đầu thập niên 1970. https://www.computerhistory.org/revolution/digital-logic/12/278?

[6] Nova 1.6T PAM4 DSP for Optical Transceiver Applications, Marvell, https://www.marvell.com/content/dam/marvell/en/public-collateral/dsp/marvell-nova-1.6t-pam4-dsp-for-optical-transceiver-applications-product-brief.pdf?

[7] Chip quang tử (optical IC) không thay thế hoàn toàn chip điện tử (electrical IC), mà sẽ cùng tồn tại, hỗ trợ và bổ sung cho nhau trong những ứng dụng khác nhau.

[8] Nvidia’s spending $4 billion on photonics to stay ahead of the curve in AI, The Verge, https://www.theverge.com/tech/887635/nvidia-ai-photonics-lumentum-coherent?

[9] https://ieeexplore.ieee.org/document/9610618

[10] Strengthening the Global Supply Chainfor the Next Decade of Innovation, Boston Consulting Group & Semiconductor Industry Association, https://www.semiconductors.org/wp-content/uploads/2021/05/BCG-x-SIA-Strengthening-the-Global-Semiconductor-Value-Chain-April-2021_1.pdf?