Chuyên gia hiến kế 3 nhóm chip trọng tâm cho ngành bán dẫn Việt Nam

Làm thế nào để Việt Nam tham gia sâu hơn vào chuỗi giá trị bán dẫn toàn cầu khi Việt Nam đã chuẩn bị đầy đủ về mặt chính sách, hành lang pháp lý, chiến lược, chương trình khoa học công nghệ?

Từ khía cạnh thực tiễn, việc hiện thực hóa các bản vẽ thiết kế thành sản phẩm vi mạch hoàn chỉnh vẫn đối mặt với nhiều rào cản.

Theo Bộ Khoa học và Công nghệ, hệ sinh thái bán dẫn trong nước hiện có khoảng 60 doanh nghiệp thiết kế, 7.000 kỹ sư và 166 cơ sở giáo dục đại học tham gia đào tạo nguồn nhân lực.

Dù tiềm năng lớn, hạ tầng nghiên cứu và sản xuất thử nghiệm (tape-out) tại Việt Nam vẫn còn nhiều hạn chế. 

Các nhóm nghiên cứu, trường đại học và doanh nghiệp chủ yếu phải đặt sản xuất thử tại các nhà máy nước ngoài.

Chi phí cho một lần chuyển từ bản thiết kế sang sản xuất thử dao động từ 30.000 đến 200.000 USD, với thời gian chờ kéo dài từ 12 đến 24 tháng.

Thực tiễn này khiến quá trình nghiên cứu trở nên đắt đỏ, kéo dài thời gian hoàn thiện và hạn chế khả năng thương mại hóa sản phẩm.

Do đó, việc xác định đúng sản phẩm trọng tâm để tránh phân tán nguồn lực, đồng thời thiết lập hệ thống hạ tầng dùng chung là yêu cầu cần thiết để giải quyết rào cản này.

Ba nhóm sản phẩm ưu tiên

Tại lễ ra mắt Trung tâm quốc gia hỗ trợ sản xuất thử chip bán dẫn (VNMPW/CC) ngày 26/6, các chuyên gia đầu ngành trong lĩnh vực bán dẫn đều thống nhất rằng Việt Nam không nên đầu tư dàn trải, chọn quá nhiều hướng một lúc.

Theo Nguyễn Thị Bích Yến, Chủ tịch VSAP Lab, ở giai đoạn đầu, nên tập trung vào 3 nhóm có nhu cầu thực tế, phù hợp năng lực hiện nay và có khả năng phát triển lên sau này.

“Chúng ta không nhất thiết phải bắt đầu bằng cuộc đua trực diện ở những node tiên tiến nhất. Việt Nam có thể bắt đầu từ các chiplet chức năng đơn giản, test vehicle, IP có thể tải sử dụng, thiết kế package, substrate, interposer, kiểm thử liên kết giữa các die và đánh giá độ tin cậy sau đóng gói”, bà chia sẻ.

EED

ED

Nhóm đầu tiên được bà Bích Yến nhắc đến là chip AI biên (Edge AI) hoặc khối xử lý thần kinh (NPU) tối ưu cho tiếng Việt và các ứng dụng chuyên ngành.

Đây là nhóm có nhu cầu cao trong hệ thống hành chính công, y tế, giáo dục, giao thông và đô thị thông minh.

Thay vì phát triển các bộ xử lý AI quy mô lớn, Việt Nam có thể bắt đầu từ các khối tăng tốc nhỏ, giải quyết các tác vụ như nhận dạng giọng nói hoặc nhận diện ký tự (OCR) tiếng Việt.

Tiếp đến là dòng vi mạch vi điều khiển (MCU) và hệ thống trên chip (SoC) dành cho Internet vạn vật (IoT) kết hợp bảo mật phần cứng.

Nhóm sản phẩm này tận dụng công nghệ đã phổ cập với chi phí hợp lý, đáp ứng yêu cầu về an toàn dữ liệu và định danh thiết bị cho các hạ tầng số.

Cuối cùng là chiplet kết hợp đóng gói tiên tiến. Thay vì làm một con chip thật lớn và thật phức tạp, người ta chia hệ thống thành nhiều “miếng chip nhỏ” chuyên làm từng việc: một chiplet xử lý AI, một chiplet quản lý bộ nhớ, một chiplet bảo mật, một chiplet giao tiếp dữ liệu, một chiplet quản lý nguồn.

Sau đó, các chiplet không nhất thiết phải dùng chung một node công nghệ, các chiplet này được đặt gần nhau và kết nối lại trong cùng một package nhờ công nghệ đóng gói tiên tiến.

Bà Bích Yến ví công nghệ này với việc xây dựng một ngôi nhà: thay vì xây một tòa nhà khổng lồ từ đầu, ta xây nhiều khối chức năng tốt, rồi kết nối chúng thành một khu phức hợp vận hành đồng bộ.

Phần nào cần hiệu năng cao thì có thể dùng công nghệ tiên tiến hơn; phần nào chỉ cần điều khiển, bảo mật, quản lý nguồn hoặc giao tiếp thì có thể dùng node loại rẻ hơn và ổn định hơn.

Không thể đơn lập, đơn phương đi trên hành trình của mình

Bên cạnh định hướng sản phẩm, việc thay đổi phương thức vận hành hệ sinh thái là yếu tố quan trọng. Một dự án công nghệ chiến lược không thể dừng lại ở một đơn vị nghiên cứu, một trường đại học hay một doanh nghiệp.

Theo Bộ trưởng KH&CN Vũ Hải Quân, để tạo nên ngành công nghiệp bán dẫn, cần có sự liên kết, không thể đơn lập, đơn phương đi trên hành trình của mình mà phải hợp tác rất rõ ràng.

Việc đầu tư các hệ thống phòng thí nghiệm hiện đại, điển hình như phòng sạch (cleanroom), đòi hỏi ngân sách lớn và vượt quá khả năng của nhiều doanh nghiệp vừa và nhỏ.

Để tháo gỡ, cơ quan quản lý hướng tới việc quy hoạch các trung tâm thử nghiệm và phòng thí nghiệm trọng điểm dùng chung theo từng vùng kinh tế.

Bộ trưởng cũng đặt ra ba câu hỏi lớn mang tính quyết định cho hệ sinh thái vi mạch trong nước. Trước hết, ông nhấn mạnh thách thức về việc nâng cao chất lượng nhân lực khi hệ thống giáo dục đang thiếu hụt nghiêm trọng đội ngũ chuyên gia giảng dạy cấp cao, trang thiết bị phòng thí nghiệm và cơ sở thực hành thực tiễn. 

Kể lại câu chuyện một hãng bán dẫn nước ngoài đầu tư vào Việt Nam vì chất lượng nhân lực, Bộ trưởng trăn trở: “Làm thế nào chúng ta nuôi dưỡng được các nhân tài đó? Bởi vì chỉ có những nhân tài như vậy, mới có thể tham gia sâu vào, tạo ra được đột phá”. 

Câu hỏi thứ hai hướng đến chiến lược tiến sâu vào chuỗi giá trị toàn cầu; theo đó, cơ quan quản lý cần nắm bắt chính xác nhu cầu của các doanh nghiệp vừa và nhỏ về công đoạn, vật liệu hay thiết bị, từ đó Nhà nước mới có thể quy hoạch hạ tầng dùng chung để hỗ trợ trực tiếp. 

Cuối cùng, Bộ trưởng đặt vấn đề về việc phải xác định rõ đâu là sản phẩm vi mạch chủ lực của Việt Nam trong giai đoạn tới, nhằm tối ưu hóa các nền tảng công nghệ đã tích lũy và tránh tình trạng đầu tư phân tán.

Đây là điều ông mong muốn được lắng nghe góp ý từ các chuyên gia đầu ngành, cùng đại diện cơ quan quản lý, viện, trường và doanh nghiệp.

Nhân lực vẫn là nút thắt lớn nhất để Đà Nẵng phát triển vi mạch bán dẫnĐà Nẵng đang đẩy mạnh phát triển công nghiệp vi mạch bán dẫn và trí tuệ nhân tạo. Tuy nhiên, nguồn nhân lực chất lượng cao vẫn là nút thắt lớn nhất cần sớm tháo gỡ để hiện thực hóa mục tiêu trở thành trung tâm công nghệ.