Bối cảnh
Theo số liệu của Hiệp hội Công nghiệp Bán dẫn SIA[1] doanh số của lĩnh vực bán dẫn vi mạch năm 2021 là xấp xỉ 556 tỷ USD và dự báo đạt 1000 tỷ USD vào năm 2030. Lĩnh vực công nghệ có tốc độ thay đổi rất nhanh chóng, các công nghệ mới liên tục ra đời thay thế cho những công nghệ cũ, và tất cả các công nghệ đó đều cần được xây dựng từ những con chip bé nhỏ. Ví dụ lý thuyết nền tảng về công trí tuệ nhân tạo (AI) ra đời từ những năm 1970 nhưng đến gần đây nó mới thực sự được phát triển bởi đến hiện nay mới xuất hiện những con chip có thể hiện thực hóa được các bài toán ứng dụng AI. Và để mình họa cho tầm quan trọng của những con chip, chúng ta có thể thấy ở một số quốc gia như ở Trung Quốc, chip được xem trọng hơn dầu mỏ, dẫn chứng là nhập khẩu chip vi mạch bán dẫn ở Trung Quốc đã vượt qua giá trị nhập khẩu dầu[2].
Ở Việt Nam, chỉ 4 năm sau ngày thống nhất, vào tháng 9/1979 nhà máy bán dẫn Z181 được thành lập, bắt đầu thực hiện các hợp đồng sản xuất, xuất khẩu diode, transistor. Tới cuối những năm 1980 đầu những năm 1990 thế kỷ trước, do biến động chính trị thế giới, nhà máy đã không còn những đơn hàng sản xuất bán dẫn nữa và việc sản xuất, đóng gói chip vi mạch của nhà máy Z181 đã phải dừng lại.
Trong điều kiện vô cùng khó khăn về vật liệu, hay không có đủ điện năng ưu tiên dành cho việc nghiên cứu thời kỳ đó, các nhà khoa học và các kỹ sư Việt Nam đã đạt được một số thành tựu nhất định, rất đáng tự hào trong gần 10 năm hoạt động ban đầu, góp phần đánh dấu và đặt nền móng cho lĩnh vực thiết kế chế tạo vi mạch Việt Nam trong thời kỳ đó [3]. Hiện tại, Việt Nam còn duy trì một số cơ sở nghiên cứu có trang bị phòng sạch, có máy móc trang thiết bị có thể thực hiện các công đoạn quang khắc, phún xạ đủ để sản xuất chip vi mạch với công nghệ cỡ micromet ở quy mô mức phòng thí nghiệm.
Từ cuối thập niên 1990, các kỹ sư người Việt Nam ở nước ngoài về nước bắt đầu cho thời kỳ phát triển về số lượng các kỹ sư thiết kế chip làm việc trong các trung tâm thiết kế vi mạch ở các TP. Hồ Chí Minh, Đà Nẵng và Hà Nội. Những người tiên phong có thể kể tới là ông Trịnh Xuân Lạc với công ty Next Level Communications, sau này là Arrive; hay ông Duy Tan với công ty SDS, sau này là eSilicon và hiện nay là Synopsys; ông Steven Huỳnh với công ty Active-Semi Việt Nam và hiện là công ty Qorvo Việt Nam. Thế hệ kỹ sư thiết kế chip do các công ty này đào tạo ra đã và đang khẳng định được mình với các vị trí quan trọng trong các công ty thiết kế chip ở Việt Nam.
Xác định lĩnh vực phần cứng vi mạch là lĩnh vực quan trọng, chính phủ và các doanh nghiệp (DN) Việt Nam cũng đẩy mạnh đầu tư phát triển. Năm 2005, trung tâm nghiên cứu và đào tạo thiết kế vi mạch (ICDREC) ra đời với sự góp công rất lớn của GS. Đặng Lương Mô và các chuyên gia người Việt thành danh ở nước ngoài, trung tâm đã đào tạo được đội ngũ hàng trăm kỹ sư thiết kế chip và đã thiết kế thành công một số vi mạch mang thương hiệu Việt Nam. Trong khối DN nhà nước: tập đoàn Viettel là công ty tiên phong trong việc tự làm chủ công nghệ chip riêng biệt dùng cho sản xuất trạm viễn thông 5G; Gần đây, tập đoàn FPT cũng đã chính thức thông báo thương mại hóa chip do các kỹ sư người Việt nghiên cứu và thiết kế sử dụng trong thiết bị y tế[4]. Và hiện tại, các sản phẩm vi mạch, lõi IP cũng được đưa vào danh mục các sản phẩm quốc gia được ưu tiên phát triển của Việt Nam[5].
Bên cạnh đó, để có được sự phát triển rất sôi động trong lĩnh vực nhân sự thiết kế chip như hiện tại, sự đầu tư rất mạnh mẽ của công ty Renesas ở Việt Nam (RVC) là một đóng góp quan trọng. Bắt đầu hoạt động ở Việt Nam từ năm 2005, RVC đã tạo ra hàng nghìn kỹ sư thiết kế chip và là một trong các động lực chính để các trường đại học (ĐH) tổ chức dạy các môn học liên quan tới kỹ thuật thiết kế chip.
Ngày nay, bên cạnh các công ty trong nước như Viettel và FPT, hơn 30 công ty nước ngoài đến từ Nhật, Mỹ, Đài Loan, Trung Quốc, Hàn Quốc đã có mặt ở Việt Nam cùng với với đội ngũ nhân lực ước tính khoảng 5000 kỹ sư. Họ là những kỹ sư Việt Nam, đang góp phần thiết kế ra các vi mạch dùng trong ô tô, thiết bị mạng viễn thông, và hàng tỷ các thiết bị điện tử dân dụng khác được sử dụng rộng khắp trên toàn thế giới.
Các công ty tham gia thiết kế chip và tỷ lệ phân bổ nguồn nhân lực theo khu vực tại Việt Nam (Nguồn: Cộng đồng vi mạch Việt Nam [6])
Kể từ khi nhà máy Z181 dừng việc sản xuất bán dẫn cho đến nay, Việt Nam chưa xuất hiện thêm nhà máy sản xuất bán dẫn nhưng sự phát triển nguồn nhân lực thiết kế chip trong hơn 20 năm qua là minh chứng rõ nhất cho việc kỹ sư Việt Nam hoàn toàn có thể tham gia vào lĩnh vực đòi hỏi trình độ kỹ thuật cao như thiết kế vi mạch. Nhất là trong bối cảnh vấn đề thiếu hụt nhân sự thiết kế chip đang ngày càng trở nên nghiêm trọng, Việt Nam với lợi thế về nguồn nhân lực trẻ, hoàn toàn có cơ hội để tham gia sâu hơn, đóng vai trò quan trọng hơn trong việc chuẩn bị nguồn nhân lực chất lượng cao cho sự phát triển của lĩnh vực bán dẫn, vi mạch ở cấp độ toàn cầu trong dài hạn.
Đặc điểm nguồn nhân lực thiết kế vi mạch tại Việt Nam
Nhân lực thiết kế vi mạch tại Việt Nam bố nhân lực không đồng đều, nhân lực tập trung nhiều nhất tại thành phố HCM (85%), sau đó là Hà Nội (8%) và Đà Nẵng (7%).
Các công ty thiết kế chip ở Việt Nam đóng vai trò như một chi nhánh cung cấp nguồn nhân lực cho bộ phận nghiên cứu phát triển của công ty mẹ có trụ sở ở nước ngoài, vì đặc điểm này nên Việt Nam chưa hình thành đội ngũ có năng lực kỹ thuật ở mức tổng công trình sư đủ khả năng làm chủ một sản phẩm hoàn chỉnh.
So với các nước phát triển, đào tạo chính quy lĩnh vực vi mạch ở Việt Nam còn rất nhiều hạn chế. Ở một số trường ĐH kỹ thuật đầu ngành, các thầy cô giáo mới chỉ dừng lại ở mức chủ động đưa các kiến thức cơ sở của lĩnh vực vi mạch vào các môn học như kỹ thuật mạch điện tử, thiết kế mạch số, thiết kế mạch tương tự, thiết kế VLSI … chứ chưa xuất nhiện ngành đào tạo riêng về kỹ thuật thiết kế vi mạch. Tại một số trường ĐH đã có phòng thí nghiệm và giáo viên chuyên trách để nghiên cứu đào tạo chuyên sâu, nhưng điều kiện để các bạn sinh viên có có hội tham gia các dự án gần với thực tế khi học trong các trường ĐH ở Việt Nam vẫn còn rất khiêm tốn.
Các trường ĐH kỹ thuật đầu ngành trong việc đào tạo kỹ sư vi mạch tại Việt Nam. (Nguồn: Cộng đồng vi mạch Việt Nam)
Các bạn sinh viên mới ra trường thường sẽ trải qua ít nhất 2 tháng đào tạo kỹ năng chuyên môn cơ bản nếu được nhận vào một công ty. Sau đó là quá trình đào tạo thông qua các công việc thực tế (on-job-training). Quá trình này tùy công ty có thể kéo dài từ 6 tháng tới 3 năm trước khi các bạn có thể độc lập đảm nhận các công việc quan trọng. Để đáp ứng được nhu cầu phát triển nhân lực, một số công ty có kế hoạch phát triển lâu dài ở Việt Nam chủ động hợp tác với các trường ĐH trong việc đào tạo bồi dưỡng sớm đội ngũ kỹ sư vi mạch tương lai [7].
Giai đoạn phát triển nguồn nhân lực thiết kế chip ở Việt Nam bắt đầu từ năm 2005-2006, cũng là thời kỳ thế giới bùng nổ về Internet, các kỹ sư Việt Nam đã tận dụng được nguồn tài nguyên kiến thức phong phú và có điều kiện rất thuận lợi cho việc học hỏi, chia sẻ kiến thức chuyên ngành. Trải qua một thời gian dài, các kỹ sư Việt Nam đã chứng minh được năng lực trong công việc; từ đó, chiếm được lòng tin của các cấp quản lý ở nước ngoài. Hiện nay, các kỹ sư Việt Nam được giao những công việc đòi hỏi chuyên môn cao và nhiều thách thức trong các dự án thiết kế chip.
Bên cạnh đó, ngày càng có nhiều các dự án quan trọng của tổ chức có sự tham gia của các kỹ sư làm việc tại các văn phòng Việt Nam, và ngày càng có thêm những công ty lớn quyết định đặt văn phòng hoặc mở rộng quy mô kỹ sư thiết kế chip ở Việt Nam, có thể kể đến như như RVC, Marvell, Ampere, Synopsys... Đặc biệt những năm gần đây, số lượng kỹ sư từ Việt Nam ra nước ngoài làm việc cho các công ty nằm trong top 15 các công ty vi mạch bán dẫn lớn nhất toàn cầu, gia tăng đáng kể. Hơn 10 năm trước, điều này là hiếm hoi vì hồ sơ xin việc của kỹ sư chỉ làm việc ở Việt Nam thường không được đánh giá cao.
Ước tính số lượng kỹ sư thiết kế chip Việt Nam giai đoạn 2000 - 2021. (Nguồn: Cộng đồng vi mạch Việt Nam)
Hiện nay, Việt Nam đang sở hữu đội ngũ kỹ sư khá lành nghề với tuổi nghề trung bình đang ở độ tuổi vàng, với số năm kinh nghiệm trung bình khoảng 5 năm. Đây được coi là lợi thế rất lớn của Việt Nam vì độ tuổi này là độ tuổi có nhiều sáng tạo và đóng góp được nhiều nhất cho ngành vi mạch. Trong bối cảnh áp lực của sự thiếu hụt nhân lực trên toàn cầu gia tăng trong khi trình độ kỹ sư Việt Nam ngày được cải tiến, các kỹ sư của Việt Nam đang được các công ty ở Singapore, Malaysia, Đài Loan, Nhật Bản, Hàn Quốc, … săn đón cho các vị trí công việc dài hạn. Điều này vừa là thách thức nhưng cũng là cơ hội để Việt Nam tăng cường phát triển về số lượng nguồn nhân lực thiết kế chip.
Lĩnh vực sản xuất vi mạch
So với các nước lớn về công nghệ bán dẫn, khi các nước này đã có nền tảng và quá trình tích lũy kỹ thuật công nghệ từ rất lâu và cũng đang ban hành những chính sách ưu đãi đặc biệt để phát triển lĩnh vực bán dẫn, ví dụ Trung Quốc đang đầu tư rất mạnh để thống trị ngành này. Nếu Việt Nam cũng đi theo cách làm của các nước kể trên với mục tiêu tự chủ toàn bộ chuỗi cung ứng sản xuất chip của riêng mình thì Việt Nam sẽ cần bỏ ra một sự đầu tư vô cùng lớn vượt xa năng lực của Việt Nam hiện tại, ví dụ năng lực làm chủ các công đoạn trong sản xuất chip bán dẫn. Do đó, Việt Nam cần tìm ra một hướng đi riêng, phù hợp với điều kiện hiện có.
Tại Việt Nam, hai hãng khổng lồ về công nghệ Intel và Samsung đã tiếp cận Việt Nam từ rất sớm. Intel tiếp cận Việt Nam từ những năm 2005, và nhà máy đóng gói và kiểm định chip máy tính của Intel Việt Nam bắt đầu hoạt động từ năm 2010. Samsung đầu tư vào Việt Nam để sản xuất lắp ráp các sản phẩm điện tử từ những năm 2008. Chúng ta cũng cần lưu ý thêm rằng hơn 10 năm trước, lĩnh vực sản xuất bán dẫn ở Việt Nam gần như chưa có nền tảng gì đáng kể. Sự thành công của các nhà máy Intel và Samsung tại Việt Nam là minh chứng rõ ràng rằng: đầu tư vào Việt Nam là một sự lựa chọn đúng. Hơn nữa, gần đây chúng ta còn nghe được tin tức về việc bắt đầu mở rộng sang khâu thiết kế chip của Intel và khâu đóng gói chip cao cấp của Samsung tại Việt Nam. Việc này đã tạo ra những ảnh hưởng rất tích cực, làm tăng thêm niềm tin của các hãng công nghệ khác đang có ý định đầu tư vào Việt Nam.
Tuy nhiên, ngày càng có nhiều dự báo về một đợt suy thoái đối với lĩnh vực sản xuất vi mạch. Thông thường mỗi lĩnh vực đều có chu kỳ lên xuống, các hãng lớn nghiên cứu dự báo vấn đề này rất kỹ. Trước khi xuất hiện đại dịch COVID-19 và cuộc chiến tranh thương mại Mỹ - Trung trở nên nghiêm trọng, các dự báo cho rằng thời điểm suy giảm lĩnh vực sản xuất vi mạch bắt đầu từ 2019 - 2020, do đó các nhà máy sản xuất chủ động cắt giảm sản lượng, chỉ sản xuất đảm bảo lượng tồn kho vừa phải và tập trung R&D những sản phẩm chủ đạo cho tương lai. Thật không may đại dịch COVID và xung đột thương mại Mỹ - Trung ập tới đồng thời đã làm đứt gãy các kênh phân phối toàn cầu gây nên tình trạng thiếu hụt chip trong các nhà sản xuất thiết bị điện tử toàn thế giới như chúng ta thấy trong thời gian vừa qua[8].
