Xây dựng năng lực tự chủ bán dẫn

Khoảng trống giữa bản thiết kế và con chip

Trong nhiều năm qua, HTI Group đã từng bước chuyển mình từ một doanh nghiệp thương mại sang doanh nghiệp nghiên cứu và phát triển công nghệ, tạo ra nhiều sản phẩm phục vụ quốc phòng, an ninh và đặc biệt là các dòng thiết bị bay không người lái (UAV) do người Việt làm chủ. Nhưng càng đi sâu vào nghiên cứu, doanh nghiệp càng đối diện với một thực tế không dễ vượt qua.

Ông Tạ Ngọc Thanh, Giám đốc HTI UAS, HTI Group cho biết, doanh nghiệp đã nhiều lần tìm kiếm các dòng chip trong nước để phục vụ thiết kế UAV (máy bay không người lái) nhưng chưa tìm được sản phẩm đáp ứng yêu cầu kỹ thuật. Muốn phát triển một dòng chip riêng, doanh nghiệp phải gửi thiết kế ra nước ngoài để chế tạo thử, chủ yếu tại Đài Loan (Trung Quốc) hoặc một số trung tâm sản xuất khác.

“Quy trình kéo dài nhiều tháng, thậm chí hàng năm. Chi phí rất lớn. Mỗi lần điều chỉnh thiết kế lại phải bắt đầu một chu trình mới”, ông Thanh chia sẻ.

Câu chuyện của HTI là thực trạng của nhiều doanh nghiệp công nghệ Việt Nam hiện nay. Thực tế, từ bản thiết kế đến một con chip có thể sản xuất và thương mại hóa vẫn còn một khoảng cách rất lớn. Khoảng cách ấy nằm ở năng lực sản xuất thử (tape-out).

Theo ông Lê Khắc Lịch, Cục trưởng Công nghiệp công nghệ thông tin (Bộ Khoa học và Công nghệ): "Nhiều ý tưởng nghiên cứu, sản phẩm tiềm năng của viện nghiên cứu, trường đại học, doanh nghiệp và các nhóm khởi nghiệp vẫn gặp khó khăn khi bước vào giai đoạn sản xuất thử nghiệm. Chi phí tape-out cao, thiếu đầu mối điều phối và thiếu cơ chế hỗ trợ tiếp cận sản xuất thử là những rào cản rất lớn".

Đó cũng là lý do Bộ Khoa học và Công nghệ quyết định thành lập Trung tâm Quốc gia hỗ trợ sản xuất thử chip bán dẫn, ra mắt vào ngày 26/6 vừa qua tại Hà Nội.

Khác với hình dung về một phòng thí nghiệm đơn thuần, trung tâm được thiết kế như một "cầu nối quốc gia", kết nối toàn bộ chuỗi từ nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thử, đóng gói, kiểm thử đến thương mại hóa sản phẩm.

Việc thành lập Trung tâm Quốc gia hỗ trợ sản xuất thử chip bán dẫn cũng cho thấy lựa chọn chiến lược của Việt Nam trong phát triển ngành bán dẫn. Thay vì đầu tư ngay vào các nhà máy chế tạo chip (fab) với chi phí lên tới hàng chục tỷ USD và yêu cầu công nghệ thuộc nhóm tiên tiến nhất thế giới, Việt Nam ưu tiên xây dựng năng lực sản xuất thử.

Trung tâm sẽ đóng vai trò hạ tầng dùng chung, giúp doanh nghiệp, viện nghiên cứu và trường đại học tiếp cận dịch vụ tape-out với chi phí thấp hơn, thời gian nhanh hơn và quy trình thuận lợi hơn. Khi không còn phải phụ thuộc hoàn toàn vào đối tác nước ngoài ở khâu sản xuất thử, các doanh nghiệp Việt Nam sẽ có điều kiện rút ngắn chu kỳ nghiên cứu, đẩy nhanh thương mại hóa sản phẩm và từng bước hình thành năng lực tự chủ công nghệ bán dẫn.

Nhờ đó, doanh nghiệp không còn phải tự tìm kiếm từng đối tác nước ngoài để sản xuất thử mà có một đầu mối quốc gia kết nối toàn bộ quy trình.

Ngay trong ngày ra mắt, trung tâm đã ký kết hợp tác với 19 đối tác, bao gồm Intel, Synopsys, Cadence, Amkor, TSMC, GlobalFoundries, Viettel, FPT cùng nhiều trường đại học và viện nghiên cứu. Điều này cho thấy trung tâm ngay từ đầu đã được kết nối với toàn bộ chuỗi giá trị bán dẫn toàn cầu, từ phần mềm thiết kế, sản xuất wafer đến đóng gói và kiểm thử.

Bên cạnh hạ tầng tape-out, trung tâm còn được kỳ vọng trở thành nơi thực hành cho sinh viên và nhóm nghiên cứu, góp phần giải quyết bài toán thiếu môi trường đào tạo sát thực tế.

Chọn đúng đường đi

Bà Nguyễn Bích Yến, chuyên gia công nghệ vật liệu và vi mạch bán dẫn cho rằng, trong ngành bán dẫn, không quốc gia nào có thể cùng lúc làm tất cả. Ngay cả những cường quốc cũng lựa chọn những mắt xích có lợi thế nhất. Việt Nam càng không nên dàn trải nguồn lực. Thay vào đó, chúng ta cần tập trung vào ba hướng ưu tiên. Đó là chip AI biên (Edge AI/NPU) tối ưu cho tiếng Việt và các ứng dụng chuyên ngành; chip MCU và SoC bảo mật phục vụ IoT, hạ tầng số; cùng công nghệ chiplet kết hợp đóng gói tiên tiến để đón đầu xu hướng phát triển của thế giới.

Theo bà Yến: “Một con chip chỉ thật sự có giá trị khi được đóng gói, kiểm thử, tích hợp vào hệ thống và chứng minh được khả năng ứng dụng. Nếu thiếu một mắt xích, cả chuỗi có thể dừng lại trên bản vẽ”. Định hướng này cũng phù hợp với xu thế mới của ngành bán dẫn thế giới. Nếu trước đây cuộc đua chủ yếu xoay quanh việc thu nhỏ transistor theo định luật Moore thì hiện nay, nhiều tập đoàn lớn đang chuyển sang tối ưu hóa kiến trúc hệ thống, đóng gói tiên tiến và công nghệ chiplet.

Đó cũng chính là cửa sổ cơ hội để Việt Nam tham gia sâu hơn vào chuỗi giá trị toàn cầu mà không phải chạy theo cuộc đua sản xuất ở những nút công nghệ tiên tiến nhất.

Ở góc độ doanh nghiệp toàn cầu, ông Kenneth Tse, Phó Chủ tịch Tập đoàn Intel, Tổng Giám đốc Intel Việt Nam đánh giá, việc thành lập trung tâm là bước đi “đúng thời điểm và mang tính chiến lược”. Theo ông, trung tâm sẽ trở thành nền tảng quan trọng để thúc đẩy đổi mới sáng tạo giai đoạn đầu, hỗ trợ năng lực sản xuất thử, tăng cường hợp tác giữa nhà nước, trường đại học và doanh nghiệp, đồng thời góp phần đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao. Đây là những trụ cột giúp Việt Nam nâng cao vị thế trong hệ sinh thái bán dẫn toàn cầu.

Nhiều chuyên gia đánh giá, trong nhiều năm, Việt Nam đã tham gia chuỗi giá trị bán dẫn chủ yếu ở khâu lắp ráp, đóng gói và kiểm thử. Nhưng để tiến xa hơn, chúng ta cần hình thành năng lực tự chủ về công nghệ.

Bà Nguyễn Bích Yến khẳng định, sự ra đời của Trung tâm Quốc gia hỗ trợ sản xuất thử chip bán dẫn vì thế không chỉ bổ sung một cơ sở kỹ thuật mới. Đó là sự xuất hiện của một mắt xích còn thiếu trong hệ sinh thái đổi mới sáng tạo.

“Khi những bản thiết kế của kỹ sư Việt Nam có thể được chế tạo thành những con chip ngay trên hành trình phát triển trong nước, khoảng cách từ ý tưởng đến sản phẩm sẽ được rút ngắn”, bà Yến nói.

Trong ngành bán dẫn, năng lực tự chủ không bắt đầu từ việc xây được một nhà máy tỷ USD, mà đến từ khả năng biến những bản thiết kế của kỹ sư thành những con chip. Khi khoảng cách ấy được rút ngắn, Việt Nam mới thật sự tiến thêm một bước trên con đường làm chủ công nghệ lõi.