Hướng đi giúp Hà Nội không bỏ lỡ 'chuyến tàu bán dẫn' tỷ USD

Ngày 23/10, Hà Nội cam kết dành 4% chi thường xuyên ngân sách (tương đương 5.000 tỷ đồng) cho khoa học và công nghệ, hướng tới đầu tư vào các dự án trọng điểm, thúc đẩy đổi mới sáng tạo. "Nguồn lực này hoàn toàn có thể được đầu tư vào lĩnh vực bán dẫn, miễn là Hà Nội tìm ra hướng đi phù hợp", Phó chủ tịch UBND Thành phố Trương Việt Dũng nói tại buổi tham vấn cộng đồng do Sở Khoa học và Công nghệ Hà Nội tổ chức cuối tháng 10.

TP HCM đang tập trung vào thu hút các tập đoàn đa quốc gia, còn Đà Nẵng nổi lên với định hướng phát triển chip ứng dụng và thiết kế. Một số địa phương như Bắc Ninh là nơi đặt nhà máy sản xuất chip của Intel, Thái Nguyên có Samsung chuyên sản xuất linh kiện như lưới bóng chip bán dẫn. Theo giáo sư Nông Đức Kế và Từ Trung Chấn, thuộc Viện Nghiên cứu Công nghệ cao ASIAN, Hà Nội không nên đi lại lối mòn của các địa phương khác, thay vào đó cần nhắm thẳng đến "đóng gói tiên tiến" - công đoạn tinh xảo để tạo lợi thế khác biệt.

Cụ thể, thành phố có thể thúc đẩy những công nghệ đóng gói chip hàng đầu, như công nghệ cho phép "xếp" từng phân tử chính xác vào mạng tinh thể, tạo ra chip có cấu trúc đồng nhất, hiệu suất cao và tiết kiệm năng lượng. Hiện rất ít nơi trên thế giới áp dụng công nghệ này vì đòi hỏi độ chính xác cực cao, thiết bị chuyên biệt và chi phí lớn, cũng như khó khăn khi sản xuất hàng loạt. Dù vậy, chip được tạo ra theo cách này có thể giúp tháo gỡ "nút thắt cổ chai" về tiêu thụ năng lượng và tỏa nhiệt - vấn đề ngày càng nghiêm trọng với chip AI thế hệ mới.

"Đi sau nhưng dám chọn con đường khó là cách để Hà Nội nhanh chóng rút ngắn khoảng cách với các địa phương khác và với thế giới. Cách tiếp cận này giúp Hà Nội tự phát triển và học hỏi kinh nghiệm trong khâu đóng gói chip - điều khó thực hiện được khi chỉ làm thuê trong nhà máy của hãng nước ngoài", hai nhà khoa học đề xuất tại buổi tham vấn.

Trong khi đó, một số chuyên gia hướng Hà Nội trở thành trung tâm thiết kế chip vốn đòi hỏi ít nguồn lực so với các công đoạn như sản xuất hay đóng gói. "Hà Nội có một số tiềm năng từ lợi thế sẵn có của viện trường trong khối ngành kỹ thuật", PGS.TS Nguyễn Trần Thuật, thuộc Viện Bán dẫn và Vật liệu tiên tiến - Đại học Quốc gia Hà Nội, đánh giá. "Tuy nhiên, bài toán khó không chỉ riêng Hà Nội mà địa phương khác cũng gặp phải khi muốn phát triển mảng thiết kế là trong nước chưa có bất kỳ nhà máy chế tạo chip nào".

Theo ông, thực tế, một chip thiết kế xong thường phải gửi ra nước ngoài để chế tạo, sau đó đem về kiểm tra, đánh giá, điều chỉnh và có thể phải thiết kế lại vài vòng trước khi ra đến sản phẩm cuối cùng. Quy trình đó có thể kéo dài từ 6 đến 24 tháng, trong khi tốc độ phát triển ứng dụng công nghệ số nói chung đang tiến triển từng ngày. "Do vậy, chừng nào Việt Nam chưa xuất hiện một nhà máy chế tạo chip, dù là dạng nhỏ, chừng đó mảng thiết kế chip chưa có cơ hội bứt phá", ông Thuật nhấn mạnh.

Chip sau khi thiết kế cần được ứng dụng vào sản phẩm cụ thể, như ôtô, camera, máy tính, thiết bị IoT hay sản phẩm điện - điện tử. Tuy nhiên, ngành công nghiệp điện tử trong nước và nhu cầu từ doanh nghiệp nội địa hiện chưa đủ lớn, làm hạn chế cơ hội ứng dụng sản phẩm tiềm năng này. Vì thế, một trong các thách thức lớn của thiết kế chip là phải tìm được thị trường đầu ra tại các nhà sản xuất.

Một hướng đi khác cho Hà Nội được giới chuyên gia chỉ ra là trở thành trung tâm đào tạo nhân lực bán dẫn phục vụ cả trong nước và thế giới. Để phát triển ngành bán dẫn quốc gia, đến năm 2030 Việt Nam cần khoảng 50.000 kỹ sư và công nhân trình độ đại học trở lên, cùng ít nhất 5.000 chuyên gia AI. Với hơn nửa số trường đại học, viện nghiên cứu tập trung, Hà Nội được đánh giá là trung tâm đào tạo nhân lực công nghệ cao, thậm chí hướng ra thị trường quốc tế.

Thực tế, mô hình này không mới. Đại học bang Arizona (Mỹ) hiện là một trong những trung tâm đào tạo và R&D hàng đầu nhờ hợp tác chặt chẽ với hãng gia công chip TSMC. Thông qua sự kết nối của nhà khoa học, trường này đang xem xét Hà Nội là đối tác tiềm năng để thành lập trung tâm đào tạo nhân lực ngoài nước Mỹ, chủ yếu ở khâu back-end (giai đoạn sản xuất chip cuối cùng).

Dù vậy, trở thành trung tâm đào tạo nhân lực bán dẫn được đánh giá không dễ. Theo giới chuyên môn, lĩnh vực này có đặc thù riêng, đòi hỏi "học đi đôi với hành" ở trình độ rất cao. Người dạy phải là chuyên gia hàng đầu, có hàng chục năm kinh nghiệm thực tiễn, đòi hỏi cơ chế thu hút nhân tài đủ hấp dẫn. Giáo trình và chương trình đào tạo cần chuyển giao bản quyền từ các trường và tập đoàn uy tín. Phòng thí nghiệm bán dẫn phục vụ đào tạo và R&D cũng phải được đầu tư quy mô lớn, với chi phí tối thiểu 1.000 tỷ đồng - vượt xa khả năng tự đầu tư của các trường đại học, chỉ khả thi nếu có chương trình đầu tư quy mô lớn cấp thành phố hoặc quốc gia.

Một đề xuất khác được nhắc đến là nghiên cứu và sản xuất vật liệu trung gian, chẳng hạn biến silic nguyên chất từ cát silic (silic-rock) thành vật liệu trung gian Silicon Carbide (SiC) hoặc Silicon Dioxide (SiO2) để bán cho các nhà sản xuất tấm silic wafer tinh khiết phục vụ "in" chip. "Thay vì bán 20 USD một tấn cát, chúng ta có thể bán 20 USD một kilogam vật liệu trung gian, qua đó tăng giá trị đáng kể cho nền kinh tế", GS Từ Trung Chấn nhận xét.

Ngoài ra, nếu đầu tư sâu vào nghiên cứu, Hà Nội có thể nhắm đến việc phát triển công nghệ mới cho vật liệu bán dẫn khác ngoài silic - hướng đi tiên phong mà thế giới sẽ cần. Dù vậy, hướng đi này đòi hỏi đầu tư mạnh về nghiên cứu cơ bản trong lĩnh vực vật liệu, xây dựng phòng thí nghiệm chuyên sâu và thu hút chuyên gia hàng đầu.

Ngô Hà