Ba công đoạn để sản xuất ra một con chip bán dẫn
Lần đầu tiên, hơn 1.000 đại biểu là lãnh đạo các tập đoàn lớn, các chuyên gia hàng đầu thế giới về bán dẫn, trí tuệ nhân tạo đã có mặt tại Việt Nam để cùng tham dự Hội nghị quốc tế về trí tuệ nhân tạo và bán dẫn 2025 (AISC 2025). Sự kiện do Aitomactic (Hoa Kỳ) và Trung tâm Đổi mới sáng tạo Quốc gia (NIC) phối hợp tổ chức. Trong khuôn khổ của sự kiện chung, Diễn đàn chính sách “Việt Nam chủ động phát triển ngành công nghiệp bán dẫn và trí tuệ nhân tạo trong kỷ nguyên mới” cũng đã diễn ra. Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính dự và phát biểu chỉ đạo.
Với chuỗi sự kiện tuần qua, đã có những khuyến nghị cụ thể về các khâu và các công đoạn mà Việt Nam có thể tham gia vào chuỗi giá trị toàn cầu của ngành này.
Trên thực tế, quy trình sản xuất những con chip bán dẫn cực kỳ phức tạp và rất chi tiết, gồm ba công đoạn chính: Thiết kế; Chế tạo; Lắp ráp, kiểm thử và đóng gói.
Thiết kế là phân khúc đầu tiên, có thể chiếm tới 70% giá trị của một con chip. Ba công ty hàng đầu trong lĩnh vực này kiểm soát 70% thị phần đều có trụ sở tại Mỹ. Không dễ để tham gia vào khâu này, do đòi hỏi công nghệ cao, chính sách kiểm soát sở hữu trí tuệ của các quốc gia và doanh nghiệp.
Chế tạo là bước biến các thiết kế thành sản phẩm vật lý. Các quốc gia, vùng lãnh thổ hiện đang chi phối phân khúc này như: Đài Loan (Trung Quốc), Hàn Quốc, Trung Quốc. Đặc điểm của khâu này là đòi hỏi các nhà máy sản xuất bán dẫn có quy mô lớn, vốn đầu tư rất cao và sử dụng các thiết bị chế tạo đặc biệt, trong đó quan trọng nhất là máy quang khắc. Vì vậy, cũng không dễ để cạnh tranh.
Công đoạn Lắp ráp, kiểm thử và đóng gói, giai đoạn cuối cùng trước khi sản phẩm được xuất xưởng, chiếm khoảng 10 – 20% giá trị chuỗi cung ứng bán dẫn.
Việt Nam cần tranh thủ các cơ hội để tham gia sâu hơn vào thị trường có giá trị hàng nghìn tỷ USD
Cơ hội cho Việt Nam tham gia vào công đoạn đóng gói tiên tiến
Mặc dù chiếm tỉ lệ không lớn, nhưng công đoạn cuối cùng Lắp ráp, kiểm thử, đóng gói lại không đòi hỏi công nghệ phức tạp như các khâu khác. Điều đáng nói, khâu này cũng đang được cải tiến để nâng cao giá trị. Trước đây, việc đóng gói khá đơn giản, chỉ là bọc lại, đóng gói lại và đưa sản phẩm ra thị trường. Công việc này khá thủ công, không mang hàm lượng công nghệ cao. Ngày nay, người ta sáng tạo ra cách đóng gói thông minh hơn, gọi là đóng gói tiên tiến.
Trước đây, mỗi con chip sẽ tách rời nhau, nhưng nay ba con chip hoặc thậm chí nhiều hơn có thể xếp chồng lên nhau tạo thành một con chip lớn. Không chỉ bảo vệ mà còn giúp tín hiệu truyền nhanh hơn, tiết kiệm không gian và điện năng. Ví dụ trong mỗi điện thoại thông minh hay máy tính bảng có đến hàng chục, hàng trăm con chip bán dẫn. Nếu đóng gói và lắp ráp những con chip này riêng biệt thì sẽ rất tốn diện tích trong những thiết bị thông minh. Khi chúng ta tích hợp một số con chip lại với nhau sẽ giúp chiếc điện thoại mỏng hơn, đỡ cồng kềnh hơn. Việc đóng gói phức tạp hơn đồng nghĩa giá trị gia tăng cao hơn. Đây cũng là cơ hội để Việt Nam tham gia vào lĩnh vực này và là gợi ý của nhiều diễn giả tại sự kiện tuần qua.
Bà Nguyễn Thị Bích Yến – Chuyên gia cao cấp, Công ty cung cấp vật liệu bán dẫn Soitec cho biết: “Đóng gói truyền thống con chip này đến con chip kia, liên hệ với nhau rất xa, do đó, mình bỏ rất nhiều tiền để làm con chip để hoạt động nhanh. AMD, Nvidia, TSMC tất cả đã chuyển về đóng gói tiên tiến. Cơ hội cho Việt Nam, nếu mình muốn đi nhanh thì hợp tác với các đối tác bên ngoài để có thể cùng nhau đưa kỹ thuật đó ở Việt Nam”.
Trí tuệ nhân tạo AI đang được tích hợp vào quy trình thiết kế và sản xuất chip
Tích hợp trí tuệ nhân tạo trên chip bán dẫn
Chip bán dẫn là một mạch điện tử siêu nhỏ làm từ vật liệu bán dẫn. Bên trong con chip là các bóng bán dẫn. 60 năm trước, số lượng bóng bán dẫn trên một con chip tiên tiến chỉ là 4. Thế nhưng hiện nay, có thể lên đến 11,8 tỷ bóng bán dẫn. Thật khó nếu chúng ta sắp xếp hàng tỷ bóng bán dẫn này một cách thủ công, tốn rất nhiều thời gian, dễ sai sót. Vì thế, trí tuệ nhân tạo AI đang được tích hợp vào quy trình thiết kế và sản xuất chip. Đây đang là xu hướng mới thu hút dòng vốn đầu tư khổng lồ, góp phần tái định hình toàn bộ ngành công nghiệp bán dẫn. Để làm chủ công nghệ nền tảng, các doanh nghiệp Việt Nam cần nhanh chóng tiếp cận với những công nghệ tiên tiến.
TS Christopher Nguyễn – Nhà sáng lập Aitomatic cho biết: “Trí tuệ nhân tạo tích hợp trên thiết bị là một lĩnh vực mà chưa có công ty nào thực sự dẫn đầu. Nếu Việt Nam hợp tác với các công ty toàn cầu, tập trung vào xu hướng này thì cơ hội thành công rất lớn. Hay việc tập trung cải thiện hiệu suất thuật toán của trí tuệ nhân tạo, hướng đi mà gần đây Trung Quốc đã rất thành công. Việt Nam cũng hoàn toàn có thể làm được điều này”.
Ông Anthony Annunziata – Giám đốc đổi mới sáng tạo, Tập đoàn IBM nhận định: “Trí tuệ nhân tạo đang đóng một vai trò ngày càng lớn trong ngành công nghiệp bán dẫn, cả trong khâu thiết kế và khâu tối ưu hoá sản xuất chip. Tôi nghĩ Việt Nam có cơ hội để kết nối những lĩnh vực này lại với nhau và trở thành nước dẫn đầu. Đây là hướng đi cho việc phát triển công nghiệp bán dẫn của Việt Nam”.
Một con chip thông thường dùng trong các thiết bị phổ thông như nồi cơm điện, tủ lạnh có giá từ 2 – 3 USD. Một con chip tích hợp AI, dùng trong các mô hình phức tạp như Chat GPT, có thể có giá đến 50.000 USD. Thế nhưng, cuộc chơi sản xuất chip AI không dành cho tất cả.
Để có thể đi tắt đón đầu những công nghệ tân tiến nhất, Việt Nam sẽ cần tăng cường hơn nữa việc hợp tác quốc tế. Đúng như tinh thần chỉ đạo của Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính tại sự kiện vừa qua: Tinh thần đoàn kết phải có tư duy mới, “1+1 phải lớn hơn 2, 2+2 phải lớn hơn 4, 3+3 phải lớn hơn 6, từ đó nhân đôi, nhân ba sức mạnh của mỗi chúng ta; muốn đi nhanh thì đi một mình, muốn đi xa phải đi cùng nhau”.
Về cách làm để phát triển lĩnh vực trí tuệ nhân tạo và bán dẫn, Việt Nam xác định ba đột phá rất quan trọng là: thể chế, hạ tầng và nguồn nhân lực.
Thủ tướng Phạm Minh Chính chỉ đạo: “Thể chế này tập trung vào mấy việc, mục tiêu cao nhất là giảm chi phí, tuân thủ cho người dân và doanh nghiệp bằng cách phải giảm thủ tục hành chính. Chúng tôi đang đưa ra mục tiêu cho năm nay và những năm tiếp theo ít nhất phải cắt giảm 30% thủ tục hành chính không cần thiết, rườm rà như hiện nay. Vấn đề thứ hai về thể chế là phải phân cấp, phân quyền để phát huy tính sáng tạo, tính độc lập, tính tự chủ, tự lực, tự cường của mỗi chủ thể có liên quan. Phải phát triển hạ tầng chiến lược phục vụ cho phát triển AI, phục vụ cho phát triển sản xuất, nghiên cứu bán dẫn. Trong đó có hạ tầng giao thông, giảm chi phí đầu vào, tăng tính cạnh tranh của hàng hoá. Phát triển hạ tầng về viễn thông, hạ tầng internet, hạ tầng công nghệ thông tin, hạ tầng số. Thứ ba là phải phát triển hạ tầng năng lượng, không để thiếu điện, thiếu năng lượng trong bất cứ một trường hợp nào. Phải đào tạo nguồn nhân lực, đáp ứng được yêu cầu của sự phát triển, nhất là phát triển trí tuệ nhân tạo, phát triển chip bán dẫn”.
Lời tựa của cuốn sách “Cuộc chiến bán dẫn” của tác giả Chris Miller đã viết rằng: Ngày nay, sức mạnh quân sự, kinh tế và chính trị được xây dựng trên nền tảng chip máy tính. Hầu như mọi thứ tân tiến có mặt trong cuộc sống hiện đại đều chạy trên các con chip, từ tên lửa, đến lò vi sóng, ô tô, điện thoại thông minh, thị trường chứng khoán, thậm chí cả lưới điện. Cũng có người ví, cuộc đua bán dẫn giống như một con tàu chạy một chiều, đã bỏ lỡ là sẽ không kịp bước lên. Việt Nam cần tranh thủ các cơ hội để tham gia sâu hơn vào thị trường có giá trị hàng nghìn tỷ USD trong thời gian tới.
Nguồn: VTV
