Theo ngay sau tập đoàn Intel (Mỹ), vào tháng 11/2021,  “ông lớn” trong ngành công nghiệp bán dẫn là Amkor có trụ sở chính tại Arizona (Mỹ) đăng ký đầu tư trên 1 tỷ USD vào dự án tổ hợp sản xuất 23 ha tại KCN Yên Phong II (Bắc Ninh).

Cùng với nhiều doanh nghiệp sản xuất các công đoạn chíp bán dẫn nước ngoài khác đang và sắp hiện diện, đây có phải là tín hiệu đầu tiên cho giấc mơ chíp bán dẫn "Make in Việt Nam"?

Việt Nam từng sản xuất chíp bán dẫn

Có lẽ bạn chưa biết, cách đây 40 năm trước, vào năm 1979, Việt Nam đã có một nhà máy sản xuất bán dẫn mang tên Z181, hàng năm cung cấp một số lượng lớn thiết bị bán dẫn cho thị trường Đông Âu. Nhiều chuyên gia đánh giá, công nghệ sản xuất thiết bị bán dẫn của Việt Nam lúc bấy giờ không kém gì các cường quốc sản xuất bán dẫn như Nhật Bản, châu Âu. Hàn Quốc, Đài Loan khi đó còn mới chỉ ở cấp độ “học việc” trong lĩnh vực này.

Trải qua một thời gian dài, ngành chíp bán dẫn dường như bị lãng quên ở Việt Nam cũng như nhiều quốc gia Đông Nam Á khác. Chỉ tới năm 2012, UBND TP.HCM đưa ra chiến lược phát triển ngành sản xuất vi mạch bán dẫn, trong đó có việc thành lập Công ty cổ phần Công nghệ bán dẫn Sài Gòn (SSTI) đặt tại Khu công nghệ cao TP.HCM. Đây có thể coi là nhà máy sản xuất chíp bán dẫn (công đoạn đóng gói và kiểm tra) đầu tiên của Việt Nam.

Theo báo cáo của công ty nghiên cứu công nghệ Gartner, doanh thu ngành sản xuất chíp toàn cầu năm 2022 tăng khoảng 1,2% so với cùng kỳ và đạt 601,7 tỷ USD, giảm đáng kể so với mức tăng trưởng gần 27% của năm trước, trong đó lĩnh vực chíp nhớ bị ảnh hưởng nặng nhất.

Trong những năm qua, mặc dù có nhiều tập đoàn lớn như FPT, Vietel, Vingroup… đã bắt tay vào đầu tư nghiên cứu, sản xuất, nhưng sản phẩm chỉ dừng ở mức độ thử nghiệm, chưa thể cung ứng cho thị trường và tất nhiên, Việt Nam vẫn chưa có tên trên bản đồ thế giới trong lĩnh vực này.

Ngành công nghiệp bán dẫn thế giới được phân công, chuyên sâu theo các chuỗi gồm thiết kế (IC Design - ICD), sản xuất (IC manufacturing - ICM), đóng gói và kiểm tra (IC Packging and Testing - ICP). Nhà sản xuất bán dẫn lớn nhất thế giới hiện nay của Đài Loan là TSMC chỉ thực hiện duy nhất công đoạn ICM, khác với Samsung, Intel thực hiện cả ICD, ICM, ICP, cho đến thương mại sản phẩm với thương hiệu riêng.

Dù có hai nhà sản xuất lớn là TSMC và UMC, cùng hàng trăm doanh nghiệp khác trong chuỗi sản xuất chíp bán dẫn, nhưng Đài Loan hiện chỉ đứng thứ hai thế giới về quy mô sản lượng (sau Trung Quốc). Tuy vậy, các nhà sản xuất này đang nắm công nghệ cao nhất thế giới với việc chuẩn bị thương mại hóa sản phẩm 1 nano mét (nm), trong khi các đối thủ lớn nhất phía sau là Samsung đang thử nghiệm sản phẩm 7nm. Để có được kết quả này là cả quá trình phát triển hơn 40 năm cùng với nguồn lực tài chính vô cùng to lớn, đội ngũ nhân sự kỹ thuật hùng hậu và chiến lược phát triển đúng hướng.

Từ cuối những năm 70 của thế kỷ trước, để giảm giá thành sản phẩm, các nhà sản xuất của Mỹ, châu Âu và Nhật Bản đã dịch chuyển một phần của chuỗi sản xuất chíp bán dẫn (chủ yếu là công đoạn đóng gói ICP) cho một số doanh nghiệp Hàn Quốc, Đài Loan thực hiện. Thập niên 90, khi mà công đoạn ICP thuần thục, với nguồn nhân lực sẵn có, các doanh nghiệp này tiếp tục đầu tư, nghiên cứu và thành công ở công đoạn khó hơn là ICM và nhận được các đơn hàng của những “gã khổng lồ” trong ngành chíp bán dẫn thế giới như Intel, AMD, Sharp…

Cho đến nay, mặc dù các tập đoàn của Mỹ và châu Âu vẫn nắm giữ và duy trì công đoạn đầu tiên của chuỗi sản xuất chíp bán dẫn là thiết kế - ICD, nhưng ở công đoạn ICM và ICP thì các công ty của Đài Loan, Hàn Quốc, Trung Quốc đang gần như độc quyền với công nghệ sản xuất vượt trội và giá thành cạnh tranh.

Sự bùng nổ của cuộc cách mạng dotcom những năm đầu của thế kỷ này đã khiến cho các nhà sản xuất điện tử, công nghệ lớn của Mỹ, Nhật Bản và châu Âu tập trung hơn cho thương mại sản phẩm. Để tối ưu hóa chi phí, công đoạn sản xuất được giao phó cho các doanh nghiệp của Đài Loan, Hàn Quốc, Trung Quốc, song các nhà sản xuất này vẫn giữ mảng chíp bán dẫn cốt lõi trong nước, chỉ đầu tư ở nước ngoài các nhà máy có sản phẩm công nghệ phổ biến hoặc ở công đoạn cuối ICP.

Mặc dù vậy, Mỹ, châu Âu và Nhật Bản vẫn đang là những nhà cung cấp độc quyền máy móc, thiết bị và hóa chất để sản xuất chíp bán dẫn. Hay hiểu nôm na, nếu như coi chíp bán dẫn là một chiếc bánh mỳ, thì Mỹ, châu Âu và Nhật Bản là ông chủ hiệu bánh có lò nướng, bột mì và nguyên liệu, nhưng vẫn phải cần những người thợ làm bánh lành nghề ở Đài Loan, Hàn Quốc để làm ra những chiếc bánh theo ý muốn.

Trở lại câu chuyện của Việt Nam. Việc hàng chục tập đoàn sản xuất công nghệ, điện tử đầu tư mới và mở rộng đầu tư tại Việt Nam trong mấy năm qua đã giúp cho chuỗi cung ứng lĩnh vực này ngày càng hoàn thiện. Có thêm các nhà cung cấp ở lĩnh vực thượng nguồn như chíp bán dẫn (cho dù chỉ là công đoạn đóng gói) cũng là tín hiệu tốt để chúng ta có thể tham gia sâu hơn vào chuỗi giá trị toàn cầu cũng như nâng cao giá trị sản xuất.

Không chỉ tới khi Mỹ công bố các biện pháp kiểm soát xuất khẩu chíp bán dẫn có nguồn gốc từ Trung Quốc thì làn sóng đầu tư trong lĩnh vực chíp bán dẫn mới xuất hiện. Trước đó,  Intel - nhà sản xuất chíp bán dẫn đến Việt Nam từ năm 2006 đã quyết định tăng thêm vốn đầu tư, nâng tổng vốn đầu tư tại Việt Nam là 1,5 tỷ USD. Amkor (được cho là nhà sản xuất công đoạn ICP lớn thứ hai trên thế giới) đã đầu tư 1,6 tỷ USD, cùng với một số nhà máy, trung tâm R&D của SA, Qualcomm, TI, NXP, Synopys… đã cho thấy những tín hiệu về một ngành công nghiệp bán dẫn đang manh nha xuất hiện tại Việt Nam.

Thách thức với Việt Nam

Chính sách mở cửa phù hợp cùng với hàng loạt hiệp định thương mại tự do (FTA) thế hệ mới đã tạo nên một Việt Nam hấp dẫn trong mắt các nhà đầu tư nước ngoài. Nhưng riêng đối với lĩnh vực sản xuất bán dẫn thì các lợi thế chúng ta đang có lại khó có thể trở thành những điểm hấp dẫn để thu hút các nhà sản xuất.

Trong ngành sản xuất bán dẫn, các công đoạn đều đòi hỏi nguồn nhân lực chất lượng cao, được đào tạo bài bản và chuyên sâu. Theo Hãng nghiên cứu công nghệ TrendForce, tình trạng thiếu hụt nhân lực trong lĩnh vực bán dẫn xảy ra ở tất cả các quốc gia và vùng lãnh thổ như Mỹ, EU, Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan, đặc biệt là Trung Quốc. Hãng này cho biết, năm 2023, Trung Quốc - nước sản xuất, tiêu thụ chíp bán dẫn lớn nhất thế giới sẽ thiếu khoảng 250.000 nhân lực.

Về sử dụng năng lượng và tài nguyên, mặc dù áp dụng được nhiều công nghệ tiên tiến trong thời gian qua, nhưng việc sản xuất bán dẫn tiêu tốn một lượng điện và nước khủng khiếp. Chẳng hạn, một nhà máy của Intel tại bang Arizona (Mỹ) đã sử dụng 41 triệu lít nước/ngày, hay Tập đoàn TSMC năm 2021 sử dụng lượng điện chiếm 6% của toàn lãnh thổ Đài Loan (vượt qua mức sử dụng điện của TP. Đài Bắc) và có thể tới 13% nếu như các nhà máy đang xây dựng hiện nay hoàn thiện và đi vào hoạt động từ năm 2025. Việc sử dụng năng lượng và tài nguyên lớn như vậy đã gây nên áp lực cung ứng cho tất cả các địa phương có nhà máy sản xuất chíp bán dẫn.

Tại khu vực Đông Nam Á, Malaysia được cho là bắt đầu thu hút ngành công nghiệp bán dẫn sớm nhất, ngay sau khi mời gọi thành công đầu tư nước ngoài và hình thành trung tâm sản xuất điện tử, công nghệ tại Penang. Hiện có hơn 50 công ty bán dẫn ở Malaysia, hầu hết là các công ty đa quốc gia như AMD, Infineon, STMicroelectronics, Intel, Renesas, Texas Instruments. Ngoài ra, các nhà sản xuất chíp bán dẫn lớn như ASE, Micron… gần đây đều công bố các khoản đầu tư hàng tỷ USD, hay như Tập đoàn AT&S của Áo năm ngoái đã quyết định lựa chọn Malaysia để đầu tư 2 tỷ USD xây dựng nhà máy sản xuất, biến Malaysia trở thành quốc gia có năng lực sản xuất chíp bán dẫn lớn nhất khu vực Đông Nam Á.

Theo Viện nghiên cứu thông tin công nghiệp Đài Loan (MIC) quy mô thị trường chíp bán dẫn của các nước Đông Nam Á đạt khoảng 32 tỷ USD trong năm 2022 và đạt khoảng 41,1 tỷ USD vào năm 2026.

So sánh trên không phải không có cơ sở, khi gần đây các gã khổng lồ trong ngành sản xuất chíp công bố các khoản đầu tư để xây dựng nhà máy như TSMC đầu tư gần 40 tỷ USD để xây dựng hai nhà máy tại Arizona (Mỹ), hoặc Micron đầu tư 12 tỷ USD cho dự án sẽ khởi công năm 2023.

Đối với sản phẩm chíp bán dẫn, dây chuyền sản xuất không cần quá nhiều nhân lực, đầu ra cơ bản không phải sản phẩm cuối cùng nên sẽ không vướng các rào cản thương mại. Việc thu hút dịch chuyển của các gã khổng lồ trong ngành chíp (thuộc công đoạn ICD, ICM) sang Việt Nam về cơ bản chưa khả thi, chưa kể nhiều dự án lớn hiện nay, yếu tố yêu cầu của khách hàng về địa bàn sản xuất cũng rất quan trọng. Tuy vậy, trong chuỗi sản xuất chíp bán dẫn còn hàng trăm doanh nghiệp thuộc công đoạn đóng gói - ICP, sản phẩm đầu ra cho các sản phẩm này là thiết bị, sản phẩm cung ứng cho những tập đoàn điện tử đang có mặt ở Việt Nam như Samsung, Panasonic, Foxconn, Pegatron, LG…, do đó, cơ hội để thu hút dự án đầu tư ở công đoạn ICP được cho là phù hợp với Việt Nam hơn cả.

Ngành bán dẫn nói chung và sản xuất chíp bán dẫn nói riêng là ngành mà tất cả các quốc gia có nền sản xuất hiện nay muốn có. Việt Nam cần có các bước đi phù hợp với năng lực hiện tại, trước mắt cần đẩy mạnh công tác đào tạo nhân lực chất lượng cao ở trong và ngoài nước, ưu tiên đào tạo ngành bán dẫn tại các nước phát triển như Mỹ, Nhật, Hàn Quốc…

Trong bối cảnh thương chiến Mỹ - Trung còn phức tạp, để hiện thực hóa được khát vọng sản xuất chíp bán dẫn "Make in Vietnam" cần phải giải quyết được tất cả vấn đề nêu trên, trước mắt vẫn còn là một chặng đường dài, đòi hỏi tất cả các bên đều phải nỗ lực để thay đổi.