Cuối tháng 9 năm 2023 vừa qua, trong một buổi gặp gỡ về quan hệ Đối tác Chiến lược Toàn diện Việt – Mỹ, hai bên có chung quan điểm về tiềm năng trở thành quốc gia chủ chốt mới trong ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu, đồng thời “ủng hộ sự phát triển nhanh chóng của hệ sinh thái bán dẫn tại Việt Nam”.
Trên thực tế, vật liệu bán dẫn là sản phẩm được giao dịch nhiều thứ 4 trên thế giới, và được coi như hạt nhân của ngành công nghiệp điện tử hiện đại nói chung. Việt Nam cũng không nằm ngoài cuộc đua đó, bắt đầu từ năm 2024, Việt Nam đưa công nghiệp bán dẫn vào danh sách trọng điểm quốc gia với nhiều chính sách thúc đẩy tăng trưởng đặc biệt.
Đây cũng là cơ hội cho Sinh viên và Kỹ sư Việt Nam nắm bắt xu hướng, bước chân vào ngành công nghiệp triệu USD với mức thu nhập có thể lên tới 1,5 tỷ đồng/năm. Cùng tìm hiểu thêm về ngành bán dẫn và những tiềm năng xung quanh nó.
Tổng quan ngành bán dẫn
Sự phát triển vượt bậc của nền kỹ thuật số đang ngày càng nêu cao vai trò của chất bán dẫn. Như một thành phần thiết yếu trong mọi sản phẩm công nghệ, điện tử hiện đại, không có sản phẩm nào không có sự tham gia của linh kiện bán dẫn. Hay nói cách khách, ngành công nghiệp bán dẫn nói chung, chip bán dẫn nói riêng đang giúp cuộc sống của chúng ta ngày càng hiện đại, thuận tiện và phong phú hơn. Vậy ngành bán dẫn là gì?
Khái niệm tổng quan về ngành công nghiệp bán dẫn
Hiểu một cách đơn giản, chất bán dẫn là chất có khả năng dẫn điện ở mức giữa chất cách điện và chất dẫn điện thực sự. Đặc tính “trời ban” này khiến chất bán dẫn có khả năng kiểm soát dòng điện giữa các thành phần khác nhau và được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghệ cao, điện tử, kỹ thuật số,…
Trong cuộc sống hiện đại, chúng ta có thể bắt gặp các sản phẩm của ngành công nghiệp bán dẫn (linh kiện bán dẫn) mọi lúc mọi nơi, dưới hình dạng chip bán dẫn, ở bên trong điện thoại, laptop, xe điện, thiết bị y tế,… Có 3 loại chip bán dẫn chính: chip nhớ, chip tổ hợp và các thiết bị logic. Mỗi loại chip một tính năng và cách ứng dụng khác nhau, và trong một thiết bị điện tử như điện thoại thông minh có thể chứa đến hàng chục linh kiện bán dẫn nằm trong nó.
Nhờ tính ứng dụng cao, và khả năng thích nghi nổi bật, ngành công nghiệp bán dẫn được dự đoán sẽ có sự tăng trưởng mạnh mẽ trong tương lai gần vì nó có khả năng đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về vật liệu bán dẫn trong các công nghệ mới nổi như trí tuệ nhân tạo (AI), xe tự lái, Internet vạn vật (IoT) và 5G. Bên cạnh đó, xu hướng tương lai bền vững cũng mở ra cơ hội rộng mở cho ngành bán dẫn khi nhu cầu về xe điện đang dẫn đầu phong trào hướng tới một tương lai bền vững, với thiết bị điện tử và chất bán dẫn đóng vai trò là những thành phần quan trọng.
Khái niệm thứ 2: Chuỗi cung ứng bán dẫn
Tìm hiểu về ngành công nghiệp bán dẫn, chúng ta cần hiểu thêm về khái niệm “Chuỗi cung ứng bán dẫn” – là mạng lưới các công ty độc lập cùng tham gia vào quy trình sản xuất chip bán dẫn, trọn gói từ thiết kế, chế tạo, thử nghiệm, đóng gói và phân phối. Chuỗi cung ứng có quy trình khắt khe và phức tạp, yêu cầu cao về sự phối hợp chặt chẽ giữa các giai đoạn, các công ty, để đảm bảo độ chính xác, hiệu quả cao và hoàn thiện quy trình từ tìm đơn vị cung ứng các bộ phận và nguyên vật liệu đến bán cho người tiêu dùng cuối cùng.
Giai đoạn 1: Thiết kế vi mạch – là quá trình tạo ra các mạch tích hợp trên một chip bán dẫn và chiếm 50-60% giá trị của một con chip thành phẩm. Trong giai đoạn này, các kỹ sư triển khai chọn lựa có hệ thống những phần tử điện tử mà khi kết nối lại với nhau, chúng có thể thực hiện những chức năng có ích, được định nghĩa theo nhu cầu. Mạch điện được thiết kế ra ưu tiên việc sử dụng số lượng phần tử ít nhất có thể với giá thành vừa phải, có kích thước tối giản, có độ tin cậy cao, và ổn định với nhiều điều kiện môi trường khác nhau. FPT Semiconductor đảm nhiệm bước đầu của chuỗi cung ứng chip, tạo ra bản thiết kế, là phần hồn của con chip, chứa đựng trong đó là chất xám và thành quả lao động.
Giai đoạn 2: Chế tạo chip – Biến bản thiết kế chip thành con chip vật lý có hình hài, có thể cầm, nắm, và nhìn được bằng mắt thường. Giai đoạn chế tạo chip có một thành phần tiên quyết mang tên chế tạo wafer (hay còn gọi là tấm bán dẫn silicon) với vai trò “vật chứa” để khắc bản thiết kế chip lên. Quy trình chế tạo gồm các bước: Chuẩn bị wafer => Xử lý bề mặt wafer => Oxi hóa => Khuếch tán => Quang khắc => Cấy ion => Ăn mòn => Làm sạch wafer => kiểm tra các thông số => Hàn dây => Hàn chip lên đế.
Giai đoạn 3: Đóng gói – Các con chip sau quá trình chế tạo ở giai đoạn 2 được xếp lớp và lắp ráp thành các gói có thể gắn trên bảng mạch, sau đó phải trải qua khảo sát, đánh giá ở các điều kiện điện và nhiệt độ khác nhau trước khi mang đi tích hợp (lắp ráp) vào sản phẩm.
Giai đoạn 4: Tích hợp & Tiêu thụ: Sau khi đóng gói, các nhà sản xuất thiết bị và điện tử tích hợp chip vào các mạch điện tử để tạo ra sản phẩm cuối cùng cho người tiêu dùng. Sản phẩm cuối cùng được chuyển đến các công ty, nhà bán lẻ và người tiêu dùng trên toàn thế giới với nhiều mục đích sử dụng khác nhau, hoàn thành giai đoạn cuối cùng trong chu trình chuỗi cung ứng chip.
>> Tìm hiểu thêm về Chuỗi cung ứng bán dẫn TẠI ĐÂY!
Dù kích thước chỉ vài mm vuông là vậy, nhưng với vai trò hỗ trợ đặc biệt quan trọng, vi mạch vẫn đòi hỏi quy trình chuỗi cung ứng bán dẫn bài bản, đáp ứng tính chính xác, khả thi, thực tế cao trước khi được chuyển tới tay người tiêu dùng.
Bối cảnh thị trường ngành bán dẫn toàn cầu và Việt Nam
Tiềm năng tăng trưởng của ngành bán dẫn
Có thể bạn đã biết, lịch sử cuộc cách mạng công nghiệp diễn ra lần đầu tiên với động cơ hơi nước vào thế kỷ 18, động cơ đốt trong và sử dụng điện bùng nổ ở thế kỉ 19, và công nghệ bán dẫn xuất hiện từ thập niên 1960 thế kỷ 20, và ngày nay được dự đoán là AI (trí tuệ nhân tạo). Như vậy, tính đến nay, bán dẫn vẫn đang là động lực chính dẫn dắt sự phát triển của nhân loại.
Theo công bố mới nhất ngày 4 tháng 3 năm 2024 của Hiệp hội Công nghiệp Bán dẫn (SIA): doanh thu của ngành bán dẫn toàn cầu đạt tổng cộng 47,6 tỷ USD trong tháng 1 năm 2024, tăng 15,2% so với tổng doanh thu của tháng 1 năm 2023 là 41,3 tỷ USD nhưng giảm 2,1% từ tháng 12 năm 2023 tổng cộng là 48,7 tỷ USD.
Theo John Neuffer, Chủ tịch kiêm Giám đốc điều hành SIA cho biết: “Thị trường bán dẫn toàn cầu bắt đầu năm mới một cách mạnh mẽ, với doanh số bán hàng trên toàn thế giới tăng theo tỷ lệ lớn nhất kể từ tháng 5 năm 2022”. “Tăng trưởng của thị trường dự kiến sẽ tiếp tục trong thời gian còn lại của năm, với doanh thu hàng năm dự báo sẽ tăng hai con số vào năm 2024 so với năm 2023.”
Tại Việt Nam, Bộ trưởng Bộ Thông tin Nguyễn Mạnh Hùng cũng từng chia sẻ, năm 2024 sẽ năm đầu tiên chúng ta thực hiện chiến lược quốc gia về phát triển công nghiệp bán dẫn. Không chỉ là ngành công nghiệp nền tảng, nó sẽ là ngành công nghiệp trọng yếu quốc gia trong 30 – 50 năm tới.
Chiến lược này cũng được ngành công nghiệp toàn cầu góp sức thúc đẩy, bởi lợi thế gen STEM của người Việt Nam (có năng lực cao về toán, kỹ thuật, công nghệ và khoa học), lợi thế về tình hình chính trị ổn định, tài nguyên thiên nhiên phong phú, và đặc biệt, kể từ sau khi chiến tranh thương mại và chiến tranh bán dẫn Mỹ – Trung nổ ra, Việt Nam trở thành “miền đất hứa” thu hút đầu tư FDI với tham vọng biến Việt Nam trở thành xưởng đúc bán dẫn tiếp theo của toàn cầu.
Tình trạng “khát” nhân lực ngành bán dẫn
Theo tình hình tăng trưởng mạnh mẽ, nhất là sự phục hồi đột ngột sau đại dịch và cuộc khủng chip năm 2020, ngành công nghiệp bán dẫn đang cần rất nhiều công nhân lành nghề hơn để đáp ứng kịp nhu cầu thị trường. Dự báo, đến năm 2030, có thể sẽ cần thêm hơn một triệu công nhân lành nghề để đáp ứng nhu cầu của ngành. Hơn nữa, ngành công nghiệp bán dẫn có đặc điểm là thời gian thực hiện dài và đầu tư vốn cao. Những hạn chế về năng lực sản xuất và những thay đổi về nhu cầu đã dẫn đến sự thiếu hụt trong chuỗi cung ứng. Những yếu tố này được dự đoán sẽ thách thức sự tăng trưởng của thị trường trong những năm tới đây.
Trên thực tế ghi nhận, “Việt Nam hiện chỉ đáp ứng 20% nhu cầu nhân lực và cần hơn . nhân sự bán dẫn chất lượng cao tính đến năm 2030” – theo Trung tâm Dự báo và Phát triển nguồn nhân lực; Mỹ dự báo ngành công nghiệp bán dẫn sẽ thiếu hụt 70.000 – 90.000 lao động; nhu cầu nhân sự bán dẫn tại Nhật Bản tăng gấp 13 lần trong 10 năm qua.
Đó là minh chứng cho thấy, lực lượng lao động trình độ cao là “xương sống” để ngành công nghiệp bán dẫn phát triển, nhưng tình trạng “khan hiếm” nhân sự chất lượng cao lại đang là một bài toán “đau đầu” không chỉ đối với Việt Nam mà còn đối với thị trường toàn cầu.
Cơ hội cho Sinh viên và Kỹ sư Việt gia nhập thị trường bán dẫn tỷ USD
Vị thế của kỹ sư Việt trên đấu trường công nghệ quốc tế
Kỹ sư Việt Nam nói riêng, nguồn nhân lực Việt Nam nói chung thường nhận được rất nhiều lời tán thưởng của các doanh nghiệp lớn trên Thế giới. “Kỹ năng cao – Thái độ công việc chuyên nghiệp – Kinh nghiệm thực chiến tuyệt vời, đáp ứng các kỹ thuật chế tạo bán dẫn tiên tiến nhất” – chia sẻ của ThS Nguyễn Phúc Vinh, người có gần 20 năm kinh nghiệm trong ngành bán dẫn. Hay “Xông xáo – Ham học hỏi – Chăm chỉ” – đó là nhận định của ông Robert Li, Phó Chủ tịch Công ty Synopsys (Hoa Kỳ) khu vực Đài Loan (Trung Quốc) và Nam Á, về đội ngũ kỹ sư Việt Nam. Ông cũng cho biết Synopsys sẵn lòng tiếp tục phát triển đội ngũ hết tiềm năng. “Infineon cũng đang hướng tới mở rộng lực lượng nhân sự tại Việt Nam, lên tới hàng trăm kỹ sư chuyên môn” – Đó là chia sẻ của ông Chua Chee Seong, Giám đốc Infineon (Doanh nghiệp sản xuất chip bán dẫn hàng đầu Châu Âu) khu vực Châu Á-Thái Bình Dương với với Nikkei Asia.
Cũng không ngạc nhiên khi thời gian gần đây, ngày càng nhiều tập đoàn vi mạch lớn trên thế giới đầu tư vào Việt Nam, trong đó có những tập đoàn hàng đầu của Hoa Kỳ như Intel và Synopsys, tập đoàn Amkor của Hàn Quốc, hay Infineon của Châu Âu. Đây cũng là cơ hội để Kỹ sư thiết kế vi mạch Việt Nam vươn tầm quốc tế, khẳng định tài năng trên “đấu trường” chip bán dẫn toàn cầu.
Cơ hội nghề nghiệp rộng mở cho Sinh viên và Kỹ sư Vi mạch Việt
Nắm bắt xu hướng thị trường, Nếu như trước năm 2023, thị trường đào tạo bán dẫn chưa có gì nổi bật, thì kể từ 2023 đến nay, bức tranh toàn cảnh lại trở nên sôi động và được quan tâm nhiều hơn. Các Đại học, Trường Đại học, Tổ chức giáo dục và Doanh nghiệp bán dẫn uy tín đã bổ sung rất nhiều khóa đào tạo từ cơ bản đến chuyên sâu, sẵn sàng cung ứng nguồn nhân lực chất lượng cao cho ngành bán dẫn trong nước và quốc tế.
Theo đó, cũng có rất nhiều cơ hội việc làm cho kỹ sư vi mạch thử sức với các chuyên môn và kỹ năng riêng:
Kỹ sư Thiết kế VLSI: Xây dựng và tạo ra các mạch điện điện tử. Thiết kế, mô phỏng và kiểm tra chức năng và hiệu suất của ICs, đồng thời tuân thủ các yêu cầu về công suất, diện tích và tốc độ.
Kỹ sư Kiểm thử (Verification): Kiểm tra và sửa lỗi để đảm bảo ICs được thiết kế hoạt động đúng với mục đích đặt ra. Tạo các danh mục kiểm tra, phát triển kịch bản kiểm tra, sử dụng công cụ mô phỏng để kiểm tra lại chức năng, hiệu suất và độ tin cậy của chip.
Kỹ sư Thiết kế Vật lý: “biến” thiết kế logic thành các layout sản phẩm thực tế để có thể sản xuất trong các nhà máy. Bao gồm các bước floor planning, placement, routing… để đảm bảo rằng chip đáp đứng hiệu suất mong muốn.
Thiết kế Analog/Tín hiệu Kết hợp: Tập trung vào mảng thiết kế các phần Analog của vi mạch tích hợp như bộ khuếch đại, bộ lọc và bộ ổn áp điện áp, đảm bảo chúng hoạt động “mượt mà” với các thành phần kỹ thuật số khác trong ICs tín hiệu kết hợp.
Kỹ sư thiết kế hệ thống vi mạch (System-on-Chip (SoC): Thiết kế và xác định kiến trúc hệ thống tổng thể cho các chip tích hợp nhiều chức năng và thành phần phức tạp. Ra những quyết định quan trọng về cấu trúc cấp cao của chip (lựa chọn CPU, bộ nhớ, và giao thức giao diện).
Theo khảo sát của HSIA (Hội Công nghệ Vi mạch Bán dẫn TP Hồ Chí Minh) và Cộng đồng vi mạch Việt Nam, mức thu nhập trong ngành bán dẫn của sinh viên mới ra trường có thể đạt 200 triệu đồng/năm, con số này có thể lên đến hơn 1,5 tỷ đồng/năm với kỹ sư có kinh nghiệm hơn.
Sinh viên/ Kỹ sư Việt cần làm gì để đón đầu làn sóng nghề nghiệp đầy tiềm năng này?
Đây chính là thời điểm vàng để các kỹ sư vi mạch Việt nắm bắt cơ hội, đầu tư rèn luyện kiến thức, kỹ năng chuyên sâu để thích nghi với yêu cầu tuyển dụng ngày càng cao. Thiết kế vi mạch được dự đoán là lĩnh vực triển vọng và sẽ trở thành sự lựa chọn hàng đầu của kỹ sư công nghệ trong 10-15 năm tới.
Hiện nay, Đào tạo mới và Đào tạo chéo ngành là hai “con đường” được quốc gia lựa chọn để thúc đẩy nguồn nhân lực cho ngành công nghiệp bán dẫn.
Thứ nhất, Đào tạo mới là con đường được các trường đại học và tổ chức đào tạo tập trung khai thác. Họ chủ động cập nhật chương trình học, kết hợp với các doanh nghiệp hàng đầu để giúp sinh viên nắm bắt những kiến thức mới nhất và rèn luyện những kỹ năng thông qua ứng dụng thực tế.
Trong năm 2023 vừa qua, những cái tên trường đại học đi đầu trong đào tạo nhân sự lĩnh vực công nghệ như Đại học FPT, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông (PTIT), Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông Việt – Hàn (VKU), Đại học Bách khoa TP.HCM, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Công nghệ Thông tin (Đại học Quốc gia TP.HCM) đã gấp rút triển phát triển và công bố tuyển sinh các ngành đào tạo thiết kế vi mạch bán dẫn, chương trình Đại học và Cao học.
Thứ hai, đối với những kỹ sư công nghệ đã đi làm muốn thử sức ở lĩnh vực bán dẫn, đào tạo chéo ngành là lựa chọn đầy thách thức và hứa hẹn. Song song với đó, các tổ chức đào tạo uy tín cũng triển khai khóa đào tạo ngắn hạn về thiết kế vi mạch, giúp các kỹ sư công nghệ có đam mê với vi mạch có thể mở rộng kỹ năng, giành lấy cơ hội nghề nghiệp rộng mở hơn trong ngành bán dẫn.
Ngoài học hỏi kiến thức chuyên môn, chủ động tìm hiểu thêm thông tin, kiến thức ngành trên Internet và tìm kiếm cơ hội thực tập tại các doanh nghiệp bán dẫn trong nước cũng giúp sinh viên có thêm hành trang để bước một chân vào ngành bán dẫn tiềm năng này.
FPT Semiconductor – Doanh nghiệp trọng điểm góp phần vào sự phát triển của nền bán dẫn nước nhà
FPT Semiconductor – Đơn vị trực thuộc tập đoàn FPT, là doanh nghiệp bán dẫn Việt đầu tiên xuất khẩu chip Việt ra thị trường quốc tế, và tại Việt Nam, FPT Semiconductor cũng là doanh nghiệp bán dẫn đầu tiên thiết kế thành công chip quản lý năng lượng PMIC.
Trải qua hành trình 10 năm thai nghén giấc mơ chip Việt của FPT từ năm 2014, đến nay, FPT Semiconductor đã có những thành công nhất định và nhận được nhiều sự tin tưởng của Chính phủ.
Dù mới chính thức ghi tên trên “giấy khai sinh” từ tháng 3 năm 2022, nhưng tính đến nay, chỉ hơn một năm, FPT Semiconductor đã đưa ra thị trường 8 sản phẩm chip do người Việt làm chủ thiết kế, phục vụ cho hàng loạt lĩnh vực công nghệ, viễn thông, IoT, thiết bị chiếu sáng, thiết bị thông minh, công nghệ trên ô tô, năng lượng, điện tử điện lạnh,…
Không dừng lại ở việc cung cấp sản phẩm chất lượng, “make in Vietnam made by FPT” đến thị trường trong nước và quốc tế, FPT Semiconductor luôn nung nấu sứ mệnh tạo điều kiện học hỏi, thực tập ngành bán dẫn cho các thực tập sinh, kỹ sư trẻ, nhằm cung cấp kiến thức và môi trường thực hành chuyên sâu, nâng cao chất lượng nhân lực bán dẫn trong tương lai gần.
Đầu năm 2024, FPT Semiconductor đã phối hợp với Trung tâm Đổi mới Sáng tạo Quốc gia (NIC), Tổ chức giáo dục Tresemi, và các trường đại học công nghệ hàng đầu trong nước tổ chức thành công khóa đào tạo thiết kế vi mạch cho sinh viên tại Hà Nội, Đà Nẵng, Hồ Chí Minh. Không chỉ có đóng góp không nhỏ trong doanh thu ngành bán dẫn Việt Nam, FPT Semiconductor còn chú trọng đào tạo, bồi dưỡng nguồn lực trẻ bền vững cho tương lai.