Viettel làm nhà máy chip: Vẫn còn những băn khoăn!

Ngày nay, chip bán dẫn không chỉ đơn thuần là vấn đề kinh tế, mà còn là an ninh quốc gia. Việc Viettel khởi công xây dựng nhà máy chế tạo chip đặt dấu mốc quan trọng trong hành trình làm chủ công nghệ lõi và phát triển hệ sinh thái bán dẫn trong nước.

Dù vậy, chế tạo chip bán dẫn là hành trình khó khăn, bởi đây là lĩnh vực phức tạp về công nghệ, nhiều rủi ro, cạnh tranh khốc liệt, đòi hỏi vốn đầu tư lớn.

Phóng viên Một Thế Giới đã có cuộc trao đổi với ông Trần Quốc Huy, một kỹ sư bán dẫn có hơn 15 năm làm việc tại các công ty bán dẫn hàng đầu thế giới xoay quanh vấn đề này.

Ngành bán dẫn Việt sắp từ “hậu phương” ra “tiền tuyến”

- Theo ông, việc Viettel khởi công nhà máy chế tạo chip bán dẫn (fab) có ý nghĩa thế nào đối với ngành bán dẫn của Việt Nam, cũng như đối với mục tiêu tự chủ công nghệ chiến lược?

Ông Trần Quốc Huy: Đây là một cột mốc có tính biểu tượng, đánh dấu lần đầu tiên Việt Nam chính thức bước vào câu chuyện “có fab trong nước”.

Đối với ngành bán dẫn Việt Nam, đây là bước nâng cấp từ vị thế “hậu phương” (back-end chiếm 8-9% toàn cầu dự kiến đến 2032) sang “tiền tuyến”.

Điều này có thể thúc đẩy đào tạo nhân lực (mục tiêu 50.000 kỹ sư thiết kế chip đến 2030, 100.000 nhân sự ngành đến 2040) và thu hút fabless (những công ty thiết kế chip nhưng không tự sản xuất, thuê fab bên ngoài) và startup nội địa.

Tuy nhiên, fab không thật sự tự tạo hệ sinh thái. Việt Nam vẫn thiếu khách hàng chính giúp fab duy trì sản lượng ban đầu lớn (anchor customer - trong trường hợp này, chính Viettel có thể đóng vai trò đó) và volume ổn định, nên tác động kinh tế có thể chậm, chủ yếu phục vụ nội bộ ban đầu.

Trước đây Việt Nam chủ yếu tham gia vào khâu sau như đóng gói và kiểm thử nhờ các dự án FDI từ Intel hay Samsung. Giờ đây, dự án này giúp Việt Nam tiến thêm một bước ở phần front-end (phần đầu chuỗi giá trị), hoàn thiện hơn vị trí trong sáu công đoạn của chuỗi giá trị bán dẫn (từ R&D, thiết kế, sản xuất, kiểm tra, đóng gói đến ứng dụng), tập trung vào các lĩnh vực chiến lược như quốc phòng, viễn thông, hàng không – vũ trụ, y tế, và ô tô; đồng thời thể hiện tham vọng và tầm nhìn dài hạn.

Về mặt tự chủ công nghệ chiến lược, đặc biệt trong viễn thông và quốc phòng, dự án có ý nghĩa rõ ràng: Khả năng sản xuất chip legacy (cũ nhưng vẫn hữu ích) trong nước giúp giảm bớt phụ thuộc nguồn cung bên ngoài cho những hệ thống quan trọng. Đây là lợi ích mà nhiều quốc gia sẵn sàng đầu tư lớn để đạt được.

Tuy nhiên, cần tách bạch hai mục tiêu. Dự án mạnh về tự chủ năng lực quốc gia, nhưng không tự động tạo ra lợi thế cạnh tranh thương mại toàn cầu nếu chưa có hệ sinh thái và thị trường hỗ trợ. Tác động kinh tế trong giai đoạn đầu vì vậy có thể khá chậm và chủ yếu mang tính nội bộ.

- Vậy theo ông, ở góc độ kỹ thuật, xây dựng và vận hành nhà máy chế tạo chip khó cỡ nào?

Ông Trần Quốc Huy: Đây là một trong những ngành công nghiệp phức tạp nhất thế giới. Nếu phải chấm điểm, tôi sẽ đặt độ khó ở khoảng 9 trên 10. Xây dựng một nhà máy chip giống như việc lắp ráp một chiếc đồng hồ Thụy Sỹ thủ công, nhưng ở quy mô của một sân vận động, và trong môi trường sạch hơn phòng phẫu thuật gấp 1.000 lần.

Hạ tầng là yếu tố đầu tiên. Khác với nhà máy dệt may hay lắp ráp ô tô, nhà máy bán dẫn (fab) là một công trình cực kỳ nhạy cảm. Một fab đòi hỏi phòng sạch với tiêu chuẩn cực kỳ khắt khe, gần như không cho phép một hạt bụi nhỏ. Môi trường phải đạt chuẩn class 1 hoặc class 10 (tức là không quá 1 hoặc 10 hạt bụi kích thước 0.5 micron trong một feet khối khí). Để so sánh, không khí trong bệnh viện bẩn hơn gấp hàng ngàn lần.

Về vấn đề chống rung, máy quang khắc (lithography) vẽ các đường mạch chỉ rộng vài chục nanomet (đối với node 32nm). Một chiếc xe tải chạy cách đó 1km, hay thậm chí tiếng bước chân của kỹ sư nếu sàn không đủ tiêu chuẩn, cũng có thể làm lệch hình ảnh và hỏng cả lô hàng.

Ngoài ra, với hệ thống tiện ích khác, nhà máy cần nguồn điện ổn định, thậm chí không được phép nháy điện (flicker) dù chỉ vài mili giây; hệ thống nước siêu tinh khiết với lưu lượng hàng triệu lít mỗi ngày, cùng mạng lưới hóa chất chuyên dụng phức tạp. Nhiều dự án fab gặp khó khăn không phải vì thiếu máy móc, mà vì hạ tầng này chưa được kiểm chứng đầy đủ ở quy mô lớn tại Việt Nam.

Vận hành và nhân sự là thách thức tiếp theo. Fab hoạt động liên tục 24/7, đòi hỏi đội ngũ hàng nghìn kỹ sư chuyên sâu về tích hợp quy trình, bảo trì thiết bị... Đây là nguồn nhân lực khan hiếm toàn cầu, nên Việt Nam chắc chắn phải dựa vào đào tạo và chuyển giao công nghệ.

Ngoài ra, “đường cong học tập” cũng rất dốc (Yield Learning Curve). Với các fab mới, yield (tỷ lệ chip đạt chuẩn trên wafer) ban đầu thường dưới 50%, chi phí trên mỗi wafer trong vài năm đầu rất cao. Có những fab lâu năm vẫn đang khó khăn vì vấn đề Yeild thấp hơn 50%.

Viettel dự kiến giai đoạn sản xuất thử nghiệm vào cuối 2027 và tối ưu dần đến 2030. Trong giai đoạn này thì cần chạy rất nhiều mẻ, và cải tiến quy trình quyết liệt (nếu có chuyên gia nước ngoài hỗ trợ thì giảm nhẹ được quá trình này). Tuy nhiên, xây dựng được fab đã khó, nhưng vận hành bền vững còn khó hơn, đặc biệt nếu thiếu volume đơn hàng ổn định.

- Vậy ông nhìn nhận thế nào khi Viettel dự tính bắt đầu với tiến trình 32nm?

Ông Trần Quốc Huy: Node ban đầu là 32nm là lựa chọn thực tế và hợp lý trong bối cảnh hiện nay. Điểm tích cực mà nói, 32nm là “điểm ngọt” cho nhiều loại chip như IoT, vi điều khiển, quản lý năng lượng và RF 5G, rất phù hợp với thế mạnh của Viettel trong viễn thông và quốc phòng.

Node này đủ hiện đại để phục vụ phần lớn nhu cầu legacy, trong khi không đòi hỏi thiết bị tiên tiến đang bị hạn chế xuất khẩu. Nó cho phép Viettel xây dựng năng lực từng bước, với lộ trình rõ ràng đến năm 2030.

Điểm hạn chế là đây là công nghệ đã khá cũ. Các foundry lớn như TSMC, SMIC hay UMC đã khấu hao thiết bị cho node này từ hơn một thập kỷ trước (khoảng từ 2010 – 2012), nên họ có lợi thế chi phí lớn. Nếu Viettel đầu tư mới hoàn toàn, chi phí vận hành ban đầu chắc chắn cao hơn thị trường, khiến khả năng cạnh tranh thương mại với Trung Quốc và Đài Loan là một thách thức nếu không có volume đủ lớn.

Việc làm việc với các đối tác nước ngoài, đặc biệt là Nhật (có Nikon, TEL - Tokyo Electron như một số báo nước ngoài đưa tin) là một bước đi hợp lí ở node này, cũng như xét tới bình diện điều kiện thế giới…

Vì vậy, tôi nghĩ nên xem 32nm như một bước khởi đầu để học hỏi và tích lũy năng lực. Tuy nhiên, chân thành mà nói, khả năng từ bước này nâng tầm toàn bộ ngành bán dẫn Việt Nam vẫn chưa rõ ràng, bởi điều đó phụ thuộc nhiều vào hệ sinh thái hỗ trợ như fabless, khách hàng ổn định, vật liệu và IP.

Trong bối cảnh hiện tại, có khả năng chính Viettel với nhu cầu nội bộ lớn cho viễn thông và quốc phòng có thể tạm thời đóng vai trò anchor customer, giúp duy trì volume ban đầu và tạo cơ hội tích lũy kinh nghiệm.

Dù vậy, đây vẫn là bước quan trọng để bắt đầu hành trình, mà tôi nghĩ hành trình này không ngắn, và rất vất cả để chờ tới ngày đơm hoa.

Nhà máy nên là “phần thưởng” cho một hệ sinh thái đã trưởng thành

- Những tác động tích cực là khá rõ, nhưng nhìn từ góc độ hệ sinh thái bán dẫn và thị trường, dường như ông vẫn còn những băn khoăn?

Ông Trần Quốc Huy: Tôi hay chia sẻ với đồng nghiệp rằng, fab ngày nay, nên là phần thưởng cho một hệ sinh thái đã trưởng thành, chứ không nên là điểm xuất phát của một hệ sinh thái.

Với vấn đề này, tôi có bốn băn khoăn chính.

Thứ nhất, fab không tạo ra fabless mà ngược lại. Fab chỉ thực sự phát triển mạnh khi có các khách hàng fabless lớn đảm bảo volume ổn định. Hiện tại Việt Nam chưa có nguồn cầu nội địa rõ ràng, nên rủi ro thiếu đơn hàng ổn định vẫn cao.

Như đã đề cập, Viettel có thể tạm thời đóng vai trò anchor customer của chính fab mình, nhưng để nâng tầm toàn ngành, vẫn cần thêm khách hàng bên ngoài.

Thứ hai, câu chuyện “khép kín chuỗi sản xuất chip” rất khó thực hiện. Fab vẫn phụ thuộc nhiều vào thiết bị, vật liệu và IP từ bên ngoài, và thậm chí cả phần mềm thiết kế chip. Có lẽ, “khép kín vận hành” khả thi hơn, còn khép kín công nghệ lõi là gần như không thể.

Thứ ba, OPEX (chi phí vận hành hàng năm như điện, nước, hóa chất, nhân sự…) là bẫy thực sự. Yield thấp làm chi phí mỗi chip cao, dẫn đến thua lỗ nếu không có thị trường đủ lớn.

Thị trường bán dẫn Việt Nam dự kiến đạt khoảng 31 tỉ USD vào 2029, nhưng phần lớn giá trị vẫn nằm ở back-end. Nếu không cân bằng giữa fab và nhu cầu, sự nâng tầm của toàn ngành sẽ rất chậm.

Thứ tư, để phát triển bền vững, Việt Nam cần song song phát triển đóng gói và kiểm thử, phân tích lỗi, EDA (phần mềm thiết kế) cho startup, chương trình MPW shuttle (dịch vụ sản xuất wafer chia sẻ nhiều dự án nhỏ trên cùng wafer để giảm chi phí) và thu hút fabless lớn.

Dồn lực quá sớm vào fab mà thiếu các mảng hỗ trợ có thể tạo tác động chậm và rủi ro cao, dù fab có ý nghĩa chiến lược quốc phòng và học hỏi.

- Thực tế là rất ít quốc gia đi sau thành công trong ngành bán dẫn. Trong bối cảnh cạnh tranh công nghệ và địa chính trị ngày càng gay gắt, đâu là cơ hội cho Việt Nam, đồng thời những rủi ro nào mà Việt Nam cần đặc biệt lưu ý?

Ông Trần Quốc Huy: Chỉ có Đài Loan, Hàn Quốc và phần nào là Trung Quốc thực sự thành công khi đi sau. Những quốc gia như Ấn Độ hay Malaysia vẫn đang vật lộn. Việt Nam có cơ hội nhưng rủi ro cũng không nhỏ.

Cơ hội đến từ vị trí thuận lợi để tiếp cận nguồn FDI và thị trường quốc tế, giúp thu hút đầu tư và hợp tác mà không bị cạnh tranh quá trực tiếp ở giai đoạn đầu. Lực lượng kỹ sư trẻ chi phí hợp lý, cùng với thị trường nội địa tăng nhanh, đặc biệt trong IoT và 5G, là những lợi thế rõ ràng. Việt Nam cũng có thể tìm các thị trường ngách như OSAT (đóng gói và kiểm thử) hay chip quang tử phục vụ AI.

Còn các rủi ro lớn tôi cho rằng gồm ba điểm. Thứ nhất là hạn chế tiếp cận thiết bị tiên tiến giống như SMIC (thiết bị EUV hay thậm chí DUV), chuỗi cung ứng dễ bị gián đoạn nếu có biến động.

Thứ hai là tài chính, fab tốn kém và có thể đốt hàng tỷ USD mỗi năm nếu yield thấp, trong khi phụ thuộc nhiều vào FDI.

Thứ ba là nguy cơ mất cân đối, dồn quá nhiều lực vào fab mà thiếu các mảng khác như fabless, vật liệu nội địa hay bảo hộ IP, sẽ khó đảm bảo sự phát triển bền vững. Tránh được “bẫy đốt tiền” như nhiều fab thì điểm trên thế giới, thì mình mới hóa giải được phần nào rủi ro.

- Nếu đưa ra một số khuyến nghị ngắn gọn dành cho Việt Nam trong chiến lược phát triển ngành bán dẫn, ông cho rằng đâu là điểm chính?

Ông Trần Quốc Huy: Tôi đề xuất bốn định hướng chính.

Thứ nhất, xác định rõ mục tiêu fab. Nếu phục vụ an ninh quốc phòng và tự chủ chiến lược (như chip không còn tiên tiến nhất nhưng vẫn hữu dụng cho Viettel), thì thiết kế chính sách phù hợp, kể cả việc chấp nhận bù lỗ có chọn lọc. Nếu là cạnh tranh thương mại, phải có chiến lược thị trường cụ thể với nguồn cầu rõ ràng.

Thứ hai, phát triển đồng bộ hệ sinh thái. Không chỉ fab, mà cần ưu tiên fabless, đóng gói, kiểm thử, phân tích lỗi, EDA cho startup, MPW shuttle để tạo volume.

Thứ ba, đi từng bước thực dụng. Bắt đầu từ 32nm là hợp lý cho giai đoạn pilot từ 2027 đến 2030, nhưng trọng tâm phải nâng tỷ lệ chip đạt chuẩn, giảm chi phí vận hành hàng năm, xây dựng đội ngũ kỹ sư nội địa mạnh. Song song đó, tận dụng các mảng như đóng gói tiên tiến AI để tạo giá trị nhanh hơn.

Thứ tư, đa dạng hóa đối tác và nguồn lực, hợp tác với các nước khác để giảm rủi ro gián đoạn, đảm bảo hạ tầng nền tảng ổn định như điện, nước, hóa chất ổn định. Đồng thời theo dõi chặt chẽ tiến trình fab để kịp điều chỉnh chiến lược nếu rủi ro tăng cao.

Xin cảm ơn ông!

Trí Lâm (thực hiện)