Chip bán dẫn và cơ hội lịch sử cho Việt Nam

PGS.TS Nguyễn Trung Dân - tác giả cuốn sách “Khi con chip lên ngôi”, đã có hơn 30 năm kinh nghiệm nghiên cứu lý thuyết và ứng dụng của bán dẫn, từ các ứng dụng cơ bản đến các ứng dụng hết sức đặc biệt như máy tính quang tử và lượng tử... Hiện PGS.TS Nguyễn Trung Dân đang là nghiên cứu viên cao cấp tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Corning, New York, Mỹ.

Cuốn sách được viết trên thành quả nghiên cứu từ hơn mười bài của chính tác giả về con chip. Đúng như lời giới thiệu đầu cuốn sách, tác giả đã dẫn dắt độc giả tiến vào hành trình tìm hiểu lịch sử con chip từ lúc nó hình thành tại Thung lũng Silicon cho đến sự thâm nhập của nó vào đời sống dân sự cũng như quốc phòng. Cả sự thành công và sự thất bại của một số quốc gia khi ứng dụng nó. Tác giả cũng trình bày câu chuyện thành công có tính thần thoại của ốc đảo nhỏ bé Đài Loan trong việc đứng đầu lĩnh vực sản xuất chip ở quy mô thế giới và cả các cuộc cạnh tranh chính trị do chip tạo ra. Đặc biệt tác giả chia sẻ những cơ hội và thách thức cho lịch sử Việt Nam. Và đây là phần mà người viết hôm nay muốn nhấn mạnh.

Đây cũng được xem như là bản đồ phát triển công nghệ cao của thế giới, giúp cho nhà hoạch định chính sách Việt Nam một tọa độ cụ thể cũng như các công cụ cần thiết.

“Người ta thường so sánh máy tính với đầu của con người. Tôi có thể nói rằng phần cứng là xương của đầu, là hộp sọ. Chất bán dẫn là bộ não trong đầu. Phần mềm là sự khôn ngoan. Và dữ liệu là kiến thức” (Masayoshi Son).

Transistor là một phát minh có chủ đích của những nhà khoa học kiệt xuất ở phòng thí nghiệm huyền thoại Bell Labs nhằm giải quyết những vấn đề nan giải trong phát triển hệ thống liên lạc điện thoại.

Ngay từ khi mới ra đời vào năm 1947, bộ khuếch đại điện tử bằng chất bán dẫn được đặt tên là transistor được ghi nhận là một phát minh có tính đột phá lịch sử. Chỉ vài năm sau đó, các bộ vi mạch tích hợp điện tử gọi đơn giản là chip với các transistor thực hiện chức năng điều khiển các mạch logic điện tử đã được phát minh bởi các nhà khoa học và kỹ sư của công ty ở Mỹ. Vào giữa những năm 60 của thế kỷ trước ngay từ lúc sơ khai, khi mỗi con chip chỉ chứa được vài trăm cho đến vài ngàn chiếc transistor, chip bán dẫn đã được sử dụng như các bộ phận cốt lõi của hệ thống tính toán và điều khiển chương trình thám hiểm vũ trụ Apollo của cơ quan Hàng không và Vũ trụ quốc gia của Mỹ.

Chip bán dẫn với thành phần cơ bản là các transistor là cơ sở cho sự ra đời và phát triển của công nghệ số, làm nền tảng cho cuộc cách mạng công nghệ thông tin, viễn thông và hầu hết các ngành kỹ thuật trong suốt mấy chục năm qua, cũng như sẽ tiếp tục giữ vai trò như thế trong tương lai.

Trước khi các transistor ra đời, các hệ thống khuếch đại điện tử phải sử dụng các bóng đèn điện tử chân không, vừa to lớn cồng kềnh, vừa tiêu thụ nhiều điện và tỏa ra nhiệt lượng vô cùng lớn.

Chip bán dẫn đóng vai trò quyết định cho cuộc cách mạng làm tinh vi và nhỏ hóa các thiết bị điện tử, từ các mặt hàng dân dụng, y tế, công nghiệp, quốc phòng trong suốt 70 năm qua. Và hiện cuộc chạy đua giành vị trí công ty lớn nhất hành tinh giữa ba gã khổng lồ như Apple, Microsoft và Nvidia đang diễn ra quyết liệt.

Thông tin từ cuốn sách, hiện nhu cầu về chip AI tăng bùng nổ đến mức không thể tin được. Nvidia - công ty sở hữu khoảng 80% chip AI trên thế giới, mất 24 năm để chạm mốc 1 nghìn tỷ thì hiện chỉ trong 8 tháng (từ tháng 6/2023 đến tháng 2/2024), giá trị thị trường của Nvidia đã tăng thêm 1 nghìn tỷ đô la.

Theo nhận định của tác giả, Việt Nam là một trong những nước được ưu tiên trong sự chuyển dịch chuỗi sản xuất chip, nhưng nếu Việt Nam không có chính sách tốt hơn các nước được ưu tiên khác thì cơ hội cũng sẽ biến mất và mất rất nhanh.

Thông thường sẽ là các chuyến viếng thăm của các quan chức năng hàng đầu thuộc các đại gia công nghệ cao; bước tiếp theo Việt Nam cần phải làm đó là các công bố cụ thể, các kế hoạch từ phía đối tác và chiến lược rõ ràng từ phía nước sở tại.

Rõ ràng, về dài hạn, Việt Nam cần phải có đội ngũ kỹ sư và công nhân lành nghề trong lĩnh vực sản xuất điện tử và chip bán dẫn. Tầm 10 năm tới, Việt Nam đang thiếu khoảng 50 nghìn đến 100 nghìn kỹ sư về lĩnh vực điện tử bán dẫn.

Làm thế nào để Việt Nam hiện thực hóa kế hoạch dời non lấp biển này?

Để tìm cho câu trả lời này, cần tìm hiểu thêm về câu chuyện của Malaysia. Trước năm 1990, nước này từng mệnh danh là thung lũng Silicon của Phương Đông. Nhưng do không chú trọng đúng mức việc đào tạo các chuyên gia và kỹ sư cao cấp lại chỉ thiên về lắp ráp, đóng gói và kiểm tra sản phẩm nên quốc gia này đã bị Sam Sung và TSMC qua mặt.

Vậy con đường nào đây để tạo cú hích cho đổi mới sáng tạo? Khoa học công nghệ, nhất là công nghệ cao, là con đường tất yếu phải đi để thoát khỏi bẫy thu nhập trung bình và tạo bệ phóng cho sự đổi mới phát triển.

Ước mong lớn nhất của tác giả Nguyễn Trung Dân đó là: Chip bán dẫn không chỉ là giấc mơ. Còn ước mong lớn nhất của tôi trong những ngày đầu xuân, đó là có thật nhiều người ở nước ta tìm đọc cuốn sách này!

Nguyên Phong