GS.TS Đặng Lương Mô, Giáo sư Danh dự - Đại học Hosei, Tokyo, Nhật Bản, cố vấn Đại học Quốc gia TP HCM, có gần 60 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực bán dẫn - vi mạch và là người đặt viên gạch nền móng cho Trung tâm Nghiên cứu và Đào tạo Thiết kế Vi mạch (ICDREC) thuộc Đại học Quốc gia TP HCM - nơi chế tạo thành công chip thương mại đầu tiên của Việt Nam.
- Giáo sư có gần 50 năm học tập và làm việc tại Nhật Bản từ 1957, đây cũng là giai đoạn ngành bán dẫn Nhật phát triển mạnh mẽ, cạnh tranh ngang vị thế của Mỹ. Theo ông, thành công của quốc gia này đến từ đâu?
- Sau chiến tranh thế giới thứ hai, người Mỹ đã phát minh ra transistor (bóng bán dẫn), thành tố cốt lõi của chip. Nhận ra tầm quan trọng, Nhật Bản đã nhanh chóng theo chân, trở thành một trong những nước xông xáo nhất đầu tư vào lĩnh vực này.
Nhật Bản đã xây dựng kế hoạch quốc gia kéo dài 4 năm (1976-1980) mang tên Tổ hợp Nghiên cứu công nghệ vi mạch siêu quy mô thuộc Bộ Thương nghiệp Quốc tế và Công nghiệp Nhật Bản (nay là Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp), được gọi là Kế hoạch VL (VLSI - Very Large Scale Integration). Dự án quy tụ 5 công ty máy tính lớn chủ chốt là Fujitsu, Hitachi, Mitsubishi, NEC, Toshiba và sự tham gia của Trung tâm Nghiên cứu Tổng hợp Công nghệ Điện tử, Viện Kỹ thuật Công nghiệp.
Lần đầu tiên, Nhật Bản kết hợp nhiều công ty khổng lồ vốn là địch thủ, khiến họ phải cùng nhau góp sức cho mục đích chung. Mỗi công ty cung cấp 20 người, đều là những nhà nghiên cứu giỏi, tập trung tại thị trấn Miyazaki-dai, TP Kawasaki, cạnh Tokyo để tiến hành nghiên cứu VLSI. Tổng kinh phí cho dự án là 70 tỷ JPY (290 triệu USD tính theo tỷ giá khi đó).
Kết quả, Nhật Bản là nơi đầu tiên chế tạo đại trà được vi mạch với quy mô rất lớn. Họ còn phát triển được tất cả công nghệ liên quan tới những khâu khác, từ vật liệu đầu vào đến các thiết bị chế biến, kiểm tra và đóng gói. Nhờ vậy, quốc gia này duy trì vị thế dẫn đầu thế giới về sản xuất vi mạch từ gần cuối thập kỷ 1980 đến hết thế kỷ 20.
Năm 1987, tổng sản lượng bán dẫn vi mạch thế giới là 29,395 tỷ USD, trong đó Nhật Bản chiếm 16,429 tỷ USD (55,09%), tiếp theo là Mỹ, Hà Lan, Pháp, Italy, Đức. Đến 2001, Mỹ trở lại vị trí số một. Hiện, Nhật Bản vẫn thuộc top đầu thế giới về số lượng chip sản xuất.
- Việt Nam quan tâm đến bán dẫn từ sớm khi năm 1979 đã thành lập nhà máy sản xuất đầu tiên Z181, rồi ngưng hoạt động năm 1990. Trong khi đó, Hàn Quốc xuất phát trước chúng ta không quá lâu và có bước tiến lớn. Ông đánh giá thế nào về khác biệt này?
- Hàn Quốc có xuất phát điểm giống Việt Nam. Các nhà lãnh đạo Việt Nam khi ấy có tầm nhìn xa khi dám bỏ tiền mua công nghệ đầu tư nhà máy Z181. Song, chúng ta không chuẩn bị cho ngành công nghiệp phụ trợ, đây là nguyên nhân dẫn đến thất bại của dự án.
Để làm chip, phải có vật liệu đầu vào, thiết bị chế tạo, kiểm tra và đóng gói. Ở Việt Nam khi ấy, nhà máy cần mua con ốc cũng không thể tìm được, phải nhập từ nước ngoài. Transistor hay diod làm ra với tỷ lệ hỏng cao. Đến giờ, Việt Nam vẫn chưa có nền công nghiệp phụ trợ hoàn chỉnh chứ đừng nói đến công nghệ nguồn, công nghệ cơ bản về bán dẫn - vi mạch.
Trong khi đó, Hàn Quốc bắt đầu tham gia khâu lắp ráp xa bờ, làm công cho những tập đoàn công nghệ và sản xuất lớn, chủ yếu của Mỹ, Nhật Bản. Qua đó, họ học hỏi công nghệ và tích lũy tư bản để đầu tư vào công nghiệp phụ trợ.
Thật sự, chúng ta đã bỏ lỡ mấy chục năm phát triển ngành bán dẫn.
Tháng 4/2003, tôi đến tuổi hưu và rời Nhật Bản, trở về Việt Nam, quyết tâm góp sức để xây dựng ngành công nghiệp bán dẫn tại quê nhà.
Trước đó, năm 2000, tôi xin được viện trợ 3,5 triệu JPY (35.000 USD) giúp Đại học Bách khoa TP HCM xây dựng Phòng Thí nghiệm Nghiên cứu Thiết kế và Mô phỏng Vi mạch. Năm 2007, tôi tiếp tục đứng tên xin mở chương trình sau đại học hướng vi điện tử tại Đại học Khoa học Tự nhiên TP HCM.
Khi đã có con người, năm 2008, tôi đề xuất thành lập và trở thành cố vấn cao cấp của Trung tâm Nghiên cứu và Đào tạo Thiết kế Vi mạch (ICDREC) thuộc Đại học Quốc gia TP HCM. ICDREC cho ra hàng loạt chip từ cơ bản đến ứng dụng, như chip vi xử lý, vi điều khiển, chip điều áp. Ở đỉnh cao hoạt động, ICDREC có lúc lên tới gần 200 người. Ba cơ sở trên đóng góp đào tạo ra hàng nghìn kỹ sư vi mạch.
Năm 2014, ICDREC thương mại hoá thành công chip SG8V1 đầu tiên, ủy thác cho TSMC sản xuất. TP HCM còn đưa ra dự án phát triển một nhà máy chế tạo vi mạch công nghệ dưới 300 nm. Tuy nhiên, dự án đến nay vẫn không được triển khai.
Thực tế này cho thấy bên cạnh con người, quyết tâm và sự nghiêm túc của Nhà nước khi đầu tư cho ngành vi mạch - bán dẫn rất quan trọng. Suốt một thời gian dài, chúng ta thiếu điều này.
Năm 2003, tôi thương thảo với phía Nhật Bản tài trợ một phòng thí nghiệm bằng vốn ODA không hoàn trả mang tên Center for MicroElectronics Fabrication (CMEF), trị giá 7,5 triệu USD. Phòng thí nghiệm có thể chế tạo ra một chip từ đầu đến cuối. Nhưng sau đó Bộ Kế hoạch và Đầu tư chỉ phê duyệt thứ tự ưu tiên hạng 5 trong 7 dự án xin ODA từ Nhật Bản. Phía đối tác đánh giá chúng ta không tha thiết nên đầu tư cho Malaysia và nước này đã sản xuất được chip ngay những năm 2000. Ta bỏ lỡ cơ hội "nghìn năm có một".
Một lần khác, năm 2015, tôi cũng làm cầu nối thương lượng với Nhật Bản chuyển giao công nghệ và đào tạo nhân lực cho Khu Công nghệ cao TP HCM (SHTP) để xây dựng xưởng sản xuất chip cực tiểu (minimal fab) tại Việt Nam, có thể chế tạo chip quy mô nhỏ. Hai bên ký kết ghi nhớ chuyển giao công nghệ và chúng ta phải cử người sang học hai năm. Tuy nhiên, ta chỉ thực hiện một năm và tự ý bỏ nên dự án không thành.
- Bị bỏ xa nhiều năm như vậy, làm thế nào chúng ta bắt kịp tốc độ phát triển chip bán dẫn của thế giới?
- Thành công của ICDREC cho thấy Việt Nam đã nắm được "chìa khóa" về thiết kế vi mạch. Hiện thứ chúng ta còn thiếu là công nghệ chế biến, chế tạo.
Nếu giờ bắt đầu từ A đến Z sẽ làm không xuể, công nghệ đã khác rất nhiều, để đạt được những tiến bộ như giai đoạn trước cũng không dễ. Cách tốt nhất Việt Nam phải dựa vào chuyển giao công nghệ qua hình thức mua hoặc hợp tác phát triển với nước ngoài.
Đây cũng là bài học từ Nhật Bản. Ngay từ những năm cuối thập niên 1950, Sony đã mua công nghệ của Mỹ để chế tạo transistor, rồi sử dụng transistor chế ra radio bỏ túi. Toshiba, công ty tôi từng làm việc, vốn chuyên về thiết bị điện nặng và điện gia dụng, như TV, radio, tủ lạnh, nhưng từ khoảng đầu thập niên 1960 cũng bắt đầu mua công nghệ và dấn thân phát triển công nghiệp bán dẫn.
Vậy lựa chọn mua công nghệ nào? Con chip cũng thiên hình vạn trạng. Quan trọng là Việt Nam phải nhìn vào thị trường trong nước để xem nên ưu tiên đầu tư cho chip nào.
Hiện, quá nửa số chip trên thế giới sản xuất ở công nghệ 65-250 nm, thậm chí vẫn được chế tạo bằng công nghệ trên một micromet. Những chip này lắp ráp vào các vật dụng thường ngày như máy giặt, xe gắn máy... Việt Nam có thể sản xuất chip công nghệ trên 60 nm cũng đã tốt rồi.
Còn công nghệ mức 2-3 nm là câu chuyện của những nơi đã có kinh nghiệm và đầu tư lâu năm, như TSMC, Samsung, Intel. Chúng ta chưa cần vươn vai lên cho bằng họ ngay bây giờ.
Vấn đề là phải đầu tư bền bỉ. Toshiba phải cắn răng chịu đựng thua lỗ 20 năm mới thực sự có lời trong sản xuất bán dẫn - vi mạch. Tôi không biết chúng ta có đủ kiên nhẫn như vậy không?
- Theo ông, Việt Nam có lợi thế gì để thu hút hợp tác quốc tế?
- Ta có thể dùng nguồn tài nguyên đất hiếm làm phương tiện "vật đổi vật" với nước ngoài. Tuy nhiên, đây không phải "nguồn vốn" duy nhất.
Đất hiếm là tài nguyên quý giá, nhưng không trực tiếp dùng cho công nghiệp bán dẫn mà chỉ có quan hệ "họ hàng xa". Trái lại, Việt Nam còn một nguồn tài nguyên trực tiếp hơn với công nghiệp bán dẫn là cát đá silicat hoặc cát đá thạch anh, loại vật liệu chứa trên 98% silicon, nguyên liệu chính của nền công nghiệp bán dẫn - vi mạch.
Nhật Bản là nơi cung cấp 3/4 tổng lượng cát silicon dùng cho nền công nghiệp bán dẫn - vi mạch thế giới. Tuy nhiên, nguyên liệu thô là đá thạch anh thì Nhật Bản hoàn toàn lệ thuộc vào nước ngoài. Trong khi, Việt Nam có nguồn thạch anh tiềm năng. Đây là lợi thế lớn trong hợp tác quốc tế.
Do đó, chúng ta cần phát triển thêm mảng vật liệu bán dẫn để khai thác nguồn nguyên liệu thiên nhiên mà nhiều nước khác không có, đồng thời tích lũy vốn để đầu tư cho sản xuất chip.
- Từ kinh nghiệm hơn 60 năm trong lĩnh vực, theo ông Việt Nam cần làm gì để chiến lược phát triển vi mạch - bán dẫn lần này không dở dang như những dự án trước đây?
- Chúng ta đã có Nghị quyết 57 Bộ Chính trị, có Chiến lược Phát triển Công nghiệp Bán dẫn Việt Nam đến năm 2030, tầm nhìn 2050 do Thủ tướng ký, tức đủ cơ sở vững chắc cho sự phát triển nền công nghiệp bán dẫn - vi mạch. Vấn đề còn lại là triển khai thế nào.
Để phát triển hoàn chỉnh, ta phải dấn thân vào mọi khâu: giáo dục - đào tạo, nghiên cứu - phát triển, thiết kế, chế tạo, kiểm thử - đóng gói và phát triển vật liệu thô. Cùng với đó là sự hợp tác chặt chẽ của ba nhà là Nhà nước - Nhà trường - Nhà sản xuất, kết hợp với hợp tác quốc tế. Phải kiên trì với hành trình này mới có thể thấy thành quả.
Ngày nay đi tìm một sản phẩm công nghiệp hiện đại không chứa vi mạch còn khó hơn "mò kim đáy biển". Thử hỏi, quá trình chuyển đổi số sẽ được thực hiện bằng những vật liệu, phụ kiện, máy móc, thiết bị gì? Việc xây dựng một hệ thống như vậy cũng không thể chỉ làm một lần, mà cần được bảo trì, bảo dưỡng, khuếch đại, nâng cấp liên tục.
Kinh phí cho hệ thống chuyển đổi số toàn quốc sẽ vô cùng lớn và kéo dài. Nếu tất cả vật tư đều phải mua từ nước ngoài sẽ vô cùng tốn kém. Nếu muốn phát triển công nghiệp số, dù thế nào Việt Nam cũng phải có nền công nghiệp chế tạo bán dẫn vi mạch. Chỉ cần khoảng 50% đồ điện tử xung quanh dùng chip Việt Nam là đã quá thành công rồi.
Vấn đề cốt lõi là phải phát triển nền công nghiệp điện tử trong nước "đủ lông, đủ cánh" để thỏa mãn những nhu cầu nội địa cấp thiết trong chuyển đổi số, hướng tới xây dựng xã hội số bền vững trong tương lai.
Thu Hằng - Đăng Nguyên