Hồi cuối năm ngoái, Viettel đã xây dựng nhà máy chế tạo chip bán dẫn đầu tiên tại Khu công nghệ cao Hòa Lạc đánh dấu bước chuyển đáng chú ý trong chiến lược phát triển công nghiệp công nghệ cao của Việt Nam. Sau nhiều năm tập trung vào thiết kế vi mạch, lắp ráp, kiểm thử và đóng gói, Việt Nam đang tìm cách tiến vào công đoạn phức tạp nhất của chuỗi giá trị bán dẫn: Chế tạo chip trên các tấm wafer silicon. Đây cũng là mắt xích quyết định khả năng biến những thiết kế trong nước thành sản phẩm vật lý mà doanh nghiệp có thể kiểm soát tốt hơn về công nghệ, chất lượng và nguồn cung.

Theo Nikkei Asia, khi Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm gặp Thủ tướng Nhật Bản Sanae Takaichi tại Tokyo ngày 9.11, hai bên đã trao đổi các văn kiện hợp tác về bán dẫn và trí tuệ nhân tạo. Nhật Bản cam kết thúc đẩy các chương trình hỗ trợ phát triển chính thức thế hệ mới trong những lĩnh vực này, đồng thời hỗ trợ đào tạo 250 nhân sự Việt Nam ở trình độ tiến sĩ về bán dẫn. Hai nước cũng thống nhất tài trợ 11 dự án nghiên cứu với tổng kinh phí gần 500 tỉ đồng, tương đương 19,5 triệu USD, tập trung vào chip AI tiết kiệm năng lượng, linh kiện điện tử thế hệ mới và vật liệu bán dẫn.

Những thỏa thuận này cho thấy Việt Nam đang tìm cách kết hợp nguồn lực trong nước với chuyên môn, công nghệ và kinh nghiệm quốc tế để tiến sâu hơn vào ngành công nghiệp bán dẫn. Tuy nhiên, mục tiêu dài hạn của Việt Nam còn lớn hơn việc thu hút thêm các nhà máy nước ngoài. Việt Nam muốn hình thành một hệ sinh thái có khả năng tham gia nhiều công đoạn, từ nghiên cứu, thiết kế đến chế tạo, đóng gói và kiểm thử. Đây là một bước đi có ý nghĩa chiến lược khi đất nước đặt mục tiêu trở thành quốc gia phát triển, có thu nhập cao vào năm 2045, trong khi lợi thế nhân công giá rẻ đang dần chịu sức ép từ quá trình già hóa dân số và cạnh tranh quốc tế.

Khoảng trống lớn nhất trong chuỗi giá trị

Ngành bán dẫn có vai trò nền tảng đối với hầu hết lĩnh vực công nghệ hiện đại. Từ điện thoại di động, máy tính, thiết bị viễn thông đến ô tô điện, hệ thống vệ tinh và trung tâm dữ liệu AI, tất cả đều cần các vi mạch có khả năng xử lý và điều khiển tín hiệu điện tử. Sự phát triển của AI càng làm tăng nhu cầu về năng lực tính toán, bộ nhớ và những dòng chip chuyên dụng có hiệu suất cao.

Về bản chất, chất bán dẫn có khả năng điều khiển dòng điện, nằm giữa vật dẫn điện và vật cách điện. Khả năng thay đổi trạng thái dẫn điện cho phép các nhà sản xuất tạo ra hàng tỉ bóng bán dẫn trên một diện tích rất nhỏ, hình thành những vi mạch tích hợp có năng lực xử lý ngày càng lớn. Trong khoảng 60 năm qua, quá trình thu nhỏ linh kiện và tích hợp nhiều chức năng trên cùng một con chip đã tạo nền tảng cho sự phát triển của ngành điện tử toàn cầu.

Tuy nhiên, sản xuất một con chip hoàn chỉnh là quá trình phức tạp, đòi hỏi sự phối hợp của nhiều quốc gia, doanh nghiệp và nhà cung cấp chuyên biệt. Một sản phẩm có thể trải qua hàng ngàn công đoạn, sử dụng nhiều loại vật liệu và hóa chất đặc thù, từ silicon đến các thành phần phục vụ quá trình xử lý wafer. Nguyên liệu, thiết bị và công nghệ được cung ứng từ nhiều thị trường như Trung Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ và các nền kinh tế khác.

Theo ông Lê Quang Đạm, đại diện Marvell Technology, một con chip có thể mất từ bốn đến sáu tháng để hoàn thành toàn bộ quy trình tại những nhà sản xuất hàng đầu như TSMC. Quá trình này bao gồm chế tạo, kiểm tra, đóng gói và giao sản phẩm đến khách hàng, với hơn 1.000 công đoạn và sự tham gia của hàng trăm doanh nghiệp. Điều đó cho thấy việc xây dựng một nhà máy đơn lẻ chưa đủ để hình thành ngành công nghiệp bán dẫn. Năng lực sản xuất phải được kết nối với mạng lưới cung ứng vật liệu, thiết bị, phần mềm, kỹ thuật và dịch vụ chuyên môn trên phạm vi toàn cầu.

Việt Nam đã có sự hiện diện trong một số công đoạn của chuỗi giá trị này. Các doanh nghiệp trong nước tham gia thiết kế vi mạch, trong khi nhiều tập đoàn nước ngoài đầu tư vào hoạt động lắp ráp, đóng gói và kiểm thử. Intel, Samsung và Amkor là những tên tuổi lớn đã xây dựng cơ sở hoạt động tại Việt Nam, góp phần đưa đất nước trở thành một địa điểm sản xuất điện tử và bán dẫn đáng chú ý trong khu vực.

Dù vậy, khâu chế tạo wafer vẫn là khoảng trống lớn. Đây là công đoạn sử dụng những hệ thống thiết bị có độ chính xác rất cao để tạo ra các cấu trúc vi mạch trên tấm silicon. Việc thiếu cơ sở chế tạo trong nước khiến các doanh nghiệp Việt Nam dù có thể thiết kế chip vẫn phải đưa sản phẩm ra nước ngoài để sản xuất thử nghiệm hoặc sản xuất thương mại. Điều này làm tăng chi phí, kéo dài thời gian phát triển và hạn chế khả năng kiểm soát toàn bộ quy trình.

Trong cuộc trao đổi trên kênh Vietnam Innovators Digest, ông Lê Quang Đạm nhận định nhà máy của Viettel là bước tiến quan trọng vì lần đầu tiên Việt Nam có cơ hội xây dựng năng lực chế tạo chip trong nước. Theo ông, việc bổ sung công đoạn này sẽ giúp các doanh nghiệp, trường đại học và tổ chức nghiên cứu có thêm điều kiện tiếp cận quy trình sản xuất thực tế, thay vì chỉ dừng lại ở thiết kế vi mạch.

Chọn phân khúc phù hợp thay vì chạy đua công nghệ

Nhà máy của Viettel được xây dựng tại Khu công nghệ cao Hòa Lạc, Hà Nội, trên diện tích 27 ha. Dự án khởi công vào tháng 1.2026, hướng đến mục tiêu trở thành hạ tầng quốc gia phục vụ nghiên cứu, thiết kế, thử nghiệm và sản xuất chip bán dẫn. Theo kế hoạch được công bố, Viettel đặt mục tiêu hoàn thành xây dựng, tiếp nhận chuyển giao công nghệ và bắt đầu sản xuất thử nghiệm vào cuối năm 2027. Giai đoạn 2028 đến 2030 sẽ tập trung hoàn thiện quy trình, tối ưu hiệu suất và nâng cao năng lực vận hành.

Một lựa chọn đáng chú ý của dự án là công nghệ 32 nanomet. Trong bối cảnh các tập đoàn hàng đầu đang cạnh tranh ở những tiến trình sản xuất tiên tiến hơn nhiều, quyết định này có thể khiến Việt Nam bị đặt câu hỏi về khả năng bắt kịp công nghệ. Tuy nhiên, theo ông Đạm, lựa chọn tiến trình 32 nanomet phản ánh cách tiếp cận thực tế, phù hợp với nguồn lực và nhu cầu hiện tại của Việt Nam.

Theo phân tích của ông, đầu tư một nhà máy chế tạo chip sử dụng công nghệ 32 nanomet có thể cần khoảng 1 đến 2 tỉ USD trong giai đoạn đầu. Trong khi đó, việc xây dựng cơ sở sản xuất sử dụng những tiến trình tiên tiến như 2 hoặc 3 nanomet có thể đòi hỏi 40 đến 50 tỉ USD. Khoảng cách về vốn đầu tư này chưa kể những yêu cầu khắt khe về thiết bị, nhân lực, nghiên cứu và khả năng tiếp cận công nghệ.

Những tiến trình sản xuất tiên tiến nhất thường phục vụ các bộ xử lý hiệu năng cao, chip AI và những ứng dụng đòi hỏi mật độ bóng bán dẫn lớn. Tuy nhiên, thị trường vẫn có nhu cầu đáng kể đối với các dòng chip sử dụng công nghệ trưởng thành, phục vụ viễn thông, thiết bị công nghiệp, ô tô, hệ thống điều khiển và nhiều thiết bị điện tử chuyên dụng. Các sản phẩm này không nhất thiết phải sử dụng tiến trình nhỏ nhất để đáp ứng yêu cầu vận hành.

Vì vậy, việc lựa chọn 32 nanomet có thể giúp Việt Nam tập trung vào những ứng dụng có nhu cầu thực tế, đồng thời tích lũy kinh nghiệm vận hành nhà máy và phát triển đội ngũ kỹ thuật. Theo ông Đạm, trên thị trường vẫn còn nhiều thiết bị điện tử sử dụng công nghệ này. Việt Nam có thể khai thác những phân khúc chuyên biệt mà các nhà sản xuất lớn không nhất thiết phải ưu tiên, thay vì trực tiếp cạnh tranh với TSMC, Samsung, Intel hay GlobalFoundries trong cuộc đua công nghệ tiên tiến.

Đây cũng là hướng tiếp cận gắn với nhiệm vụ của Viettel trong lĩnh vực quốc phòng và an ninh. Tập đoàn đã được giao phát triển những công nghệ chiến lược, trong đó có các sản phẩm phục vụ yêu cầu bảo mật và hoạt động của hệ thống quốc phòng. Nhu cầu đối với những dòng chip chuyên dụng này có đặc điểm khác với thị trường bộ xử lý AI hay chip điện thoại di động, nơi quy mô sản xuất và hiệu quả kinh tế đóng vai trò quyết định.

Tuần trước, Viettel và Ban Cơ yếu Chính phủ công bố VGC v1.0, chip bảo mật đầu tiên do Việt Nam tự thiết kế, cùng một nền tảng gồm bộ xử lý, các khối chức năng mật mã, phần mềm hỗ trợ và quy trình kiểm thử tiêu chuẩn hóa. Theo thông tin Viettel cung cấp cho Nikkei Asia, nền tảng này giúp kỹ sư rút ngắn thời gian thiết kế, kiểm định và điều chỉnh các thành phần cốt lõi cho những thế hệ chip tiếp theo. Thay vì phải bắt đầu lại từ đầu trong mỗi dự án, doanh nghiệp có thể tái sử dụng những thành phần đã được phát triển và kiểm chứng.

Kinh nghiệm từ VGC v1.0 được Viettel kỳ vọng tạo nền tảng cho các dòng chip phục vụ AI, viễn thông 6G, camera thông minh, Internet vạn vật, thiết bị bay không người lái và robot. Đây là những lĩnh vực có liên quan trực tiếp đến năng lực công nghệ và an ninh quốc gia. Tuy nhiên, Viettel cũng thừa nhận việc phát triển chip khi chưa có cơ sở chế tạo trong nước gặp nhiều khó khăn. Các kỹ sư còn thiếu kinh nghiệm đưa thiết kế từ bản vẽ đến sản phẩm vật lý, trong khi mỗi lần sản xuất mẫu ở nước ngoài đều phức tạp và tốn kém.

Nhà máy tại Hòa Lạc vì vậy có thể giải quyết một phần hạn chế này. Khi có cơ sở chế tạo trong nước, doanh nghiệp thiết kế chip sẽ thuận lợi hơn trong việc thử nghiệm, điều chỉnh và đánh giá sản phẩm. Việc rút ngắn vòng lặp phát triển có ý nghĩa quan trọng đối với những công ty đang nghiên cứu các dòng vi mạch mới, đặc biệt là doanh nghiệp khởi nghiệp chưa có đủ nguồn lực để tiếp cận những nhà máy lớn ở nước ngoài.

Bài toán vốn, hạ tầng và nhân lực

Dù lựa chọn phân khúc công nghệ phù hợp, xây dựng năng lực chế tạo bán dẫn vẫn là khoản đầu tư có rủi ro lớn. Một nhà máy không thể vận hành chỉ bằng thiết bị sản xuất. Cơ sở này cần hệ thống điện ổn định và liên tục, nguồn nước siêu sạch, môi trường kiểm soát nghiêm ngặt, thiết bị đo lường chính xác và đội ngũ kỹ thuật có chuyên môn sâu. Bất kỳ gián đoạn nào trong các điều kiện vận hành đều có thể ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và hiệu suất sản xuất.

Theo ông Đạm, Việt Nam cần chuẩn bị đồng bộ hệ thống hạ tầng trước khi nhà máy đi vào hoạt động. Nguồn điện phải bảo đảm tính ổn định, trong khi hệ thống nước cần đáp ứng tiêu chuẩn đặc biệt cao của ngành bán dẫn. Đây là những yêu cầu khác biệt so với các nhà máy điện tử thông thường, đòi hỏi sự phối hợp giữa doanh nghiệp đầu tư, chính quyền địa phương và các đơn vị cung cấp dịch vụ hạ tầng.

Nhân lực là thách thức không kém phần quan trọng. Một hệ sinh thái bán dẫn cần nhiều nhóm chuyên gia, từ kỹ sư thiết kế, kỹ thuật viên vận hành thiết bị đến nhà nghiên cứu vật liệu và chuyên gia quy trình chế tạo. Việt Nam đã có lực lượng kỹ sư phần mềm và thiết kế vi mạch, nhưng kinh nghiệm trực tiếp vận hành nhà máy chế tạo wafer vẫn còn hạn chế. Khoảng cách này cần được thu hẹp thông qua đào tạo chuyên sâu, hợp tác quốc tế và chuyển giao công nghệ.

Thỏa thuận với Nhật Bản về đào tạo 250 nhân sự trình độ tiến sĩ bán dẫn là một trong những bước đi nhằm bổ sung nguồn nhân lực chất lượng cao. Bên cạnh đó, nhà máy Viettel có thể đóng vai trò là môi trường thực hành cho sinh viên và kỹ sư trẻ. Theo ông Đạm, việc được tiếp cận toàn bộ quy trình từ thiết kế, chế tạo đến lắp ráp và kiểm thử sẽ giúp người học hiểu rõ hơn cách một sản phẩm vi mạch được phát triển và đưa vào ứng dụng.

Tham vọng của Việt Nam cũng được thể hiện qua các mục tiêu đến năm 2030. Theo Nikkei Asia, Chính phủ đặt kế hoạch hình thành ít nhất 100 doanh nghiệp thiết kế chip, một nhà máy chế tạo bán dẫn quy mô nhỏ và 10 cơ sở lắp ráp, đóng gói, kiểm thử. Doanh thu ngành bán dẫn được kỳ vọng đạt 25 tỉ USD. Những mục tiêu này cho thấy chiến lược của Việt Nam hướng đến phát triển một hệ sinh thái có sự tham gia của nhiều nhóm doanh nghiệp, thay vì chỉ dựa vào một nhà máy chế tạo.

Roger Sheng, nhà phân tích tại Gartner ở Thượng Hải, nhận định Việt Nam dường như đang tìm cách phát triển ngành bán dẫn theo con đường Trung Quốc đã theo đuổi trong khoảng 25 năm. Theo ông, chip VGC v1.0 thể hiện tham vọng xây dựng ngành bán dẫn có chủ quyền của Việt Nam. Sự hậu thuẫn của Chính phủ cũng có thể giúp đất nước thu hút thêm doanh nghiệp toàn cầu đang tìm kiếm địa điểm sản xuất thay thế bên ngoài Trung Quốc, dựa trên nền tảng sản xuất điện tử đã hình thành.

Tuy nhiên, ông Sheng cảnh báo việc xây dựng chuỗi cung ứng chip nội địa có rào cản gia nhập rất cao và cần nguồn vốn khổng lồ trong ít nhất một thập niên. Thành công phụ thuộc vào việc duy trì đầu tư của Chính phủ, sự ổn định của chính sách và mức độ tham gia lâu dài của doanh nghiệp.

Từ một nhà máy đến hệ sinh thái công nghiệp

Một lợi thế của Việt Nam là vị trí địa lý thuận lợi cho hoạt động thương mại và vận chuyển hàng hóa. Ngành bán dẫn phụ thuộc vào sự luân chuyển liên tục của nguyên liệu, thiết bị và bán thành phẩm giữa nhiều quốc gia. Đường bờ biển dài, mạng lưới cảng biển và vị trí gần những trung tâm sản xuất điện tử lớn ở châu Á có thể hỗ trợ Việt Nam tham gia sâu hơn vào chuỗi cung ứng khu vực.

Dù vậy, lợi thế địa lý chỉ phát huy hiệu quả khi đi cùng năng lực sản xuất và mạng lưới nhà cung cấp. Một nhà máy chế tạo chip cần kết nối với các doanh nghiệp cung ứng hóa chất, vật liệu, thiết bị, dịch vụ kỹ thuật và các cơ sở đóng gói, kiểm thử. Nếu những mắt xích này tiếp tục phụ thuộc gần như hoàn toàn vào nước ngoài, giá trị gia tăng giữ lại trong nước sẽ bị giới hạn.

Sự tham gia của doanh nghiệp tư nhân và các tập đoàn công nghệ quốc tế vì vậy có ý nghĩa quan trọng. Việt Nam cần kết nối năng lực thiết kế của các doanh nghiệp trong nước với cơ sở chế tạo, đồng thời phát triển các công đoạn đóng gói tiên tiến và kiểm thử. Những cơ sở nghiên cứu, phòng thí nghiệm và chương trình đào tạo cũng cần được gắn với nhu cầu thực tế của nhà máy để tạo ra lực lượng lao động có thể làm việc ngay trong môi trường công nghiệp.

Theo ông Đạm, Việt Nam không cần bắt đầu bằng việc cạnh tranh trực diện với những tập đoàn đã thống trị ngành bán dẫn trong nhiều thập niên. Một thị trường ngách có nhu cầu rõ ràng, gắn với an ninh quốc gia, viễn thông, thiết bị thông minh và các ứng dụng công nghiệp có thể tạo cơ hội để doanh nghiệp trong nước tích lũy năng lực. Nhà máy Viettel cũng có thể cung cấp hạ tầng cho các công ty công nghệ phát triển sản phẩm riêng, qua đó mở rộng số lượng doanh nghiệp tham gia vào chuỗi giá trị.

Sau năm 2030, hiệu quả của dự án sẽ phụ thuộc vào khả năng chuyển từ giai đoạn thử nghiệm sang hoạt động sản xuất ổn định. Đây là thời điểm cần đánh giá nhà máy có thể đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, chất lượng và chi phí của khách hàng hay không. Năng lực chế tạo chỉ thực sự có ý nghĩa kinh tế khi sản phẩm làm ra tìm được thị trường, có khách hàng sử dụng và tạo ra hoạt động sản xuất liên tục.

Tham vọng bán dẫn của Việt Nam cần được nhìn nhận như một quá trình xây dựng năng lực công nghiệp dài hạn. Việc xây dựng nhà máy chỉ là nền móng và phải đi cùng khả năng biến nền móng thành một ngành công nghiệp có sức cạnh tranh sẽ được quyết định bởi những gì Việt Nam xây dựng trong thập niên tới.