Đây là chia sẻ của các nhà khoa học nổi tiếng thế giới tại Tọa đàm “Công nghệ bán dẫn: Nền tảng của thế giới” hiện đại, diễn ra sáng nay (18/12) ở Hà Nội. Sự kiện nằm trong khuôn khổ Tuần lễ VinFuture 2023.
Thách thức và xu thế của ngành bán dẫn
Tọa đàm được dẫn dắt bởi GS. Richard Henry Friend, Chủ tịch Hội đồng Giải thưởng VinFuture, nguyên Giám đốc Trung tâm Maxwell thuộc Đại học Cambridge, Vương Quốc Anh, Chủ nhân Giải thưởng Công nghệ Thiên niên kỷ - Millennium Technology Prize năm 2010 danh giá cho phát minh trong lĩnh vực điện tử nhựa.
Nhiều nhà khoa học nổi tiếng thế giới tham dự Tọa đàm như GS Teck-Seng Low, Phó Chủ tịch cấp cao tại Đại học Quốc gia Singapore (NUS), Singapore. GS Nguyễn Thục Quyên, Giám đốc Trung tâm Polyme và Chất rắn Hữu cơ (CPOS) và Giáo sư Khoa Hóa học & Hóa sinh tại Đại học California, Santa Barbara, Hoa Kỳ. GS Albert Pisano, Hiệu trưởng Trường Kỹ thuật Jacobs thuộc Đại học California, San Diego, Hoa Kỳ.
Tọa đàm cũng có sự góp mặt của những nhà khoa học nổi tiếng khác là TS Sadasivan Shankar, Quản lý Nghiên cứu – Phát triển Công nghệ tại Phòng thí nghiệm Máy gia tốc Quốc gia SLAC tại Đại học Stanford, Hoa Kỳ. GS Vivian Yam, Giáo sư Chủ nhiệm Hóa học tại Đại học Hồng Kông, Trung Quốc.
Chia sẻ tại Tọa đàm, GS Friend chia sẻ, công nghệ bán dẫn được coi là nền tảng của nhiều giải pháp công nghệ hiện tại. Tất cả các lĩnh vực của nền kinh tế đều được vận hành dựa trên những con chip nhỏ - từ điện toán, viễn thông, ngân hàng, bảo mật, chăm sóc sức khỏe, thiết bị gia dụng đến vận tải (đặc biệt là xe điện), sản xuất, giải trí và nhiều lĩnh vực khác. Các tiến bộ trong lĩnh vực Trí tuệ nhân tạo (AI), Internet vạn vật (IoT), Dữ liệu lớn (BigData), viễn thông 5G, siêu máy tính và xe tự lái… đều dựa vào sự phát triển ngày càng mạnh mẽ của ngành công nghiệp bán dẫn.
Các nhà khoa học hàng đầu thế giới chia sẻ về sự phát triển ngành bán dẫn sáng nay tại Hà Nội. Ảnh: BTC.
TS Sadasivan Shankar đưa ra một góc nhìn đáng chú ý, sự phát triển của ngành sử dụng bán dẫn sẽ ngốn một nguồn năng lượng khổng lồ, đặc biệt là hoạt động của các trung tâm dữ liệu và các thiết bị khai thác tiền điện tử.
Lấy ví dụ về việc Ai-len phải tăng nhu cầu năng lượng lên 144% trong 5 năm hay 15% điện ở Đan Mạch sẽ được sử dụng bởi trung tâm dữ liệu vào năm 2030, TS Sadasivan Shankar cho rằng sự phát triển của ngành sử dụng bán dẫn đặt ra những thách thức rất lớn liên quan đến biến đổi khí hậu và phát triển bền vững.
Trước thách thức về biến đổi khí hậu và phát triển bền vững, GS Friens chia sẻ, thế giới sẽ hướng đến nguyên tắc chip có kích thước càng nhỏ bởi xu thế tiết kiệm năng lượng. Gần đây, đã có một bước tiến công nghệ đáng kể nhờ vào việc thay đổi nguồn sáng (light source), giúp các nhà khoa học thiết kế được các con chip có kích thước rất nhỏ. Điều này đã tạo ra một sự bất ngờ lớn cho thế giới sản xuất linh kiện bán dẫn.
Theo GS. Teck-Seng Low (Phó Chủ tịch cấp cao tại Đại học Quốc gia Singapore), hiện nay toàn thế giới đang diễn ra cuộc đua thu nhỏ kích thước của chip bán dẫn. Chip đã được sản xuất với kích thước giảm dần từ 9nm, 7nm, 5nm, rồi 3nm. Những con chip đã nhỏ, nay còn nhỏ hơn, được dự đoán sẽ còn thống trị và cải thiện nhiều hơn nữa các lĩnh vực trong cuộc sống.
GS Nguyễn Thục Quyên cho rằng, việc tìm kiếm các vật liệu mới trong ngành bán dẫn cũng sẽ là một xu thế.
Việt Nam có thể học hỏi từ hình mẫu Singapore
GS Teck-Seng Low chia sẻ ngành bán dẫn đóng góp 9% GDP quốc gia của Singapore với nhiều nhà máy sản xuất và đơn vị thiết kế lớn tập trung tại quốc đảo này. Đây là kết quả của một chiến lược phát triển ngành bán dẫn ở Singapore trong hàng chục năm qua.
GS Teck-Seng Low cho biết, khi bắt đầu phát triển bán dẫn, Singapore đã sao chép mô hình của Đài Loan. Ban đầu, quốc đảo này thu hút đầu tư nước ngoài và tạo môi trường thuận lợi để giữ chân nhà đầu tư. Song song với đó, Singapore từng bước phát triển các công ty bán dẫn trong nước, kết hợp giữa sức mạnh nội tại và nguồn lực bên ngoài.
“Chúng tôi đầu tư vào con người, hợp tác với các trường đại học hàng đầu thế giới Cambridge, MIT. Chúng tôi mời các GS hàng đầu tham gia phát triển bán dẫn trong nhiều năm” GS Teck-Seng Low nói và cho biết thêm, nhờ đó, Singapore từng bước làm chủ và phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp này, từ một nước gia công, trở thành đối tác lớn trên thế giới.
GS Teck-Seng Low cho biết thêm, ngành bán dẫn đang tạo ra nhiều cơ hội mới. Vì vậy, Singapore tiếp tục đầu tư mạnh mẽ vào ngành này. Cụ thể, quốc gia này đầu tư 150 triệu USD vào trung tâm nghiên cứu xuất sắc nhằm tìm ra vật liệu mới, 350 triệu USD vào điện toán lượng tử và điện toán quang tử. “Chúng tôi nghĩ rằng các công nghệ đó thu hút nhà đầu tư tới đặt nhà máy mới và nghiên cứu phát triển công nghệ”, GS Teck-Seng Low nói.
Ông cũng cho rằng, tương lai của ngành Công nghiệp Vi Điện tử và bán dẫn tại Singapore phụ thuộc vào việc phát triển một hệ sinh thái nghiên cứu cạnh tranh toàn cầu giữa các tổ chức công và tư, thu hút, phát triển và giữ chân các đội ngũ nhân sự chất lượng cao, khuyến khích các hoạt động nghiên cứu công tư và tạo ra các kết quả nghiên cứu xuất sắc.
Từ bài học của Singapore, GS Teck-Seng Low cho rằng để phát triển ngành bán dẫn, Việt Nam nên tạo môi trường thuận lợi để thu hút đầu tư nước ngoài. Bên cạnh đó, thúc đẩy ngành bán dẫn trong nước bằng việc thu hút, đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao, xây dựng các phòng thí nghiệm hiện đại.
Ông cho rằng, Việt Nam có thể bắt đầu bán dẫn bằng những phòng nghiên cứu hàng triệu USD. Tuy nhiên, Chính phủ có thể kết hợp với các doanh nghiệp để chia sẻ gánh nặng tài chính. Đặc biệt, các doanh nghiệp khởi nghiệp đổi mới sáng tạo có thể mang lại nhiều triển vọng. “Tôi nghĩ là thế giới đang cần một thế hệ doanh nhân mới, các nhà sản xuất chip mới, không chỉ ở Singapore mà nhiều nước khác”, GS Teck-Seng Low nói.