Câu chuyện về con chip của PGS-TS Nguyễn Trung Dân

4 giờ trướcBài gốc

Chip bán dẫn - “hệ thần kinh” của thiết bị khoa học công nghệ hiện đại

Chip bán dẫn là “hệ thần kinh” của tất cả các thiết bị điện tử hiện đại, từ điện thoại, máy tính cá nhân, máy giặt, lò vi sóng cho đến máy móc thiết bị y tế phức tạp, các loại vũ khí hiện đại nhất về phòng thủ và tấn công đòi hỏi mức độ chính xác cực kỳ cao như máy bay, tên lửa. Không có chip bán dẫn, tất cả những thứ này chỉ còn là những khối kim loại vô dụng không hơn không kém.

Có thể nói chip là “vũ khí” không có tiếng nổ nhưng tác động thì bao trùm toàn xã hội và có sức mạnh gấp triệu lần vũ khí. Tập đoàn Apple có thể ngừng sản xuất iPhone vài tuần và không ai nhận ra, nhưng nếu công ty sản xuất chip bán dẫn lớn nhất thế giới là TSMC ngừng hoạt động vài tuần, nhiều ngành công nghiệp sẽ ngừng trệ, nền kinh tế thế giới sẽ bị thiệt hại hàng trăm tỉ đô la và hàng triệu người sẽ thất nghiệp.

Chip bán dẫn là một thành phần thiết yếu cho tăng trưởng kinh tế, an ninh quốc gia, và đổi mới công nghệ của các quốc gia - Ảnh: Internet

Chính vì nguyên nhân này mà giờ đây, chip bán dẫn đã trở thành mặt hàng chiến lược giống như “vàng đen” không thể thiếu của nhiều quốc gia cũng như nền kinh tế toàn cầu. Việc nắm giữ được công nghệ và làm chủ quy trình sản xuất chip đóng vai trò quyết định cho sự phát triển của đất nước.

Tốc độ phát triển vũ bão của ngành công nghiệp chip bán dẫn và câu chuyện khoa học đầy cảm hứng

Nếu cho Bill Gate cỗ máy thời gian, ông ấy sẽ trả lời mình muốn dùng nó để quay về năm 1947 để chứng kiến sự ra đời của transistor (bóng bán dẫn) trong phòng thí nghiệm Bell Labs huyền thoại của Mỹ. Theo Bill Gate, thiết bị nhỏ bé được gọi là transistor này chính là phát minh vĩ đại có ảnh hưởng lớn nhất cho cuộc cách mạng tin học và góp phần thay đổi căn bản xã hội như ngày nay. Sau này, nhờ không ngừng cải tiến nhằm đáp ứng các nhu cầu khắt khe của Bộ Quốc phòng Mỹ mà chip bán dẫn đã ra đời.

Từ đó đến nay, chưa đến 80 năm nhưng con người đã được chứng kiến sự phát triển bùng nổ, sự vươn mình thần tốc của ngành công nghiệp chip bán dẫn.

Các con số là minh chứng để chúng ta có thể hình dung transistor và ngành công nghiệp chip bán dẫn phát triển với tốc độ khủng khiếp như thế nào. Vào năm 1959, chính phủ Mỹ mua 1 transistor với giá 150 đô la. Đến năm 1961, giá 1 transistor còn 32 đô la, sang đến năm 1971 là 1,25 đô la và đến năm 2000 chỉ còn vỏn vẹn 0,1 đô la. Vào năm 1955, toàn bộ ngành công nghiệp bán dẫn của Mỹ sản xuất được 3,5 triệu transistor, con số nghe có vẻ lớn nhưng không là gì nếu đem so sánh với 19 tỉ transistor trên con chip A17 trong iPhone 5 Pro ra mắt năm 2023.

Tỷ trọng đóng góp doanh thu của các doanh nghiệp ngành bán dẫn năm 2023. Doanh thu ngành công nghiệp bán dẫn năm 2023 đạt 545 tỉ USD - Ảnh: Internet

Câu chuyện về sự phát triển thần tốc của ngành công nghiệp bán dẫn khiến người đọc nể phục và trân trọng công sức của những bộ óc phi thường đứng phía sau. Đó là William Shockley, John Bardeen, Brattain, Gordon Moore, Robert Noyce, Morris Chan hay Kim Choong-Ki. Họ là những nhà khoa học và kỹ sư đã không ngừng cố gắng vượt qua những giới hạn để chúng ta tiến vào thời đại tự động hóa và mang những phát minh ấy đi khắp thế giới để chúng phát huy hết tiềm năng phục vụ loài người.

Công nghiệp bán dẫn - ngành công nghiệp không tha thứ cho sự thất bại

Suốt chiều dài phát triển hấp dẫn của ngành công nghiệp bán dẫn, người ta được chứng kiến sự trỗi dậy, lụi tàn và sự phụ thuộc vào ngành công nghiệp này tại nhiều quốc gia.

Mỹ được biết đến như cái nôi của ngành công nghiệp chip bán dẫn với phát minh transistor của các nhà khoa học từ Bell Labs. Mỹ dẫn đầu làn sóng phát triển công nghệ viễn thông và công nghệ thông tin. Nhiều công ty tư nhân đã không ngừng tận dụng cơ hội để nghiên cứu, sản xuất và cải tiến con chip của mình, những đại diện có chỗ đứng cho đến ngày nay có thể kể đến Intel, Texas Instrument hay Fairchild Semiconductor,...

Tọa đàm về cuốn sách "Khi con chip lên ngôi" sẽ diễn ra vào ngày 11.1 tại TP.HCM

Nhưng ngành công nghiệp chip bán dẫn là một ngành có đặc tính cạnh tranh vô cùng khắc nghiệt. Chỉ cần một quốc gia hay tập đoàn có định hướng phát triển sai lệch, không nắm bắt kịp xu hướng phát triển công nghệ mới hay không xoay đủ vòng vốn đều sẽ nhanh chóng bị đào thải, không chỉ khỏi thị trường trong nước mà quốc gia đó còn mất vị thế trên trường quốc tế.

Công nghệ chip bán dẫn đã chứng kiến sự tụt hậu của châu Âu khi mãi chìm đắm trong chiến tranh và những chính sách sai lầm dẫn đến sự kiệt quệ về nguồn nhân lực và không còn là mảnh đất hứa hẹn cho lực lượng khoa học tinh hoa.

Nhật Bản những năm 1970-1980 chính là ví dụ hùng hồn cho sự vươn mình đáng gờm trong ngành khoa học công nghệ. Đáng tiếc thay, một Nhật Bản đã từng khiến Mỹ phải dè chừng lại tụt dốc không phanh. Sự cứng nhắc và khó thích nghi với những đổi mới sáng tạo trong lĩnh vực này được cho là nguyên nhân lớn nhất dẫn đến sự tụt dốc không phanh của ngành bán dẫn tại Nhật về sau. Đây cũng là ví dụ để chứng minh rằng ngành công nghiệp bán dẫn vô cùng cạnh tranh và khắc nghiệt.

Trái lại, nhiều nước biết nắm bắt cơ hội đã biến quốc gia của mình thành trung tâm khoa học công nghệ. Chính nhờ nền khoa học công nghệ cao mà các nước như Hàn Quốc, Israel cũng được xếp ngồi “chiếu trên” trên bàn cờ thế giới với các nước lớn như Mỹ, Trung Quốc, Nhật Bản hay Đức, Anh,..

“Khi con chip lên ngôi” và những cơ hội, thách thức cho Việt Nam

Trong bối cảnh nước Mỹ sắp chào đón tân tổng thống với nhiều chính sách thuế quan và kiểm soát xuất khẩu đặc biệt, Trung Quốc cũng đã ban hành lệnh cấm xuất khẩu các kim loại quý liên quan đến chip cho Mỹ, cuộc đua công nghệ đang nóng hơn bao giờ hết.

Việt Nam đang đón những dấu hiệu đáng mừng khi Chính phủ vừa ký kết hợp đồng phát triển công nghệ chip bán dẫn với NVIDIA - công ty chip lớn nhất thế giới. Hiện nay không ít người cho rằng Việt Nam được chọn làm nơi sản xuất chip. Nhưng Việt Nam cũng đang đối mặt với rất nhiều khó khăn và thách thức trong việc nắm bắt cơ hội ngàn năm có một này.

Sách "Khi con chip lên ngôi" do Nhã Nam và NXB Công Thương phát hành 1.2025

Sự kiện ra mắt cuốn sách Khi con chip lên ngôi và buổi tọa đàm về công nghệ sản xuất chip sẽ diễn ra lúc 9 giờ ngày 11.1 tại The Lighthouse, Nam Thi House, 158 Nam Kỳ Khởi Nghĩa, Q.1 TP.HCM.

Trong sự kiện, hai diễn giả PGS-TS Nguyễn Trung Dân và TS Nguyễn Xuân Xanh sẽ dành nhiều thời gian để phân tích về sự phát triển thần kỳ của ngành công nghiệp chip bán dẫn, mang đến góc nhìn đa chiều về hướng phát triển, sự phân cực của chuỗi cung ứng chip bán dẫn trên thế giới trong thời gian tới.

Đặc biệt, các diễn giả sẽ đưa ra đánh giá và góc nhìn của mình về vị thế của Việt Nam trên bản đồ công nghiệp bán dẫn hiện tại, đồng thời chỉ ra những khó khăn mà chính phủ Việt Nam đang gặp phải trên con đường thu hút đầu tư cũng như tính khả thi để biến Việt Nam thành ngôi nhà cho chip bán dẫn.

PGS-TS Nguyễn Trung Dân đã có hơn 30 năm kinh nghiệm nghiên cứu lý thuyết và ứng dụng của chip 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.

Trước đây, ông là PGS nghiên cứu tại Đại học Arizona và từng nghiên cứu chính cũng như chủ trì một số đề tài nghiên cứu của Air Force Research Lab, Naval Research Lab và Office of Naval Research của Bộ Quốc phòng Mỹ.

Tiểu Vũ

Nguồn Một Thế Giới : https://1thegioi.vn/cau-chuyen-ve-con-chip-cua-pgs-ts-nguyen-trung-dan-228132.html