“Giấc mơ” chip Việt và tương lai ngành ô tô

Tầm quan trọng của công nghiệp bán dẫn

Đối với ngành công nghiệp ô tô, trung bình trên một chiếc xe có hàng trăm bộ phận bán dẫn, kéo theo đó là có khoảng 1.400 loại chip trên xe. Sử dụng nhiều công nghệ phức tạp như xe điện hoặc xe hybrid thì lượng chip tốn có thể sở hữu đến con số 3.000.

Các phương tiện hiện đại như ô tô là những bước tiến đột phá của khoa học kỹ thuật với nhiều loại linh kiện điện tử, tất cả đều chứa chất bán dẫn. Trong toàn bộ ngành ô tô, chất bán dẫn được sử dụng trong các hệ thống hỗ trợ người lái như kiểm soát hành trình thích ứng, hệ thống chống va chạm và phanh tự động. Những hệ thống này dựa vào chất bán dẫn để xử lý dữ liệu từ camera, hệ thống lidar và radar.

Ngoài ra, chất bán dẫn là một phần không thể thiếu của hệ thống thông tin giải trí, hệ thống đa phương tiện tích hợp bao gồm điều hướng, phát lại âm thanh/video, chức năng giao tiếp, tích hợp điện thoại thông minh và điều khiển tùy chỉnh xe. Chúng cũng rất cần thiết để tăng cường các tính năng thoải mái và tiện lợi trong xe như điều khiển khí hậu, điều khiển cửa sổ và điều khiển ghế ngồi v.v…

Trong những năm qua, khi cả thế giới phải đối mặt với khủng hoảng thiếu hụt chip bán dẫn thì ngành công nghiệp ô tô cũng bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Ngành công nghiệp ô tô của Việt Nam cũng không nằm ngoài xu thế này.

Bằng chứng là có thời điểm thiếu chip bán dẫn, các hãng xe đã phải chậm giao các phiên bản cao cấp. Thậm chí nhiều hãng đã phải cắt bớt các trang bị hiện đại cho xe, sử dụng lại các công nghệ cũ hơn, xe bán ra cũng khan hiếm, giá thành tăng cao. 

Sức nóng từ sự thiếu hụt chip bán dẫn đang khiến cho ngành công nghiệp ô tô, xe máy Việt Nam gặp nhiều hạn chế. Bởi vậy, việc phát triển được ngành sản xuất chip bán dẫn ngay trong nước là rất cần thiết.

Hiện nay, trong số 3 khâu sản xuất chip bán dẫn hoàn chỉnh bao gồm: thiết kế, chế tạo, đóng gói, doanh nghiệp Việt mới chủ yếu tham gia khâu số 1. Khâu đóng gói và kiểm thử, dù có công ty đặt tại Việt Nam nhưng chủ yếu là doanh nghiệp nước ngoài.

Trong khi đó, vẫn chưa có bất kỳ doanh nghiệp nào tham gia khâu chế tạo bởi khâu này yêu cầu máy móc, thiết bị hiện đại, đội ngũ chuyên gia quốc tế với tổng chi phí có thể lên đến hàng tỷ USD. Mặc dù vậy, doanh nghiệp Việt lại có lợi thế ở mảng nghiên cứu, thiết kế, vốn là khâu chiếm hơn 50% giá trị của một con chip. Bên cạnh đó, Việt Nam có nguồn lao động trẻ dồi dào và chuẩn bị nâng hạng lên thị trường mới nổi.

Việt Nam từng tham vọng tự chủ ngành công nghiệp bán dẫn với sản phẩm chip điện tử do người Việt tự nghiên cứu và sản xuất mang tên ICDREC, ra mắt năm 2008. Tuy nhiên, do tiềm lực kinh tế còn eo hẹp và thiếu chiến lược quy mô dài hạn, sản phẩm chip Việt Nam chưa thành công như mong đợi.

Trong vài năm trở lại đây, Việt Nam cũng đã có một số doanh nghiệp bắt đầu tự chủ được trong ngành bán dẫn, bao gồm Viettel High Tech (Tập đoàn Viettel) và FPT Semiconductor (Tập đoàn FPT). Lãnh đạo các doanh nghiệp đều kỳ vọng, một ngày gần đây, chip bán dẫn sẽ được chế tạo ngay trong nước để giúp các doanh nghiệp giảm chi phí sản xuất.

Chính phủ Việt Nam cũng quyết tâm cao trong việc theo đuổi, phát triển ngành công nghiệp bán dẫn và xây dựng hệ sinh thái cho ngành công nghiệp bản dẫn. Việt Nam sẽ sớm ban hành Chiến lược phát triển ngành công nghiệp bán dẫn và Đề án đào tạo 50.000 kỹ sư trong lĩnh vực này.

Mối liên hệ giữa công nghiệp bán dẫn và xe điện

Bộ xử lý Drive Thor của Nvidia được tích hợp trong bảng điện tử ô tô.

Với ngành xe điện (EV), chip tạo thành một phần quan trọng của hệ thống quản lý EV. Chúng kiểm soát luồng năng lượng điện giữa bộ pin, động cơ điện và các thành phần khác. Ngoài ra, chất bán dẫn trong EV rất cần thiết cho hệ thống quản lý pin (BMS) của xe. Chúng giúp theo dõi mức sạc, tình trạng sức khỏe và nhiệt độ của bộ pin. Chất bán dẫn cũng được sử dụng trong các hệ thống sạc tích hợp, giúp chuyển đổi và điều chỉnh điện áp, tăng cường cả tốc độ và hiệu quả sạc. Những con chip này tạo thành một phần không thể thiếu của hệ thống an toàn của xe hiện đại.

Số lượng chất bán dẫn trong một chiếc xe sẽ thay đổi tùy thuộc vào loại xe, nhà sản xuất hoặc tuổi đời của xe. Tuy nhiên, nhìn chung, có nhiều chất bán dẫn hơn trong EV so với xe ICE truyền thống. Các xe điện mới có thể chứa tới 3.000 chất bán dẫn, so với mức trung bình là 300-1.000 chất bán dẫn trong xe điện. Số lượng chất bán dẫn trong xe điện sẽ thay đổi tùy thuộc vào độ phức tạp của thiết bị điện tử trong xe. Khi công nghệ xe mới phát triển, ngày càng phức tạp, xe sẽ cần ngày càng nhiều chất bán dẫn.

Chất bán dẫn trong xe điện sẽ khác về chất lượng và yêu cầu vận hành so với chất bán dẫn được sử dụng trong thiết bị điện tử tiêu dùng. Xe điện chứa nhiều kích thước chất bán dẫn nhưng chủ yếu là các sản phẩm lớn hơn. Chất bán dẫn trong xe điện được sử dụng trong môi trường nhạy cảm với an toàn. Do đó, chúng có nhu cầu và tiêu chuẩn vận hành cao hơn so với những chất được sử dụng trong thiết bị điện tử tiêu dùng. Chúng phải được bảo hành trong 15 năm với tỷ lệ hỏng hóc tối thiểu. Ngoài ra, chúng cũng phải có khả năng chịu được các điều kiện môi trường khắc nghiệt như nhiệt độ, độ ẩm và độ rung.

Tại Việt Nam, VinFast hiện là hãng xe điện dẫn đầu thị trường và sử dụng công nghệ chip DRIVE Orin của Nvidia, công ty điện toán trí tuệ nhân tạo (AI) hàng đầu thế giới cho xe điện của mình. VinFast cho biết sử dụng nền tảng công nghệ của các dòng chip Nvidia DRIVE Xavier với hệ thống trên chip (system-on-a-chip: SoC) bắt đầu từ năm 2022.

Mới đây, tại Trụ sở Chính phủ, Thủ tướng Phạm Minh Chính đã có cuộc làm việc với ông Jensen Huang, nhà sáng lập, Chủ tịch Tập đoàn Nvidia và chứng kiến lễ ký Thỏa thuận giữa Chính phủ Việt Nam và Tập đoàn Nvidia về hợp tác thành lập Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển về trí tuệ nhân tạo (AI) của Nvidia và Trung tâm Dữ liệu AI tại Việt Nam.

Việc Nvidia xuất hiện tại Việt Nam hứa hẹn sẽ đẩy mạnh ngành công nghiệp bán dẫn trong nước của Việt Nam trong thời gian tới nói chung và ngành công nghiệp ô tô chắc chắn sẽ có những bước đột phá mới khi Nvidia hiện là một trong những cái tên tiên phong trong ngành chip cho xe điện. Cách đây chưa lâu, bộ phận nghiên cứu ô tô của Nvidia đã tiết lộ bộ vi xử lý mới có tên Thor, được thiết kế cho những chiếc ô tô sắp ra mắt vào năm 2025. Công ty cho biết Thor có thể sẽ có sẵn bắt đầu với một chiếc xe điện của nhà sản xuất ô tô Trung Quốc Zeekr.

Nvidia hiện cũng là công ty dẫn đầu về điện toán và hình ảnh hiệu năng cao, họ đã xây dựng nền tảng toàn diện cho xe tự lái dựa trên kinh nghiệm hàng thập kỷ về AI. Điều này đã cho phép công ty cung cấp các hệ thống quy mô lớn để phát triển xe tự hành.

Chip bán dẫn được coi là cốt lõi của kỷ nguyên công nghệ, trong đó có ngành sản xuất ô tô. Việc thu hút được những tập đoàn hàng đầu trong lĩnh vực sản xuất chip bán dẫn đến Việt Nam như Nvidia sẽ là cơ hội để Việt Nam bước vào một kỷ nguyên mới, phát triển và tiếp nhận chuyển giao chuyên môn công nghệ tiên tiến nhất.

Trong quá trình chuyển đổi, kết nối với các doanh nghiệp nước ngoài, chắc chắn sẽ nhiều thách thức nhưng đồng thời cũng sẽ thúc đẩy Việt Nam trở thành một trung tâm sản xuất bán dẫn nổi bật của khu vực trong tương lai.