Chuyên gia Stanford bàn về hợp tác đa ngành trong công nghệ bán dẫn

Ông đồng thời đề cập đến tầm quan trọng của việc đào tạo những kỹ sư lành nghề, sở hữu những kĩ năng đa lĩnh vực trong quá trình phát triển công nghiệp bán dẫn. Đồng thời, ông cũng đề cao sự hợp tác và chia sẻ kiến thức giữa các tổ chức và giữa các quốc gia, coi đây là chìa khóa để mở ra phát hiện mới trong lĩnh vực khoa học công nghệ.

PHÓNG VIÊN: - Bài thuyết trình của ông tại tọa đàm về chủ đề công nghệ bán dẫn do Quỹ VinFuture tổ chức vào ngày 18/12/2023 có tiêu đề là "Tái cấu trúc các thuật toán máy tính cho một tương lai bền vững trong vật liệu bán dẫn mô phỏng". Xin ông “bật mí” trước một số thông tin từ phần trình bày này?

TS. SADASIVAN SHANKAR: - Điện toán bắt đầu thu hút sự chú ý rộng rãi vào khoảng năm 1965 với Định luật Moore. Bây giờ, chúng ta đang tiến gần tới mốc phát triển sáu thập kỷ của điện toán.

Trong suốt 60 năm qua, đã có những tiến bộ rõ ràng thể hiện qua sự gia tăng gấp đôi mật độ bán dẫn cứ mỗi hai năm, tương đương khoảng 30 lần trong vòng 60 năm. Chúng ta gần như đã đạt tới giới hạn phát triển trong công nghệ, và chúng ta không thể tiếp tục thu nhỏ các thiết bị một cách vô tận khi thiết kế các thế hệ máy tính tiếp theo.

Bài thuyết trình của tôi tại Tọa đàm sẽ đưa ra quan điểm về việc cần thiết để đánh đánh giá lại sự phát triển của những mô hình máy tính trong suốt sáu thập kỷ.

Cũng trong bài thuyết trình này, chúng ta sẽ khám phá xem điện toán trong tương lai sẽ khác biệt đáng kể như thế nào so với những gì chúng ta đã quen thuộc trong 60 năm qua.

- TS có dự đoán gì về sự phát triển của công nghệ bán dẫn trong tương lai khi được tích hợp công nghệ mô phỏng, điện toán và kiến trúc thuật toán? Ông nghĩ rằng việc tích hợp này sẽ ảnh hưởng như thế nào lên việc thúc đẩy các sáng chế công nghệ?

TS. Sadasivan Shankar: - Nhiều công ty bán dẫn vẫn đang đi theo con đường mà chúng tôi đã thực hiện tại Intel. Ví dụ, có một nhóm tại Applied Materials đang tham gia vào thiết kế vật liệu, lấy cảm hứng từ công trình của những thành viên cũ trong nhóm nghiên cứu của tôi.

Thiết kế vật liệu tại Intel đã đóng vai trò quan trọng trong chương trình Sáng kiến Bộ Gen Vật Liệu của Nhà Trắng (một sáng kiến đa ngành được thiết kế nhằm tạo ra một kỷ nguyên mới về chính sách, nguồn lực và cơ sở hạ tầng hỗ trợ các tổ chức của Hoa Kỳ trong nỗ lực khám phá, sản xuất và triển khai các vật liệu tiên tiến nhanh gấp đôi, với chi phí thấp hơn) vào năm 2011 hoặc 2012.

Nếu quay trở lại khoảng thời gian đầu những năm 2010, cách đây khoảng một thập kỉ về trước, khi nhận được câu hỏi tương tự, tôi sẽ ví cách tiếp cận của chúng tôi có phần phụ thuộc vào các kĩ thuật đòi hỏi nhiều nguồn lực. Khi chúng tôi thiết kế một vật liệu, thực hiện các thử nghiệm, nghiệm thu kết quả, nếu không thành công, chúng tôi sẽ lặp lại cả quy trình.

Tuy nhiên, ngày nay chúng ta đã có sẵn trí tuệ nhân tạo và phương pháp học máy. Học máy sẽ giúp đơn giản hóa các quy trình và khiến chúng trở nên dễ tiếp cận hơn. Những người sử dụng các tiến bộ vượt bậc đó có thể giải quyết các vấn đề nhanh chóng mà không cần phải hiểu các nguyên tắc khoa học một cách chi tiết.

Trong tương lai, tôi mong đợi xuất hiện của nhiều hơn nữa những thiết kế vật liệu mới, và thời gian để đưa sản phẩm ra thị trường sẽ được rút ngắn, cũng như sẽ có nhiều tiến bộ đáng kể dựa vào những định hướng kể trên.

- TS nhìn nhận thế nào về vai trò của ngành bán dẫn đối với các nước đang phát triển?

TS. Sadasivan Shankar: - Trước tiên, hãy cùng xem xét những yếu tố cần thiết để phát triển công nghệ bán dẫn. Để thiết lập cơ sở sản xuất một nhà máy, một nhà máy chế tạo bán dẫn điển hình có chi phí khoảng 10 tỷ đô la Mỹ.

Những nhà máy này cần sản xuất công nghệ mới mỗi hai năm, đòi hỏi họ phải nâng cấp trang thiết bị với cùng tần suất, thêm vào đó là số lượng lớn các nhân viên kỹ thuật lành nghề. Mặc dù không phải tất cả họ cần có bằng cấp cao nhưng việc sở hữu kĩ năng đa dạng là cần thiết để việc sản xuất thành công.

Ngoài ra, do bản chất sản xuất sẽ yêu cầu cần có nước và dung môi, điện năng và nguồn cung nước ổn định, không bị gián đoạn là điều rất quan trọng. Quan trọng là tất cả những hoạt động này phải được tiến hành một cách thân thiện với môi trường và để lại một “dấu ấn xanh” cho tương lai. Đây chính là những thách thức trong ngành công nghiệp này.

Hiện nay, hầu hết việc sản xuất bán dẫn diễn ra tại Đài Loan (Trung Quốc), tiếp theo là Hoa Kỳ - những nhà sản xuất quan trọng trong lĩnh vực bán dẫn. Nhưng nhiều người đồng tình rằng việc sản xuất không nên dừng lại ở các quốc gia nêu trên, mà cần được phân bổ sang các quốc gia khác có thể đáp ứng các tiêu chí mà tôi đã đề cập phía trên.

Việt Nam là một quốc gia có tiềm năng đáng kể. Một số công nghệ đóng gói chip tiên tiến của Intel đã được thực hiện tại Việt Nam trước đây. Quốc gia của các bạn có một lực lượng lao động trình độ cao và nhiều khát vọng.

Việt Nam, với nguồn cung cấp năng lượng, lực lượng lao động dồi dào và tiềm năng thu hút đầu tư, sẽ là một ứng cử viên triển vọng cho ngành công nghiệp bán dẫn.

Ấn Độ cũng là một quốc gia có tiềm năng bởi nơi này sở hữu một lực lượng lao động có trình độ tốt. Các nước châu Âu, mặc dù có khả năng, nhưng thường phải đối diện với các hạn chế về nguồn cung cấp năng lượng ổn định.

- Xin ông chia sẻ về tầm quan trọng của sự hợp tác và chia sẻ kiến thức trong việc thúc đẩy công nghệ bán dẫn? Làm thế nào để mang lại lợi ích cho cả các nước phát triển và các nước đang phát triển trong việc sáng tạo và đổi mới công nghệ?

TS. Sadasivan Shankar: - Để có một nền kinh tế toàn cầu mạnh mẽ, quan trọng là tất cả các quốc gia phải có hướng phát triển kinh tế tích cực. Sự chênh lệch giữa một quốc gia vượt trội trong khi những quốc gia khác phải đối mặt với thách thức kinh tế có thể làm gián đoạn chuỗi cung ứng toàn cầu. Do đó, để có một quá trình hoạt động suôn sẻ, sự hợp tác giữa các quốc gia là điều cần thiết.

Việt Nam có thể đóng góp vào việc tạo điều kiện cho sự hợp tác này bằng cách thiết lập các chương trình và các phương án tài trợ để thúc đẩy giáo dục. Giáo dục đóng vai trò quan trọng bởi vì một lực lượng lao động được đào tạo tốt được coi là “xương sống” của một quốc gia.

Những cá nhân tài năng, khi được trang bị các kiến thức và kỹ năng phù hợp, có thể đối mặt và giải quyết những thách thức phức tạp. Đặc biệt, thế hệ trẻ thường có lý tưởng và tư tưởng lạc quan, khiến họ trở thành một nguồn tài nguyên quý báu của quốc gia.

- Xin cảm ơn ông.