Sau khi tốt nghiệp tại một trong những trường đại học tốt nhất Trung Quốc với tấm bằng vi điện tử, Adam nhận được công việc làm kỹ sư của một trong những dây chuyền sản xuất chip tiên tiến nhất của Trung Quốc ở Thượng Hải. Mỗi ngày, anh thức dậy lúc 7 giờ sáng hoặc 2 giờ chiều, thay một bộ quần áo toàn thân sáng màu, cất điện thoại vào tủ để đồ và bắt đầu ca làm việc kéo dài gần 10 tiếng.
Trong mắt các nhà hoạch định kinh tế của Trung Quốc, Adam là một trong những thanh niên trẻ lý tưởng. Khi quốc gia này đang tìm cách thoát khỏi sự phụ thuộc vào chip nhập khẩu, họ tin tưởng vào các chuyên gia được đào tạo như anh để nắm vững các kỹ thuật phức tạp cần thiết nhằm xây dựng chuỗi cung ứng bán dẫn cây nhà lá vườn.
Nhưng sau nhiều năm làm việc chăm chỉ, vào mùa đông năm ngoái, anh đã từ chối việc tiếp tục ký hợp đồng và chuyển sang làm cho một công ty thiết kế chip gần đó. Người chủ mới đề nghị tăng lương cho anh, và anh có thể nói lời tạm biệt với dây chuyền lắp ráp và các ca làm đêm để yên vị trên chiếc ghế xoay như một công nhân cổ cồn trắng điển hình.
"Bây giờ, tôi là một nhân viên nhỏ trong văn phòng sau khi thay đổi con đường sự nghiệp của mình, nhưng tôi không hối tiếc về điều đó", Adam cho biết. Và anh đã chia sẻ câu chuyện của mình một cách ẩn danh vì bản thân không được phép nói chuyện với báo chí.
Anh chỉ là đại diện cho tập hợp đông đảo những người khác. Theo các chuyên gia và giám đốc điều hành ngành công nghiệp bán dẫn hiện nay, khi Trung Quốc tăng gấp đôi mục tiêu theo đuổi sản xuất chip nội địa, ngành công nghiệp này đang mất dần đi những chuyên gia giàu kinh nghiệm như Adam.
Nếu bạn đang đọc câu chuyện này trên một sản phẩm của Apple hoặc Huawei, thì con chip cung cấp năng lượng cho thiết bị được thiết kế bởi chính công ty sản xuất nó. Đó là một nhiệm vụ đầy thách thức, chủ yếu được thực hiện bởi các công ty chuyên biệt hoặc nội bộ của một số nhà sản xuất điện tử lớn nhất thế giới.
Nhưng nó khó có thể so với việc vận hành một nhà máy chế tạo chất bán dẫn tiên tiến, thường được gọi là "xưởng đúc" hoặc "fab". Trong nhiều năm, các thành phần trên chip ngày càng nhỏ hơn, cho phép các công ty in nhiều hơn trong một không gian nhỏ hơn, và tạo ra các máy tính hoạt động nhanh hơn.
Kích thước của các thành phần quan trọng trên các mạch tích hợp (IC) tiên tiến đã xuống dưới 10 nanomet - chỉ bằng khoảng 100 lần kích thước của một nguyên tử. Chỉ có một số công ty trên thế giới - Công ty Sản xuất Chất bán dẫn Đài Loan (TSMC), Intel của Mỹ và Samsung của Hàn Quốc - có khả năng sản xuất chip bằng các công nghệ tiên tiến nhất.
Các thế hệ công nghệ chip được đặt tên theo kích thước gần đúng của chúng - 22 nanomet có từ năm 2012, 14 nanomet ra mắt năm 2014 và hiện tại, 5 nanomet, lần đầu tiên được sản xuất thương mại bởi TSMC vào năm 2020.
Trong khi Trung Quốc có hàng trăm công ty thiết kế chip cạnh tranh nhau, bao gồm các đơn vị sản xuất điện thoại Huawei, Oppo và gã khổng lồ internet Tencent, thì nước này chỉ có một số nhà sản xuất chất bán dẫn lớn. Đáng chú ý nhất là Tập đoàn Quốc tế Sản xuất Chất bán dẫn (SMIC) của Thượng Hải và Huahong. Nhưng họ đi sau TSMC và Intel tới vài thế hệ.
Các nhà lãnh đạo Trung Quốc đã lo lắng về việc nước này phụ thuộc vào chất bán dẫn nhập khẩu trong nhiều năm, nhưng vấn đề này đã trở nên được ưu tiên hơn vào năm 2019, khi Mỹ cấm bán công nghệ cho Huawei, một trong những công ty công nghệ hàng đầu của Trung Quốc.
Công ty này đã phải vật lộn để tìm kiếm các thành phần quan trọng sau lệnh cấm, chứng kiến mức doanh thu năm 2021 giảm tới 28,9% so với một năm trước, khi các lệnh trừng phạt của Mỹ liên tục giáng xuống công ty.
Đáp lại, Trung Quốc đã tăng tốc các nỗ lực phát triển năng lực trong nước. Trong 20 năm qua, chính quyền Bắc Kinh đã trợ cấp cho các nhà sản xuất chip của Trung Quốc khoảng 50 tỷ USD, theo số liệu từ Hiệp hội Công nghiệp Chất bán dẫn.
Ngoài ra, từ năm 2020, Trung Quốc đã miễn thuế thu nhập cho các nhà sản xuất chip có công nghệ xử lý dưới 28 nanomet trong 10 năm và cho phép các nhà sản xuất chip nhập khẩu thiết bị và vật liệu miễn thuế cho đến năm 2030. Quỹ đầu tư chất bán dẫn quốc gia của Trung Quốc, được thành lập năm 2014, đã huy động tổng cộng 56 tỷ USD cho đến nay.
Theo nghiên cứu của Hiệp hội Công nghiệp Bán dẫn, quỹ này đã đầu tư 39 tỷ USD, trong đó gần 70% vào lĩnh vực sản xuất vi mạch.
Ở Trung Quốc, công nhân sản xuất chip đã được Bộ Nhân lực và An sinh xã hội nước này liệt kê trong danh sách 100 nghề có nhu cầu nhiều nhất vào năm 2021. Nhưng các công ty đang gặp nhiều khó khăn hơn trong việc giữ chân các kỹ sư được đào tạo của họ.
"Mặc dù việc xây dựng dây chuyền sản xuất trong nước đã trở thành ưu tiên của Trung Quốc, nhưng các nhà sản xuất, đặc biệt là các xưởng đúc, hiện đang phải đối mặt với tình trạng chảy máu chất xám nghiêm trọng", một giám đốc điều hành xưởng đúc giấu tên cho biết.
Khi ngành công nghiệp vi mạch mở rộng nhanh chóng, nhân tài bán dẫn cũng ngày càng thiếu hụt. Khi các tập đoàn đang khao khát những người có nền tảng bán dẫn và nhân tài có kinh nghiệm, thì lại thật dễ dàng để chuyển từ công nhân sản xuất sang một công việc được trả lương cao hơn, ít gian khổ hơn, ví dụ như trong lĩnh vực thiết kế chip.
Một cuộc khảo sát của MooreElite, nhà cung cấp dịch vụ thiết kế vi mạch, cho thấy cứ 100 người làm việc cho các nhà sản xuất chip vào đầu năm 2021, thì có 14 người bỏ việc trong nửa đầu năm nay. Hơn nữa, Trung Quốc sẽ vẫn phải đối mặt với sự thiếu hụt nhân tài với đòi hỏi cần hơn 200.000 chuyên gia bán dẫn vào năm 2023, theo sách trắng về "Nhân tài trong ngành vi mạch tích hợp 2020-2021" do một nhóm hiệp hội ngành công nghiệp phát hành.
Ngay cả nhà sản xuất chip lớn nhất Trung Quốc, SMIC, cũng phải đối mặt với tình trạng luân chuyển nhân viên cao. Năm 2020, SMIC mất 17% nhân viên. Trong số những người nghỉ việc tại SMIC, gần 70% đến từ trụ sở chính tại Thượng Hải và văn phòng ở Bắc Kinh của công ty, theo báo cáo trách nhiệm xã hội của công ty năm 2021. Hầu hết các cơ sở trung tâm của SMIC được đặt tại Thượng Hải và Bắc Kinh, bao gồm cả ba nhà máy cao cấp nhất.
"Trong hai năm qua, một vấn đề ngày càng rõ ràng là các kỹ sư sản xuất chip đang rời bỏ nhà xưởng và đầu quân vào các đơn vị thiết kế vi mạch", Wen Ge, một chuyên gia về chip, cho biết. Ông nói rằng mình đã nhận được hàng trăm tin nhắn tìm kiếm lời khuyên nghề nghiệp từ các sinh viên và các kỹ sư chip giàu kinh nghiệm. Hầu hết họ quan tâm đến việc tìm kiếm một đề nghị tốt hơn trong lĩnh vực thiết kế vi mạch.
Mọi người thường thay đổi công việc để kiếm nhiều tiền hơn. Sự nghiệp của Adam xoay vòng từ công ty fab sang công ty thiết kế vi mạch, với mức tăng lương gần 80%. Là một người mới lập gia đình muốn lập nghiệp ở Thượng Hải, anh nhận thấy lời đề nghị này là không thể cưỡng lại được.
Bất chấp sự hỗ trợ mạnh mẽ từ chính quyền trung ương và địa phương, các xưởng đúc của Trung Quốc đang hoạt động với ngân sách rất hạn chế. Chúng là những cơ sở đòi hỏi đầu tư ban đầu rất lớn và mất nhiều năm để thu hồi chi phí. Một số dự án đã thất bại. Ví dụ nổi tiếng nhất là Hongxin Semiconductor Manufacturing ở Vũ Hán, công ty này vẫn đang nợ các nhà thầu và nhà đầu tư hàng tỷ nhân dân tệ.
Một nhà quản lý quỹ bán dẫn nói rằng ngoài chính phủ và các doanh nghiệp nhà nước, hầu như không ai có khả năng và sẵn sàng đầu tư vào các xưởng đúc. Phụ thuộc chủ yếu vào nguồn tài trợ của nhà nước, nên các fab hoạt động rất tiết kiệm. Điều này có nghĩa là vừa chi cho thiết bị và vật liệu để vận hành và mở rộng dây chuyền sản xuất, đồng thời vừa chi vào nguồn nhân lực.
Khoảng cách lương giữa các kỹ sư tại fab và các công ty chip khác liên tục mở rộng. Một cuộc khảo sát về các công ty bán dẫn hàng đầu của nền tảng tuyển dụng 51job.com vào năm 2021 cho thấy tăng trưởng thu nhập của nhân viên sản xuất chỉ bằng gần một nửa so với các lĩnh vực bán dẫn khác, ở mức 10% đến 15% mỗi năm.
"Nhiều đồng nghiệp của tôi cũng không thể từ chối mức tăng lương hấp dẫn như vậy", Adam nói. "Chúng tôi đành gác lại đam mê và sứ mệnh vượt qua các lệnh trừng phạt của Mỹ. Chúng tôi đều chỉ là những người bình thường".
Môi trường làm việc khác nhau của các fab và các công ty thiết kế cũng giúp đơn giản hóa việc ra quyết định của các nhân tài. Các xưởng đúc thường làm việc suốt ngày đêm theo ba ca, xung quanh là máy móc ồn ào và không khí ngột ngạt. Nhưng công việc mới của Adam chỉ yêu cầu anh phải làm việc đều đặn từ 10 giờ sáng đến 6 giờ tối, trong một văn phòng sáng sủa và thoải mái.
Sự thiếu hụt nhân tài là một trở ngại lớn trên con đường tự chủ chuỗi cung ứng chip của Trung Quốc.
Trong một cuộc họp tại Thượng Hải vào tháng 11 năm ngoái, Richard Chang Rugin, người sáng lập và là cựu giám đốc điều hành của SMIC, nói rằng "hỗ trợ về vốn và chính sách không còn là vấn đề nữa" mà vấn đề là sự thiếu hụt nhân tài của ngành. Ông nói, nhân sự là vấn đề quan trọng nhất và khó nhất đối với Trung Quốc để tăng cường khả năng tự cung cấp chất bán dẫn.
Tài năng "đơn giản không phải là một chủ đề… cho đến khi Trung Quốc lên tiếng nhiều hơn để thúc đẩy khả năng tự cung tự cấp của ngành công nghiệp chip từ giữa những năm 2010", Szeho Ng, người đứng đầu bộ phận Nghiên cứu chất bán dẫn tại công ty tài chính China Renaissance, cho biết.
Ông nói thêm rằng Trung Quốc đã không đạt được mục tiêu tự cung cấp chip 40% vào năm 2020. Công ty nghiên cứu IC Insights dự đoán rằng chip sản xuất tại Trung Quốc sẽ chỉ chiếm 19% thị trường bán dẫn vào năm 2025, khác xa so với mục tiêu 70% của chính quyền Bắc Kinh.
Sandy, một kỹ sư làm việc trên dây chuyền sản xuất chip tiên tiến của Trung Quốc, cho biết việc chi ngân sách chủ yếu cho máy móc là điều thiếu sót. Cô cho biết, với việc nhập khẩu máy móc tiên tiến bị hạn chế, họ đang nghiên cứu các kỹ thuật sử dụng máy móc được thiết kế cho quy trình 28 nanomet để tạo ra những con chip tiên tiến hơn.
Cô nói, việc phát triển những kỹ thuật như thế này sẽ cần đến những kỹ sư có tâm huyết và tài năng. Nữ chuyên gia này dùng biệt danh vì cô không được phép nói chuyện với báo chí.
Sự thiếu hụt nhân tài sản xuất có khả năng sẽ không sớm giảm bớt. Chuyên gia về chip Wen Ge nói rằng sinh viên đại học đang tránh làm việc tại xưởng đúc khi tìm kiếm thực tập và việc làm sau khi tốt nghiệp. Ngoài ra, chi phí cao của các địa điểm và thiết bị thí nghiệm khiến nhiều trường đại học không thể cung cấp dây chuyền sản xuất làm đồ dùng dạy học.
Wen, người thường xuyên nhận được các câu hỏi về nghề nghiệp từ sinh viên, nói rằng sinh viên kỹ thuật hoặc tránh xa các vị trí chuyên gia chuyên sản xuất, hoặc thường muốn chuyển sang thiết kế vi mạch hoặc mã hóa cho các công ty internet bằng cách tự học và tham gia các khóa đào tạo trước khi tốt nghiệp.
Theo các giám đốc điều hành xưởng đúc, việc tăng lợi ích cho các cá nhân trong ngành sản xuất chip có thể làm giảm bớt vấn đề, "chẳng hạn như cung cấp hộ khẩu và giảm hoặc miễn thuế cho nhân viên". Hộ khẩu là một hệ thống đăng ký hộ gia đình cho phép tiếp cận các dịch vụ xã hội trong khu vực và các lợi ích khác.
Neil Shah, một nhà phân tích công nghệ tại công ty nghiên cứu Counterpoint, gợi ý rằng các quốc gia có tham vọng sản xuất chất bán dẫn phải xây dựng một chiến lược toàn diện để nâng cao năng lực đội ngũ nhân tài hiện có. Nó bao gồm các động thái như đầu tư vào các chương trình giáo dục đại học và hình thành các chương trình hợp tác, đối tác và trao đổi với các công ty hàng đầu trong ngành và các trường đại học toàn cầu.
"Nó sẽ là một cuộc chạy marathon chứ không phải chạy đua nước rút", ông nói.
Nhiều kỹ sư trong các xưởng đúc đang đặt hy vọng vào các công ty hàng đầu để gây dựng lại lĩnh vực này. Huawei hiện đang làm việc với nhà sản xuất vi mạch Huarong để xây dựng ít nhất một nhà máy chip chuyên dụng không sử dụng công nghệ Mỹ ở Thượng Hải. Nữ chuyên gia Sandy hy vọng sự hậu thuẫn của các công ty lớn sẽ cho phép họ đưa ra mức lương cạnh tranh.
"Khi nghe tin Huawei sẽ bắt tay vào sản xuất chip, tôi đã rất phấn khích. Nhân viên của Huawei phải chịu thiệt hại, nhưng họ nhận được một khoản tiền đáng kể", Sandy nói. "Nếu công ty cung cấp mức lương và các ưu đãi như vậy, những bộ não thông minh nhất sẽ nhanh chóng tập hợp lại."