F
BỘ CƠNG THƯƠNG
Cơng ty Điện tử Cơng nghiệp
444 Bạch Đằng, Hồn Kiếm, Hà Nội
Báo cáo tống kết khoa học và kỹ thuật Đà tai
(Nhiêm vu hợp tác quốc tế về khoa học và cơng nghệ theo nghị định thu):
NGHIÊN CỨU, HỖ TRỢ THIẾT KÉ XÂY DỰNG TRUNG TAM THIẾT KẾ MẠCH TÍCH HỢP
VA HO TRO CHUYEN GIAO CƠNG NGHỆ
Chit nhiém dé tai:
Ts Tran Van Dau
Hà Nội, 04-2008
Trang 2ĐANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN
Chủ nhiệm đề tài: — -
TS kỹ thuật điện tử Trần Văn
Dậu
Giám đốc Trung tâm Điện tử ứng
dụng — Viện Máy và Dụng cụ Cơng nghiệp
2 ¡ TS.Lê Mạnh Cơng ty Điện tử cơng nghiệp 3 |KS Nguyễn Ngọc Minh Hằng Cơng ty Điện tử Cơng nghiệp 4 | KS Phùng Đức Tiến Cơng ty Điện tử Cơng nghiệp
5 | KS Phạm Quang Ý Cơng ty Điện tử Cơng nghiệp
6 | KS Trần Việt Hùng Cơng ty Điện tử Cơng nghiệp
7 | KS Nguyễn Thị MaiHương | Cơng ty Điện tử Cơng nghiệp
§ | Thạc sỹ Vũ Huy Hải Cơng ty Điện tử Cơng nghiệp 9 | KS Nguyén Thanh Ting Cơng ty Điện tử Cơng nghiệp
10 | PGS TSKH Nguyễn Hồng Vũ | Hội Vơ tuyến Điện tử Việt nam
11 TS Nguyễn Thanh Tùng Hội Vơ tuyến Điện tử Việt nam
Trang 3BAI TOM TAT
Trên cơ sở nghiên cứu tổng quan về cơng nghệ thiết kế và sản xuất CHỊP, cũng như quá trình hình thành, cơ cấu tổ chức, định hướng sản phẩm, cơng
nghệ, thị trường của các Trung tâm thiết kế CHIP trong khu vực và trên thế
giới báo cáo đưa ra để án xây dựng Trung tâm thiết kế CHIP
Đề án này được viết như một dự án tiền khả thi “Xây dựng Trung tâm thiết kế
CHIP” tại Việt Nam và dự kiến tại Hà Nội Trong để án đã xem xét một cách tồn diện những vấn đề cốt lõi của việc xây dựng một trung tâm thiết kế CHIP như: cơ cấu tổ chức của TTTK, lựa chọn cơng nghệ, lộ trình xây dựng và chuyến giao cơng nghệ, đào tạo nguồn nhân lực trong đĩ nêu lên yêu cầu chung và chuyên ngành đối với từng chức danh, vị trí của các kỹ sư thuộc Trung tâm
cũng như chức trách, nhiệm vụ của họ Dé an này được xây dựng trên cơ sở
vận dụng vào những điều kiện cụ thể với ý tưởng và định hướng là Cơng ty
Điện tử cơng nghiệp (CDC) sẽ là cơ quan thực hiện và Viện Máy và Dụng cụ Cơng nghiệp (IMI) là cơ quan chủ quản
Đây thực chất là một Dự án đầu tư chiều sâu về khoa học và cơng nghệ Cĩ thể
coi Trung tâm thiết CHIP là một phịng thí nghiệm trọng điểm, một trung tâm đào tạo nguồn cán bộ thiết kế vi mạch cĩ trình độ cao đầu tiên ở nước ta, ngang tâm với các nước trong khu vực, cĩ mối quan hệ học thuật và cơng nghệ với các cơ sở đào tạo chuyên sâu cĩ trình độ cao về ngành thiết kế CHIP trên thế
giới Hàng năm, ngồi việc thực hiện hàng chục đề án thiết kế CHIP Trung tâm
cịn gĩp phần đào tạo vài chục đến hàng trăm kỹ sư thiết kế CHIP cho các Bộ, Ngành trong cả nước; gĩp phần quan trọng trong việc tạo bước ngoặt cho sự
Trang 4098.0071077 < 5 I SU CAN THIET PHAI DAU TU TRUNG TAM THIET KE CHIP VA CAC CO SO LUA CHONcssssssssssssssesscssssssssnsesnessosscnsssnesensscssesesrssaress 7 1.1 Khuynh hướng thiết kế, san xuất Chip trên thế giới - - 7
1.2 Sự phát triển cơng nghiệp bán dẫn và Chip tại một số nước trong khu vực
sessssssvecauscssscssscssessssessssecsseessuscessecassessssrsssssnsesuesessessesssecesesasessnesssessnessse 15 1.3 Sự gia tăng vai trị của các Trung tâm Thiết kế Chip — la xu hướng cốt lõi của sự phát triển cơng nghiệp bán dẫn thế giới - 22
1.4 Đánh giá vai trị cơng nghệ sản xuất Chip trong sự phát triển cơ điện tử (Mechatronics) ở Việt Nạn - -Ú- Su TH HT, 36
1.5 Sự cần thiết xây dựng Trung tâm Thiết kế Chip tại Việt nam 38 1.6 Lựa chọn phương án xây dựng Trung tâm Thiết ké Chip và đối tác dé đầu ĐH 2221222 x22 L2 22T 22.1 2121122 C 1 1 11 11 11 1112 T1 45 II NHỮNG NỘI DUNG ĐÃ THỰC HIỆN ©c-sscccsee 51
2.1 Báo cáo số 1: “ Nghiên cứu tổng quan về cơng nghệ thiết kế va sản xuất
Chip trên thế giới và trong khu Vực” ccccsccrsrkxerreerrrrerrre 51
2.2 Báo cáo số 2 “Quá trình hình thành, cơ cấu tổ chức, định hướng sản phẩm,
cơng nghệ, thị trường của các Trung tâm Thiết kế Chip trong khu vực”
2.3 Báo cáo số 3: “Để án xây dựng định hướng phát triển Trung tâm Thiết kế
Chip cho từng giai đoạn và lộ trình thực hiện” se
2.4 Báo cáo số 4: “Để án xây dựng Trung tâm Thiết kế Chip”
2.5 Cơ sở đữ liệu ban đầu về Thiết kế Chip theo 16 trinh cơng nghệ quốc tế cho 181.8009007 Ắ 44 ,ƠỎ
2.6 Đào tạo các chuyên gia phục vụ cho chuyển giao cơng nghệ “+
Trang 5LOI MO DAU
Với việc nắm bắt các định hướng phát triển chiến lược về phát triển ngành Cơ
điện tử, Điện tử, mối quan hệ ràng buộc hữu cơ giữa chúng với các ngành kinh
tế mũi nhọn khác, với sự phát triên của nền kinh tế và xã hội thơng tin cũng như đáp ứng các nhu cầu đặc biệt của nền quốc phịng, an ninh quốc gia, Viện
Máy và Dụng cụ Cơng nghiệp đã được Bộ Khoa học và Cơng nghệ phê duyệt nhiệm vụ Hợp tác quốc tế về khoa học kỹ thuật và cơng nghệ theo Nghị định thư của kỳ họp Uỷ ban hợp tác khoa học kỹ thuật và cơng nghệ liên Chính phủ Việt Nam -Belarus vào tháng 6 năm 2006 với mục tiêu chính như sau:
Xây đựng luận cứ khoa học cho việc xây dựng trung tâm thiết kế CHIP tại Việt Nam
Xây dựng mơ hình trung tâm thiết kế CHIP: lựa chọn cấu trúc của Trung tâm, lựa chọn cơng nghệ, qui mơ của Trung tâm, lựa chọn sản phẩm,
đối tác,
Xây dựng định hướng phát triển Trung tâm thiết kế CHIP cho từng giai đoạn và lộ trình thực hiện
Nghiên cứu, xây dựng CSDL (thư viện ban đầu) tri thức thiết kế CHIP
(tình hình xu hướng thị trường, các cơng nghệ thiết kế, các dữ liệu cơ sở
của các Hãng - Thiết kế CHIP, các chương trình dao tao, theo lộ trình
cơng nghệ quốc té cho bán dan (ITRS))
Trong khi thực hiện để tài nhiệm vụ Nghị định thư nhĩm cán bộ thực hiện đề tài đã:
Trên cơ sở những trao đỗi với các chuyên gia của BMS làm định hướng, thu thập tìm hiểu các tư liệu, tài liệu liên quan đến việc lựa chọn mơ
hình Trung tâm Thiết ké CHIP, lộ trình thực hiện nhằm đưa ra mơ hình Trung tâm thiết kế CHIP phù hợp với các điều kiện thực tế tại Việt nam
Mời các chuyên gia BMS sang báo cáo các vấn đề liên quan đến Trung
tâm Thiết kế CHIP (cơng nghệ phần mềm, thiết bị, yêu cầu trình độ của
Trang 6Tham quan, nghiên cứu, khảo sát mơ hinh BMS
Trang 7I SỰ CAN THIET PHAI DAU TU TRUNG TAM THIET KE CHIP VA CÁC CƠ SỞ LỰA CHỌN
1.1 Khuynh hướng thiết kế, sản xuất Chip trên thế giới
Năm 1947 (được coi là năm gốc - năm Khởi đầu của ngành bán dẫn) khi
Shockley, Bratfain và Bardeen thuộc phịng thí nghiệm Bell của Mỹ đã phát minh ra Transistor Boi phat minh quan trong nay ba nhà khoa học đã đạt giải Nobel Vat ly nam 1956
Năm 1952, đơn tỉnh thể silic được sản xuất nhà khoa học người Anh
Geofữey W.Ấ Dummer cơng bố khái niệm về mạch tích hop (IC) ngày 7 tháng 5 năm 1952 tại Washington D.C, nhưng vào năm 1956 Dummer đã khơng thành cơng khi thử nghiệm xây dựng mạch tích hợp
Năm 1958, mạch tổ hợp được phát minh Tháng 7 năm 1958 Jack Kilby vào lam tai Texas Instruments, ngay 24 thang 7, Kibly cé mdt ghi cha quan trong là “các linh kiện như điện trở, tụ điện va transistor néu duoc làm từ cùng một vật liệu thì hồn tồn cĩ thể tạo ra các mạch điện trên cùng một phiến dé goila “CHIP” Vào ngày 12 tháng 12 năm 1958 Kibly đã xây dựng một IC dao động đơn giản gồm 5 linh kiện được tích hợp và đăng ký phát minh mang tên “Miniaturied electronic- circuit” vào năm 1959, với đĩng gĩp quan trọng này Kibly đã nhận giải Nobel Vật lý cùng hai nhà khoa học khác
Năm 1959, cơng nghệ Planar ra đời, cho phép tích hợp các linh kiện trên một
phiến bán dẫn với tỷ lệ tích hợp cao Phát minh của Kibly cĩ hạn chế là các
thành phần mạch riêng lẻ được nối với nhau bằng đây vàng do vậy rất khĩ linh
hoạt về tỷ lệ tích hợp khi IC cĩ độ phức tạp cao Năm 1958 nhà vật lý người Thụy Sỹ, Jean Hoerni đã phát triển cầu trúc chuyển tiếp PN trên đế silicon, tromg đĩ, một lớp mỏng oxit silic được dùng để cách ly và được ăn mịn tạo
điểm tiếp xúc cĩ thể nối ra ngồi Nhà vật lý người Czech, Kurt Lehovec đã
Trang 8đã cĩ ý tưởng chế tạo mạch tích hợp bằng cách kết hợp các cơng nghệ của Hoemi và Lehovec, làm bay hơi một lớp kim loại mỏng lên trên các lớp oxi
silic, lớp kim loại này sẽ nối các điểm mạch và được ăn mịn theo các đường
mạch định trước
IC (Intergrated Circuit) hay mạch tích hợp là một thiết bị điện tử cĩ kích thước hình học nhỏ, được làm từ vật liệu bán dẫn, nĩ bao gồm một số lượng lớn các transistor và các linh kiện khác được chế tạo trên cùng một để silic Các quá trình cơng nghệ chế tạo các ống bán dẫn và các vi mạch tơ hợp (CHIP) rất da dạng Cĩ thể rút ra những cơng đoạn cơng nghệ chung và trình tự giồng nhau của chúng Ngày nay người ta phân loại các mạch tích hợp dựa theo tiêu chí về tỷ lệ mật độ tích hợp như sau:
- SST: (Small-Scale Integration — Độ tích hợp cỡ nhỏ): gồm khoảng 100 linh kiện điện tử trên một chip
- MSI (Medium-Scale Integration — Độ tích hợp cỡ trung bình): gồm từ 100 đến 3.000 linh kiện trên chịp
- LSI (Large-Scale Integration — Độ tích hợp cỡ lớn): cĩ từ 3.000 tới 100.000 linh kiện trên một chip (1970)
- VLSI (Very Large-Scale Integration — D6 tich hợp cỡ rất lớn): cĩ từ 100.000 tới một triệu linh kiện trên một chip (1980)
Trang 9Kỹ sự thiết kế lC ữ tiệu Dữ tiêu Kỹ eư_ Í Phần mềm Phần mềm thiết kế thiết Kế | kiếm tra, CSc may chi HP, SUN Kỹ sự gia phần cứng thử Các mây trạm PC ø Dữ liệu Dữ liệu Kỹ sư gia cơng Dữậu Kỹ sư giám sit
Hình 1 Sơ đồ quy trình thiết kế sản xuất CHIP
Theo quy trình trên việc tổ chức thiết kế và sản xuất CHIP được thể hiện trên hình 2 theo đĩ:
- Tồn bộ các cơng đoạn chế tạo IC ở cột (a) do nhà máy sản xuất IC (IDM- Integrated Devices Manufacturers, nhà máy bán dẫn truyền thống chuyên nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và cung cấp 1C) thực hiện
- Các cơng đoạn ở cột (b) do Trung tâm thiết kế CHIP (Hãng-Thiết kế chuyên
nghiên cứu, thiết kế và marketing TC) thực hiện
- Các cơng đoạn ở cột (c) do Nhà máy dịch vụ sản xuất (Foundry) chuyên thực hiện những cơng nghệ chế tạo IC theo thiết kế đặt hàng trên phần đây chuyển
Trang 10NHA MAY SAN XUAT
Trang 11Trung tâm thiết kế CHIP thực hiện các cơng đoạn:
1- Phân tích các IC tương đương;
2- Thiết kế;
5- Đo kiểm tra phiến;
7- Đo kiểm tra sản phâm (IC); 8- Thử nghiệm IC sản phẩm; Cịn các cơng đoạn được nhà máy địch vụ sản xuất thực hiện là: 3- Chế tạo mặt nạ; 4- Chế tạo phiến; 6- Đĩng gĩi IC sản phẩm;
Hiện nay, các cơng ty thiết kế CHIP phát triển cơng nghệ thiết kế trên cơ sở tích hợp các cơng nghệ tự động hố thiết kế CHIP, cơng nghệ đo lường thử
nghiệm và các cơng nghệ phân tích của một số hãng khác nhau Như vậy, việc lựa chọn giải pháp cơng nghệ thiết kế CHIP bao gồm:
- Lựa chọn các cơng nghệ thiết kế CHIP
- Lua chọn các cơng nghệ đo lường thử nghiệm - Lua chọn các cơng nghệ phân tích
- Bí quyết (know-how) tích hợp các cơng nghệ trên thành quy trình thiết kế - Các know- how được tích lũy trong qúa trình hoạt động
Tinh than chung là bám theo văn kiện ITRS-2003, cập nhật năm 2004 va theo dõi Hội nghị quốc tế ITRS-2005 sẽ ra văn kiện mới ITRS Edition 2005, sau hai phiên bản ITRS-2001 (đầu tiên) và phiên bản ITRS-2003
Bắt đầu với cơng nghệ của Mentor Graphics, là một cơng ty lớn, cĩ từ lâu và
bây giờ vẫn cịn mạnh.Trong quá trình khởi động từ Mentor Graphics rồi phát triển, xây đựng đội ngũ cán bộ nghiên cứu, thiết kế, và sản xuất, kinh doanh, sẽ tìm thêm các phương án so sánh đê từng bước tối ưu hố sự lựa chọn
Trên cơ sở nghiên cứu và phân tích các phương án khả thị, giải pháp cơng nghệ
lựa chọn cĩ thể là :
Trang 12- Cơng nghệ thiết kế CHIP: sử đụng cơng nghệ của các hãng Mentor Graphics (Mỹ), Cadence (Mỹ) các cơng nghệ này được triển khai trên một hệ thống CAD - cơng nghệ của Hewlett Packard (Mỹ)
- Các cơng nghệ đo lường thử nghiệm CHIP: sử dụng cơng nghệ đo lường thử nghiệm của Agilent Technologies, Nationnal Instrument (Mỹ)
- Các cơng nghệ phân tích CHIP: sử dụng cơng nghệ của Agilent Technologies
(Mỹ)
Để tiếp cận các cơng nghệ được lựa chọn chúng ta thơng qua đối tác được lựa chọn nhận chuyên giao những cơng nghệ của các hãng nước ngồi nĩi trên mà họ đã tiếp thu và sử dụng, cùng với những kinh nghiệm mà họ đã tích lũy được Khi đạt tới một trình độ phát triển và tăng trưởng ban đầu, chúng ta quan tâm
nhiều cơng nghệ khác nhau theo chủng loại sản phẩm cùng tổ chức thiết kế, ví
du nhy Internet-based ASIC, FRGA, MATHLAB-FPGA, v.v va tiép xúc với
các đối tác khác theo hướng đa cực trong các giai đoạn phát triển tiếp theo để cĩ sự lựa chọn tối ưu
Đặc trưng quan trọng nhất của cơng nghệ thiết kế là sự tích hợp các cơng nghệ
thiết kế CHIP của một số hãng khác nhau tạo thành một hệ thống thiết kế được
tự động hố hoản tồn Bao gồm cơng nghệ thiết kế CHIP tiên tiến nhất của
hang Mentor Graphics, Xilink, Cadence trién khai trén mạng CAD, theo cơng
nghệ mới nhất cia Hewlett Packard Hệ thống đảm bảo thực hiện được các
phương pháp khác nhau cho thiết kế các mạch tích hợp (hình 3.):
- Các CHIP tương tự - số bán tuỳ biến dựa trên các CHIP mảng cơ bản - Các CHIP số bán tuỳ biến đựa trên các CHIP mảng cơ bản
- Các ASIC tuỳ biến kiểu số trên cơ sở các thư viện tế bào tiêu chuẩn
Trang 13Nền tảng của cơng nghệ thiết kế CHIP là một mạng máy tính trợ giúp thiết kế
CHIP (hệ thống CAD) với các khu vực thiết kế bao gồm: - Thiết kế mạch PLIC
- Thiết kế logic các mạch số - Thiết kế các mạch tương tự - Thiết kế các mạch tương tự - số
- Thiết kế tương tác sơ đồ ASIC
- Kiểm tra sơ đồ bố trí ASIC
Hình 3 Mơ hình các cơng cụ phần mềm
Trang 151.2 Sw phat trién cơng nghiệp bán dẫn và Chip tại một số nước trong khu vực
Tính đến tháng 1/2005 tại Trung Quốc cĩ 271 cơng ty thiét ké CHIP, ở Đài
Loan cĩ 140 cơng ty và ở Hàn Quốc cĩ 88 cơng ty Nhưng chỉ đến tháng
3/2007 tại Trung Quốc đã cĩ tới 443 cơng ty thiết kế CHIP, ở Đài Loan cĩ 195
cơng ty và ở Hàn Quốc cĩ 112 cơng ty Điều đĩ cho thấy sự phát triển mạnh mẽ của cơng nghệ thiết kế CHIP trong khu vực
Cơng viên cơng nghệ Hsinchu (Đài Loan)
Cơng nghiệp bán dẫn là một trong những lĩnh vực quan trọng chiến lược hàng đầu của Đài Loan Tiến bộ cơng nghệ trong cơng nghiệp bán dẫn cĩ vai trị
quan trọng trên thị trường quốc tế Điều này ảnh hưởng lớn đến sự tăng trưởng
của cơng nghiệp Đài Loan và cũng tạo vị thể cho CNTT và các lĩnh vực liên quan của Đài Loan phát triển Lúc đầu, các cơng ty Đài Loan tập trung vào
thiết kế, chế tạo và nghiên cứu phát triển các sản phẩm cơng nghệ cao Các -_ cơng nghiệp tập trung ở Hsinchu cĩ thể phân làm 6 loai: Mach CHIP; May tinh
và thiết bị ngoại vi; Viễn thơng: Quang điện tử; Cơ khí chính xác; và cơng
nghé tin học chế tao mach IC, máy tính và các thiết bị ngoại vi là những lĩnh vực phát triển mạnh nhất và giữ vị trí then chốt trên thị trường thế giới
Trung tâm Nghiên cứu và Dịch vụ Điện tử (ERSO), thuộc Viện nghiên cứu Cơng nghệ Cơng nghiệp (Đài Loan) đã tiễn hành nhiều dự án phát triển cơng
nghệ chủ chốt về hệ thống cơ vi điện tử (MEMS), vi điện tử, CHIP sinh học,
cũng như phát triên các chí tiết và câu phần cho dụng cụ đo thơng minh hố ERSO đã đạt được một số kết quả đáng kể, đã cĩ các cơng nghệ chuyển giao
cho các cơng ty tư nhân ERSO cĩ năng lực cơng nghệ rất tốt để tổ hợp các quá
trinh ché tao CHIP thơng dụng cĩ cấu trúc kim loại một lớp và polysilicon ba lớp tổ hợp của ERSO, cùng với cơng nghệ gia cơng CMOS và cơng nghệ
CMOS/MEMS, da tao ra tiêu chuẩn chế tạo cho các nhà thiết kế cầu phần vi
điện tử, cho phép đây nhanh tốc độ nghiên cứu và phát triển sản phẩm, giúp rút ngắn chu trình nghiên cứu và sản xuất CHIP thơng thường giảm xuống cịn 2 tháng Trong lĩnh vực truyền thơng, ERSO đã phát triển quy trình chế tạo bộ
Trang 16CHIP cho mạch sĩng ánh sáng phẳng Đây là cơng nghệ chế tạo phổ rộng, được phát triển trong nước và cĩ khả năng áp dụng cho các cấu phân truyền thơng quang học
Việc nghiên cứu, phát triển cơng nghệ CHIP thơng thường sẽ tạo nên các quy trình chế tạo nhanh, ổn định và hiệu quả về chỉ phí cho các nhà chế tạo trong nước và nước ngồi vì vậy ERSO dự kiến thiết lập một "Liên minh nghiên cứu và phát triển CHIP thơng thường" để khuyến khích phát triển cơng nghệ MEM§S trong nước và tạo cơ hội đầu tư cho doanh nghiệp
Thiết kế CHIP tại Trung Quắc:
Trung Quốc được đánh giá là một quốc gia cĩ những bước tiến vượt bậc về cơng nghiệp sản xuất CHIP Thành cơng này được đánh giá giống như thành cơng của sự phát triển các cơng nghệ ở Nhật Bản ba thập kỷ sau chiến tranh thế giới thứ 2, hoặc sự thành cơng của Đài Loan trong khoảng một thập kỷ phát triển thành một trong những quốc gia hàng đầu về sản xuất và thiết kế CHIP Trên nền tảng nhỏ bé của cơng nghiệp bán dẫn trong nước được hình thành từ những năm 70 Đầu những năm 80, Trung Quốc đã mạnh đạn nhập những phần mềm thiết kế IC từ châu Âu để tạo nên những bước tiễn thần kỳ
Sự thành cơng của Trung Quốc xuất phát từ việc đã xây dựng được một chiến
lược sản xuất, thiết kế CHIP phù hợp tại Đại lục trên cơ sở phát triển cơng nghệ
thiết kế tự động hố điện tử (EDA) và lựa chọn đầu tư một số cơng đoạn trong quá trình thiết kế và sản xuất CHIP - Trong đĩ cơng đoạn thiết kế CHIP được đặc biệt quan tâm Họ đã giải quyết khĩ khăn trong việc tìm đối tác chuyển giao cơng nghệ trong lĩnh vực này bằng cách gửi các nhân viên đi làm việc trực tiếp tại các Trung tâm thiết kế CHIP tại Sigapore theo đúng con đường Sigapore đã thực hiện vào những năm 80 Đến nay, Trung Quốc đã thành cơng
Trang 17phát triển trong nước ở các lĩnh vực: thiết kế CHIP, dich vy FOUNDRY, dong
gĩi và thử nghiệm
Năm 2003, cơ quan Asia Pulse/XIC đưa tin các Cơng ty chế tạo chất bán dẫn
(Semiconductor) lớn như Fujitsu Microectronics (FMC) của Nhật, Inũneon Technologies cha Đức, IBM (Mỹ) và ST MicroElectronics của Ý sẽ củng cố các nhà máy chế tạo ở Trung Quéc Riéng hang Infineon sé đầu tư đến | tỷ
USD cho một nhà máy mới với hợp đồng trong 10 năm, mỗi năm sẽ sản xuất
dén 1 ty con CHIP Phan b6 Engineering & Technology cia IBM sé thu hút
chừng 100 khách hàng để đưa số tiền đầu tư lên đến 100 tỷ nhân dân tệ (tiền
Trung Quốc).Để minh chứng cho những nhận định trên chúng ta hãy tham
khảo sơ bộ một tập đồn sản xuất CHIP hàng đầu của Trung Quốc: SMIC (Tập đồn sản xuất chất bán dẫn tồn cầu)
http://www.smic.com/
SMIC là xưởng sản xuất mạch điện tích hợp cung cấp các dịch vụ gia cơng mạch điện tích hợp 0.35um đến 90nm Được xây đựng năm 2000, SMIC đặt
trụ sở chính tại Thượng Hải và cĩ ba fab dài 8 inch bao gồm một dây chuyển chuyên dụng hồn thiện bằng đồng SMIC cĩ thiết bị fab 8 inch thir tu, Fab 7,
đặt tại Thiên Tân Tại Bắc Kinh, xưởng chế tạo cĩ thiết bi wafer 12 inch trong
dây chuyển sản xuất từ tháng 7 năm 2004 Vào tháng 5 năm 2003, Fab 1 của
SMIC một trong hai thiết bị thuộc Top các Fab của năm 2003, bình chọn bởi Semiconductor International, tạp chí hàng đầu trong ngành bán dẫn Các cơng ty liên doanh của SMIC, đang trong qúa trình sản xuất một thiết bị lắp ráp và kiêm tra ở Thành Đơ với UTAC và việc gia cơng máy lọc màu on-chip và vi thấu kính tại Thượng Hải với Toppan
Năng lực cơng nghệ của SMIC bao gồm logic, tín hiệu phức hợp/RF, mạch điện với điện áp cao, hệ thơng on-chip, bộ nhớ cài và các loại bộ nhớ khác,
LCoS, và CIS giữa các loại khác Điều cốt yếu đổi với sự phát triển cơng nghệ nhanh chĩng của SMIC và trình độ quản lý fab xuất sắc là một đội ngũ nghiên cứu và phát triển sản phẩm giỏi gồm những kỹ sư cĩ kinh nghiệm từ Bắc Mỹ,
Trang 18Châu Âu và châu Á, một mạng lưới những cơng nghệ tồn cầu hàng đầu vả các đối tác sản xuất
Khơng chỉ là một xưởng chế tạo wafer, SMIC cung cấp một chuỗi các dịch vụ
giá trị gia tăng bao gồm dịch vụ thiết kế, chế tạo mask, gia cơng IC, và kiểm
tra Đĩng gĩi và kiểm tra cuối cùng được cung cấp thơng qua thiết bị lắp ráp và
đĩng gĩi của SMIC tại Thành Đơ hoặc thơng qua bên bán hàng thứ ba Với sự ưu đãi lớn cũng như cộng tác chặt chẽ trong nội bộ với một mạng lưới tồn cầu các dịch vụ thiết kế, IP, nhà cung cấp EDA và thư viện, SMIC cung cấp cho khách hàng sự hỗ trợ về thiết kế rất linh hoạt và bao phủ rộng Hoạt động mask
của SMIC là một trong những tiến bộ nhất của Trung Quốc, với năng lực thiết
kế từ 0.5um đến 90nm và họ cũng cĩ thiết bị kiểm tra cho những cơng cụ logic, tín hiệu phức hợp và bộ nhớ
Để phục vụ tốt hơn khách hàng trên tồn cầu, SMIC cĩ phịng dịch vụ khách
bàng và marketing ở Trung Quốc, Mỹ, châu Âu và Nhật Bản, và cĩ đối tác ở
Hàn Quốc và Israel
Hướng tới cung cấp những dịch vụ cĩ chất lượng cao, tất cả fab của SMIC Thượng Hải đều đạt chứng chỉ ISO 9001 trong vịng 7 tháng sau khi thử rủi ro, khởi đầu với sự vận hành với lỗi sai sĩt = 0 SMIC Thượng Hải cũng được trao chứng nhận tiêu chuẩn ISO 14001 với nỗ lực bảo vệ mơi trường, và chứng
nhận OHSAS 18001 cho cam kết của SMIC vẻ vấn để sức khoẻ và an tồn của
nhân viên Thêm vào đĩ, SMIC cũng nhận được chứng nhận ISO/TS 16949 về các ứng dụng trong động cơ và những tiến bộ khơng ngừng trong chất lượng cũng như sự tin tưởng vào các thiết bị sản xuất, và tiêu chuẩn TL 9000 cho
quân lý chất lượng trong viễn thơng
Các chuyên gia về kinh tế kỹ thuật tiên đốn Trung Quốc sẽ là một quốc gia phát triển nhanh nhất và lớn nhất thế giới trong thị trường chế tạo chất bán dẫn
trong năm 2010
Trang 19Năm 1984, dự án sản xuất wafer và xây dựng Trung tâm thiết kế mach tích hợp (C) đầu tiên ở Singapore mới được Cơng ty SGS - Thomson (hiện nay là Cơng ty ST Microelectronic) triển khai Đến nay, Singapore đã cĩ 32 Trung tâm thiết
kế CHIP, 14 nhà máy sản xuất wafer và 18 Cơng ty lắp ráp, thử nghiệm IC
Một đặc thù quan trọng trong phương thức đào tạo nguồn nhân lực cho cơng
nghiệp thiết kế CHIP tại Singapore là lựa chọn các kỹ sư mới tốt nghiệp đại
học gửi đi học trực tiếp tại các Trung tâm thiết kế của chính hãng Sau khi học tập và thực hành 2 năm, các nhân viên này được đưa về làm việc tại các Trung
tâm thiết kế ở Singapore Đến năm 2000, các Trung tâm thiết kế của Singapore đã cĩ khả năng thiết kế CHIP ở mức Full Custom (mức chỉ tiết tới các Tranzitor) Để tham khảo xin giới thiệu một nhà máy sản xuất bán dẫn khá nổi tiếng của Singapor : Chartered Semiconductor http:// www.charteredsemi.com
Nha may Chartered Semiconductor 1A m6t trong những nhà sản xuất chất bán dẫn lớn nhất trên thế giới, cung cấp những giải pháp tiên tiễn trong gia cơng ICs với nhiều ứng dụng hiệu quả cho người tiêu đùng, truyền thơng và các sản
phẩm tin học.Chartered Semiconductor cung cấp cho khách hàng nhiều sự lựa chọn thơng minh bằng cách tạo ra những sản phẩm khác biệt Cung cấp các quy trình xử lý kỹ càng và tiên tiễn, Chartered sở hữu cơng nghệ cĩ thể nối 90nm
và 65nm với 0.13, 0.18, 0.25, và 0.35 micro với một bản đồ chỉ dẫn tới 45nm và một số loại khác
Dịch vụ khách hàng là trung tâm của Chartered Semiconductor được bắt đầu
thậm chí trước cả giai đoạn thiết kế Chartered tư vấn và hỗ trợ thiết kế thơng
qua một cơng ty liên kết voi EDA hang dau, IP va các cơng ty về dich vụ thiết kế Việc này được hỗ trợ bằng các giải pháp sản xuất chìa khĩa trao tay, thúc đây sự hợp tác với các nhà cung cấp các cơng đoạn cuối Chartered
Trang 20Semiconductor vận hành năm nhà máy sản xuất ở Singapore, gồm cả Fab 7,
một thiết bị hồn tồn tự động 300mm
Một số thơng tin về tập đồn: - Trụ sở chính: Singapore - Các trụ sở trên thế giới: Mỹ, Anh, Pháp, Đức, Đài Loan, Trung Quốc, Nhật Bản - Niêm yết trên thị trường chứng khốn: NASDAQ (CHRT) và sàn giao dịch Singapore (SGX-ST: Chartered)
- Nhân viên: Khoảng 5.000 trên tồn thế giới
Những giải pháp của Chartered Semiconductor: - Common Platform - CP (90nm và các kích cỡ khác)
Chartered Semiconductor va IBM tung ra CP đầu tiên trong ngành cho dây chuyển cơng nghệ, hỗ trợ tạo điều kiện sản xuất và thiết kế theo yêu cầu cho
những chất bán dẫn thế hệ sau
Dựa trên hiệp định liên kết phát triển, CP cung cấp cơng nghệ quy trình vỉa
hàng đầu và sự hỗ trợ dang ké tir EDA, IP và các đối tác cĩ các dịch vụ thiết kế
tại cả hai nút 90nm và 65nm Sự hỗ trợ tạo điều kiện về thiết kế trén Platform
bao gồm những thư viện cĩ chất lượng tốt, bộ dung cu thiết kế, bộ nhớ, những
dịng thiết kế và IPs, Do hệ chương trình đa dang, khách hàng của cơng ty dễ
dàng chuyển những thiết kế của mình cho các đối tác sản xuất khác nhau với số
lượng cơng việc phải làm lại được giảm thiểu
CP đúc rút từ kỹ năng hệ thống cũng như sản xuất quy mơ lớn của từng đối tác
và ứng dụng chúng, đối phĩ với những thách thức về kỹ thuật và kinh tế trong
những thiết kế con chip via hang dau ngày nay Thơng qua CP, khách hàng được hưởng:
Trang 21- Nhiều nguồn với GDSII đơn - Giảm bớt rủi ro và chỉ phí
- Tận tuy nghiên cứu các cơng nghệ tương lai
Sự cộng tác của Chartered Semiconductor với IBM về CP cũng được mở rộng thêm tới cơng nghệ quy trinh 45nm Infineon Technologies va Samsung Electronics cũng đang tham gia vào phát triển hợp tác cơng nghệ, bắt đầu với 65nm
Những giải pháp giá trị gia tăng:
Chartered Semiconductor đưa ra những giải pháp giá trị gia tăng nhằm giúp khách hàng xây dựng những sản phẩm thế hệ tiếp theo sử dung cơng nghệ 0 13, 0.18, 0.25, 0.35 và 0.6 micron Những giải pháp này là những các chốt cĩ thể
tháo rời trong các quá trình gia cơng CMOS đã được kiểm nghiệm và cĩ thể
được sử dụng trong hỗ trợ số lượng lớn các sản phẩm bao gồm các ICs cho driver hiển thị, ding dé hién thị những panel phẳng lớn và nhỏ, các sản phẩm RFID, các đơn vị tiểu điều khiển và máy thu phát vơ tuyến khơng dây cho các doanh nghiệp, mạng Lan và sĩng vơ tuyến cho hộ gia đình
z &
San xuat:
Chartered Semiconductor van hanh 5 thiét bi san xuất mang tính đột phá ở Singapore: 1fab 300mm va 4 fab 200mm Hai trong số thiết bị 200mm-Fab 2 và Fab 6 được trao giải Top Fab bởi Semiconductor International năm 1997 và 2004 Sức chứa khi kết hợp lại hàng năm của những fab này là 2.35 triéu wafer 8 inch
Từ những phân tích ở các phần trên, chúng ta thấy sự cần thiết, hiệu quả và tương lai phát triển của ngành cơng nghiệp chế tạo CHIP trong nền kinh tế của mỗi nước và thế giới Đê cĩ một nền cơng nghiệp sản xuất CHIP cần quyết tâm đầu tư cao, cĩ trọng điểm và lựa chọn bước đi đúng đắn Đĩ chính là bài học kinh nghiệm của các quốc gia phát triển lân cận mà chúng ta cần nghiên cứu
Trang 221.3 Sự gia tăng vai trị của các Trung tâm Thiết kế Chip - là xu hướng cốt lõi của sự phát triển cơng nghiệp bán dẫn thế giới
Sự xuất hiện cơng nghiệp Thiết kế gắn với sự phát triển của thị trường thiết bị
điện tử mà trong đĩ xuất hiện nhu cầu sản xuất các lơ vừa và nhỏ các thiết bị
đầu cuối chuyên dụng cho các nhà đặt hàng nhất định Các hãng IDM, chuyên sản xuất hàng loạt các IC tiêu chuẩn, hoặc khơng phải lúc nào cũng cĩ thể đáp
ứng như cầu của các nhà chế tạo các tơ hop thiét bj (OEM), hoặc sản phẩm của
họ thường quá đắt Những nhà sản xuất IC theo hợp đồng khơng phải lúc nào cũng cĩ thể tạo ra những sản phẩm cĩ độ phức tạp cần thiết Bởi vậy xuất hiện nhu cầu với các hãng chế tạo các IC chuyên đụng (ASIC), các IC logic lập trình
và một số loại IC khác Trong các trường hợp này cấu tạo của IC thường khá phức tạp nhưng giá lại rẻ hơn so với các sản phẩm cùng loại do các nhà thiết kế
của IDM làm ra Việc cắt giảm chỉ phí cĩ thể thực hiện được chủ yếu là do việc
khơng sử dụng cơng suất của dây chuyển sản xuất IC hàng loạt, những dây chuyển này cùng với việc thay đổi IC cũng như phiến từ thé hé nay sang thế hệ khác đã tự hồn thiện và càng trở nên đắt hơn Khi cĩ những nhà máy silic (nhà máy chuyên sản xuất IC theo nhu cầu của khách hàng mà khơng thiết kế IC của riêng mình) trở thành cơng suất dây chuyền dự trữ của các IDM và cơ sở sản xuất của các nhà thiết kế theo hợp đồng thì việc xuất hiện cả các Hãng - Thiết
kế là điều tất yếu chỉ cịn là vấn dé thời gian mà thơi
Như trên đã nĩi, mơ hình - thiết kế cho phép chúng ta bước ra thị trường bán
Trang 23- Lựa chọn mơ hình - thiết kế dé tiến hành xúc tiến thương mại cùng với việc
sản xuất các mặt hang do họ chế tạo trên các dây chuyển cơng nghệ bên ngồi (của các nhà máy sản xuất khác)
Thực vậy, trước hết các Hãng - Thiết kế cĩ sự nhạy bén và mềm đẻo rất lớn
trước những sự thay đổi nhu cầu đối với các câu trúc thiết kế IC Sau đĩ, đây là
mơ hình mà khi xúc tiến thương mại, tránh được những chỉ phí cần thiết rất lớn để xây dựng những dây chuyền sản xuất của riêng mình, điều đĩ cho phép họ tập trung tồn bộ kinh nghiệm và sức lực cho lĩnh vực hoạt động chính là thiết kế chế tạo các loại IC mới Những kinh nghiệm của VIA Technologies cịn giá
trị ở chỗ chính họ đã trở thành một trong những tập đồn lớn nhất trong cơng
nghiệp thiết kế, lĩnh vực mà lâu nay các hãng của Mỹ luơn giành quyền thống trị Với 1,01 tỷ USD tiền bán hàng năm 2001 họ chỉ chịu đứng sau các hãng dẫn đầu trong mơ hình thương mại đã được thừa nhận nhu Qualcom, Nvidia va Xilinx
Thực ra, nền cơng nghiệp - thiết kế được mở ra khoảng một thập niên mới đây bởi các hãng ở Thung lũng Silicon như Altera, Clups & Technologies và C- Cube Microsystems Chính họ đã chứng minh khả năng tiến hành các thương
vụ thành cơng trong lĩnh vực linh kiện bán dẫn mà khơng cần đầu tư phương
tiện vào nhà máy sản xuất Cũng khơng lấy gì đáng ngạc nhiên khi cơng nghiệp - thiết kế nở rộ ở Mỹ, nơi mà vào đầu những năm 1990 của thế kỷ trước chiếm
phân lớn thị trường linh kiện bán dẫn và các mạch điện đầu cuối Theo số liệu
của Hiệp hội các Hãng - Thiết kế (FSA, Dalas, Bang Texas) số lượng hội viên
của họ tăng từ 40 hãng vào năm 1994 lên đến gần 400 hãng hiện nay, trong số đĩ hầu như tất cả nằm tại Mỹ (trừ 37 hãng ngồi lãnh thổ Mỹ) Song tình hình vẫn thay đổi nhanh chĩng: Tính đến cuối tháng 9-2002 đã xuất hiện thêm 240
hãng, khơng phải là thành viên FSA Trong bảng chỉ rõ sự tập trung các Hãng - Thiết kế ở một số nước Ngồi ra cũng cĩ tối thiểu 300 hãng nhỏ, chưa được xếp loại Hãng - Thiết kế, vẫn đang hoạt động Trong số này cĩ hơn 200 hãng ở Trung Quốc và Đài Loan
Bang 1 Phân bố các Hãng - Thiết kế ở các nước
Trang 24Nước Số lượng Hãng - Thiết kế Mỹ 475 Canada 30 Israel 29 Đài loan 22 Anh 22 Han quốc 13 Đức 8 Phap 6 Nhat 5 Thuy dién 5 Thuy si 4 An dé 3 Tay ban nha 3 Các nước khác 15 Tổng số 640
Như vậy, khẳng định hiệu quả của việc sản xuất kinh doanh bán dẫn đã được nhân rộng khắp thế giới Đã tổn tại khoảng 1000 hãng sử dụng mơ hình này đặt ở hơn 25 nước và hơn một nửa số đĩ ở nước ngồi Mỹ Những khu vực lớn thuận tiện cho việc đặt các hãng như vậy ở ngồi nước Mỹ tên là Ten-Aviv, Ottava và Cơng viên Khoa học - Cơng nghiệp Thanh Chủ ở Đài Loan (bảng 2) Song những năm tới Thượng Hải và các trung tâm vi điện tử khác của Cộng hịa Nhân dân Trung Hoa cĩ lẽ sẽ vươn lên, đây lùi vị trí của các khu vực trên trong bảng xếp hạng
Song phần lớn các hãng khơng phải của Mỹ cịn nhỏ xét theo quan điểm doanh
số Thực vậy, trong số 29 Hãng - Thiết kế lớn nhất của năm 2001 thì 16 hãng
Trang 25mà theo số liệu của cơng ty nghiên cứu thị truéng IC Insights (Scottsdenl, bang Arizona) chiếm 83% doanh số của tồn bộ nền cơng nghiệp Thiết kế (bảng 3) Bảng 2 Địa điểm tập trung các Hãng - Thiết kế ở ngồi nước Mỹ Địa điểm, quốc gia Số lượng Hãng-thiết kê Tel-Aviv, Israel 14 Ottawa, Carida 13 Shinchu, Dai loan 13 Seoul, Hàn quơc Đài bắc, Đài loan Toronto, Canada Kembridg, Anh Sf} col cof *`©
Như vậy, doanh số 2 ty déla cịn lại là của hơn 900 hãng Thực tế thì doanh số
của các hãng đĩ khơng được đến như vậy vì 4 hãng của Đài Loan đứng trong danh sách 20 hãng hàng đầu, trong năm 2001 đã đạt doanh số 1,86 ty déla hay
15% doanh số của tồn bộ cơng nghiệp Thiết kế (năm 2000 họ chiếm 10%)
Thi phần của các Hãng - Thiết kế trong tổng số IC đã bán ra trên thế giới luơn tăng trưởng, nêu như dự báo của 1C Insights la chính xác thì đoanh số của các
Hãng - Thiết kế trong năm 2002 lên đến 15 tỷ đơÏa, tức là tăng trưởng tới 12%, lớn hơn gấp 2 lần so với năm 1997, khi mà doanh số là 7.3 tỷ và tăng trưởng 6% (xem hình) Cần nĩi thêm là các Hãng - Thiết kế so với IDM tỏ ra ổn định
hơn trong giai đoạn suy thối 2001, chỉ số bán hàng của chúng giảm 24% trong
khi cơng nghiệp bán dẫn nĩi chung giảm 33% Nếu ta lấy 10 Hãng - Thiết kế
và IDM hàng đầu để so sánh thì sự suy thối của các Hãng - Thiết kế là 6.7% cịn của IDM là 29.8% Cịn nĩi về tương lai khơng xa thì các đại điện của
TSMC - nhà máy dịch vụ sản xuất lớn nhất thế giới, cho rằng tối thiểu 40%
tồn bộ việc sản xuất IC sẽ được chế tạo tại các dây chuyển cơng suất của các
Trang 26nha may dich vy san xuất theo thiết kế của các Hãng-Thiết kế hoặc IDM với
một mức độ nào đĩ sử dụng mơ hình-Thiết kế
14 12
10
1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
Hình 4 Tăng trưởng thi phần của các Hãng-Thiết kế trong doanh số của IC trên thế giới (đánh giá năm 2005)
Ngồi Đài Loan, nền cơng nghiệp Hãng - Thiết kế phát triển nhanh ở Vương quốc Anh và Israel Mơi trường thuận lợi cho sự sơi động Thiết kế cũng được tạo
ra ở Hàn Quốc và Tây Âu Ở CHND Trung Hoa đã cĩ vài chục Hãng - Thiết kế,
chủ yếu là ở khu vực Thượng Hải Rất nhiều nhà máy trong số đĩ do chính các chuyên gia Trung Quốc, sau khi học tập tại Mỹ đã trở về nước (do sự phát triển kinh tế bùng nỗ và những khả năng kinh đoanh rộng mở cuốn hút) xây dựng
Sự xâm nhập mang tính tồn cầu của cơng nghiệp Thiết kế vào các khu vực mới trở thành yếu tổ kích thích cho sự phát triển nền cơng nghiệp ban dan cing giống
như những gì đã xảy ra ở Mỹ vào những năm 90 Và trong nhiều trường hợp nĩ
đã tạo ra những khả năng mới cho sự tăng trưởng kinh tế của các nước mà trước đây khơng cĩ khả năng cạnh tranh trong lĩnh vực đầu tư lớn vào cơng nghiệp bán
dẫn
Mặt khác, sự phát triển của cơng nghiệp Thiết kế ở các khu vực mới tạo ra khả
Trang 27tài năng cùng với những chỉ phí thấp đáng kể Đồng thời, đối với các nhà sản
xuất bán dẫn Mỹ, sự tăng trưởng mang tính tồn cầu của cơng nghiệp Thiết kế cĩ thể trở thành mối đe dọa nghiêm trọng Ví dụ, nếu các nhà thiết kế giỏi của Trung Quốc và Ấn Độ ngày càng thích ở lại trong nước chứ khơng muốn tìm
kiếm cơ hội thăng tiến ở nước ngồi thì Trung Quốc và Ấn Độ cĩ thê trở thành
các trung tâm lớn của nền cơng nghiệp này, trong khi đĩ thì các hãng Mỹ sẽ ngày càng gặp khĩ khăn trong việc tuyển nhân sự và sự cạnh tranh ngày càng tăng từ phía các hãng nước ngồi
Bảng 3 Doanh số của 20 Hãng - Thiết kế hàng đầu
Doanh sé (T riệu đơ Ia) “Tăng trưởng 1999r 2000 r 2001 r 930 1080 1235 Via Techno logies DAI LOAN 1 9978 16945 12892
Song mọi việc cũng khơng phải đồng nhất như vậy Một mặt, chỉ phi khá thấp ở các khu vực mới, mặt khác tăng cao ngưỡng hội nhập của con đường vào nên
Trang 28cơng nghiệp Thiết kế Theo số liéu cha céng ty PMC-Sierra (Berneby, Canada),
một trong những Hãng - Thiết kế hàng đầu, cĩ các bộ phận ở Mỹ, Canada, Ân _ Độ và Irland, chỉ phí hàng năm cho một kỹ sư thiết kế IC ở Thung lũng Silicon (gồm lương, phụ cấp, thiết bị, phịng làm việc và các hạ tầng khác) khoảng 300 ngàn đơla Ở Canada chỉ phí ấy cao nhất khoảng 50% so với ở Mỹ, ở Irland bằng một nửa ở Canada, cịn ở Ấn Độ thì tốt lắm chỉ bằng 1/10 so với ở Thung lũng Silicon Như vậy tổn tại các khả năng thay đổi đáng kế các biện pháp tiễn hành kinh doanh trong cơng nghiệp bán dẫn Điểm hấp dẫn nhất của mơ hình Thiết kế là khơng cần thiết phải mua những nhà máy quá đắt tiền, tức là cái ngưỡng để
bước vào thị truờng thấp hơn rất nhiều so với IDM và các nhà máy sản xuất chuê Song chỉ phí cho khởi đầu hoạt động của các Hãng - Thiết kế khá cao, tức là các ngưỡng đầu vào tăng Điều này đặc biệt rõ nét trong kế hoạch chuyển đổi của cơng nghiệp bán dẫn sang các chuẩn po~ ở 0.13 micron và nhỏ hơn Việc thiết kế các sản phẩm mới trở nên ngày càng khĩ và phức tạp, chỉ phí để tạo ra các mẫu thử nghiệm và áp dụng vào sản xuất ngày càng cao Ngồi ra, giá thành các
bộ ảnh mặt nạ để chế tạo IC cũng tăng, người ta đự kiến, trung bình giá thành
ảnh mặt nạ sẽ tăng từ 95 ngàn đơla cho 0.25 micron lên đến gần 1 triệu đơla cho
0.09 micron của thế hệ IC sau Theo đánh giá của cơng ty Dataquest/Gartner(Sant-Hose, bang Caliphonia), việc thiết kế IC trên tinh thể 8
triệu phan tử trở kháng sẽ trị giá khoảng 125 triệu đơla Như vậy, đù các Hãng -
Thiết kế khơng cần phải bỏ chỉ phí hàng tỷ đơla để xây dựng các nhà máy sản
xuất, xử lý phiến sĩng, chỉ phí để thiết kế chế tạo các IC mới nhất cũng đã tính
bằng hàng trăm triệu đơla Ngồi những phương tiện cần thiết để chế tạo, nhiều vấn đề khác được đặt ra trước các Hãng - Thiết kế Nhiệm vụ đặt ra với họ là
phải bảo đảm rằng cdc IC moi đưa ra phải đạt được những tiêu chuẩn sử dụng sau khi chế tao trên dây chuyên, phải qua được bước thử nghiệm đo đạc và đĩng vỏ một cách nghiêm ngặt Ngồi ra cịn một vấn để cung cấp tài chính của các Hãng - Thiết kế bằng các nguồn vốn tư bản của khách hàng ngày càng trở nên phức tạp Họ chỉ muốn nhận được sản phẩm nhanh hơn và ngày càng trở nên thiếu kiên trì hơn Tất cả những trở ngại đĩ cùng với sự chững lại tồn cầu của cơng nghiệp điện tử cĩ thế sẽ tạo ra nhiều khĩ khăn cho phân lớn các Hãng -
Thiết kế
Sự chuyển dịch ở Mỹ:
Trong thời kỳ suy thối gần đây của nền cơng nghiệp bán dẫn người ta nhận thấy
Trang 29ràng là liên quan đến mức chỉ phí quá cao của họ Tuy điều nhận xét đĩ xét theo
các Hãng - Thiết kế thì các số liệu cũng khơng nhất quán, bởi vậy nên so sánh
các chỉ số của 10 Hãng - Thiết kế hàng đầu thế giới và Mỹ Trong trường hợp đầu, như đã nĩi ở trên, suy thối là 6.7% cịn trong trường hợp sau là 14.5% (bang 4) Tuy vậy, các Hãng - Thiết kế của Mỹ vẫn chiếm phần lớn doanh số của
ngành cơng nghiệp này mặc dù xu hướng thay đơi thực trạng đĩ vẫn dang tơn tại
Theo số liệu của các cơng ty IC Insight, Xilinx và Altera nhiéu năm chiếm giữ vị
trí số 1, 2 trong bảng xếp hạng thế giới về đăng cấp, năm 2001 đã phải nhường chỗ cho Qualcom và Nviđia trước đĩ giữ vị trí thứ 4 va thir 7; Xilinx va Altera tir
lâu đã là những nhà sản xuất lớn nhất thế giới và đối thủ của nhau trong lĩnh vực
IC lập trình logic (PLD), chuyên mơn hda kha hep cia ho (PLD) cua Altera,
PLD phức tạp trên nền tảng thanh nhớ và bộ nhớ động, cũng như các ma trận trở
kháng, hoặc các IC lập trình do người sử dụng trên cơ sở bộ nhớ động của Xilinx đã làm cho họ lao đao
Bảng 4 Cơ cấu doanh số của 10 Hãng - Thiết kế lớn nhất ở Mỹ trong các năm 2000-2001 Doanh số, tỉ USD Tăng trưởng | Vị trí trên thế giới 2000 2001 2000 2001 1,080 1,240 4 1 0 121 2 Xilinx 1 1,150 3 Broadcom Altera 0,839 lơi i 34 Lattice ESSTechnol 0,303 T/Con 8,376
Các cơng ty Qualcom và Nvidia là những nhà cung cấp các CHIP, mà sự tăng trưởng bán ra của chúng ảnh hưởng rõ rệt lên tình hình thị trường các thiết bị điện tử đầu cuối cĩ sử dụng các CHIP của họ Qualcom và Nvidia đã trở thành
Trang 30những cơng ty duy nhất trong số các Hãng - Thiết kế hàng đầu của Mỹ thể hiện
sự tăng trưởng ngoạn mục
Mặt hàng của Qualcom là các CHIP dùng cho các điện thoại di động thé hé moi nhất (cĩ khả năng truyền gĩi đữ liệu, truy cập Internet, gắn Camera, ) Việc
tiêu thụ các CHIP này tại các thị trường Nhật Bản, Hàn Quốc và Trung Quốc
tăng một cách chĩng mặt Việc tiêu thụ các CHIP cha Nvidia nhằm vào các hệ thống truyền hình ảnh và đữ liệu (vẽ ba chiều, thiết bị Internet, hệ điều hành logic động tốc độ cao, kỹ thuật video, truyền hình số, v.v .) đã cho thấy sự tăng trưởng cao nhất
Trong số các cơng ty cĩ lượng bán hàng giảm thì ScanDisk và Lattice Semiconductor là thiệt hại nhiều nhất ScanDisk chuyên sản xuất thanh nhớ và các sản phẩm trên nền thanh nhớ cũng như các card đa chức năng thay thế được, con Lattice Semiconductor sản xuất ASIC và PLD Thuộc các cơng ty mà lượng
bán hàng giảm hơn 25% cĩ Cirrus Logic chuyên chế tạo IC tuyến tính, IC xử lý
hỗn hợp tín hiệu, IC âm thanh đa chức năng và SOC - Hệ thống trèn tỉnh thể trên nền nguyên tử ARM và bộ vi xử lý trung tâm Lượng bán hàng giảm hơn 10% thuộc về các cơng ty trong đĩ cĩ Broadcom (IC ding cho các bộ ghép của truyền hình cáp, các modemm cáp, các thiết bị mạng tốc độ cao và mạng gia đình) và ESS Technology (IC dimg cho may Fax/modemn, video số cơng cộng, IC âm thanh cho cac may gia dung va chuyén ding, IC 4m thanh cho PC)
Céng ty QLogic chuyén sản xuất các thiét bj input/output (vao/ra) trên card cĩ những tính năng cao cấp, các thiết bị kiểm tra và các adapter thực tế khơng bị thiệt hại gì
Sự bùng nỗ của châu A:
Theo các số liệu khác nhau ở Trung Quốc, Hàn Quốc, Singapore, Ấn Độ, Nhật Bản và Đài Loan cĩ tới khoảng 200 đến 300 Hãng - Thiết kế Xác định số lượng chính xác thật khĩ bởi nhiều hãng mới bắt đầu chỉ như là các nhà thiết kế hợp
đồng và sau đĩ họ mới tiến tới chế tạo và bán IC với biểu tượng hàng hĩa của
mình Như vậy số lượng các Hãng - Thiết kế ở châu Á cĩ thể cịn lớn hơn rất
nhiều Một trong những trung tâm cĩ sức hút của nền cơng nghiệp Thiết kế phát
triển nhanh của châu Á là Đài Loan Theo những số liệu chính thức, ở Đài Loan,
tối thiểu cĩ tới 180 Hãng - Thiết kế, tổng khối lượng bán hàng của các Hãng -
Trang 31Chính các nhà máy địch vụ sản xuất TSMC và UMC lớn nhất thế giới đã gĩp
phần vào việc phát triển nền cơng nghiệp Thiết kế trên đảo quốc này Một yếu tố khơng kém phần quan trọng là ở đĩ cĩ nên tảng rất lớn của điện tử gia dụng cũng
như một hạ tầng bảo đảm tốt nhất thế giới Đài Loan tiếp nhận tới 3⁄4 cơng suất của các nhà máy chuyên dịch vụ sản xuất của thế giới, tại đây cĩ tới 45 hãng
chuyên đĩng vỏ IC và 36 hãng chuyên thử nghiệm IC Ngồi ra ở đây cịn cĩ khoảng hơn 20 nhà cung cấp phiến và các loại hĩa chất Cĩ thể coi yếu tố mẫu
chốt của việc phát triển cơng nghiệp Thiết kế ở Đài Loan là họ cĩ một đội ngũ đơng đảo các nhà thiết kế IC giàu kinh nghiệm và quỹ đầu tư Mặc đù cơng nghiệp của đầu tu tài chính mạo hiểm ở Đài Loan cĩ kém hơn ở Thung lũng Silicon, nhưng những nhà cơng nghiệp và doanh nhân địa phương đã khắc phục được vấn đề đĩ Ví dụ như VIA Tech-Formosa Plastics Group khởi đầu được
đầu tư bởi tập đồn cơng nghiệp nhựa khổng lồ của Đài Loan là Formosa Plastics Group
Trong các Hãng - Thiết kế hàng đầu của Đài Loan, ngồi VIA Technologies con
cĩ cơng ty Media Teck kiểm sốt tới 1⁄3 thị trường thế giới và IC cho hệ DVD
trong năm 2001 Cơng ty này được thành lập bằng cách mua lại một phần của
UMC, đoanh số bán hàng năm 2001 là 447 triệu đơla Chiếm vị trí số 3 là cơng
ty Sunplus Technology (doanh số năm 2001 là 190 triệu đơla) sản xuất IC đa chức năng, các bộ giải mã video và audio tiêu chuẩn MPEG, các bộ vi xử lý trung tâm, các IC phát cho các màn hình tỉnh thể lỏng Đứng vị trí thứ 4 cũng là một hãng mua lại một phần của UMC là Navatek Microelectronic sản xuất các IC phát cho màn hình tinh thể lỏng và bảng mạch cho các thiết bị ngoại vi của PC Doanh số năm 2001 là 121 triệu đơia và năm 2002 tăng lên là 194 triệu đơia Đài Loan cần cĩ tốc độ tăng trưởng cao của nền cơng nghiệp Thiết kế mà nguyên nhân là vì hiện cĩ sự cần thiết phải thế chỗ nền sản xuất điện tử vào lục địa Trung Quốc, nơi CĨ nguồn nhân cơng rẻ Do đĩ, Đài Loan muốn tăng cường
phát triển nên cơng nghiệp thiết kế IC
Ngồi Đài Loan, một trong những trung tâm của cơng nghiệp Thiết kế đầy hứa
hẹn ở châu Á là Hàn Quốc Những năm gần đây đã hình thành hàng chục Hãng -
Thiết kế do các cựu nhân viên của các Viện nghiên cứu khoa học nhà nước trước đây và các tơ hợp điện tử lớn lập nên Các hãng như Future Communicatio, MCS Logic và Davin Technology hầu như ít được biết đến ở nước ngồi Sản phẩm của họ là các bộ mạch cho kỹ thuật đa chức năng và máy tính cũng như thiết bị thơng tin liên lạc
Trang 32Ở Án Độ mặc dù cĩ lực lượng nhân cơng được đảo tạo tốt đơng đảo song các
Hãng - Thiết kế chỉ mới bất đầu xuất hiện Khá nổi tiếng là Moschip
Semiconductor Technology (ở Haidarabat) va Armedia (ở thành phố Bangalor), hãng này năm 1999 đã được bán cho cơng ty Mỹ như Texas Instruments, Analog Devices và Cypress Semiconductor đã bắt đầu xây dựng các trung tâm thiết kế
IC của mình tại Ấn Độ ngay từ đầu những năm 80 của thế ký trước Năm 2006
cơng ty New Path Ventures (Santa Clara, bang Califonia) đã xây dựng quỹ hỗ trợ
tài chính đầu tư mạo hiểm là 50 triệu đơla để đầu tư vào các Hãng - Thiết kế của
Ấn Độ
Lịch sử nền cơng nghiệp Thiết kế của Trung Quốc được bắt đầu từ các sự kiện ở
quảng trường Thiên An Mơn vào năm 1999, Sau khi quân đội dẹp các nhĩm sinh viên lộn xộn, hàng trăm nghìn sinh viên Trung Quốc đang học ở nước ngồi khơng trở về nhà để hồn tất việc học tập Nhiều người trong số họ đã xin kéo
dai visa, hoặc xin nhập quốc tịch Mỹ Phân lớn số sinh viên ấy tìm được việc làm
tại các hãng cơng nghệ cao Song những năm gần đây càng ngày càng nhiều người trong số họ trở về Trung Quốc cùng với sự tăng trưởng của mức sống cũng như giảm thiểu các tiêu chuẩn điều tiết đầu tr nước ngồi Ngồi ra số
lượng lớn nhân cơng cĩ trình độ dao tạo tốt cĩ thể thuê với giá rẻ và giá thành
xây dựng các Hãng - Thiết kế khơng cao cũng hấp dẫn họ Trung bình ở Trung Quốc để làm tất cả các việc đĩ tốn chừng 1 triệu déla
Hoạt động sơi động của các Hãng - Thiết kế của Trung Quốc tập trung ở khu vực
Thượng Hải, ở đĩ tối thiểu đã cĩ khoảng hơn 50 Hãng - Thiết kế làm việc Phần
lớn trong số đĩ tập trung sức của mình vào việc thiết kế các IC phục vụ nhu cầu thị trường nội địa, là thị trường mà hiện cịn phụ thuộc rất lớn vào việc nhập khẩu IC Một trong những “lĩnh vực nĩng” là IC dùng cho Smartcard, loai card này ngày càng được các cơ quan nhà nước và các cơng ty khác nhau sử dụng
rộng rãi để nhận đạng cá nhân và trong thương mại Dẫn đầu các hãng của lĩnh
vực này là Shanghai Huahong !C được thành lập đầu năm 2000 đo một cựu giáo sư của Dai hoc Téng hop Standford trở về nước đứng đầu Trung Quốc cũng đã thiết kế được các IC thơng minh theo nguyên tắc phỏng sinh học dùng trong y học Dé đào tạo nguồn nhân lực thiết ké CHIP, Trung Quốc cĩ 3 trường Đại học
lớn đào tạo chuyên ngành thiết kế IC là Đại học Bắc Kinh, Đại học Thanh Hoa
Trang 33cua Trung Quốc và đi làm việc ở các nước trong khu vực (Malaysia, Singapore,
"` Tây Âu:
Theo số liệu của Tập đồn Garner, vào năm 2002 ở châu Âu cĩ 63 Hãng - Thiết
kế, năm 2000 cũng cĩ với số liệu đĩ Song trong khoảng thời gian đĩ đoanh số của chúng tăng trưởng và một vài hãng đã sát nhập lại Các hãng lớn nhất là Dialog Semiconductor (Stutgard CHLB Ditc) va Melexis (Bi) Tổng doanh số cia Dialog Semiconductor chuyén san xudt IC cho các hệ thống liên lạc trong năm 2000 là 196 triệu đơla nhưng năm 2001 giảm xuống cịn 91 triệu đơla Cịn Melexis doanh số tăng từ 71 triệu năm 2000 lên 90 triệu vào năm 2001 là do nhu cầu với các IC giám sát dùng cho ơtơ và các bộ mạch cảm biến ngày càng tăng
Phần lớn các Hãng - Thiết kế châu Âu nằm ở Liên hiệp Anh Như đã biết, nước
này vào những năm 90 đã mắt đi hầu như tồn bộ cơng suất sản xuất IC của quốc gia, điều đĩ dẫn đến việc xây đựng một nền cơng nghiệp Thiết kế tốc nhất châu Âu Sau khi bị phá sản vào cuối những năm 1980, hãng Inmos (ở khu vực Bristol) trên những cơ sở cịn lại của nĩ mọc lên một vài hãng chế tạo các bộ vi xử lý và các IC đổ họa Ở trung tâm nước Anh hãng GEC Plessey Semiconductor (nay là một bộ phận của cơng ty Zarlink Semiconductor) đã xây
dựng một số Hãng - Thiết kế chuyên thiết kế các IC tương tự và IC tần số vơ
tuyến Phần lớn các Hãng - Thiết kế của Anh cịn lại tập trung ở quanh các
trường Đại học như Oxford và Cambridge Cho đến thời gian gần đây Virata là
Hãng - Thiết kế lớn nhất của Anh nhưng năm 2001 đã sát nhập vào cơng ty
Globespan Virata, Văn phịng điều hành được đặt tại Santa Clara (bang Califonia) nhưng các việc thiết kế chủ yếu vẫn tiến hành như cũ ở Cambridge Khá nỗi tiếng trong số các hãng thuộc Cambridge là ARM Holdings, nhà cung
cấp hàng đầu các loại IC thơng minh cá nhân và Cambridge Silicon Radio thiết
kế các IC tấn số vơ tuyến của chuẩn Bluetooth
Nhìn chung, châu Âu về mặt hoạt động của cơng nghiệp Thiết kế chậm hơn các
khu vực khác đo việc thiếu tài chính đầu tư mạo hiểm và thiếu những chuyên gia
sẵn sàng xây dựng các Hãng - Thiết kế của chính mình
Trung Cận Đơng
Cơ sở lớn nhất của cơng nghiệp Thiết kế ở Trung Cận Đơng là Israel Theo số liệu của FSA thì ở đây cĩ 29 Hãng - Thiết kế Theo đánh giá của
Dataquest/Gamer thi cĩ là 60 Phần lớn các Hãng - Thiết kế của Israel thiết kế
Trang 34cac IC cho các cơng ty Mỹ trước hét la Intel, Motorola va National Semiconductor Các Hãng - Thiết kế lớn của Israel 14 Ezchip Technologies, BrightCom Technologies (IC chuẩn Bluetooth) va Saifun Semiconductor (thanh
nhớ) Cơng nghiệp Thiết kế của Israel cĩ mối quan hệ mật thiết với các nhà máy
dịch vụ sản xuất ở Đài Loan và thực hiện các việc hợp tác với các hãng Đài Loan khác Những thiết kế chính của họ là IC dùng cho phương tiện thơng tin liên lạc và xử lý hình ảnh được sử dụng rộng rãi trong cơng nghiệp quân sự và trinh sát Ở Israel nền cơng nghiệp tài chính đầu tư mạo hiểm khá phát triển và các hãng Israel liên hệ chặt chẽ với các cơng ty Mỹ ở Thung lũng Silicon
Ngồi Israel, những năm gần đây ở khu vực này, các động thái trong lĩnh vực
thiết kế IC cũng đang gia tăng ở Ai Cập, Thổ Nhĩ Kỷ và Tuynidi
Nga và các nước thuộc Liên xơ cũ
Nên cơng nghiệp bán dẫn của Nga sau một giai đoạn suy thối đo việc tách khỏi
Nga những trung tâm thiết kế sản xuất bán dẫn lớn như Kiev, Dnhepetov (Ucraina), Minsk (Belarus) chuyên thiết kế, sản xuất các IC khác nhau trong đĩ dùng cho các thiết bị thơng tin liên lạc và máy tính và chủ yếu cho các sản phẩm
tiêu đùng Các trung tâm cịn lại của Nga, trước đây được phân cơng chuyên thiết kế sản xuất các IC chuyên dụng cao cấp dùng trong quân sự và vũ trụ, thêm vào
đĩ nền kinh tế cĩ nhiều thay đổi, việc đầu tư nhất là đầu tư mạo hiểm hầu như
khơng cĩ nên cơng nghiệp bán dẫn bị chững lại Các nước như Ucraina, Belarus trước đây được đầu tư phát triển cơng nghiệp bán dẫn và là những trung tâm mạnh chuyên sản xuất các loại IC chủ yêu dùng trong thiết bị thơng tin liên lạc, máy tính, các thiết bị tự động, điện tử gia dụng như đồng hồ, máy thu thanh và thu hình bán dẫn phục vụ cho nhu cầu nội địa, ví dụ như thành phố Minsk- thủ đơ Belarus được Chính phủ Liên Xơ chọn là một trung tâm đầu tư xây dựng cơng nghệ chế tạo CHIP và máy tính điện tử, tại đây đã hình thành tập đồn Integral, một tập đồn lớn sản xuất các mạch vi điện tử ở Trung và Đơng
châu Âu, bao gồm 4 trung tâm thiết kế CHIP, 6 nhà máy sản xuất CHIP, với
15.000 nhân viên, cơng suất sản phẩm hơn 1 tỷ ống bán dẫn và hơn 1 tỷ mạch tổ
hợp IC hàng năm, trong đĩ hơn 70% xuất khâu Riêng với thị trường Đơng Nam Á tổ hợp chiếm tới hơn 50% thị trường JC đồng hồ điện tử Sản phẩm của
Integral gồm: - hon 2.100 loai IC,
Trang 35- 50 loai màn hình tỉnh thể lỏng,
~ 150 loại IC riêng cho các mặt hàng tiêu dùng,
- 60 loại thiết bị cơng nghệ đặc biệt
Tập đồn Integral đã tham gia vào những chương trình chế tạo các tổ hợp điện tử vũ trụ quân sự như trạm quỹ đạo "MIR” (Hồ bình), tầu vũ trụ sử dụng nhiều lần
"BURAN” (Bao tuyết), trạm vũ trụ quốc tế với mơdun "ZVEZDA” (Ngơi sao)
của Nga
Từ năm 1986, sau khi Liên Xơ tan rã các nước nảy tách ra do khơng được đầu tư nên gặp nhiều khĩ khăn
Sau một thời gian chuyển đổi sang cơ chế thị trường, cùng với những nỗ lực và chính sách quản lý đất nước hiệu quả nền kinh tế Nga luơn tăng trưởng cao, đã
hồi phục và dần trở lại với vị trí hàng đầu và theo đĩ nền cơng nghiệp bán dẫn
cũng phục hồi và được đầu tư thích đáng nhằm đáp ứng những nhu cầu phát triển kinh tế và tiềm lực quốc phịng
Cho đến nay cĩ những cơ sở để cĩ thể nĩi rằng ở Nga đã hội tụ đủ các điều kiện
để phát triển cơng nghiệp Thiết kế và với những cách tiếp cận minh mẫn, họ cĩ
thể đưa việc thiết kế các con CHIP lên mức cơng nghệ hiện đại với đẳng cấp thế gidi
Thứ nhất, hiện nay ở Liên Bang Nga bàng loạt các cơ câu khoa học cơng nghiệp
đã tiến hành những bước đi gần với định nghĩa của Hãng - Thiết kế Nổi lên
trong số đĩ là Viện nghiên cứu Vi điện tử Cơng nghiệp “Progress — Tiến bộ” và Trung tâm Khoa học Kỹ thuật “Modun” Progress tiến hành thiết kế các con CHIP cho truyền hình số, dùng cho các bộ chọn kênh, MPEG-decoder và COFDM-demodulator Modun dùng cơng nghệ 0.25 micron cua hang Fujitsu
thiết kế nhân của các bộ vi xử lý điều hành trung tâm, được dùng làm cơ sở cho
các bộ vi xử lý hệ nơron cũng như trong các hệ điều hành giao thơng Theo như thơng báo thì các loại IC này được đặt làm trên các dây chuyền của các cơng ty địch vụ sản xuất ở nước ngồi đã cung cấp cho châu Âu trong đĩ cĩ Italia
Thứ hai, đạo luật về hoạt động đầu tư được ban hành vào năm 2004 đã mở đường cho việc tạo ra quỹ tài chính đầu tư mạo hiểm, đĩng vai trị quan trong sống cịn trong sự phát triển cơng nghiệp Thiết kế
Thứ ba, trong mục “Nền táng linh kiện điện tử” của chương trình mục tiêu liên
bang “Nền tảng cơng nghệ quốc gia” việc xây dựng các Hãng - Thiết kế được
Trang 36dành cho sự quan tâm đặc biệt Việc giải quyết các nhiệm vụ xây dựng cơng
nghiệp các quỹ bảo trợ tài chính đầu tư mạo hiểm (kèm theo các bảo đảm và ưu
tiên), việc hình thành thị trường của các cơng ty theo mơ hình Hãng - Thiết kế
trong điều kiện của nước Nga sẽ tạo những cơ hội tốt cho việc chuyển sang những lộ trình tiên tiến khơng chỉ trong lĩnh vực vi điện tử mà cả các tổ hợp vơ tuyến điện tử nĩi chung Mức lợi nhuận trong các lĩnh vực trên, trong kế hoạch dai han va bài học kinh nghiệm của các nước, đã làm gia tăng đáng kế các chỉ tiêu của các lĩnh vực nguồn nguyên liệu liên quan Như thế, một con đường hiện
thực đã mở ra để vượt qua sự phụ thuộc của nền kinh tế Nga bởi xuất khẩu
nguồn năng lượng Thật vậy đầu nhũng năm 2000 Tổng thống Nga Putin đã quyết định đầu tư nhiều tỉ đơ la cho việc phục hồi nền cơng nghiệp bán dẫn của Nga tại khu vực ngoại ơ Moskva thành phố Zvenhigorot-Thung lũng Silicon của Nga Tại đây trên các cơ sở cũ sẽ xây đựng mới nhà máy sản xuất bán dẫn hiện đại với cơng nghệ kéo đơn tỉnh thể > 300 mm và thành lập hơn 20 Trung tâm thiết kế nhằm đây mạnh tăng trưởng sản xuất các chủng loại IC chất lượng cao đáp ứng nhu cầu trong nước và xuất khâu
Những cơ sở thiết kế và sản xuất bán dẫn của Belarus, Ucraina cũng cố gắng duy
trì sản xuất, thay đổi cơng nghệ, tìm mua những thiết bị cơng nghệ mới, hợp tác
và tích cực mở rộng thị trường nên cũng hồi phục và phát triển tiềm năng về cơng nghệ và trình độ chuyên mơn cao của đội ngũ chuyên gia Nhĩm để tài đã tham quan và tìm hiểu tại Trung tâm thiết kế Belmicrosystem (BMS) của Belarus thay bên cạnh các dây chuyền cơng nghệ cũ cĩ những dây chuyên, thiết
bị mới nhập từ CHLB Đức, Nhật và Thụy sĩ, các phần mềm thiết kế về cơ bản là
của Mentor Graphics, Cadence Design System, hiện BMS cĩ sản phẩm IC cung cấp cho nhiều nước Trung Quốc, Ấn Độ ,Tây Âu riêng ở Hồng Cơng 70% IC
dùng cho sản xuất đồng hồ điện tử là do BMS cung cấp
1.4 Đánh giá vai trị cơng nghệ sản xuất Chip trong sự phát triển cơ điện tử (Mechatronics) ở Việt Nam
Trong quá trình đổi mới, phát triển của nền kinh tế hội nhập, ngành cơng
Trang 37những cơng nghệ mới tạo ra các máy, thiết bị ngồi độ tính xảo, chính xác và
hiệu suất làm việc cao cịn cĩ tính "thơng minh, linh hoạt”
Đây chính là con đường làm chủ cơng nghệ CHIP, đưa CHIP thành một thành
phần chủ yếu của thiết bị, để điều khiến thiết bị theo lập trình Việc mềm hố thiết bị phần cứng nhờ các CHIP do ta tự thiết kế sẽ tạo ra những thiết bị cơ
điện tử chính xác, tính xảo, cĩ những đặc thù riêng, cĩ bí quyết chế tạo, hình thành thương hiệu riêng của nhà sản xuất, nâng cao khả năng cạnh tranh trong
nước và xuất khâu thiết bị sản phẩm cơ điện tử thương hiệu Việt Nam,
Cơng nghệ chế tạo CHIP hồn chỉnh là một cơng nghệ cao trên cơ sở của một nên cơng nghiệp hiện đại và đầu tư lớn mà khơng phải quốc gia nào cũng cĩ khả năng thực hiện Để cĩ được cơng nghệ mới tạo bước đột phá của cơ điện tử trong việc sản xuất máy, thiết bị và với cách đi tắt đĩn đầu, thay vì đầu tư vào cơng nghệ chế tạo CHIP, nhiều nước đang phát triển đã chọn phương pháp thiết
ké CHIP
Nắm vững và làm chủ được cơng nghệ thiết kế CHIP sẽ tạo ra sự chủ động
trong thiết kế các phần cứng ứng dụng, đồng nghĩa với việc thiết kế và chế tạo
các máy tính cơng nghiệp chuyên dụng với giá thành hạ, tạo cơ hội cho các
đoanh nghiệp thực hiện tự động hố quá trình điều khiển cơng nghệ, sản xuất,
làm ra hàng loạt các sản phẩm đáp ứng nhu cầu của nền kinh tế quốc dân, an ninh quốc phịng
Khơng những thế, việc làm chủ cơng nghệ thiết kế CHIP cịn đặc biệt quan
trọng trong việc chế tạo các mơđun chức năng thay cho các bản mạch bằng linh kiện rời trong các trang thiết bị quân sự (vũ khí, khí tài) do sau thời gian đài sử
dụng đã hỏng, khơng cĩ điều kiện nhập linh kiện rời thay thế Ngồi ra, các mơđun được chế tạo mới bằng các CHIP do ta tự thiết kế khơng chỉ làm chức
năng sửa chữa, thay thế, mà quan trọng hơn là nĩ cĩ thể làm thay đổi tính năng của thiết bị trong việc cải tiến, gây bắt ngờ cho đối phương, nâng cao hiệu quả chiến đấu
Trang 381.5 Sự cẦn thiết xây dựng Trung tâm Thiết ké Chip tai Viét Nam 1.5.1 Nhu cầu cho thiết kế và sản xuất Chip tại Việt Nam
Nhu cầu thị trường thiết kế và sản xuất CHIP (IC) được xem xét từ mối quan
hệ tương quan giữa nhu cầu tiêu thụ IC từ các thị trường cĩ liên quan và vai trị
thúc đây của cơng nghệ thiết kế và sản xuất IC đối với thị trường đĩ Cho đến
nay, chưa cĩ một nghiên cứu đầy đủ về nhu cầu thị trường IC tại Việt Nam và mọi đánh giá về thị trường này đều mang tính dự đốn Vì vậy, để nghiên cứu
thị trường cho TTTK CHIP, trước hết chúng ta cần xem xét các nhu câu của thị trường sử dụng IC ở Việt Nam thể hiện trong sự tăng trưởng và đặc điểm của thị trường đĩ
1 Như cầu phục vụ dân dụng:
Theo thống kê của Bộ Cơng Thương, thị trường điện tử dân dụng những năm
gần đây tăng mạnh (năm 2003 — TV khoảng 1,3 triệu, tăng 300 000 chiếc; máy tính 450 000 chiếc tăng 25%, năm 2004 sức tăng thấp nhất cũng đạt 25%) Cơng nghệ sản xuất các loại mặt hàng này mới dừng lại ở trình độ lắp ráp linh
kiện Việc nâng cao tỉ lệ nội địa hố sản phẩm trong sản xuất các board mạch
trong TV, thiết bị nghe nhìn, điều hồ nhiệt độ, máy giặt đặt ra nhu cầu lớn cho việc thiết kế CHIP
Theo báo cáo “Thị trường điện thoại di động tại Việt Nam và các xu hướng tiêu dùng” của Hãng Research and Markets năm 2003, mật độ sử dụng ĐTDĐ ở Việt Nam chỉ chiếm 4%, tuy nhiên sẽ tăng trưởng nhanh với 35% trong 14 tháng tiếp theo Như vậy, với số dân trên 80 triệu cộng thêm sự ra đời của Hanoi TeleCom, ETC cùng với 4 nhà cung cấp dịch vụ ĐTDĐ trước đây là Vinaphone, Mobiphone, S-Phone và Viettel con số tăng trưởng của ĐTDĐ thật là hứa hẹn Theo kinh nghiệm của Trung quốc, một trong các giải pháp để thâm nhập hiệu quả vào thị trường tiềm năng này là cần nhanh chĩng làm chủ cơng
nghệ thiết kế và chế tạo các bộ phận chủ trong ĐTDĐ, đặc biệt là tự thiết kế để
Trang 39Theo số liệu thống kê, hiện nay ở Việt Nam sử dụng khoảng 25-30 triệu bĩng
đèn huỳnh quang với mức tăng trưởng 10-15% năm và mỗi năm thị trường nội
địa cần cung cấp 30 triệu bĩng đèn Compact và chừng 50 triệu bĩng để xuất
khẩu Tất cả các loại đèn trên đều sử dụng chấn lưu điện tử để nâng cao hiệu
quả chiếu sáng Việc cung cấp các CHIP cĩ chất lượng tốt, đáp ứng nhu câu
sản xuất số lượng lớn chấn lưu điện tử trên là rất đáng quan tâm
Năm 2003 mức tiêu thụ máy tính cá nhân ở Việt Nam là khoảng 450.000 máy,
tốc độ tăng trưởng khoảng 30% Cơng nghệ sản xuất máy tính ở nước ta mới đáp ứng 1⁄3 nhu cầu thị trường và mới ở mức lắp ráp Việc thiết kế và sản xuất
các CHIP trong nước nhằm phục vụ các nhu cầu như chế tạo các bộ nguồn, các card giao tiếp, các board mạch cho màn hình v.v là một hướng đúng nhằm
đáp ứng nhu cầu CNTT ở Việt Nam, tạo ra các sản phẩm CNTT với thương hiệu thực sự của Việt Nam, tiến tới xuất khẩu Hiện nay ở Việt Nam, các thiết bị cơ điện tử của nhiều doanh nghiệp quá cũ, mức độ tự động hố thấp Theo số
liệu điều tra trong 9.314 doanh nghiệp, tỷ lệ tự động hố chỉ cĩ 1,88%, bán tự
động là 19,63%, cơ khí — 25,5%, bán cơ khí- 35,73% Đối với những xí nghiệp
được trang bị các dây chuyền tự động mới nhập trong những năm gần đây, việc
làm chủ thiết bị, thay thế sửa chữa các mơđun của thiết bị hồn tồn phụ thuộc
vào nước ngồi
Như vậy, việc thiết kế, sản xuất các thiết bị cơ điện tử (các máy làm việc trong dây chuyển tự động theo lập trình) cũng như việc bảo đảm kỹ thuật cho các
thiết bị tương tự trong day chuyển sản xuất đặt ra nhu cầu lớn về việc cần thiết
kế CHIP chuyên dụng cho các lĩnh vực này, tạo ra sự thúc đây đột biến trong
thiết kế, chế tạo các thiết bị cơ điện tử, các hệ thống tự động hố
2 Nhu cầu phục vụ an ninh, quốc phịng:
Trang bị vũ khí của quân đội ta cĩ hàm lượng điện tử khá cao, đặc biệt là trong các quân, binh chủng kỹ thuật: phịng khơng, khơng quân, hải quân, thơng tin,
tác chiến điện tử Việc duy trì trạng thái sẵn sàng chiến đấu, kéo dài tuổi thọ,
nâng cao tính năng đã đặt ra yêu cầu rất lớn trong việc thay thể, sửa chữa, cải tiễn vũ khí, trang bị Con đường tất yếu giải quyết vẫn đề trên là số hố các
Trang 40mơđun chức năng, điều đĩ địi hỏi ngồi số lượng lớn IC thơng đụng cịn cân
phải cĩ những IC chuyên dụng
Những yêu cầu của chiến tranh hiện đại đặt ra vấn để tích hợp các hệ thống vũ
khí, khí tài thành hệ thống dé dam bao tinh linh hoạt, tin cay, hiéu qua trong
chiến đấu Trong lực lượng vũ trang cũng đã và đang xây dựng các hệ tự động hố chỉ huy lực lượng và võ khí với sự ứng dụng mạnh mẽ của CNTT, nhằm đảm bảo tính kịp thời, linh hoạt, vững chắc của chỉ huy trong chế độ thời gian
thực như:
- Các hệ thống chỉ huy cấp chiến lược, chiến dịch,
- Các hệ thống quản lý vùng trời, quan lý vùng biến,
- Các hệ thống chỉ huy điều khiển hoả lực của phịng khơng, chỉ huy bay của khơng quân,
- Các hệ thống tác chiến điện tử, - Các hệ thống điều khiển vũ khí v.v
Việc xây dựng các hệ thống nĩi trên trong điều kiện chiến trường số hố địi
hỏi số lượng lớn những loại IC chuyên dụng chất lượng cao, song thường khơng đễ mua được chúng trên thị trường, do đĩ thiết kế, sản xuất các loại IC chuyên dụng đĩ thực sự là nhu cầu bức thiết
Việc ứng dụng CNTT trong các mạng của chính phủ điện tử địi hỏi phải sử dụng các thiết bị mã để đảm bảo an tồn thơng tin Các thiết bị mã đùng trong
cơ yếu cũng như an tồn mạng là những thiết bị cĩ tốc độ xử lý lớn, độ tin cậy cao và là thiết bị số hố Chính vì vậy, việc sử đụng một số lượng lớn các mạch
tổ hợp cỡ lớn VLSI cũng như các IC được thiết kế đặc biệt cũng là một yêu cầu cấp thiết của ngành Cơ yếu