Tham vọng của ngành chip và bài toán con người

Người ta cứ nói mãi về viễn cảnh trí tuệ nhân tạo (AI) thay thế một phần đáng kể công việc của con người, nhưng trước mắt, chính việc thiếu con người đang là trở ngại lớn nhất đối với ngành công nghiệp bán dẫn, nơi sản xuất linh kiện quan trọng nhất của mọi hệ thống AI.

Đã có thắc mắc: sao không để AI tự cứu lấy AI - tức tham gia luôn vào chuyện sản xuất chip? Đúng là AI đã được ứng dụng trong các khâu thiết kế, nghiên cứu và phát triển, song việc sản xuất các con chip từ những thiết kế đó lại là chuyện hoàn toàn khác. "Nhu cầu về kỹ sư có kinh nghiệm để vận hành máy móc khó có thể được giải quyết bởi AI trong thời gian sắp tới" - tờ Financial Times nhận xét.

Stewart Randall, trưởng bộ phận điện tử và phần mềm nhúng tại công ty tư vấn Intralink, giải thích rõ hơn với CNN: "Việc tìm kiếm tài năng tốt nhất luôn là vấn đề, nhưng nó trở nên nghiêm trọng hơn trong mấy năm gần đây, khi thế giới bất ngờ nhận ra tầm quan trọng của chip bán dẫn".

Theo Randall, mở rộng số lượng và công suất của các fab (nhà máy sản xuất chip) liên quan đến địa chính trị nhưng cũng phụ thuộc vào nhu cầu thị trường. "Chúng ta cần thêm người có kỹ năng thiết kế IC (mạch tích hợp), sản xuất IC và khoa học vật liệu. Các quốc gia đang cạnh tranh cho nguồn nhân lực này" - ông nói.

Khó thế nào?

Tăng cường năng lực sản xuất chip vẫn được cho là vấn đề tài chính đơn thuần, có tiền là được. Thực tế cho thấy tình trạng thiếu hụt chip toàn cầu bắt đầu từ đầu năm 2020 đã được giải quyết khi chính phủ các nước rót hàng tỉ USD vào các công ty sản xuất chip nhằm tăng năng lực. 

Mỹ có Đạo luật CHIPS và Khoa học với các khoản đầu tư vào ngành công nghiệp bán dẫn dự kiến sẽ vượt hơn 250 tỉ USD trong giai đoạn 5 năm, và TSMC - nhà sản xuất chip lớn nhất thế giới - đã và đang mở rộng các nhà máy bán dẫn tại Mỹ, Đức và Nhật Bản.

Nhưng tiền chỉ giải quyết một phần vấn đề. Việc xây dựng một nhà máy sản xuất chip tại một quốc gia khác không đơn giản như mở nhà máy lắp ráp điện thoại thông minh - có nhà xưởng thì chỉ việc tuyển lao động địa phương và đào tạo là nhanh chóng giải quyết được vấn đề nhân lực. 

Các nhà máy sản xuất chip yêu cầu nhân lực vận hành có trình độ cao. "Đây không phải là công việc sản xuất giống như thời ông bà ta. Rất nhiều người trong số họ sẽ là các kỹ sư và nhà khoa học máy tính" - The Washington Post viết. Riêng việc xây nhà máy cũng đòi hỏi lao động có chuyên môn.

The Washington Post ước tính Mỹ sẽ cần đến 70.000 nhân công đào tạo mới để vận hành các nhà máy chế tạo chip bán dẫn trong 5 năm tới. Khủng hoảng nhân lực sẽ bao trùm cả ba mảng lao động chính - công nhân xây dựng thủ công, kỹ thuật viên thiết kế và lắp đặt thiết bị trong giai đoạn cuối của quá trình xây dựng, và kỹ thuật viên, kỹ sư chịu trách nhiệm vận hành các cơ sở khi chúng đã hoàn thành. Các kỹ thuật viên có thể không cần trình độ đại học nhưng phải có kỹ năng được đào tạo chuyên biệt để có thể vận hành các máy móc và thiết bị sản xuất hiện đại.

Một báo cáo của McKinsey ước tính rằng các chương trình phát triển lực lượng lao động dành riêng cho ngành bán dẫn dự kiến sẽ đào tạo khoảng 12.000 kỹ sư và 31.500 kỹ thuật viên vào năm 2029. Tuy nhiên, chỉ riêng một nhà máy chip tiên tiến đã cần đến 1.350 kỹ sư và 1.200 kỹ thuật viên để vận hành. 

Lượng lao động sản xuất chip tại Mỹ đã giảm 43% so với đỉnh cao vào năm 2000, theo báo cáo của McKinsey. Với tốc độ hiện tại, tình trạng thiếu hụt kỹ sư và kỹ thuật viên có thể lên tới 146.000 người vào năm 2029.

Họa vô đơn chí, ngay trong thời điểm Mỹ đang tìm cách thu hút nhiều lao động có tay nghề vào lĩnh vực sản xuất bán dẫn, nhiều nhân viên lại đang cân nhắc có nên nghỉ việc không, theo một báo cáo khác của McKinsey. 

Cụ thể, hơn một nửa số nhân viên trong lĩnh vực bán dẫn và điện tử cho biết vào năm 2023 họ ít nhiều có khả năng rời bỏ công việc hiện tại trong vòng 3-6 tháng tới. Con số này tăng từ khoảng 40% công nhân vào năm 2021.

Lý do phổ biến nhất là thiếu cơ hội phát triển nghề nghiệp, kế tới là công việc không linh hoạt. "Khoảng 1/3 lực lượng lao động trong ngành bán dẫn đang ở độ tuổi trên 55. Và có thể bắt đầu nhận thấy dấu hiệu một số đang bớt hài lòng với công việc" - Bloomberg dẫn lời Wade Toller, cố vấn cao cấp tại McKinsey, cho biết.

Theo Bloomberg, điều này có thể ảnh hưởng lớn tới kế hoạch xây nhà máy mới ở Mỹ của các nhà sản xuất chip như Intel và TSMC - tham vọng mở rộng sản xuất thành bại ra sao phụ thuộc rất nhiều vào việc tìm đủ số lượng lao động đủ chuẩn cho việc xây dựng và vận hành các nhà máy. Quả vậy, TSMC đã phải hoãn khởi công nhà máy tại Arizona (Mỹ) do thiếu nhân công chuyên môn.

Bên ngoài nước Mỹ, tình hình cũng không khả quan hơn. Tại Hàn Quốc, quê hương của Samsung Electronics, ngành công nghiệp chip đã phải đối mặt với tình trạng thiếu hụt nhân lực từ năm 2022 và dự kiến sẽ thiếu khoảng 56.000 người lao động vào năm 2031, theo Financial Times.

Không chỉ chuyện trình độ chuyên môn hay đào tạo, xu hướng nhân khẩu học cũng là trở ngại với bài toán lao động. Cả Đài Loan và Hàn Quốc, chiếm hơn 80% tổng sản lượng gia công chip toàn cầu, đang đối mặt với tình trạng suy giảm dân số, khi số sinh viên đăng ký học đại học đã giảm đều đặn mỗi năm kể từ năm 2012. Đây cũng là nơi TSMC và Samsung lấy phần lớn lực lượng lao động.

Cơn đau đầu của TSMC

Mới cách đây vài năm, chuyện đào tạo nhân viên mới với TSMC - công ty sản xuất khoảng 90% chip bán dẫn siêu tiên tiến của thế giới, "linh hồn" của mọi thứ từ điện thoại thông minh đến các ứng dụng AI - rất đơn giản: cứ ghép cặp người mới với các kỹ sư kỳ cựu, để chỉ dẫn họ từ những bước cơ bản. Tất cả đã thay đổi ba năm trước, khi TSMC phát triển vượt bậc trong bối cảnh thiếu hụt chip toàn cầu và căng thẳng địa chính trị ngày càng gia tăng, theo CNN.

Trước nhu cầu cần một chương trình đào tạo chuyên sâu để hàng chục ngàn nhân viên mới có thể nhanh chóng làm việc, TSMC đã thành lập trung tâm đào tạo nhân viên mới tại Công viên khoa học Tân Trúc (Đài Trung, Đài Loan) vào năm 2021. 

Cơ sở này hiện giữ vai trò then chốt trong việc mở rộng toàn cầu của công ty; tất cả các kỹ sư mới tại Đài Loan và một số nhân sự tuyển dụng ở nước ngoài đều phải tham gia chương trình đào tạo kéo dài 8 tuần tại đây.

"[Với trung tâm này], chúng tôi có thể đào tạo nhân viên mới một cách có hệ thống hơn, giúp họ học nhanh hơn và xây dựng nền tảng vững chắc" - Marcus Chen, một giảng viên tại trung tâm, nói với CNN. Trung tâm được mô phỏng theo quy trình hoạt động của một fab. 

Các kỹ sư được đào tạo tại trung tâm sẽ không chỉ làm việc tại các fab của TSMC ở Đài Loan. Họ là "hạt giống" sẽ được "gieo" vào các cơ sở của công ty trên toàn cầu. "Mỗi khi có fab mới (ở nước ngoài), chúng tôi cần mang nhân viên từ Đài Loan sang với số lượng nhất định. Sau nhiều năm, chúng tôi muốn dần dần giảm bớt số lao động từ Đài Loan và tăng cường tuyển dụng nhân sự địa phương" - Lora Ho, phó chủ tịch cấp cao về nhân sự của công ty, nói với CNN.

Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng và chịu áp lực phải đặt cơ sở gần khách hàng hơn, TSMC đang xây dựng các nhà máy fab mới tại Mỹ, Nhật Bản và Đức, bên cạnh các nhà máy hiện có ở Đài Loan, miền đông Trung Quốc và bang Washington. Hồi tháng 2-2024, gã khổng lồ chip này đã mở nhà máy fab đầu tiên tại thành phố Kumamoto, Nhật Bản.

Ho cho biết tình trạng thiếu hụt tài năng là một trong những thách thức chính mà công ty đang đối mặt. "Đang có sự khan hiếm tài năng trên toàn cầu. Nếu mở rộng toàn cầu, chúng tôi thực sự cần mở rộng nguồn nhân tài của mình" - bà nói. Theo Ho, TSMC hiện có khoảng 77.000 nhân viên trên toàn thế giới. Trong vài năm tới, con số này sẽ đạt 100.000.