Sau khi các vấn đề chuỗi cung ứng liên quan đến đại dịch dẫn đến tình trạng thiếu hụt bán dẫn toàn cầu và khiến nền kinh tế Hoa Kỳ thiệt hại hơn 200 tỷ USD chỉ riêng trong năm 2021, chính quyền Tổng thống Biden đã cam kết mạnh mẽ thúc đẩy ngành sản xuất bán dẫn tại Hoa Kỳ.
Được ký thành luật vào tháng 8/2022, đạo luật CHIPS phân bổ hơn 50 tỷ USD cho ngành bán dẫn của Hoa Kỳ. Đây là nguồn hỗ trợ tài chính chưa từng có tiền lệ, đã tạo nên một “thời kỳ phục hưng nhà máy bán dẫn” tại Hoa Kỳ, với những tập đoàn hàng đầu như Intel, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) và Samsung công bố xây dựng nhiều cơ sở sản xuất lớn trên toàn quốc. Tuy nhiên, một mối quan ngại ngày càng nổi lên là liệu Hoa Kỳ có đủ lực lượng lao động lành nghề để đáp ứng nhu cầu tuyển dụng tăng vọt trong những năm tới hay không. Đây vẫn là rào cản tiềm tàng lớn nhất đối với nỗ lực phục hồi năng động của một ngành công nghiệp toàn cầu then chốt.
Để giải quyết vấn đề thiếu hụt lao động bán dẫn đang đến gần — đã được nêu bật qua nhiều nghiên cứu và báo cáo trong khoảng hơn một năm qua — các nhà sản xuất bán dẫn, chính quyền các bang và các trường đại học đang phối hợp khởi động giảng dạy, đào tạo và chương trình học tập trên toàn cảnh giáo dục đại học. Dưới đây, chúng tôi tổng hợp một số sáng kiến nổi bật nhất đã được triển khai trên toàn quốc nhằm tăng cường nguồn nhân lực đại học và phát triển lực lượng lao động bán dẫn trong nước. (Lưu ý: Danh sách này không phải là đầy đủ, cũng không bao gồm 45 triệu USD tài trợ đang được Quỹ Khoa học Quốc gia Mỹ (NSF) trao cho nhiều trường đại học.)
1. Trường: The Ohio State University
Bang: Ohio
Nhà tài trợ: Intel
Đầu tư: 4,5 triệu USD
Nội dung hỗ trợ: Vào tháng 10 năm ngoái, Intel đã cấp ba khoản tài trợ tổng trị giá 4,5 triệu USD cho The Ohio State University và một số tổ chức đối tác khác. Sử dụng 3 triệu USD trong số đó, Ohio State sẽ phối hợp với các trường cao đẳng và đại học khác tại bang này để thành lập Trung tâm Nghiên cứu và Đào tạo Sản xuất Bán dẫn Tiên tiến (CAFE). CAFE sẽ là trung tâm nghiên cứu và đào tạo liên ngành tập trung phát triển lực lượng lao động sản xuất bán dẫn cấp bang thông qua các chương trình học tập trải nghiệm. Các trường tham gia khác gồm Ohio University, University of Cincinnati, Oberlin College và Kenyon College.
Một khoản tài trợ thứ hai trị giá gần 1,5 triệu USD sẽ dành cho sáng kiến do Ohio State dẫn dắt nhằm thúc đẩy đa dạng hóa lực lượng lao động ngành sản xuất bán dẫn. Chương trình mang tên Đối tác Ohio vì một hệ sinh thái và lực lượng lao động bán dẫn đa dạng, toàn diện sẽ là sự hợp tác trên toàn bang giữa các cơ sở giáo dục đại học đa dạng, bao gồm cả các trường đại học, cao đẳng lịch sử dành cho người da màu (HBCU) và các trung tâm đào tạo kỹ thuật. Đối tác này sẽ hướng tới mục tiêu đa dạng hóa lực lượng lao động bán dẫn tại Ohio thông qua phát triển chương trình đào tạo mới nhằm lấp đầy những khoảng trống về giáo dục, mở rộng các môn học nhập môn và cung cấp cho sinh viên quyền truy cập thực tế ảo vào cơ sở vật chất và công nghệ bán dẫn, bao gồm cả phòng sạch.
Cuối cùng, Intel còn trao khoản tài trợ thứ ba cho nhóm Ohio State tập trung vào các ứng dụng điện toán lượng tử sáng tạo mới. Một trong những trọng tâm của dự án là tích hợp Bộ công cụ Phát triển Phần mềm Lượng tử (SDK) của Intel vào chương trình đào tạo.
2. Trường: University of Illinois Urbana-Champaign
Bang: Illinois
Nhà tài trợ: Samsung Austin Semiconductor
Đầu tư: 1 triệu USD đóng góp thường niên
Nội dung hỗ trợ: Tháng 8 vừa qua, Samsung Austin Semiconductor đã công bố kế hoạch phát triển nguồn nhân lực 5 sao. Đây là một sáng kiến quy mô quốc gia nhằm xây dựng nguồn lực sản xuất bán dẫn thông qua hợp tác với các trường phổ thông K-12 và các tổ chức giáo dục đại học, nhằm thúc đẩy học sinh, sinh viên tham gia các chương trình kỹ thuật và các lĩnh vực STEM khác.
Là một phần của kế hoạch phát triển nguồn nhân lực này, cam kết tài trợ hằng năm của nhà sản xuất chip với Trường Kỹ thuật Grainger thuộc University of Illinois Urbana-Champaign sẽ giúp trường tăng cường nguồn lực và các chương trình dành cho sinh viên có quan tâm tới lĩnh vực bán dẫn. Cụ thể, trường kỹ thuật sẽ giới thiệu “Chương trình công nghệ bán dẫn Samsung”, cung cấp hỗ trợ học thuật thiết yếu cho 50 sinh viên xuất sắc khi họ phát triển kỹ năng kỹ thuật thông qua chương trình ngành phụ bán dẫn mới của UIUC.
3. Trường: Michigan State University và Lansing Community College
Bang: Michigan
Nhà tài trợ: Michigan Economic Development Corporation (MEDC)
Đầu tư: 3,6 triệu USD
Nội dung hỗ trợ: Tháng 10/2023, MEDC công bố đầu tư 3,6 triệu USD để thúc đẩy giáo dục và cơ hội nghề nghiệp trong ngành bán dẫn khu vực. Sáng kiến tài trợ này thực tế trải đều cho nhiều trường ở Michigan, bao gồm không chỉ Michigan State University và Lansing Community College mà còn Wayne State University, Michigan Technological University và Oakland University.
MSU, được nhận 148.000 USD, sẽ dành nguồn vốn cho một chương trình dành cho học sinh trung học cơ sở và trung học phổ thông tại Michigan nhằm đưa ngành bán dẫn vào tầm ngắm của các thiếu niên vốn có thể từng nghĩ lĩnh vực này quá phức tạp hoặc xa vời. Theo Leo Kempel, trưởng Khoa Kỹ thuật MSU, nguồn tài trợ sẽ “thúc đẩy sự sẵn sàng nghề nghiệp và nâng cao nhận thức về ngành bán dẫn cho học sinh trung học cơ sở, trung học phổ thông tại Michigan.”
Lansing Community College, trong khi đó, sử dụng 300.000 USD tài trợ để khởi động chương trình “Technician Quick Start Boot Camp”. Chương trình kéo dài 10 ngày này sẽ mang lại cho học viên chứng chỉ đủ tiêu chuẩn làm việc ở vị trí kỹ thuật viên đầu vào trong ngành bán dẫn.
4. Trường: College of Western Idaho
Bang: Idaho
Nhà tài trợ: Idaho Workforce Development Council (IWDC)
Đầu tư: 4,2 triệu USD
Nội dung hỗ trợ: Mùa thu năm ngoái, công ty sản xuất bán dẫn Micron Technology, Inc., chuyên về bộ nhớ DRAM, NAND và NOR, đã công bố kế hoạch xây dựng nhà máy mới trị giá 15 tỷ USD tại Boise, Idaho. Hơn một năm sau, Idaho Workforce Development Council đã trao tặng College of Western Idaho 4,2 triệu USD để hỗ trợ bang xây dựng lực lượng lao động lành nghề cần thiết cho nhà máy này và củng cố hệ sinh thái bán dẫn phát triển của Idaho.
College of Western Idaho sẽ sử dụng khoản tài trợ này để mở rộng chương trình Kỹ thuật Hệ thống Cơ điện tiên tiến (Advanced Mechatronics Engineering Technology — AMET). Đây là chương trình đào tạo liên ngành kết hợp kỹ thuật cơ khí, kỹ thuật máy tính và phát triển phần mềm, đào tạo sinh viên trở thành kỹ thuật viên trong sản xuất bán dẫn và các lĩnh vực công nghệ tiên tiến khác. Theo bà Wendi Secrist, giám đốc điều hành IWDC, nguồn tài trợ sẽ “tăng gấp đôi quy mô” của chương trình AMET tại CWI. Sinh viên tham gia chương trình AMET có thể đăng ký thực tập sinh tại Micron Technology, Inc. ở trụ sở Boise.
5. Trường: Virginia Tech
Bang: Virginia
Nhà tài trợ: Growth and Opportunity for Virginia (GO Virginia)
Đầu tư: 3,3 triệu USD
Nội dung hỗ trợ: GO Virginia, sáng kiến phát triển kinh tế do các lãnh đạo doanh nghiệp bang dẫn dắt, sẽ cung cấp nguồn vốn khởi động cho Virginia Tech và liên minh rộng lớn các trường đại học, cao đẳng nhằm thành lập Liên minh Công nghệ bán dẫn Virginia (VAST). VAST sẽ đặt trụ sở tại Trung tâm Nghiên cứu Virginia Tech, đồng thời thiết lập các điểm vệ tinh tại nhiều trường khác trên toàn bang. Mục tiêu trung tâm là tăng cường hiệu quả và hợp tác trong toàn hệ sinh thái bán dẫn, công nghệ nano của bang. Để đạt được mục tiêu này, VAST xây dựng mạng lưới cơ sở vật chất giúp sinh viên, chuyên gia và doanh nghiệp nhỏ có thể sử dụng các phòng thí nghiệm, phòng sạch và trang thiết bị vi điện tử, thúc đẩy sự kết nối và mở rộng khả năng tiếp cận những không gian chuyên biệt này.
Bên cạnh mạng lưới cơ sở vật chất độc đáo, VAST cũng giới thiệu chương trình cấp tốc định hướng nghề nghiệp ngành bán dẫn, gồm ba chương trình cấp chứng chỉ kéo dài 10 tuần dành cho người trưởng thành: Sản xuất chip và Phân tích nano, Đóng gói và Phân tích bán dẫn, cùng Bảo trì và sửa chữa thiết bị bán dẫn. Chương trình này đặc biệt chú trọng đào tạo cựu quân nhân và cộng đồng ít cơ hội tiếp cận, hướng tới đào tạo 600 học viên trưởng thành trong vòng hai năm.
6. Trường: University of Texas at Austin
Bang: Texas
Nhà tài trợ: Samsung Electronics và Samsung Austin Semiconductor
Đầu tư: 3,7 triệu USD
Nội dung hỗ trợ: Trường Kỹ thuật Cockrell thuộc UT Austin thực tế nhận được hai khoản tài trợ riêng biệt từ tập đoàn sản xuất bán dẫn hàng đầu này. Khoản thứ nhất, do Samsung Electronics đóng góp trị giá 2,7 triệu USD nhằm giúp trường mở rộng nguồn nhân lực ngành bán dẫn bằng cách dẫn dắt thêm sinh viên vào lĩnh vực này. Khoản tài trợ sẽ dùng cấp học bổng cho sinh viên đại học, hỗ trợ nghiên cứu sinh sau đại học phát triển sự nghiệp trong ngành bán dẫn, đồng thời cung cấp hỗ trợ học thuật cho các dự án tốt nghiệp. Một phần khoản đóng góp cũng được dùng để hiện đại hóa phòng thí nghiệm Fab Lab của trường, giúp đào tạo thêm nhiều sinh viên tại phòng lab và thúc đẩy nghiên cứu, đổi mới.
Bên cạnh tài trợ từ Samsung Electronics, Samsung Austin Semiconductor sẽ tiếp tục đóng góp 1 triệu USD như một phần của kế hoạch phát triển nguồn nhân lực 5 sao đã nêu ở trên. Sáng kiến này sẽ thúc đẩy chương trình học về bán dẫn trên toàn học thuật, hỗ trợ đẩy mạnh dòng nhân lực vào ngành. Cả hai khoản tài trợ đều được công bố vào tháng 9.
7. Trường: Georgia Tech
Bang: Georgia
Nhà tài trợ: Semiconductor Research Corporation (SRC) và Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA)
Đầu tư: 65,7 triệu USD
Nội dung hỗ trợ: Khoản đầu tư lớn vào Georgia Tech mang ý nghĩa rất khác biệt so với các nguồn tài trợ của các nhà sản xuất chip lớn hay cơ quan cấp bang. Năm ngoái, SRC — liên minh nghiên cứu ngành bán dẫn — và DARPA — cơ quan nghiên cứu thuộc Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ — đã công bố chương trình Joint University Microelectronics Program 2.0 (JUMP 2.0). Đây là dự án đầy tham vọng với phạm vi rộng lớn và tác động sâu sắc đến cả kinh tế Mỹ và quốc phòng, nhằm tài trợ nghiên cứu đại học nâng cao “nhiều nhóm hệ thống điện tử cho cả ứng dụng thương mại và quân sự.”
Cụ thể hơn, JUMP 2.0 tài trợ “nghiên cứu mạo hiểm, kỳ vọng đột phá ở bảy trung tâm chủ đề” thúc đẩy công nghệ trọng yếu cho tương lai. Georgia Tech được chọn vận hành hai trung tâm, tập trung vào nhận thức và chuyển đổi cảm biến thông minh thành hành động. Trung tâm nghiên cứu nhận thức mang tên Trung tâm Đồng thiết kế Hệ thống Nhận thức (CoCoSys), sẽ thúc đẩy khả năng AI cho nhiều ứng dụng then chốt. Trung tâm chuyển đổi cảm biến thông minh thành hành động (Center on Cognitive Multispectral Sensors, hay CogniSense) sẽ nghiên cứu các phương pháp phát triển cảm biến điện tử năng động, thích ứng hơn công nghệ hiện tại. Cả hai trung tâm này đều trực thuộc Trường Kỹ thuật Điện và Máy tính (ECE).
Nhìn chung, hai trung tâm nghiên cứu tại Georgia Tech này cho thấy mức độ quan trọng, đa dạng hóa của nghiên cứu bán dẫn trong thập kỷ này. Việc đầu tư mạnh vào các lĩnh vực nghiên cứu chuyên sâu như vậy, DARPA và Bộ Quốc phòng nhấn mạnh vai trò vượt trội mà các công nghệ đó sẽ đóng trong từ hệ thống radar, vũ khí đến các cuộc cạnh tranh vi điện tử toàn cầu trong tương lai.