Ngành sản xuất chip của Mỹ đang bước vào một cuộc mở rộng quy mô chưa từng có, nhưng đằng sau hàng loạt nhà máy mới là một bài toán ngày càng khó giải: không đủ nhân lực có kỹ năng để vận hành chúng.

Theo báo cáo mới được McKinsey và SEMI Foundation công bố, ngành công nghiệp bán dẫn Mỹ có thể đối mặt với tình trạng thiếu hụt tới 157.000 lao động vào năm 2030. Khoảng thiếu hụt này bao gồm kỹ sư, kỹ thuật viên và nhiều vị trí chuyên môn khác cần thiết để vận hành các nhà máy sản xuất chip hiện đại.

Đây là thách thức đáng chú ý đối với những doanh nghiệp đang đẩy mạnh đầu tư sản xuất tại Mỹ như Samsung, TSMC, Intel và Micron. Trong khi hàng chục tỷ USD đang được rót vào các nhà máy mới, việc tìm đủ con người có chuyên môn để biến những khoản đầu tư đó thành công suất sản xuất thực tế lại trở thành vấn đề cấp bách.

Mỹ xây nhà máy chip nhanh chưa từng có nhưng thiếu người vận hành

Cuộc đua AI đang làm nhu cầu đối với chip tăng mạnh. Các trung tâm dữ liệu cần bộ xử lý logic tiên tiến, bộ nhớ hiệu năng cao và nhiều loại linh kiện bán dẫn khác để phục vụ huấn luyện cũng như vận hành các mô hình trí tuệ nhân tạo.

Điều này thúc đẩy các nhà sản xuất chip mở rộng công suất.

Mỹ, quốc gia từng là cái nôi của ngành bán dẫn và hiện vẫn giữ vị thế quan trọng trong thiết kế chip, đang trải qua một trong những giai đoạn xây dựng nhà máy sản xuất bán dẫn mạnh nhất lịch sử.

Tại Arizona, các nhà máy mới đã bắt đầu sản xuất hàng loạt một số loại chip logic tiên tiến. TSMC đang mở rộng hoạt động tại bang này, trong khi Intel cũng đầu tư lớn vào năng lực sản xuất trong nước.

Samsung sẽ là một trong những nhà sản xuất lớn tiếp theo đưa sản xuất chip logic tiên tiến vào Mỹ.

Công ty Hàn Quốc đang chuẩn bị vận hành nhà máy đầu tiên trong số hai nhà máy mới tại Taylor, Texas, dự kiến bắt đầu sản xuất vào cuối năm nay. Dự án này nằm trong kế hoạch đầu tư khoảng 35 tỷ USD tại Texas, với hai nhà máy mới được Samsung cho biết có thể tạo ra khoảng 3.500 việc làm.

Nhưng số lượng việc làm không phải vấn đề duy nhất.

Điều quan trọng là liệu thị trường lao động Mỹ có đủ kỹ sư, kỹ thuật viên và nhân sự chuỗi cung ứng phù hợp để lấp đầy những vị trí đó hay không.

Samsung cảnh báo thiếu nhân lực kỹ thuật

Jon Taylor, phó chủ tịch điều hành bộ phận bán dẫn của Samsung tại Austin, Texas, cho biết ông lo ngại về nguồn nhân lực.

Theo Taylor, Samsung không nhìn thấy đủ nhân lực kỹ thuật trong đội ngũ kế cận để đáp ứng nhu cầu khi các nhà máy mới đi vào hoạt động.

Đây là vấn đề đặc biệt quan trọng đối với ngành bán dẫn bởi một nhà máy chip không thể vận hành chỉ bằng lao động phổ thông.

Các nhà máy hiện đại sử dụng hệ thống sản xuất cực kỳ phức tạp. Kỹ sư phải theo dõi quy trình chế tạo wafer, kiểm soát chất lượng, tối ưu hóa thiết bị, xử lý lỗi và duy trì hiệu suất sản xuất.

Trong khi đó, kỹ thuật viên đóng vai trò trực tiếp trong việc vận hành, bảo trì và xử lý các thiết bị sản xuất.

Samsung hiện phải tuyển nhiều nhóm nhân sự cùng lúc, từ kỹ sư, kỹ thuật viên cho tới nhân viên chuỗi cung ứng.

Taylor mô tả tình hình như một cuộc chạy đua với thời gian khi các nhà máy bắt đầu đi vào hoạt động.

Điều này cho thấy bài toán nhân lực không phải vấn đề có thể giải quyết sau khi nhà máy hoàn thành. Doanh nghiệp cần chuẩn bị đội ngũ từ trước khi dây chuyền sản xuất đạt công suất cao.

Chỉ 3% sinh viên kỹ thuật Mỹ bước vào ngành bán dẫn

Theo McKinsey, chỉ khoảng 3% sinh viên tốt nghiệp ngành kỹ thuật tại Mỹ mỗi năm làm việc trong ngành bán dẫn.

Trong khi đó, khoảng 73% nhà tuyển dụng trong ngành chip cho biết họ gặp khó khăn đáng kể trong việc tuyển kỹ sư.

Hai con số này phản ánh sự mất cân đối giữa nhu cầu và nguồn cung lao động.

Mỹ có hệ thống đại học và nghiên cứu kỹ thuật lớn, nhưng ngành bán dẫn chỉ thu hút một phần nhỏ số sinh viên tốt nghiệp.

Trong nhiều năm, ngành công nghệ Mỹ thu hút lượng lớn nhân tài kỹ thuật vào phần mềm, internet, dịch vụ công nghệ và các công ty khởi nghiệp. Khi AI phát triển nhanh, nhu cầu kỹ sư phần mềm vẫn rất lớn, nhưng thị trường việc làm trong một số phân khúc phần mềm cũng trở nên bất ổn hơn.

Trong bối cảnh đó, ngành bán dẫn đang nổi lên như một lĩnh vực có nhu cầu tuyển dụng dài hạn.

Một kỹ sư có thể tham gia thiết kế chip, sản xuất wafer, đóng gói và kiểm thử, quản lý thiết bị hoặc tối ưu hóa quy trình sản xuất.

Tuy nhiên, để chuyển một sinh viên kỹ thuật thành nhân sự có thể làm việc trong nhà máy bán dẫn tiên tiến cần thêm thời gian đào tạo và kinh nghiệm thực tế.

Samsung và TSMC không chỉ cạnh tranh về công nghệ

Cuộc cạnh tranh giữa các nhà sản xuất chip tại Mỹ thường được nhìn qua góc độ công nghệ.

Ai có quy trình sản xuất tiên tiến hơn? Ai có năng lực sản xuất lớn hơn? Ai có thể cung cấp chip AI nhanh hơn?

Nhưng ngày càng rõ rằng nhân lực cũng là một yếu tố cạnh tranh quan trọng.

TSMC cần kỹ sư để vận hành những nhà máy mới tại Arizona.

Samsung cần nhân sự cho các cơ sở ở Texas.

Intel cần nhân lực cho chiến lược mở rộng sản xuất chip tại Mỹ.

Micron cũng đang xây dựng năng lực sản xuất bộ nhớ trong nước.

Nếu các công ty cùng tuyển dụng trong một nhóm nhân tài hạn chế, cạnh tranh về lao động có thể trở nên gay gắt.

Đây là lý do những doanh nghiệp chip Mỹ đang tìm kiếm nhân tài bên ngoài biên giới.

Micron tìm kỹ sư tại Hàn Quốc

Một ví dụ đáng chú ý là Micron, nhà sản xuất chip bộ nhớ có trụ sở tại Idaho.

Mặc dù doanh nghiệp đang mở rộng sản xuất tại Mỹ, Micron vẫn tìm kiếm nhân lực tại châu Á, nơi ngành bán dẫn đã phát triển trong nhiều thập kỷ.

Công ty đã tổ chức những đợt tuyển dụng nhanh tại các trường đại học kỹ thuật ở Hàn Quốc.

Theo nội dung nguồn, Micron có thể phỏng vấn sinh viên và đưa ra lời mời làm việc dài hạn tại các nhà máy của mình ở châu Á trong cùng một ngày.

Động thái này phản ánh một thực tế quan trọng: nguồn nhân lực bán dẫn không phân bổ đồng đều trên toàn cầu.

Hàn Quốc, Đài Loan và một số trung tâm công nghiệp châu Á đã xây dựng hệ sinh thái bán dẫn quy mô lớn trong nhiều thập kỷ.

Các trường đại học, doanh nghiệp, nhà cung cấp thiết bị và nhà sản xuất chip đã tạo thành mạng lưới nhân lực chuyên biệt.

Trong khi đó, Mỹ đang cố gắng xây dựng lại năng lực sản xuất trong nước sau nhiều năm phần lớn công suất sản xuất chip tiên tiến tập trung tại châu Á.

Đây có thể là cơ hội mới cho sinh viên Mỹ

Khủng hoảng nhân lực của ngành chip cũng tạo ra một cơ hội khác.

Các chương trình đào tạo về bán dẫn đang được nhiều trường đại học Mỹ mở rộng.

Purdue University và Arizona State University là hai trường đang đầu tư hàng triệu USD vào các chương trình đào tạo nhằm chuẩn bị sinh viên cho những công việc liên quan đến bán dẫn.

Mục tiêu không chỉ là đào tạo kỹ sư thiết kế chip mà còn xây dựng nguồn nhân lực cho toàn bộ chuỗi sản xuất.

Điều này bao gồm kỹ thuật vật liệu, hóa học, điện tử, cơ khí, tự động hóa, kiểm soát quy trình, thiết bị bán dẫn và quản lý sản xuất.

Một nhà máy chip có thể cần rất nhiều vị trí khác nhau. Vì vậy, việc phát triển nhân lực không thể chỉ dựa vào một chuyên ngành duy nhất.

Một chương trình đào tạo hiệu quả cần kết hợp kiến thức học thuật với kinh nghiệm thực tế tại nhà máy.

Các trường đại học muốn trở thành nguồn cung nhân lực cho TSMC

Purdue là một trong những trường đại học đang cố gắng xây dựng vị thế trong lĩnh vực này.

Theo nội dung nguồn, trường cho biết mình hiện là một trong những đơn vị cung cấp số lượng sinh viên tốt nghiệp lớn cho Intel trên phạm vi toàn cầu và đang hướng tới mục tiêu trở thành nguồn cung nhân lực lớn cho TSMC.

Đây là một thay đổi đáng chú ý trong mối quan hệ giữa trường đại học và ngành công nghiệp.

Trước đây, sinh viên kỹ thuật có thể lựa chọn nhiều ngành nghề khác nhau sau khi tốt nghiệp.

Nhưng khi Mỹ mở rộng sản xuất chip, các trường đại học có thể trở thành một phần trực tiếp trong chiến lược phát triển chuỗi cung ứng bán dẫn.

Doanh nghiệp cần nhân lực.

Trường đại học cần cơ hội việc làm cho sinh viên.

Chính phủ cần lực lượng lao động để hỗ trợ các khoản đầu tư vào sản xuất chip.

Ba nhu cầu này đang hội tụ.

Vì sao đào tạo nhân lực chip mất nhiều thời gian?

Sản xuất chip không giống một dây chuyền sản xuất thông thường.

Các nhà máy bán dẫn sử dụng những quy trình cực kỳ chính xác và nhiều công đoạn phức tạp.

Một kỹ sư mới tốt nghiệp có thể có kiến thức nền tảng tốt nhưng vẫn cần thời gian để hiểu quy trình cụ thể của từng nhà máy.

Họ phải làm quen với thiết bị, tiêu chuẩn chất lượng, hệ thống tự động hóa và cách xử lý các lỗi phát sinh trong thực tế.

Trong ngành bán dẫn, kinh nghiệm thực tế có giá trị rất lớn.

Một kỹ sư giàu kinh nghiệm có thể nhận diện vấn đề trong quá trình sản xuất nhanh hơn, xác định nguyên nhân và đưa ra phương án điều chỉnh.

Vì vậy, ngay cả khi Mỹ tăng mạnh số lượng sinh viên tốt nghiệp ngành kỹ thuật, nguồn nhân lực phù hợp cho nhà máy chip tiên tiến vẫn không thể tăng ngay lập tức.

Bài toán 157.000 lao động có thể trở thành nút thắt của cuộc đua AI

AI cần chip.

Chip cần nhà máy.

Nhà máy cần kỹ sư và kỹ thuật viên.

Đây là chuỗi liên kết rất rõ.

Nếu Mỹ xây dựng được hàng loạt nhà máy nhưng không tuyển đủ nhân lực, công suất lý thuyết có thể không chuyển hóa hoàn toàn thành sản lượng thực tế.

Đây là một trong những rủi ro phía sau cuộc chạy đua AI mà thị trường thường ít chú ý hơn so với GPU, mô hình ngôn ngữ hay trung tâm dữ liệu.

Một công ty AI có thể muốn tăng tốc phát triển mô hình, nhưng nếu nguồn cung chip không tăng tương ứng, tốc độ mở rộng năng lực tính toán cũng sẽ gặp giới hạn.

Nói cách khác, nhân lực bán dẫn có thể trở thành một nút thắt vật lý của nền kinh tế AI.

Không chỉ cần kỹ sư thiết kế chip

Một quan niệm phổ biến là ngành bán dẫn chủ yếu cần kỹ sư thiết kế.

Trên thực tế, một hệ sinh thái sản xuất chip cần nhiều nhóm lao động hơn.

Có thể kể đến:

• Kỹ sư điện và điện tử.
• Kỹ sư hóa học và vật liệu.
• Kỹ sư cơ khí.
• Kỹ sư quy trình.
• Kỹ sư thiết bị.
• Kỹ thuật viên nhà máy.
• Chuyên gia kiểm soát chất lượng.
• Nhân sự tự động hóa và dữ liệu.
• Nhân sự chuỗi cung ứng.
• Chuyên gia an toàn và môi trường.
• Nhân viên vận hành và bảo trì.

Khi số lượng nhà máy tăng lên, tất cả các nhóm nhân lực này đều cần được mở rộng.

Đó là lý do báo cáo về tình trạng thiếu hụt 157.000 lao động không chỉ phản ánh sự thiếu kỹ sư mà còn cho thấy quy mô rộng hơn của bài toán nhân lực.

Cuộc đua nhân tài giữa Mỹ và châu Á

Mỹ có lợi thế rất lớn về nghiên cứu, thiết kế chip và các công ty công nghệ.

Tuy nhiên, phần lớn hoạt động sản xuất chip tiên tiến đã tập trung ở châu Á trong nhiều thập kỷ.

Đài Loan là trung tâm sản xuất chip quan trọng.

Hàn Quốc có hệ sinh thái bán dẫn lớn với Samsung và SK Hynix.

Nhật Bản cũng sở hữu chuỗi cung ứng vật liệu và thiết bị bán dẫn quan trọng.

Điều này tạo ra một nguồn nhân lực đã quen với môi trường sản xuất chip.

Khi Mỹ muốn đưa một phần đáng kể hoạt động sản xuất trở lại trong nước, nước này không chỉ cần xây dựng nhà máy mà còn phải xây dựng lại hệ sinh thái nhân lực xung quanh các nhà máy đó.

Đây có thể là quá trình kéo dài nhiều năm.

Các khoản đầu tư vào nhà máy cần đi cùng đầu tư vào con người

Một nhà máy có giá trị hàng chục tỷ USD có thể được xây dựng trong vài năm.

Nhưng để đào tạo một thế hệ kỹ sư và kỹ thuật viên có kinh nghiệm tương ứng cần nhiều thời gian hơn.

Vì vậy, các khoản đầu tư của Purdue, Arizona State và những trường đại học khác có thể đóng vai trò quan trọng trong dài hạn.

Các doanh nghiệp cũng đang tham gia quá trình này thông qua học bổng, chương trình thực tập, tuyển dụng tại trường và hợp tác đào tạo.

Mục tiêu là tạo ra một đường ống nhân lực từ giảng đường tới nhà máy.

Nếu mô hình này thành công, sinh viên có thể được tiếp cận ngành bán dẫn sớm hơn, trong khi doanh nghiệp có thể tuyển được nhân sự phù hợp ngay sau khi họ tốt nghiệp.

Mỹ có nhà máy, nhưng cần thêm một thế hệ nhân lực bán dẫn

Cuộc đua xây dựng nhà máy chip tại Mỹ đang diễn ra với tốc độ rất nhanh. Samsung, TSMC, Intel và Micron đều đang mở rộng hoặc củng cố năng lực sản xuất tại Mỹ nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng lớn từ AI và các trung tâm dữ liệu.

Nhưng nhà máy chỉ là một phần của bài toán.

157.000 lao động thiếu hụt vào năm 2030, nếu đúng với kịch bản được McKinsey và SEMI Foundation đưa ra, cho thấy nguồn nhân lực có thể trở thành một trong những giới hạn lớn nhất đối với tham vọng mở rộng ngành bán dẫn Mỹ.

Samsung đã lên tiếng về vấn đề thiếu nhân lực kỹ thuật. Micron đang tìm kiếm nhân tài tại Hàn Quốc. Purdue và Arizona State đang mở rộng chương trình đào tạo. Các doanh nghiệp chip lớn cũng đang tăng đầu tư vào phát triển nguồn nhân lực.

Những động thái này cho thấy cuộc chiến bán dẫn không chỉ diễn ra trong phòng thí nghiệm hay trên dây chuyền sản xuất.

Nó còn diễn ra tại giảng đường đại học, các trung tâm đào tạo kỹ thuật và thị trường lao động toàn cầu.

Trong kỷ nguyên AI, năng lực tính toán có thể được quyết định bởi số lượng chip mà một quốc gia sản xuất được. Nhưng phía sau mỗi nhà máy chip là hàng nghìn con người có kỹ năng chuyên biệt.

Vì vậy, câu hỏi đối với Mỹ trong những năm tới không chỉ là xây được bao nhiêu nhà máy, mà còn là có thể đào tạo và thu hút đủ nhân lực để vận hành chúng hay không.

Câu hỏi về khủng hoảng nhân lực ngành chip Mỹ

Mỹ có thể thiếu bao nhiêu lao động bán dẫn vào năm 2030?

Theo báo cáo được McKinsey và SEMI Foundation đề cập trong nội dung nguồn, Mỹ có thể đối mặt với tình trạng thiếu hụt tới 157.000 lao động ngành bán dẫn vào năm 2030.

Vì sao Samsung gặp khó khăn trong tuyển dụng tại Mỹ?

Samsung đang mở rộng mạnh hoạt động sản xuất chip tại Texas, trong khi nguồn cung kỹ sư và kỹ thuật viên có kinh nghiệm trong ngành bán dẫn tại Mỹ còn hạn chế. Công ty phải đồng thời tuyển kỹ sư, kỹ thuật viên và nhân sự chuỗi cung ứng.

TSMC có gặp vấn đề tương tự không?

TSMC cũng đang mở rộng sản xuất tại Arizona và cần một lượng lớn nhân lực kỹ thuật. Đây là một phần của bài toán rộng hơn mà ngành bán dẫn Mỹ đang phải giải quyết khi nhiều doanh nghiệp cùng lúc tăng công suất.

Vì sao Micron tuyển nhân tài tại Hàn Quốc?

Hàn Quốc có hệ sinh thái bán dẫn phát triển lâu đời và nguồn nhân lực đã được đào tạo trong môi trường sản xuất chip. Việc Micron tuyển sinh viên kỹ thuật tại đây phản ánh nhu cầu tiếp cận nguồn nhân lực có chuyên môn phù hợp.

Sinh viên Mỹ có cơ hội việc làm tốt hơn trong ngành bán dẫn?

Việc hàng loạt nhà máy mới được xây dựng đang tạo thêm nhu cầu đối với kỹ sư, kỹ thuật viên và nhiều vị trí liên quan. Tuy nhiên, cơ hội cụ thể phụ thuộc vào ngành học, kỹ năng, địa điểm và nhu cầu tuyển dụng của từng doanh nghiệp.

Các trường đại học Mỹ đang làm gì để giải quyết thiếu nhân lực?

Các trường như Purdue University và Arizona State University đang đầu tư vào chương trình đào tạo bán dẫn, nhằm tăng số lượng sinh viên có kiến thức và kỹ năng phù hợp với ngành công nghiệp.

Lưu ý: Các số liệu về thiếu hụt lao động, đầu tư và tuyển dụng được trình bày theo nội dung nguồn cung cấp. Thực tế tuyển dụng và tiến độ các dự án sản xuất chip có thể thay đổi theo từng thời điểm.