Dự án được kỳ vọng bổ sung một mắt xích quan trọng cho chuỗi cung ứng bán dẫn phục vụ trí tuệ nhân tạo (AI) và hạ tầng mạng tốc độ cao.

Ngày 29/9, Advanced Substrate Technologies (AST), liên doanh giữa tập đoàn công nghệ Mỹ Broadcom và Toppan Holdings của Nhật Bản, chính thức khai trương nhà máy sản xuất nền chip tiên tiến tại Singapore.

Đây là cơ sở đầu tiên tại Singapore sản xuất Flip Chip Ball Grid Array (FC-BGA), loại nền đóng gói bán dẫn có hệ thống dây dẫn mật độ cao, đóng vai trò kết nối chip với bo mạch hệ thống. Công nghệ này đặc biệt quan trọng đối với các sản phẩm bán dẫn hiệu năng cao như bộ xử lý AI, chip mạng và các hệ thống máy tính tốc độ cao.

Nhà máy có diện tích khoảng 95.000 m², đặt tại khu vực Jurong Lake District. AST dự kiến bắt đầu sản xuất thương mại các loại nền FC-BGA kích thước lớn, nhiều lớp mạch dành cho các sản phẩm bán dẫn tiên tiến vào cuối năm 2026.

Mảnh ghép quan trọng cho chuỗi cung ứng chip AI

Việc Broadcom và Toppan đầu tư vào sản xuất nền chip tại Singapore diễn ra trong bối cảnh nhu cầu đối với chip AI và hạ tầng mạng tăng nhanh, kéo theo nhu cầu lớn đối với các vật liệu và linh kiện phục vụ đóng gói bán dẫn tiên tiến.

Broadcom vừa là đối tác của AST, vừa là khách hàng chính của nhà máy. Theo ông Charlie Kawwas, Chủ tịch Semiconductor Solutions Group của Broadcom, năng lực sản xuất FC-BGA tại Singapore sẽ giúp Broadcom tăng tính linh hoạt trong chuỗi cung ứng khi nhu cầu đối với chip AI và chip mạng tiếp tục tăng.

AST sẽ tập trung vào các loại nền FC-BGA kích thước lớn, số lượng lớp mạch cao, phù hợp với thế hệ chip AI và chip mạng ngày càng phức tạp. Broadcom hiện phát triển các bộ chuyển mạch mạng Tomahawk và các bộ tăng tốc AI tùy biến, trong đó nhu cầu về nền đóng gói tiên tiến ngày càng tăng khi kích thước và mật độ kết nối của chip mở rộng.

Toppan sẽ cung cấp công nghệ sản xuất nền chip được phát triển tại nhà máy Niigata, Nhật Bản. Nhà máy AST tại Singapore cũng là cơ sở sản xuất FC-BGA đầu tiên của Toppan bên ngoài Nhật Bản, cho thấy tầm quan trọng ngày càng lớn của Đông Nam Á trong chiến lược đa dạng hóa chuỗi cung ứng bán dẫn.

Singapore mở rộng từ sản xuất chip sang vật liệu và đóng gói tiên tiến

Dự án AST phù hợp với chiến lược của Singapore trong việc xây dựng hệ sinh thái bán dẫn theo chiều sâu, không chỉ tập trung vào sản xuất wafer mà mở rộng sang thiết kế chip, thiết bị, vật liệu và đóng gói tiên tiến.

Phó Thủ tướng kiêm Bộ trưởng Thương mại và Công nghiệp Singapore Gan Kim Yong cho biết cơ sở AST bổ sung một năng lực chuyên biệt cho hệ sinh thái bán dẫn của nước này. Singapore đã xây dựng năng lực trên nhiều công đoạn của chuỗi bán dẫn, từ thiết kế chip, chế tạo wafer đến sản xuất thiết bị và đóng gói tiên tiến.

Theo Cơ quan Phát triển Kinh tế Singapore (EDB), ngay từ khi khởi công năm 2024, nhà máy AST đã được xác định là cơ sở đầu tiên tại Singapore sản xuất nền FC-BGA cao cấp cho các sản phẩm như bộ chuyển mạch mạng và thiết bị AI/máy học. Nhà máy được thiết kế với mức độ tự động hóa cao và kết hợp hoạt động sản xuất với nghiên cứu, phát triển công nghệ nền chip thế hệ mới.

AST dự kiến tạo ra hơn 330 việc làm, trong đó có các vị trí kỹ sư và kỹ thuật viên trình độ cao. Doanh nghiệp cũng đã ký biên bản ghi nhớ với Viện Giáo dục Kỹ thuật Singapore (ITE) nhằm triển khai chương trình thực tập và đào tạo thực hành, gắn đào tạo nhân lực với nhu cầu thực tế của ngành.

Từ wafer đến chip hoàn chỉnh: nền đóng gói ngày càng quan trọng

Sự xuất hiện của nhà máy AST cũng cho thấy một xu hướng đáng chú ý của ngành bán dẫn: năng lực cạnh tranh không còn chỉ nằm ở công nghệ chế tạo wafer.

Khi chip AI ngày càng lớn, phức tạp và có mật độ kết nối cao, các công đoạn đóng gói tiên tiến cùng vật liệu nền chip trở thành những mắt xích có ý nghĩa chiến lược. FC-BGA sử dụng nhiều lớp dây dẫn mật độ cao để kết nối một hoặc nhiều khuôn silicon với bo mạch hệ thống, qua đó đáp ứng yêu cầu về tốc độ truyền dữ liệu và độ ổn định tín hiệu của các hệ thống tính toán hiệu năng cao.

Đây cũng là một trong những điểm nghẽn mà các nhà sản xuất chip AI phải giải quyết khi nhu cầu tính toán tăng mạnh. Việc đưa thêm năng lực sản xuất nền chip tiên tiến vào Singapore giúp Broadcom đa dạng hóa nguồn cung, đồng thời đưa Singapore tiến sâu hơn vào các công đoạn có hàm lượng công nghệ cao của chuỗi bán dẫn.

Bài học về xây dựng hệ sinh thái bán dẫn

Đối với Đông Nam Á, dự án AST cho thấy xu hướng phát triển hệ sinh thái bán dẫn đang chuyển từ việc thu hút một vài công đoạn sản xuất riêng lẻ sang hình thành các cụm công nghiệp có khả năng liên kết nhiều mắt xích của chuỗi giá trị.

Singapore hiện có hệ sinh thái gồm các doanh nghiệp thiết kế chip, sản xuất wafer, thiết bị bán dẫn, vật liệu và đóng gói. Theo Bộ Thương mại và Công nghiệp Singapore, việc AST bổ sung năng lực sản xuất FC-BGA sẽ mở rộng những gì quốc gia này có thể cung cấp cho ngành bán dẫn toàn cầu.

Với Việt Nam, diễn biến này đặt ra một vấn đề đáng chú ý trong quá trình phát triển công nghiệp điện tử – bán dẫn. Nếu chỉ tập trung vào lắp ráp, kiểm thử hoặc một số công đoạn cuối của chuỗi sản xuất, giá trị gia tăng tạo ra trong nước sẽ khó tăng tương ứng với quy mô xuất khẩu.

Trong khi đó, các lĩnh vực như vật liệu bán dẫn, nền đóng gói, thiết bị sản xuất, đóng gói tiên tiến, kiểm thử, thiết kế và nghiên cứu phát triển đang ngày càng trở thành những mắt xích quan trọng để nâng cao giá trị nội địa.

Việc Singapore thu hút Broadcom và Toppan cùng xây dựng năng lực sản xuất FC-BGA cho thấy một mô hình đáng chú ý: doanh nghiệp công nghệ toàn cầu, nhà sản xuất vật liệu – linh kiện chuyên sâu và chính sách phát triển hệ sinh thái của quốc gia cùng hội tụ vào một mắt xích cụ thể của chuỗi giá trị.

Đây cũng là hướng tiếp cận có ý nghĩa đối với Việt Nam khi xây dựng hệ sinh thái điện tử – bán dẫn: thay vì chỉ đặt mục tiêu tăng số lượng dự án, cần hướng tới hình thành những năng lực sản xuất và công nghệ mà doanh nghiệp Việt Nam có thể tham gia, làm chủ và từng bước nâng cấp trong chuỗi cung ứng toàn cầu.