The chip industry is more than designNgành bán dẫn không chỉ có thiết kế chip

If someone asked you what work the chip industry offers, chip design is probably the first answer that would come to mind. Design is real and demanding work, but it is only where a chip begins. Before it ends up inside a phone, a car or a server, a chip is built in one factory, finished and tested in another, then sold and supported as a product, and every stop on that road hires engineers of its own. This chapter follows a chip along the road and names the jobs at each stop, so you can see how many places there are to start; chapter 3 then takes the jobs one by one.

Nếu có ai hỏi ngành chip có những việc gì, hẳn bạn sẽ nghĩ ngay đến thiết kế chip. Thiết kế đúng là một nghề đòi hỏi cao, nhưng đó mới chỉ là nơi con chip bắt đầu. Trước khi nằm trong chiếc điện thoại, chiếc ô tô hay máy chủ, con chip còn phải qua một nhà máy chế tạo, một nhà máy khác hoàn thiện và kiểm thử. Sau đó, nó được bán ra thành sản phẩm và được hỗ trợ sau khi bán. Chặng nào trên con đường ấy cũng cần kỹ sư của riêng mình. Chương này theo chân con chip trên con đường đó và gọi tên các công việc ở từng chặng, để bạn thấy mình có thể bắt đầu từ bao nhiêu chỗ; chương 3 sẽ bàn kỹ từng công việc.

In this chapter

Trong chương này

• Which four stops a chip passes, from design to the customer
• Which families of jobs each stop holds
• Why the two kinds of design company work differently
• Which stops Vietnam has, and which it is adding

• Con chip đi qua bốn chặng nào, từ thiết kế đến tay khách hàng
• Mỗi chặng có những nhóm công việc nào
• Vì sao hai kiểu công ty thiết kế chip làm việc khác nhau
• Chặng nào đã có ở Việt Nam, chặng nào đang được xây

A chip's road to the customer runs through four stops

Con chip đi qua bốn chặng trên đường tới khách hàng

A chip passes four stops on its way to the customer. First it is designed. Then it is made in a fab, a factory that builds its circuits layer by layer on thin discs of silicon called wafers. Next the wafer is cut into separate chips, and each one is sealed in a protective case, a step called packaging, and tested. Last, the chip goes out as a product to the companies that build it into phones, cars and all kinds of equipment.

Trên đường tới tay khách hàng, một con chip đi qua bốn chặng. Chặng đầu là thiết kế. Chặng thứ hai là chế tạo trong nhà máy sản xuất chip (fab), nơi các mạch được dựng lên từng lớp trên những tấm silicon mỏng gọi là wafer. Ở chặng thứ ba, wafer được cắt thành từng con chip riêng; mỗi con chip được bọc kín để bảo vệ, công đoạn gọi là đóng gói, rồi đem đi kiểm thử. Ở chặng cuối, con chip trở thành sản phẩm, đến tay những công ty lắp nó vào điện thoại, ô tô và đủ loại thiết bị.

The first three stops match stages that a 2024 report by the Semiconductor Industry Association (SIA) and Boston Consulting Group (BCG) counts separately: design, wafer fabrication, and assembly, test and packaging. The report also counts the makers of equipment and materials, which supply the fab rather than handle the chip itself.^2.1 The fourth stop is this book’s addition, because many jobs sit there too.

Ba chặng đầu khớp với các công đoạn mà một báo cáo năm 2024 của Hiệp hội Công nghiệp Bán dẫn Mỹ (SIA) và Boston Consulting Group (BCG) tính riêng: thiết kế, chế tạo wafer, và lắp ráp, kiểm thử, đóng gói. Báo cáo còn tính riêng thiết bị và vật liệu, hai mảng cung cấp cho fab chứ không trực tiếp xử lý con chip.^2.1 Chặng thứ tư do cuốn sách này thêm vào, vì ở đó cũng có nhiều công việc.

Design is only the first stop

Thiết kế mới chỉ là chặng đầu

Design gets most of the attention, and it is easy to see why: it is where a new chip is invented. But if you picture the whole industry as design, it looks narrower, and harder to get into, than it is. Design sets a high bar, while the industry as a whole has work for many different skills and interests.

Thiết kế được nhắc đến nhiều nhất, và cũng dễ hiểu vì sao: đó là nơi một con chip mới ra đời. Nhưng nếu hình dung cả ngành chỉ gồm thiết kế, bạn sẽ thấy ngành hẹp hơn và khó vào hơn so với thực tế. Thiết kế đặt ra những yêu cầu rất cao, còn cả ngành thì có chỗ cho rất nhiều loại kỹ năng và sở thích.

Even design is several jobs. Plate 2.1 lists five families: digital design, which writes the chip’s logic as code at the register-transfer level (RTL), a description of how data moves through the chip on each tick of its clock; analog and mixed-signal design, the second for chips that hold analog and digital circuits on the same piece of silicon; verification, which checks a design before anything is made; physical design and layout, which turn the design into the shapes printed on each layer of silicon; and design for test (DFT), which adds the circuits that let every chip be tested once it is made. Each asks for its own set of skills.

Riêng thiết kế cũng đã gồm nhiều nghề, và hình 2.1 ghi năm nhóm. Thiết kế số (digital design) viết logic của con chip thành code ở mức Register-Transfer Level (RTL), tức mức mô tả cách dữ liệu di chuyển trong con chip qua từng chu kỳ xung nhịp. Bên cạnh đó là thiết kế tương tự (analog design), và thiết kế mixed-signal cho những con chip có cả mạch tương tự lẫn mạch số trên cùng một miếng silicon. Kiểm định (verification) kiểm tra thiết kế trước khi đem đi sản xuất. Physical design và layout biến thiết kế thành những hình sẽ in lên từng lớp silicon. Còn design for test (DFT) thêm vào chip những mạch giúp kiểm thử từng con chip sau khi sản xuất. Mỗi nghề đòi hỏi một bộ kỹ năng riêng.

The design stop ends at tape-out, the moment the finished design is sent to the fab to be made. Most of what follows happens to a physical chip, and more than half of the job families on plate 2.1 sit there, outside design. So if you cannot picture yourself as a chip designer, keep reading: you have not ruled yourself out of the industry.

Chặng thiết kế khép lại ở tape-out, thời điểm bản thiết kế hoàn chỉnh được gửi tới fab để sản xuất. Phần lớn những việc sau thời điểm ấy diễn ra trên con chip thật, và hơn một nửa số nhóm công việc trong hình 2.1 nằm ở đó, bên ngoài khâu thiết kế. Vậy nên nếu chưa hình dung nổi mình sẽ làm kỹ sư thiết kế chip, bạn cứ đọc tiếp, vì như thế chưa có nghĩa là mình đứng ngoài ngành.

The chip is made in a fab

Con chip được làm ra trong nhà máy

A fab builds a chip’s circuits on the wafer, layer upon layer, in cleanrooms full of machines. Three families of jobs on the plate belong here: process engineers develop and tune the steps that build the chip, equipment engineers keep the machines running, and failure analysis finds out why a chip has failed. Packaging-and-test plants and design companies do failure analysis too.

Fab dựng các mạch của con chip trên wafer, hết lớp này đến lớp khác, trong những phòng sạch đầy máy móc. Ba nhóm công việc trong hình thuộc về chặng này: kỹ sư quy trình (process engineer) phát triển và tinh chỉnh các bước làm ra con chip, kỹ sư thiết bị (equipment engineer) giữ cho máy móc vận hành, còn phân tích lỗi (failure analysis) tìm ra vì sao một con chip hỏng. Các nhà máy đóng gói và kiểm thử và các công ty thiết kế cũng làm phân tích lỗi.

Not every job at a fab is at the machines. A plant has to buy its tools, equipment and materials, and it needs people who can negotiate those purchases, so if you have experience of that kind, it can count in manufacturing as well.

Không phải việc nào ở fab cũng là đứng máy. Nhà máy còn phải mua máy móc, thiết bị và vật liệu, nên cần cả những người biết đàm phán những khoản mua sắm ấy. Kinh nghiệm kiểu này, nếu bạn đã có, cũng có chỗ dùng ở khâu sản xuất.

The chip is packaged and tested

Con chip được đóng gói và kiểm thử

The package protects the chip and connects it to the board it will sit on. Testing happens at least twice: each chip is checked while it is still on the wafer, so that most faulty ones are never packaged, and again after packaging, so that only working chips are shipped. The work is done by outsourced semiconductor assembly and test (OSAT) companies, which package and test other firms’ chips under contract, and by chip makers’ own plants. The families of jobs here are packaging engineers, test engineers and product engineers.

Phần đóng gói vừa bảo vệ con chip, vừa nối chip với bo mạch sẽ mang nó. Kiểm thử diễn ra ít nhất hai lần. Lần đầu, từng con chip được kiểm tra ngay khi còn trên wafer, để phần lớn chip lỗi không bị đem đi đóng gói. Lần sau, chip qua thêm một lượt kiểm tra sau khi đóng gói, để chỉ những con chạy tốt mới xuất xưởng. Phần việc này do các OSAT (công ty nhận đóng gói và kiểm thử chip cho hãng khác) đảm nhận, hoặc do nhà máy riêng của các hãng chip. Các nhóm công việc ở đây là kỹ sư đóng gói (packaging engineer), kỹ sư kiểm thử (test engineer) và kỹ sư sản phẩm (product engineer).

The chip becomes a product and reaches its customers

Con chip trở thành sản phẩm và đến tay khách hàng

A tested chip is a product, and its working life begins when it leaves the plant. It is sold to the companies that build it into phones, cars and equipment, and supported while those companies fit it into their own designs. This stop holds three job families, two of which start earlier. Validation, which tests the first real chips on the bench, begins as soon as the first chips come back from the fab and ends before a chip is released for sale. Application engineers help customers put a chip to work in their products. Program managers keep a chip project on schedule across all the teams it draws on, from the first stop to the last.

Con chip đã qua kiểm thử là một sản phẩm, và vòng đời sử dụng của nó bắt đầu khi rời nhà máy. Chip được bán cho các công ty lắp nó vào điện thoại, ô tô và thiết bị. Trong lúc các công ty ấy đưa chip vào thiết kế của mình, hãng chip vẫn tiếp tục hỗ trợ họ. Chặng này có ba nhóm công việc, trong đó hai nhóm bắt đầu từ sớm hơn. Validation thử những con chip thật đầu tiên trên bàn đo, ngay khi chúng từ fab trở về và trước khi chip được bán ra. Kỹ sư ứng dụng (application engineer) giúp khách hàng đưa con chip vào sản phẩm của họ. Còn quản lý chương trình (program manager) giữ cho một dự án chip đi đúng tiến độ qua tất cả các nhóm tham gia, từ chặng đầu đến chặng cuối.

The kinds of employer at each stop, and which stops Vietnam has

Các loại nhà tuyển dụng ở từng chặng, và chặng nào đã có ở Việt Nam

The middle row of plate 2.1 lists the kinds of employer, and it is the row to read when you start looking for work. At the design stop there are two: companies with chips of their own, which they design and sell, and design-service companies, which design chips, or parts of them, for clients under contract. At the fab stop the employers are foundries, which make chips that other companies design, and chip makers with fabs of their own; at packaging and test, OSATs and chip makers’ own plants; and at the last stop, the chip companies again, along with the makers of phones, cars and equipment that buy their chips.

Hàng giữa của hình 2.1 ghi các loại nhà tuyển dụng; khi bắt đầu tìm việc, bạn nên đọc kỹ hàng này. Ở chặng thiết kế có hai loại: công ty có chip riêng, tự thiết kế rồi đem bán, và công ty dịch vụ thiết kế, nhận thiết kế cả con chip hoặc một phần con chip cho khách hàng theo hợp đồng. Ở chặng fab, nhà tuyển dụng là các foundry, tức những công ty sản xuất chip do công ty khác thiết kế, và các hãng chip có fab riêng. Ở chặng đóng gói và kiểm thử là các OSAT và nhà máy riêng của các hãng chip. Còn ở chặng cuối, đó lại là các công ty chip, cùng với các hãng điện thoại, ô tô và thiết bị mua chip của họ.

The two kinds of design company work to different clocks. A company with its own chips can often let a tape-out slip from September to October if the extra month makes the product better. A design-service company has promised its client a date, so a tape-out planned for September usually happens in September. The first rewards deep research and new ideas, the second reliable delivery to a deadline, and each asks for different strengths. Before you apply to a design company, find out which of the two it is.

Hai kiểu công ty thiết kế làm việc theo hai nhịp khác nhau. Công ty có chip riêng thường có thể lùi tape-out từ tháng 9 sang tháng 10 nếu thêm một tháng giúp sản phẩm tốt hơn. Công ty dịch vụ thiết kế đã hứa với khách hàng một ngày giao, nên tape-out đã định vào tháng 9 thường diễn ra đúng tháng 9. Kiểu thứ nhất coi trọng khả năng nghiên cứu sâu và những ý tưởng mới, kiểu thứ hai coi trọng việc bàn giao đúng hẹn; mỗi kiểu cần những thế mạnh khác nhau. Trước khi nộp đơn vào một công ty thiết kế, bạn nên tìm hiểu xem đó là kiểu nào.

Both kinds are found in Vietnam: as of 2024, FPT, through its chip unit FPT Semiconductor, had begun with contract design while developing products of its own, and Viettel, the military-run industry and telecoms group, had presented a 5G DFE (digital front-end) chip for its 5G radio units, designed entirely by its own engineers.^2.2

Cả hai kiểu công ty đều có mặt ở Việt Nam. Tính đến năm 2024, FPT, qua đơn vị chip FPT Semiconductor, đã khởi đầu bằng thiết kế gia công theo hợp đồng, song song với phát triển sản phẩm riêng. Còn Tập đoàn Công nghiệp - Viễn thông Quân đội (Viettel) đã giới thiệu chip 5G DFE (front-end số) cho thiết bị vô tuyến 5G của mình, do chính kỹ sư của Viettel thiết kế hoàn toàn.^2.2

Packaging and test is here too, at plants such as Intel’s in Ho Chi Minh City and Amkor’s in Bắc Ninh.^{2.3, 2.4} The fab stop is being added: in January 2026 Viettel broke ground on the country’s first chip fab, at Hòa Lạc Hi-Tech Park in Hanoi.^2.5 These are the green dots on plate 2.1. The fourth stop has no dot of its own, because its employers are the chip companies of the first stop and the makers that buy their chips, so you will find its jobs wherever those companies are. Chapter 10 names the companies doing chip work in Vietnam, with dates and numbers.

Chặng đóng gói và kiểm thử cũng đã có ở Việt Nam, với những nhà máy như của Intel ở TP.HCM và của Amkor ở Bắc Ninh.^{2.3, 2.4} Chặng fab đang được bổ sung: tháng 1/2026, Viettel đã khởi công fab đầu tiên của cả nước tại Khu Công nghệ cao Hòa Lạc, Hà Nội.^2.5 Đó là những chấm xanh trong hình 2.1. Chặng thứ tư không có chấm riêng. Nhà tuyển dụng ở chặng này chính là các công ty chip của chặng đầu và các hãng mua chip của họ, nên những công ty ấy ở đâu thì công việc của chặng này có ở đó. Chương 10 sẽ kể tên các công ty đang làm chip ở Việt Nam, kèm mốc thời gian và số liệu.

This month, pick one stop on plate 2.1 other than design and open the careers page of a company that works there, one of those this chapter names. Note which of the plate’s job families it is hiring for, and which of them you had never heard of before.

Trong tháng này, bạn thử chọn một chặng ngoài thiết kế trên hình 2.1, rồi vào trang tuyển dụng của một công ty làm ở chặng ấy, chẳng hạn một công ty được nhắc đến trong chương này. Xem công ty đang tuyển những nhóm công việc nào trong hình, và ghi lại nhóm nào trước đây mình chưa từng nghe tên.