Mehr als zwei Jahrzehnte vietnamesische Chipherstellung

„Halbleiter-Designingenieure gesucht“ – eine streichholzschachtelgroße Anzeige mitten in einer Tageszeitung erregte sofort die Aufmerksamkeit des jungen Ingenieurs Tran Dac Khoa. Unter der winzigen Überschrift stand eine kurze Einführung über Renesas – ein japanisches Unternehmen, das im Bereich Halbleiterchips zu den Top 10 der Welt gehört.

Es war im Oktober 2004, als Renesas die Eröffnung einer Niederlassung in Ho-Chi-Minh-Stadt ankündigte. Damals konnte man die Zahl der in Vietnam vertretenen Weltklasse-Technologieunternehmen an einer Hand abzählen. „Für Techniker wie mich war das ein Traumjob“, sagte Tran Dac Khoa. Anfang der 2000er Jahre waren Halbleiter eine aufstrebende Hightech-Industrie in Vietnam. Branchenkenner wie Khoa wussten um die „Leistung“ dieser hauchdünnen Siliziumplatte. Jeder nanometergroße Transistor – weniger als ein Tausendstel eines Haares – auf dem Chip ist wie ein „Schalter“, der den Strom aller elektronischen Geräte ein- und ausschaltet – ob klein wie Telefone, Computer oder groß wie Kühlschränke, Autos usw. Als wichtigste Komponente aller Produkte ist die Halbleiterindustrie zum Rückgrat der Entwicklung des Technologiezeitalters geworden. Nach Renesas stieg der Druck in der Branche, als Intel – der umsatzstärkste Chiphersteller der Welt – 2006 die Eröffnung einer Verpackungs- und Testfabrik im Wert von einer Milliarde US-Dollar in Ho-Chi-Minh-Stadt ankündigte. Die Eröffnung zweier führender Unternehmen galt als Meilenstein für die Rückkehr Vietnams in die globale Chipindustrie, nachdem Z181, die erste Halbleiterfabrik, Anfang der 1990er Jahre die Produktion eingestellt hatte. Viele ausländische Unternehmen folgten diesem Beispiel und eröffneten Niederlassungen in Vietnam. Sie arbeiteten eng mit Schulen zusammen, um Personal auszubilden. 2005 wurde an der Nationaluniversität Ho-Chi-Minh-Stadt das erste Forschungszentrum für Mikrochip-Design (Mikrochip – Halbleiterchip mit elektronischen Schaltkreisen) gegründet. „Die Atmosphäre in der Branche war damals genauso spannend wie heute“, erinnert sich der 40-jährige Nguyen Thanh Yen, technischer Direktor von CoAsia Semi und Mitbegründer der Vietnam Microchip Community. Der Entwicklungsprozess der vietnamesischen Halbleiterindustrie

Nach fast 20 Jahren bereitet sich Vietnam auf eine neue Welle von Investitionen in die Halbleiterindustrie vor und baut dazu eine umfassende strategische Partnerschaft mit den USA auf, dem weltweit führenden Land im Hochtechnologiebereich. Da auch viele asiatische Länder diese Kerntechnologie beherrschen wollen, benötigt Vietnam nach Berechnungen des Ministeriums für Information und Kommunikation bis 2030 mindestens 50.000 Ingenieure – zehnmal so viele wie heute –, um sich einen Platz auf der Halbleiter-Weltkarte zu sichern.

Die ersten Chip-Samples

Tran Dac Khoa bestand drei Auswahlrunden im Verhältnis 1:10. Er und die ersten 19 vietnamesischen Ingenieure von Renesas mussten über drei Monate lang einen Grundkurs bei japanischen Experten absolvieren, bevor sie mit dem eigentlichen Projekt beginnen konnten. Und es dauerte ein weiteres halbes Jahrzehnt, bis das vietnamesische Ingenieurteam von Renesas vollständig an der Entwicklung eines Chips zum Lesen optischer Laufwerke beteiligt war. 2012 wurde sein Team erstmals mit der gesamten Designphase des wichtigsten Produkts des Unternehmens beauftragt: Chips für die Automobilindustrie. „Das war ein großartiger Meilenstein für uns“, erinnert sich Herr Khoa.

Ein Ingenieur arbeitet beim Halbleiterchip-Designunternehmen Renesas in Ho-Chi-Minh-Stadt. Foto: Quynh Tran

Auch der Ingenieur Nguyen Thanh Yen, der wie Herr Khoa während der Boomphase in die Chipdesignbranche einstieg, hat seinen Misserfolg beim ersten Versuch nicht vergessen. 2004, kurz vor seinem Abschluss, arbeitete Herr Yen bei der Chipdesignfirma Active-Semi. Nach über einem Jahr, einschließlich der Ausbildung, wurde der erste Chip, an dem er beteiligt war, produziert, aber er funktionierte nicht. Das Unternehmen verlor 200.000 USD (fast 5 Milliarden VND) und das Implementierungsteam verbrachte weitere sechs Monate damit, die Ursache für den Misserfolg herauszufinden. Sie begannen von vorne. Neun Monate später wurde der zweite Chip erfolgreich produziert, brachte hohe Umsätze und machte das vorherige Projekt wett. „Chips herzustellen ist ein mühsamer Prozess. Wir atmeten erst auf, als das Kind fehlerfrei geboren wurde“, erinnerte er sich an seine ersten Schritte in diesem Bereich. Der Lebenszyklus eines Projekts beträgt Jahre, und ein kleiner Fehler kann die Leistung eines Teams aus Hunderten von Mitarbeitern zunichtemachen. Aus diesem Grund schätzen Halbleiterdesignunternehmen laut Herrn Yen stets die praktische Erfahrung von Ingenieuren. Doch die Suche nach solchen erfahrenen Mitarbeitern ist nicht einfach. Als einer der vietnamesischen Ingenieure in einer wichtigen Managementposition bei Renesas Vietnam kämpft Herr Khoa seit Monaten mit Problemen, weil er nicht genügend erfahrenes Personal für das große Projekt des nächsten Jahres finden kann, obwohl schätzungsweise 75 % der Mikrochip-Ingenieure des Landes in Ho-Chi-Minh-Stadt konzentriert sind. „Absolventen sind nicht in der Lage, Chips auf hohem Niveau herzustellen. Und da es nicht viele qualifizierte Fachkräfte gibt, müssen die Unternehmen miteinander konkurrieren, um sie anzuwerben“, erklärt er.

20 Jahre langsames Wachstum

Herr Nguyen Thanh Yen beobachtet die Mikrochip-Branche seit über zehn Jahren und hat dabei festgestellt, dass die meisten Absolventen zusätzlich drei bis sechs Monate Grundausbildung im Unternehmen absolvieren. Danach beginnen sie mit Simulationsarbeiten und Funktionstests. Nach zwei bis drei Jahren in dieser Position, mit persönlicher Unterstützung durch erfahrene Mitarbeiter, können neue Mitarbeiter an der Hauptphase des Chipdesigns teilnehmen. „Junge Leute müssen mehrere Jahre investieren, um einen Schritt im Mikrochipdesign zu meistern. Geduld ist ein Muss, wenn sie in dieser Branche Fuß fassen wollen“, so das Fazit des Experten mit 20 Jahren Erfahrung. Zum Vergleich: Softwareprogrammierer können nach zwei Jahren eine Führungsposition mit höherem Gehalt innehaben als Mikrochip-Ingenieure mit gleichem Ausgangsniveau. Daher zieht die Halbleiterindustrie nicht so viele Studenten an wie der IT-Sektor. Aus der Sicht eines Ausbilders sagte Professor Tran Xuan Tu, Direktor des Instituts für Informationstechnologie an der Hanoi National University, dass Mikrochips in der Vergangenheit kein „heißes“ Fachgebiet waren, für das sich Studenten beim Eintritt ins Studium entschieden. Vorläufigen Statistiken zufolge entschieden sich pro 100 Absolventen des Fachbereichs Elektronik und Telekommunikation an der Hanoi National University nur 10 bis 15 für ein Studium der Mikrochip-Entwicklung. Die beiden wichtigsten Gründe dafür sind die hohen Anforderungen dieser Branche und die mangelnde Attraktivität auf dem Arbeitsmarkt in der Vergangenheit. Professor Tu stellte zudem fest, dass die Ausbildung von Fachkräften für Mikrochip-Entwicklung und Halbleitertechnologie über die Jahre weitgehend auf Eigeninitiative einzelner Abteilungen und Einzelpersonen beruhte, ohne dass eine langfristige Gesamtstrategie von nationalem Ausmaß verfolgt wurde. Ein offensichtlicher Faktor sind mangelnde Investitionen in die Ausbildung dieser Branche. Personalentwicklung in der vietnamesischen Halbleiterindustrie im Laufe der Jahre

Zwanzig Jahre nach der Entstehung der modernen Mikrochip-Entwicklungsbranche sind Investitionen in Labore, Ausrüstung und Schulungstools für viele Unternehmen immer noch ein Luxus. Allein die Kosten für den Erwerb von Urheberrechten für gängige Chip-Design-Software weltweit belaufen sich auf mehrere Hunderttausend, wenn nicht sogar Millionen US-Dollar pro Jahr – ein Niveau, das Universitäten nur schwer erreichen können. Ohne Zugang zu modernen Tools fällt es Absolventen schwer, die Anforderungen von Unternehmen unmittelbar zu erfüllen. Investoren erkennen, dass die Humanressourcen nicht bereit sind, wollen sich aber nicht für Vietnam entscheiden. Herr Tu erinnert sich, dass vor zehn Jahren viele große Chiphersteller weltweit zu Besichtigungen nach Hanoi kamen. Letztendlich entschieden sie sich jedoch gegen die Gründung eines Unternehmens, da sie die Humanressourcen als nicht bereit einschätzten. „Ohne Absatzmarkt trauen sich Universitäten natürlich nicht, in groß angelegte Schulungen zu investieren. Das ist ein Henne-Ei-Problem für viele Jahre“, sagte Professor Tu. Infolgedessen wächst das vietnamesische Halbleiterentwicklungsteam nur langsam.

Ein von der Ho Chi Minh City National University entwickeltes Chipmodell, das im Oktober 2023 bei einer Innovationsveranstaltung in Hoa Lac vorgestellt wurde. Foto: Luu Quy

Angesichts dieser Realität müssen Pionierunternehmen ihre eigenen Lösungen finden, wenn sie expandieren wollen. Seit den Anfängen in Vietnam hat Renesas mit vielen Universitäten zusammengearbeitet, Weiterbildungen im Bereich Mikrochip-Design gefördert und Studierende direkt nach dem Abschluss rekrutiert. Mit über 1.000 Ingenieuren ist Vietnam heute das größte Designzentrum dieser Gruppe außerhalb Japans. „Wir haben mit unserer Entscheidung vor 20 Jahren keinen Fehler gemacht“, sagte Dr. Noriaki Sakamoto, Generaldirektor von Renesas Vietnam. Er erklärte, dass damals die Zahl der Ingenieure und Universitäten, die im Bereich Halbleiter ausbildeten, sehr gering war, Renesas jedoch das Potenzial junger vietnamesischer Fachkräfte erkannte – fleißig, lernbereit und mit der Fähigkeit, neue Technologien schnell zu verstehen. Das Modell der Zusammenarbeit zwischen Schulen und Unternehmen, das sich auf kurze Ausbildungskurse konzentriert, erfreut sich im Halbleiterbereich zunehmender Beliebtheit. Doch um die Branche grundlegend und nachhaltig zu entwickeln, reichen solche Programme für Vietnam nicht aus, so Professor Dang Luong Mo, Sonderberater des Microchip Design Research Center (ICDREC). Das Design gilt als die Phase mit der höchsten Wertschöpfung und macht etwa 50–60 % der gesamten Chipproduktionskette aus, während die Fertigung 30–40 % ausmacht und das Packaging mit weniger als 10 % den geringsten Beitrag leistet. Design mit geringem Investitionskapital, aber hohem Wert ist daher ein Schwerpunktbereich für Vietnam. Professor Mo sagte jedoch, dass Vietnam derzeit nur einen kleinen Teil der Wertschöpfung im Chipdesign ausmacht. Die Grundlage von Halbleitern ist die umfassende Architekturforschung und -entwicklung (F&E). Sie gilt als Fundament eines Hauses und ist die Grundlage für Ingenieure, die komplette Chips nach Kundenwunsch entwerfen. „Wenn wir uns nur auf die oberflächlichen Designphasen konzentrieren, ohne in den Kern einzudringen, werden wir nicht viel Geld verdienen“, sagte er. Um jedoch Personal für die Position des Chefarchitekten oder Generalingenieurs zu gewinnen, muss Vietnam Experten ausbilden, die in der Lage sind, auf postgradualer Ebene gründlich zu forschen. Personalschulung für die vietnamesische Halbleiterindustrie

Herr Sakamoto teilte diese Ansicht und stellte fest, dass Vietnam über ein potenzielles Team junger Ingenieure verfügt, es aber immer noch zu wenige hochrangige Forschungsexperten im Designbereich gibt. In Japan müssen Ingenieure, die in der Chipdesignabteilung von Renesas arbeiten möchten, einen Master-Abschluss oder höher haben. In Vietnam beträgt die Zahl der im Unternehmen beschäftigten Postgraduierten nur etwas mehr als 10 %. Herr Trinh Khac Hue, Direktor der vietnamesischen Niederlassung des internationalen Halbleiterunternehmens Qorvo, bemerkte ebenfalls, dass die meisten einheimischen Ingenieure immer noch Verarbeitungsschritte durchführen. „Vietnam mangelt es insbesondere an allgemeinen Ingenieuren – Leuten, die die Designtechnologie zur Entwicklung neuer Chips vollständig beherrschen“, erklärte Herr Hue auf einem Forum zur Technologie-Geschäftsentwicklung im Dezember 2023. Nach zwei Jahrzehnten hat Vietnam erneut die Chance, im Rennen an Fahrt zu gewinnen. Bei diplomatischen Besuchen im Jahr 2023 sprachen sowohl die USA als auch Japan die Frage der Zusammenarbeit und Unterstützung Vietnams bei der Halbleiterchipproduktion an. Allein in der ersten Dezemberhälfte 2023 besuchten John Neffeur, Präsident der US Semiconductor Industry Association, und Jensen Huang, CEO von Nvidia – dem nach Marktkapitalisierung weltgrößten Chiphersteller – Hanoi und äußerten die gleiche Einschätzung des Potenzials Vietnams. „In letzter Zeit, als die Chipindustrie mit einem weltweiten Arbeitskräftemangel konfrontiert war, kehren viele Unternehmen nach Vietnam zurück“, sagte Associate Professor Tran Xuan Tu.

Das Rennen um die Chipsherstellung

Nicht nur Vietnam, sondern auch viele Länder Südostasiens wie Malaysia, Thailand und die Philippinen konzentrieren sich auf die Entwicklung von Halbleitern – der derzeit „heißesten“ Branche der Welt. „Um sie zu überholen, muss Vietnam einen Weg finden, schneller voranzukommen“, sagt Professor Dang Luong Mo und betont, dass die inländischen Universitäten in den Rankings immer noch deutlich schlechter abschneiden als viele ASEAN-Länder. Um das Ziel von 50.000 Halbleiteringenieuren zu erreichen, müssen die Universitäten ihre Belegschaft im Vergleich zum Gesamtergebnis der letzten 20 Jahre (mehr als 5.000 Personen) verzehnfachen. Dies ist eine anspruchsvolle, aber machbare Zahl, meinen Experten und Manager. Laut Bildungsminister Nguyen Kim Son gibt es in Vietnam derzeit 35 Universitäten, die in Hauptfächern mit Bezug zu Halbleitern ausbilden. Im nächsten Jahr planen die Hochschulen, allein im Bereich Chipdesign über 1.000 Studenten und etwa 7.000 in verwandten Hauptfächern einzuschreiben. Diese Zahl wird Schätzungen zufolge jedes Jahr um 20–30 % steigen.

Einige von Qorvo Vietnam-Ingenieuren entwickelte Chipprodukte wurden im Oktober 2023 auf der Vietnam International Innovation Exhibition in Hoa Lac ausgestellt. Foto: Luu Quy

Aus praktischer Erfahrung sagte Professor Tran Xuan Tu, dass Absolventen der Fachrichtungen Elektronik, Informatik, Physik und Mathematik nach drei bis sechs Monaten Vertiefung ihrer Kenntnisse voll und ganz in der Lage seien, im Bereich Mikrochip-Design und Halbleitertechnologie zu arbeiten. Dies stehe im Einklang mit der Strategie zur Entwicklung der vietnamesischen Mikrochip-Industrie, zusätzliche Fähigkeiten vor Ort auszubilden, um 20.000 bis 30.000 IT- und Telekommunikationsingenieure für die Halbleiterbranche zu qualifizieren. Die Ausbildung müsse daher am tatsächlichen Bedarf der Unternehmen ausgerichtet sein, um das Risiko von Überangebot und Mangel zu vermeiden. So habe beispielsweise im Chip-Design jede Position ihre eigenen Anforderungen. Stufen, die sich auf eine Reihe spezifischer Module konzentrieren und den kompetenten Einsatz spezialisierter Softwarekenntnisse erfordern, könnten schnell vermittelt werden. Die Ausbildung eines Ingenieurs mit einem guten Verständnis der Systemarchitektur sei jedoch ein langwieriger und komplizierter Prozess. Laut dem Experten gebe es weltweit nur wenige Universitäten, die einen separaten Studiengang für Mikrochips anbieten. Stattdessen schlug er vor, dass der Staat eine zentrale Stelle einrichte, die die landesweite Ausbildung an technischen Schulen für Halbleiter-Mikrochips beaufsichtige und koordiniere. Jede Einrichtung wird sich auf verschiedene Phasen konzentrieren, die ihren bestehenden Vorteilen gerecht werden. Darüber hinaus wird die Schwerpunktschule ein modernes Zentrum mit modernster Ausrüstung und Werkzeugen einrichten, damit andere Einrichtungen diese gemeinsam nutzen und Kosten sparen können. „Investitionen in die Ausbildung in der Halbleiterindustrie sind extrem teuer und kompliziert, insbesondere in der Fertigungsphase. Daher sollten wir nicht zu viel investieren, sondern jede Schule sollte ihren eigenen Weg gehen“, schlug er vor. Aus Sicht der Wirtschaft sagte Dr. Noriaki Sakamoto, dass die Zusammenarbeit zwischen Unternehmen und Schulen gestärkt werde, wenn die Regierung mehr Anreizmechanismen wie finanzielle Unterstützung einsetze. „Vietnam hat viele gute Studierende mit Kenntnissen im Halbleiterdesign. Auch wir profitieren, da wir bei der Rekrutierung Zeit und Ausbildungskosten sparen“, so Sakamoto. Da Vietnam in der Halbleiter-Lieferkette aufsteigt, sind dieselben Anbieter von Designlösungen, die einst Millionen von Dollar an Lizenzgebühren boten, nun bereit, Ausbildungseinrichtungen mit kostenlosem Zugang zu unterstützen. Experten zufolge sichern sich diese Unternehmen so einen Vorsprung: Je besser die Studierenden mit ihrer Software vertraut sind, desto mehr Unternehmen in Vietnam werden dieses Produkt vorrangig einsetzen. Vietnam in der Wertschöpfungskette der Halbleiterindustrie

Die Halbleiterindustrie ist eine zunehmend komplexe Technologiebranche. Ingenieure mit fast 20 Jahren Erfahrung wie Herr Khoa lernen daher ständig, sich auf Projekte mit exponentiell steigendem Schwierigkeitsgrad vorzubereiten. Neben der Verbesserung der Chip-Leistung sind auch die meisten neuen Technologieanwendungsprodukte von Renesas unter Beteiligung vietnamesischer Ingenieure entstanden. Das vietnamesische Team begnügt sich jedoch nicht mit der Übernahme von Projekten durch den Konzern, sondern trägt laut Herr Khoa auch proaktiv mit eigenen Lösungen zur Prozessoptimierung bei. Die jüngste Initiative ist die Anwendung künstlicher Intelligenz, um die Zeit für Funktionstests im Designprozess um 30 % zu verkürzen. Diese Verbesserung wurde vom Mutterkonzern bereits in anderen Designzentren weltweit eingeführt. Fast zwanzig Jahre Erfahrung, in denen viele Meilensteine von Null an erreicht wurden, helfen Herrn Khoa und seinen Kollegen, immer größere Träume zu verwirklichen. „Ich glaube, dass in den nächsten Jahren vietnamesische Ingenieure an der Entwicklung des Kernstücks der Gesamtarchitektur beteiligt sein werden. Wenn uns das gelingt, werden wir die Chipdesign-Technologie vollständig beherrschen“, hofft Herr Khoa. Inhalt: Viet Duc – Luu Quy Grafik: Dang Hieu – Khanh Hoang

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