Trường ĐH chỉ ra khác biệt trong đào tạo Thiết kế vi mạch và Công nghệ bán dẫn

Vi mạch bán dẫn là một lĩnh vực quan trọng trong ngành công nghệ điện tử và vật lý. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, ngành vi mạch bán dẫn đang ngày càng đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển các thiết bị điện tử thông minh, máy tính, điện thoại di động và các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo (AI) và Internet vạn vật (IoT).

Tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, nhà trường đào tạo hai ngành thuộc lĩnh vực vi mạch bán dẫn là ngành Công nghệ bán dẫn (thuộc khoa Vật lý - Vật lý Kỹ thuật) và ngành Thiết kế vi mạch (thuộc khoa Điện tử - Viễn thông). Đây là một trong những cơ sở giáo dục đại học có thế mạnh trong đào tạo lĩnh vực này. Đặc biệt, trong những năm gần đây, cả hai ngành học này đều thu hút sự quan tâm ngày càng lớn từ người học.

Chương trình học được thiết kế đa dạng nhiều lĩnh vực

Trao đổi với phóng viên Tạp chí điện tử Giáo dục Việt Nam, Phó Giáo sư, Tiến sĩ Huỳnh Văn Tuấn - Trưởng khoa Khoa Vật lý - Vật lý Kỹ thuật, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh cho biết, ngành Công nghệ bán dẫn tại khoa được thiết kế nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của lĩnh vực công nghiệp bán dẫn, điện tử, viễn thông và công nghệ thông tin, với các định hướng đào tạo, nghiên cứu chuyên sâu.

Chương trình đào tạo ngành Công nghệ bán dẫn tập trung vào toàn bộ quy trình sản xuất linh kiện bán dẫn. Sinh viên sẽ được đào tạo từ thiết kế, chế tạo, kiểm tra, đóng gói chip vi mạch đến việc ứng dụng công nghệ tiên tiến như in 3D và quản lý nhiệt. Đồng thời, chương trình học trang bị nền tảng lý thuyết vững chắc về vật lý bán dẫn, tính chất vật lý của vật liệu và ứng dụng vào việc chế tạo các linh kiện điện tử như transistors, diode, chip LED, các thiết bị quang điện tử.

Một điểm nổi bật khác của chương trình là sự chú trọng vào quy trình thiết kế vi mạch số trên FPGA/ASIC, bao gồm các bước phân tích yêu cầu, thiết kế logic, mô phỏng, bố trí vật lý, kiểm tra và tối ưu hóa vi mạch bằng các công cụ phần mềm EDA cùng ngôn ngữ mô tả phần cứng HDL,...

Các học phần quan trọng trong chương trình bao gồm thiết kế và quản lý nhiệt cho chip bán dẫn, công nghệ chế tạo vi mạch bán dẫn hiện đại, cùng các kỹ thuật tiên tiến trong kiểm tra, đo lường và đóng gói, giúp sinh viên tiếp cận trực tiếp với các xu hướng công nghệ mới nhất trong ngành.

Phó Giáo sư, Tiến sĩ Huỳnh Văn Tuấn - Trưởng khoa Khoa Vật lý - Vật lý Kỹ thuật, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh. (Ảnh: NVCC)

Ngoài ra, thầy Tuấn cho biết, trong khóa tuyển sinh năm 2024, ngành Công nghệ bán dẫn có 50 sinh viên, trong đó chỉ có 3 sinh viên nữ. Ngành học này không phân biệt giới tính và luôn khuyến khích sự cân bằng giữa nam và nữ. Tuy nhiên, để thành công trong lĩnh vực này, sinh viên cần có sự kiên trì và đam mê với khoa học công nghệ. Đặc biệt, niềm yêu thích với các môn học tự nhiên là yếu tố then chốt giúp sinh viên phát huy tối đa khả năng trong suốt quá trình học tập.

Bên cạnh đó, để đào tạo ra nhiều thế hệ sinh viên giỏi chuyên môn và có khả năng làm việc ứng dụng vào thực tế tốt, việc tuyển dụng và bồi dưỡng đội ngũ giảng viên ngành Công nghệ bán dẫn đóng vai trò rất quan trọng.

Hiện nay, Khoa Vật lý - Vật lý Kỹ thuật có hơn 80 giảng viên và nghiên cứu viên, trong đó tỉ lệ giảng viên có trình độ tiến sĩ trở lên chiếm gần 80% và có khoảng 20 giảng viên đang theo học chương trình đào tạo ở nước ngoài.

Nhà trường luôn chú trọng đến việc nâng cao chất lượng đội ngũ giảng viên, thường xuyên tổ chức các khóa đào tạo để cập nhật và nâng cao kiến thức chuyên môn. Đặc biệt, trong năm 2025, đội ngũ giảng viên của nhà trường sẽ tiếp tục được đào tạo qua các khóa học tại Đài Loan theo đề án phát triển vi mạch của Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, góp phần nâng cao năng lực giảng dạy và nghiên cứu trong ngành Công nghệ bán dẫn.

Sinh viên Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh. (Ảnh: Website trường)

Cùng bàn về vấn đề này, Tiến sĩ Bùi Trọng Tú - Trưởng khoa Khoa Điện tử - Viễn thông, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh cho biết, ngành Thiết kế vi mạch và ngành Công nghệ bán dẫn có sự khác biệt rõ rệt trong định hướng đào tạo. Cụ thể, ngành Công nghệ bán dẫn tập trung chuyên sâu vào lĩnh vực chế tạo linh kiện bán dẫn, trong khi ngành Thiết kế vi mạch lại chú trọng vào giai đoạn thiết kế vi mạch với các học phần cốt lõi, chủ yếu liên quan đến thiết kế và phát triển vi mạch.

Từ năm 2024, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh chính thức tuyển sinh ngành Thiết kế Vi mạch với chỉ tiêu 60 sinh viên. Tuy nhiên, chuyên ngành Thiết kế Vi mạch đã được nhà trường triển khai từ năm 2008 thuộc ngành Kỹ thuật Điện tử - Viễn thông tại Khoa Điện tử - Viễn thông. Chương trình đào tạo ngành Thiết kế Vi mạch được xây dựng trên nền tảng kiến thức của ngành Kỹ thuật Điện tử - Viễn thông, đồng thời bổ sung các định hướng chuyên sâu về thiết kế vi mạch.

Theo thầy Tú, sinh viên sau khi nắm vững kiến thức nền tảng về điện tử và thiết kế, chế tạo vi mạch sẽ được lựa chọn một trong ba nhóm định hướng chuyên sâu bao gồm: thiết kế vi mạch số; vi mạch tương tự và tín hiệu hỗn hợp; linh kiện vi mạch bán dẫn hoặc thiết kế hệ thống tích hợp trên chip, nhằm đáp ứng nhu cầu đa dạng của lĩnh vực công nghệ vi mạch hiện đại.

Tuy nhiên, để thiết kế vi mạch hiệu quả, sinh viên cần được trang bị kiến thức từ các môn học liên quan như linh kiện bán dẫn, kỹ thuật phân tích mạch, công nghệ chế tạo và kiểm thử vi mạch, cũng như kỹ thuật lập trình. Những nội dung này không chỉ bổ trợ mà còn đóng vai trò nền tảng, giúp sinh viên phát triển kỹ năng thiết kế một cách toàn diện.

Tiến sĩ Bùi Trọng Tú - Trưởng khoa Điện tử - Viễn thông, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh. (Ảnh: NVCC)

Ngoài ra, quy trình thiết kế vi mạch tùy thuộc vào loại vi mạch (tương tự, số, cao tần,...) và quy mô của sản phẩm sẽ có những đặc thù riêng. Nhìn chung, đây là một quá trình phức tạp, bao gồm nhiều giai đoạn thực hiện, đòi hỏi sự tỉ mỉ và kiến thức chuyên sâu.

“Về cơ bản, sinh viên nam hay nữ đều có thể đảm nhận tốt mọi khâu thiết kế nếu đáp ứng đủ yêu cầu về năng lực. Đặc biệt, ở những giai đoạn như thiết kế vật lý vi mạch tương tự, sinh viên nữ thậm chí có thể có lợi thế hơn nhờ vào sự chi tiết và cẩn thận.

Tuy nhiên, vì là một ngành thuộc khối kỹ thuật nên ngành Thiết kế vi mạch hiện có tỷ lệ nữ giới theo học ở mức thấp, chỉ khoảng 10%. Điều này phần lớn xuất phát từ định kiến phổ biến rằng các ngành kỹ thuật thường khô khan và không phù hợp với nữ giới”, thầy Tú nhận định.

Kỹ năng sinh viên cần có nhằm đáp ứng cơ hội nghề nghiệp rộng mở

Cũng theo Tiến sĩ Bùi Trọng Tú, tương tự các ngành kỹ thuật khác, sinh viên theo học ngành Thiết kế vi mạch cần trang bị những kỹ năng quan trọng như phân tích và giải quyết vấn đề, kỹ năng mềm, công nghệ, ngoại ngữ và khả năng học hỏi suốt đời. Đặc biệt, sự cẩn thận và tỉ mỉ là yếu tố không thể thiếu để đáp ứng những tiêu chuẩn khắt khe trong lĩnh vực này.

Về triển vọng nghề nghiệp, ngành vi mạch bán dẫn tại Việt Nam đang có sự tăng trưởng vượt bậc, đặc biệt trong mảng thiết kế với sự hiện diện của hơn 40 doanh nghiệp, bao gồm các tập đoàn lớn như Marvell, Ampere, Microchip... Đặc biệt, nhu cầu tuyển dụng trong ngành dự kiến sẽ tiếp tục tăng cao trong thời gian tới, mở ra nhiều cơ hội việc làm hấp dẫn cho các kỹ sư trẻ sau khi tốt nghiệp.

Còn theo Phó Giáo sư, Tiến sĩ Huỳnh Văn Tuấn, ngành Công nghệ bán dẫn là một lĩnh vực đầy tiềm năng, yêu cầu sinh viên không chỉ đam mê khoa học và công nghệ mà còn cần trang bị những kỹ năng và thái độ học tập phù hợp để đạt được thành công.

“Trước hết, tư duy logic và niềm yêu thích các môn khoa học tự nhiên là nền tảng quan trọng giúp sinh viên nắm vững các nguyên lý cơ bản và cơ chế hoạt động của vật liệu bán dẫn, cũng như các thiết bị điện tử như transistor, diode, vi mạch.

Bên cạnh đó, kỹ năng tự học và tìm kiếm thông tin đóng vai trò thiết yếu. Sinh viên cần chủ động nghiên cứu, đặt câu hỏi và tìm kiếm sự hỗ trợ từ giảng viên, bạn bè, cũng như các nguồn tài liệu khác. Đồng thời, kỹ năng làm việc nhóm cũng là một kỹ năng quan trọng, không chỉ giúp giải quyết các bài tập khó mà còn rèn luyện khả năng hợp tác, giao tiếp và quản lý thời gian.

Về chuyên môn, sinh viên sẽ được nhà trường trang bị kiến thức từ cơ bản đến chuyên sâu, bao gồm nguyên lý vật liệu bán dẫn, công nghệ chế tạo, thiết kế, kiểm thử và đóng gói linh kiện,... Các giờ học không chỉ là lý thuyết mà còn kết hợp thực hành, mô phỏng và trải nghiệm thực tế trong phòng thí nghiệm hiện đại.

Sau khi tốt nghiệp, sinh viên có thể làm việc ở nhiều lĩnh vực như thiết kế, chế tạo, kiểm thử và đóng gói linh kiện bán dẫn hoặc mở rộng sang các ngành liên quan như điện, điện tử, và lập trình. Ngoài ra, cơ hội học tiếp các bậc cao hơn như thạc sĩ, tiến sĩ với học bổng toàn phần trong và ngoài nước sẽ giúp sinh viên mở rộng chuyên môn và nâng cao triển vọng nghề nghiệp”, thầy Tuấn cho hay.

Sinh viên ngành Thiết kế vi mạch đi thăm quan một số phòng nghiên cứu và thực hành (Lab tour) tại Viện công nghệ Nano, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh. (Ảnh: NTCC)

Anh Phùng Đức Minh Duy - cựu sinh viên ngành Kỹ thuật Điện tử - Viễn thông, khóa 2020-2024, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh cho biết, hiện nay, sự gia tăng về số lượng của các doanh nghiệp trong lĩnh vực vi mạch bán dẫn đã mở ra nhiều cơ hội việc làm, tạo điều kiện thuận lợi cho người lao động.

Sau khi hoàn thành chương trình đào tạo vào tháng 11/2024, anh Minh Duy đã lựa chọn ở lại trường làm trợ giảng và lên kế hoạch tiếp tục theo học thạc sĩ trong lĩnh vực này.

Đánh giá về chương trình đào tạo tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, anh Minh Duy cho biết: “Trong thời gian tôi theo học, ngành Thiết kế vi mạch hiện nay là một chuyên ngành thuộc ngành Kỹ thuật Điện tử - Viễn thông. Chương trình đào tạo của nhà trường được thiết kế rõ ràng, giúp sinh viên dễ dàng theo dõi tiến độ học tập. Bên cạnh đó, cấu trúc chương trình còn tạo điều kiện thuận lợi để sinh viên có thể linh hoạt sắp xếp lịch học phù hợp với nhu cầu cá nhân.

Năm 2024, nhà trường chính thức mở ngành Thiết kế vi mạch như một ngành đào tạo độc lập. Với những kinh nghiệm đào tạo chuyên sâu trước đó, tôi hoàn toàn tin tưởng vào chất lượng của chương trình đào tạo ngành này. Tôi tin rằng nhà trường sẽ tiếp tục phát huy thế mạnh, mang đến môi trường học tập tốt nhất và đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của ngành công nghiệp vi mạch bán dẫn tại Việt Nam”.

Anh Phùng Đức Minh Duy - cựu sinh viên ngành Kỹ thuật Điện tử - Viễn thông, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh. (Ảnh: NVCC)

Chia sẻ thêm về công việc trợ giảng ngành Thiết kế vi mạch, anh Minh Duy cho hay: “Trong quá trình học tập và làm việc, tôi nhận thấy việc vững vàng về các kiến thức cơ bản như phân tích mạch, đặc tính dòng điện và điện áp là rất quan trọng. Những hiểu biết này không chỉ giúp tôi hiểu sâu sắc lý thuyết mà còn tạo nền tảng vững chắc khi ứng dụng vào thực tiễn.

Đặc biệt, đối với ngành Thiết kế vi mạch, sự chính xác trong từng chi tiết nhỏ có thể tác động lớn đến toàn bộ hệ thống, vì vậy việc nắm vững kiến thức là điều thiết yếu.

Bên cạnh đó, tôi cũng nhận thấy rằng việc cải thiện khả năng ngoại ngữ là một yếu tố vô cùng quan trọng. Hầu hết tài liệu chuyên ngành đều được viết bằng tiếng Anh và trong môi trường làm việc đa quốc gia, việc giao tiếp với đồng nghiệp từ các quốc gia khác nhau là điều không thể tránh khỏi.

Về mức lương, hiện tại, thu nhập của tôi dao động từ 10 đến 13 triệu đồng mỗi tháng, tùy thuộc vào mức độ hoàn thành công việc và kết quả đạt được trong các dự án. Tôi cho rằng đây là mức thu nhập hợp lý đối với một sinh viên mới ra trường và tin rằng nó sẽ tăng lên theo thời gian khi tích lũy thêm thâm niên và kinh nghiệm trong ngành”.

Vô vàn thuận lợi nhưng cũng đối mặt với không ít thách thức

Năm 2024 là năm đầu tiên Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh đào tạo ngành Công nghệ bán dẫn và ngành Thiết kế vi mạch. Mặc dù gặt hái được nhiều thành tựu và thuận lợi trong quá trình triển khai đào tạo và hợp tác nhưng cũng phải đối mặt với một số khó khăn.

Theo Phó Giáo sư, Tiến sĩ Huỳnh Văn Tuấn, khó khăn lớn nhất mà ngành Công nghệ bán dẫn đang đối mặt hiện nay chủ yếu liên quan đến cơ sở vật chất và công tác thu hút sinh viên.

Ngành này đòi hỏi sự đầu tư vào các thiết bị thí nghiệm hiện đại và công nghệ cao với chi phí khá lớn. Mặc dù sự quan tâm đến lĩnh vực vi mạch bán dẫn đang gia tăng nhưng ngành Công nghệ bán dẫn vẫn còn khá mới mẻ và xa lạ với nhiều người, khiến cho việc thu hút sinh viên theo học vẫn là một thách thức lớn.

Để giải quyết vấn đề này, nhà trường đã xây dựng một lộ trình rõ ràng, hướng tới việc nâng cấp và trang bị các thiết bị thí nghiệm phù hợp, đồng thời đảm bảo chất lượng đào tạo luôn đạt tiêu chuẩn cao nhất.

Bên cạnh đó, nhà trường cũng tích cực hợp tác với các doanh nghiệp trong và ngoài nước để nhận được sự hỗ trợ về trang thiết bị cũng như tạo cơ hội thực tập cho sinh viên, giúp sinh viên có thể tiếp cận với công nghệ và môi trường làm việc thực tế.

Theo Tiến sĩ Bùi Trọng Tú, ngành Thiết kế vi mạch đang đối mặt với nhiều thách thức trong việc hợp tác với doanh nghiệp. Trước đây, các doanh nghiệp chủ yếu tập trung vào mục tiêu tuyển dụng nhân sự nên chưa đặt nặng việc đồng hành cùng các trường đại học trong đào tạo và phát triển nguồn lực.

Tuy nhiên, thời gian gần đây, xu hướng này đã có những cải thiện tích cực khi ngày càng nhiều doanh nghiệp nhận thức rõ hơn về giá trị của việc hợp tác bền vững với các cơ sở giáo dục, nhằm xây dựng đội ngũ nhân lực chất lượng cao.

Dẫu vậy, tại Việt Nam, hầu hết các doanh nghiệp vi mạch hiện vẫn tập trung vào công đoạn backend (bao gồm dữ liệu và cơ sở hạ tầng hỗ trợ hoạt động ứng dụng) nên nhu cầu hợp tác trong lĩnh vực nghiên cứu và phát triển (R&D) với các trường đại học vẫn còn khá hạn chế.

Thúy Hiền