“Cuộc đua” và thách thức trong đào tạo nhân lực ngành Thiết kế vi mạch

Trong đại dịch Covid-19, thế giới từng trải qua đợt khủng hoảng thiếu hụt chất bán dẫn, đã giúp thúc đẩy lợi nhuận của các nhà sản xuất chip khi giá cả tăng vọt. Với bối cảnh đó, ngành công nghiệp vi mạch bán dẫn trở nên “hot” hơn bao giờ hết, được ví như “mỏ vàng” đang chờ người khai thác.

Thiết kế vi mạch - ngành mới “hot” nhưng nhiều đòi hỏi

Thiết kế vi mạch không chỉ là một ngành học mà còn là một lĩnh vực chuyên sâu nghiên cứu, phát triển và sản xuất các chip điện tử, hay còn gọi là mạch tích hợp (IC - Integrated Circuit). Đáp ứng yêu cầu xã hội, trong mùa tuyển sinh năm 2024, nhiều trường đại học đã tham gia vào “cuộc đua” mở ngành, tuyển sinh ngành Thiết kế vi mạch. Hàng chục trường đại học từ Bắc vào Nam đồng loạt mở mới và đang tuyển sinh, như:

ĐH Bách khoa Hà Nội, Trường ĐH Khoa học và Công nghệ Hà Nội, Trường ĐH Công nghệ thông tin và Truyền thông Việt - Hàn, Trường ĐH Sư phạm kỹ thuật (ĐH Đà Nẵng), Trường ĐH Sư phạm kỹ thuật TP.HCM, Trường ĐH Quốc tế Sài Gòn; Trường ĐH Bách Khoa, Trường ĐH Khoa học Tự nhiên, Trường ĐH Công nghệ Thông tin (ĐH Quốc Gia TP.HCM); Trường ĐH Cần Thơ… Bên cạnh đó, năm nay, một số trường cũng tuyển sinh, đào tạo chuyên ngành Thiết kế vi mạch trong ngành Điện tử viễn thông hoặc Khoa học máy tính, như: Trường ĐH Gia Định, Trường ĐH Việt Đức (Bình Dương), Trường ĐH Lạc Hồng (Đồng Nai)…

Trường ĐH Bách khoa (ĐHQG-HCM) đang tuyển sinh chương trình ngành Thiết kế vi mạch (dự kiến tuyển 100 sinh viên), chương trình thạc sĩ Vi mạch bán dẫn (dự kiến tuyển 20 học viên). PGS.TS Mai Thanh Phong, Hiệu trưởng Trường ĐH Bách khoa (ĐHQG-HCM) cho biết, lợi thế để đào tạo ngành Vi mạch - bán dẫn của trường là đã triển khai chương trình đào tạo liên quan đến vi mạch từ hơn 20 năm nay. Các môn học thiết kế vi mạch đã được tích hợp trong 3 ngành trình độ Đại học gồm Kỹ thuật Điện tử - Viễn thông; Kỹ thuật viễn thông (Việt Pháp); Hệ thống mạch - Phần cứng (Chương trình tiên tiến) và 1 ngành thông trình độ sau đại học là Kỹ thuật điện tử - Kỹ thuật viễn thông.

“Trước những yêu cầu mang tính đặc thù của ngành vi mạch bán dẫn, việc đào tạo nhân lực đòi hỏi cơ sở đào tạo phải có cả năng lực và tiềm lực mạnh mẽ về cơ sở vật chất, phòng thí nghiệm (PTN), chương trình đào tạo, đội ngũ giảng dạy, mạng lưới hợp tác... nhà trường đã đầu tư hệ thống các PTN tiên tiến, chuyên sâu phục vụ thiết kế và đo kiểm vi mạch bán dẫn như: PTN Vi mạch và Hệ thống cao tần, PTN Thiết kế vi mạch số, PTN Kỹ thuật siêu cao tần và anten, PTN Kỹ thuật Máy tính, PTN HCMUT-Renesas SuperH Lab, PTN Tính toán nâng cao, PTN Vật liệu năng lượng và ứng dụng, PTN Vật liệu kim loại-hợp kim...” - PGS.TS Mai Thanh Phong cho biết.

Hợp tác với các cơ sở đào tạo nước ngoài

Không dừng lại ở đó, trong mạng lưới phát triển ngành công nghiệp vi mạch bán dẫn, sự phối hợp giữa cơ sở giáo dục trong nước với các cơ sở đào tạo nước ngoài và các doanh nghiệp được xem là yếu tố then chốt để thúc đẩy tiềm lực nghiên cứu, đào tạo của cả đôi bên.

Năm 2024, Trường Đại học Việt Đức (VGU) triển khai 2 chuyên ngành Kỹ thuật hệ thống vi điện tử và chuyên ngành Thiết kế chip bán dẫn bậc đại học và Chương trình Cao học Kỹ thuật điện - chuyên ngành Kỹ thuật vi điện tử và viễn thông.

TS. Thái Truyển Đại Chấn, Phó trưởng Khoa Kỹ thuật VGU cho biết, lợi thế của nhà trường dựa trên cơ sở hợp tác với các đại học hàng đầu của Cộng hòa Liên bang Đức. Nhà trường có 7 giảng viên có trình độ tiến sỹ là những chuyên gia hàng đầu trong lĩnh vực Kỹ thuật hệ thống vi điện tử và Thiết kế chip bán dẫn; 4 chuyên gia là kỹ sư phòng thí nghiệm được đào tạo chuyên sâu và có kinh nghiệm.

“Ngoài những nguồn lực sẵn có trong trường, VGU đã họp tác với Trường Đại học Stuttgart (CHLB Đức) trong việc đào tạo về kỹ thuật bán dẫn và hệ thống vi mạch. Cụ thể, sinh viên VGU có thể tham gia học kỳ trao đổi tại ĐH Stuttgart để học chuyên sâu về công nghệ bán dẫn, hệ thống vi điện tử và thiết kế chip. Sinh viên sẽ được tham gia các khóa học tại trường này và đặc biệt là được học tập, làm việc trong các hệ thống phòng thí nghiệm rất hiện đại của ĐH Stuttgart…”, TS. Chấn cho hay.

PGS.TS Nguyễn Vũ Quỳnh, Phó Hiệu trưởng Trường ĐH Lạc Hồng cho biết, năm nay là năm đầu tiên nhà trường mở chuyên ngành Thiết kế vi mạch. Vì vậy, nhà trường gặp nhiều khó khăn, nhất là nguồn nhân lực phục vụ cho đào tạo (giáo viên), cơ sở vật chất, chương trình đào tạo…

“Để giải quyết các khó khăn này, trong thời gian qua, nhà trường đã làm rất nhiều thứ như: Gửi giáo viên đi đào tạo, tham gia trực tiếp quy trình sản xuất và lớp học thiết kế chip bán dẫn... Trường cũng mua phần mềm và thiết kế vi mạch bán dẫn của Synopsys và phần cứng đi kèm để phục vụ công tác đào tạo, phối hợp cùng ONSEMI để thực hiện đào tạo tại trường và gửi sinh viên đi thực tập trực tiếp trên dây chuyền sản xuất của công ty… Bên cạnh đó, trường còn hợp tác với Trường ĐH Bang Azirona (ASU) và các trường ĐH ở Đài Loan để chuyển giao chương trình đào tạo thiết kế chip cũng như hợp tác với họ để đào tạo giáo viên cho trường”, PGS.TS Nguyễn Vũ Quỳnh cho biết.

Chất lượng đào tạo ngành Thiết kế vi mạch ra sao?

Ngành Thiết kế vi mạch trên thế giới đã có từ lâu, tuy nhiên đối với Việt Nam thì đây vẫn là ngành mới và “hot”, hấp dẫn nhiều thí sinh. Tuy nhiên, không phải thí sinh nào muốn là có thể theo học được ngành này. “Các ngành mới như thiết kế vi mạch, công nghệ bán dẫn đòi hỏi thí sinh phải có năng khiếu tự nhiên, năng lực suy luận, năng lực toán học, vật lý học, hóa học,… Vì vậy thí sinh yêu thích và giỏi toán - lý - hóa sẽ có ưu thế khi chọn ngành. Những thí sinh không có năng khiếu và năng lực liên quan đến khoa học tự nhiên rất khó để vào và theo được ngành này”, TS. Nguyễn Quốc Chính - Giám đốc Trung tâm Khảo thí và Đánh giá Chất lượng Đào tạo, ĐHQG-HCM, nhận định.

Hiện, hầu hết các trường đại học thiết lập để tuyển chọn học sinh có thành tích xuất sắc ở khối khoa học tự nhiên, bao gồm tổ hợp môn thi A00 (Toán - Lý - Hóa), A01 (Toán - Lý - Anh). Đầu vào tuyển sinh của các trường cho ngành này hầu hết đều lấy điểm rất cao. Năm nay, Trường ĐH Bách Khoa – ĐHQG-HCM lấy điểm chuẩn học bạ ngành Thiết kế vi mạch là 83.6 (thang điểm 90, tức thí sinh phải có điểm trung bình từng môn từ 9,5 trở lên mới đỗ). Trường ĐH Công nghệ Thông tin xét điểm thi đánh giá năng lực ĐHQG-HCM cho ngành này là 910 (thang điểm 1.200).

Tuy nhiên, trong cuộc đua mở ngành/chuyên ngành Thiết kế vi mạch ồ ạt của các trường đại học hiện nay, câu hỏi được đặt ra là chất lượng đào tạo sinh viên như thế nào, có đáp ứng được yêu cầu của doanh nghiệp hay không?

PGS.TS Mai Thanh Phong cho biết, Trường Đại học Bách khoa mỗi năm cung cấp khoảng 300 sinh viên có liên quan đến vi mạch và với nền tảng sẵn có, nhà trường khẳng định được chất lượng đào tạo. Quy trình thiết kế vi mạch gồm 2 giai đoạn chính là "Front end" (thiết kế luận lý) và "Back end" (thiết kế vật lý). Sinh viên ngành Thiết kế vi mạch học 132 tín chỉ, ra trường có thể tham gia ngay vào khâu thiết kế vi mạch Back-end như layout hay kiểm tra vi mạch, đồng thời, có thể bắt đầu tham gia vào khâu thiết kế Front-end cho một số vi mạch số và tương tự có độ phức tạp thấp. Trong khi đó, với chương trình thạc sĩ Vi mạch bán dẫn (60 tín chỉ) cung cấp các kiến thức và kỹ năng nâng cao về thiết kế và chế tạo các chủng loại vi mạch, bao gồm số, hỗn hợp, tương tự và cao tần. Người học sau khi tốt nghiệp có thể tham gia được tất cả các khâu thiết kế bao gồm Front-end và Back-end.

"Để đảm bảo chất lượng đào tạo, các trường cần đầu tư vào đội ngũ giảng viên, cơ sở vật chất, chương trình học thực tiễn và hợp tác chặt chẽ với doanh nghiệp. Chỉ khi đó, chất lượng đào tạo mới có thể đáp ứng được yêu cầu thực tế của ngành vi mạch bán dẫn", PGS.TS Nguyễn Vũ Quỳnh khẳng định.