Phòng Thí nghiệm Vi mạch và Hệ thống Cao tần có hệ thống thiết bị hiện đại và đồng bộ, đáp ứng yêu cầu nghiên cứu thực hiện thiết kế các vi mạch tần số cao. (Ảnh: Thu Hoài/TTXVN) Đáp ứng yêu cầu cấp bách về nhân lực vi mạch, trên cơ sở những thế mạnh vốn có, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh hướng tới mục tiêu phát triển chương trình đào tạo liên ngành cho lĩnh vực then chốt công nghệ bán dẫn; trở thành trung tâm nghiên cứu và đổi mới sáng tạo trong các lĩnh vực công nghệ bán dẫn thuộc nhóm hàng đầu châu Á.
Đây cũng là một trong những mục tiêu quan trọng được đề cập đến trong Chiến lược Phát triển Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh giai đoạn 2021-2030.
Phát huy vai trò tiên phong
Với vai trò trung tâm đào tạo và nghiên cứu khoa học xuất sắc, tiên phong dẫn dắt lĩnh vực vi mạch bán dẫn trong nước, hơn 20 năm trước, Trường Đại học Bách khoa, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh đã triển khai chương trình đào tạo liên quan đến vi mạch.
Cụ thể, các môn học Thiết kế vi mạch được tích hợp trong 3 ngành trình độ đại học: Kỹ thuật Điện tử-Viễn thông; Kỹ thuật Viễn thông (Việt Pháp); Hệ thống mạch-Phần cứng (Chương trình tiên tiến) và một ngành trình độ sau đại học là Kỹ thuật Điện tử-Kỹ thuật Viễn thông.
Thuộc Khoa Điện-Điện tử nhưng các chương trình đào tạo này được xây dựng và giảng dạy bởi đội ngũ 200 giảng viên của nhiều khoa khác nhau. Đều tốt nghiệp tiến sỹ từ các quốc gia có nền công nghiệp vi mạch bán dẫn tiên tiến, đội ngũ giảng viên này cũng chính là nguồn lực chủ chốt hình thành các nhóm nghiên cứu chế tạo thử nghiệm, làm chủ, chuyển giao công nghệ vi mạch số, tương tự và siêu cao tần...
Đặc thù đào tạo và nghiên cứu về thiết kế vi mạch cần có trang thiết bị hiện đại, đồng bộ nên từ sớm, trường đã đầu tư hệ thống phòng thí nghiệm tiên tiến, chuyên sâu phục vụ thiết kế và đo kiểm vi mạch bán dẫn.
Trong số đó, năm 2013, Phòng Thí nghiệm Vi mạch và Hệ thống cao tần được thành lập nhằm nghiên cứu thực hiện thiết kế các vi mạch tần số cao. Những năm đầu, việc thiết kế chip gặp nhiều khó khăn do thiếu các thiết bị đo kiểm, đánh giá chip. Với việc đầu tư hàng chục tỷ đồng mua sắm trang thiết bị, từ năm 2017, các sản phẩm cuối của phòng thí nghiệm được tạo ra nhanh chóng với kết quả tốt.
Đến nay, thông qua các đề tài nghiên cứu và hợp tác, Phòng Thí nghiệm này đã thiết kế hơn 20 con chip chuyển giao cho đối tác lớn trong nước, ngoài nước. Đáng chú ý, nhóm nghiên cứu thuộc Phòng thí nghiệm này đã thiết kế thành công 3 chip thu tín hiệu truyền hình số mặt đất CMOS RF DVB-T2 TUNER có gắn logo trường. Chế tạo tại nhà máy sản xuất chip TSMC, Đài Loan (Trung Quốc), 3 chip thành phẩm này đã ra đời vào năm 2017 và 2018.
Buổi họp trao đổi về đề tài nghiên cứu tại Phòng Thí nghiệm Vi mạch và Hệ thống cao tần (Trường Đại học Bách khoa, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh). (Ảnh: Thu Hoài/TTXVN) Cùng với xây dựng đội ngũ, đầu tư trang thiết bị, hoạt động hợp tác với các cơ sở đào tạo, doanh nghiệp trong nước và quốc tế được xem là yếu tố then chốt thúc đẩy tiềm lực nghiên cứu, đào tạo vi mạch.
Bên cạnh thiết lập quan hệ hợp tác đào tạo và nghiên cứu với nhiều trường nổi tiếng trên thế giới, trường thúc đẩy hợp tác với nhiều doanh nghiệp lớn trong và ngoài nước.
Trường nhận được tài trợ bản quyền hệ thống phần mềm chuyên dụng của hai công ty lớn nhất thế giới về cung cấp công cụ thiết kế vi mạch là Synopsys và Cadence.
Phó Giáo sư, tiến sỹ Mai Thanh Phong, Hiệu trưởng Trường Đại học Bách khoa, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh chia sẻ chuỗi cung ứng vi mạch bán dẫn gồm thiết kế, sản xuất, đóng gói-kiểm tra và chế tạo thiết bị. Việt Nam hiện nay có lợi thế trong việc tham gia sâu vào khâu thiết kế, vốn chiếm 53% giá trị gia tăng của một sản phẩm vi mạch.
Hiện nay, nhiều công ty thiết kế vi mạch lớn trên thế giới đã có mặt ở Việt Nam, tạo ra "cơn khát” nguồn nhân lực chất lượng cao. Trong bối cảnh hệ thống các trường đại học tại Việt Nam chưa đáp ứng được nhu cầu nhân lực ở lĩnh vực này, việc đẩy mạnh đào tạo kỹ sư vi mạch là vô cùng cần thiết. Đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao, đúng tầm về thiết kế vi mạch là vấn đề quan trọng và cấp thiết trong bối cảnh hiện nay.
[Gấp rút giải quyết tình trạng thiếu hụt nhân lực ngành bán dẫn]
Trước nhu cầu cấp thiết từ thực tế cùng những lợi thế vốn có, Trường Đại học Bách khoa, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh phát triển hai ngành đào tạo mới: ngành thiết kế vi mạch (đại học) và ngành vi mạch bán dẫn (sau đại học). Chính thức tuyển sinh mã ngành mới năm học 2024 - 2025 nhưng chương trình đào tạo này đã vận hành ngay trong năm học 2023-2024 thông qua việc phân ngành sinh viên đang học năm hai ở các ngành đào tạo hiện có về vi mạch.
Phân tích sâu hơn về chuyên môn, tiến sỹ Huỳnh Phú Minh Cường, Phó trưởng Khoa Điện-Điện tử, Trưởng Phòng Thí nghiệm Vi mạch và Hệ thống cao tần, Trường Đại học Bách khoa, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh cho biết quy trình thiết kế vi mạch gồm hai giai đoạn chính là Front-end (thiết kế luận lý) và Back-end” (thiết kế vật lý).
Thực tế, phần lớn nguồn nhân lực thiết kế vi mạch hiện có của nước ta mới chỉ mới đáp ứng được ở khâu Back-end, chứ chưa làm chủ hoàn toàn khâu Front-end. Việc thiết kế hoàn chỉnh và thương mại hóa thành công các con chip không có nhiều người có thể làm được.
Ở các quốc gia có nền công nghiệp vi mạch phát triển như Hoa Kỳ, Hàn Quốc..., kỹ sư có khả năng thiết kế chip ở cả hai khâu trên cần có trình độ sau đại học (thạc sỹ và tiến sỹ).
Với chỉ tiêu tuyển sinh 120 sinh viên mỗi năm, hai chương trình đào tạo mới của trường được kỳ vọng góp phần tăng cường lực lượng kỹ sư cho ngành thiết kế vi mạch bán dẫn tại Việt Nam.
Chương trình đại học thiết kế vi mạch (với 132 tín chỉ) chú trọng thiết kế vi mạch, người học sau khi tốt nghiệp có thể làm việc ngay tại hầu hết các công ty thiết kế vi mạch trong nước và khu vực.
Nghiên cứu sinh thực hiện nghiên cứu thiết kế tại Phòng Thí nghiệm Vi mạch và Hệ thống Cao tần (Trường Đại học Bách khoa, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh). (Ảnh: Thu Hoài/TTXVN) Chương trình thạc sỹ vi mạch bán dẫn (60 tín chỉ) tiếp tục cung cấp các kiến thức, kỹ năng nâng cao về thiết kế và chế tạo vi mạch (số, hỗn hợp, tương tự và cao tần) nhằm đào tạo nhân lực chất lượng cao, đúng tầm cho nền công nghiệp vi mạch bán dẫn.
Trước "cơn khát" nhân lực vi mạch, ngành đào tạo đại học thiết kế vi mạch dự kiến sẽ rất hút thí sinh. Theo tiến sỹ Huỳnh Phú Minh Cường, nhu cầu nhân lực thực tế lớn, sinh viên học xong chương trình đại học rất dễ có được công việc mong muốn. Vì thế, có thể sẽ có rất ít sinh viên chọn học tiếp chương trình sau đại học.
Trong khi đó, chỉ qua đào tạo sau đại học mới có được đội ngũ nhân lực chất lượng cao - những kỹ sư làm chủ cả khâu Front-end, phục vụ thiết kế hoàn chỉnh con chip. Để đáp ứng được nhu cầu nhân lực chất lượng cao cho ngành thiết kế vi mạch, về chính sách chung, cần thiết có những cơ chế thu hút sinh viên, học viên thông qua các chính sách học bổng.
Đào tạo 2.000 kỹ sư và thạc sỹ thiết kế vi mạch
Hiện nay, toàn hệ thống Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh có 4 trường đang đào tạo 4 ngành gần bao gồm chuyên ngành thiết kế vi mạch và 10 ngành có môn học liên quan lĩnh vực thiết kế vi mạch.
Chuyên ngành thiết kế vi mạch cung cấp khoảng 200 sinh viên và 50 học viên sau đại học mỗi năm. Điểm xét tuyển đầu vào các ngành kỹ thuật và công nghệ liên quan thiết kế vi mạch thường xuyên nằm trong tốp đầu.
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh có ưu thế về đội ngũ giảng viên và nghiên cứu chất lượng, giàu kinh nghiệm, nhiều nhóm nghiên cứu mạnh trong lĩnh vực công nghệ thông tin nói chung, thiết kế vi mạch nói riêng. Hệ thống phòng thí nghiệm thuộc Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh được đầu tư đáp ứng các yêu cầu phục vụ nghiên cứu, thiết kế từ cơ bản đến hiện đại nhất...
Phát triển chương trình đào tạo liên ngành cho một số lĩnh vực then chốt như công nghệ bán dẫn, đồng thời trở thành trung tâm nghiên cứu và đổi mới sáng tạo trong các lĩnh vực công nghệ bán dẫn thuộc nhóm hàng đầu châu Á là một những mục tiêu được đề cập đến trong Chiến lược Phát triển Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh giai đoạn 2021-2030.
Nghiên cứu sinh thực hiện nghiên cứu thiết kế tại Phòng Thí nghiệm Vi mạch và Hệ thống cao tần (Trường Đại học Bách khoa, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh). (Ảnh: Thu Hoài/TTXVN) Cụ thể, đến năm 2030, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh sẽ đào tạo được 1.500 kỹ sư và 500 thạc sỹ thiết kế vi mạch; đào tạo và cấp chứng chỉ công nghiệp và quốc tế về thiết kế vi mạch cho khoảng 15.000 kỹ sư. Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh sẽ xây dựng 4 phòng thí nghiệm đào tạo và hai phòng thí nghiệm chuyên sâu; thành lập Viện Nghiên cứu Bán dẫn.
Để thực hiện được các mục tiêu trên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh sẽ xây dựng khung chương trình và triển khai đào tạo đại học và sau đại học tiên tiến ngành thiết kế vi mạch; đào tạo cấp chứng chỉ công nghiệp và quốc tế về thiết kế vi mạch.
Về hoạt động nghiên cứu, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh sẽ thành lập, phát triển các nhóm nghiên cứu mạnh trong lĩnh vực thiết kế vi mạch, hợp tác với đối tác công nghiệp và quốc tế để nghiên cứu, chế tạo; nghiên cứu làm chủ một số công nghệ thiết kế vi mạch: IP, ICs, sản phẩm điện tử ứng dụng, công nghệ vi mạch tương tự và siêu cao tần, thiết kế vi mạch tương tự và các hệ thống tích hợp công suất thấp, thiết kế hệ thống trên chip, thiết kế vi mạch theo định hướng ASIC, xây dựng chương trình MPW chế tạo thử nghiệm vi mạch.
Cùng với chiến lược cấp Đại học Quốc gia, ông Trần Mạnh Hà, Phó Trưởng Ban Đào tạo Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh kiến nghị có chiến lược cấp quốc gia về công nghệ bán dẫn để huy động các nguồn lực lâu dài.
Trong công tác đào tạo, các bộ, ngành liên quan cần bổ sung mã ngành cấp 4 cho ngành thiết kế vi mạch đại học và sau đại học; đẩy nhanh mở thí điểm ngành thiết kế vi mạch cho các trường đủ năng lực; có cơ chế xác định chỉ tiêu phù hợp cho ngành thiết kế vi mạch; cơ chế phối hợp, chia sẻ phòng thí nghiệm dùng chung do đầu tư phòng thí nghiệm tốn kém./.
