Từ chiếc điện thoại thông minh, ô tô, robot, thiết bị y tế đến trí tuệ nhân tạo và các nhà máy thông minh, chip bán dẫn đang hiện diện trong hầu hết những công nghệ làm thay đổi đời sống con người. Khi công nghệ ngày càng phát triển, năng lực thiết kế, sản xuất và làm chủ chip bán dẫn cũng trở thành một trong những yếu tố quan trọng quyết định khả năng phát triển công nghệ của mỗi quốc gia.
Chip bán dẫn đang thay đổi đời sống con người như thế nào?
Có thể hình dung chip bán dẫn như một trong những “bộ não” của thiết bị công nghệ hiện đại. Một con chip có thể chứa hàng triệu, thậm chí hàng tỷ transistor được tích hợp trên diện tích rất nhỏ, đảm nhiệm các chức năng xử lý, tính toán, lưu trữ, điều khiển và truyền nhận dữ liệu.
Ngày nay, khi con người sử dụng điện thoại để gọi điện, chụp ảnh, định vị, thanh toán; sử dụng máy tính để làm việc; điều khiển thiết bị trong ngôi nhà thông minh; hay khi bác sĩ sử dụng thiết bị chẩn đoán hình ảnh, phía sau những hoạt động đó đều có sự tham gia của các linh kiện và hệ thống bán dẫn.
Trong lĩnh vực giao thông, chip đóng vai trò trong hệ thống điều khiển động cơ, cảm biến, hỗ trợ lái xe và các chức năng an toàn của ô tô hiện đại. Trong công nghiệp, chip là thành phần quan trọng của PLC, robot, cảm biến, biến tần, hệ thống điều khiển và các dây chuyền sản xuất tự động.
Đặc biệt, sự phát triển của AI, IoT, điện toán đám mây và robot đang tạo ra nhu cầu ngày càng lớn đối với năng lực tính toán. Những công nghệ này cần các bộ xử lý, bộ nhớ, cảm biến và mạch chuyên dụng có hiệu năng cao nhưng tiêu thụ năng lượng ngày càng tối ưu.
Chính vì vậy, công nghệ bán dẫn không tồn tại độc lập mà nằm ở trung tâm của một hệ sinh thái rộng lớn gồm điện tử – máy tính – viễn thông – AI – tự động hóa – robot – ô tô – y tế – năng lượng và sản xuất thông minh.
Sự phát triển của chip là nền tảng để phát triển công nghệ
Lịch sử phát triển của công nghệ hiện đại có mối quan hệ rất chặt chẽ với sự phát triển của vi mạch và bán dẫn.
Từ những mạch điện tử kích thước lớn, công nghệ đã tiến tới transistor, mạch tích hợp, vi xử lý, vi điều khiển và những hệ thống tích hợp ngày càng phức tạp. Khả năng tích hợp nhiều chức năng hơn trên một con chip giúp thiết bị nhỏ hơn, nhanh hơn, tiết kiệm năng lượng hơn và có khả năng xử lý dữ liệu lớn hơn.
Có thể thấy mối quan hệ này rất rõ trong lĩnh vực AI. AI không chỉ cần thuật toán và dữ liệu mà còn cần phần cứng đủ mạnh để thực hiện hàng tỷ phép tính. Sự xuất hiện của các bộ xử lý chuyên dụng cho AI, GPU, NPU và các kiến trúc tính toán mới đang tiếp tục thúc đẩy khả năng phát triển của các ứng dụng AI.
Điều đó cho thấy một thực tế quan trọng: muốn phát triển những công nghệ mới, không thể tách rời sự phát triển của công nghệ bán dẫn.
Chính vì vai trò nền tảng này, Chính phủ Việt Nam đã ban hành Quyết định 1018/QĐ-TTg ngày 21/9/2024 về Chiến lược phát triển công nghiệp bán dẫn Việt Nam đến năm 2030 và tầm nhìn đến năm 2050, đồng thời ban hành Quyết định 1017/QĐ-TTg về Chương trình phát triển nguồn nhân lực ngành công nghiệp bán dẫn.
Việt Nam đứng trước bài toán lớn về nhân lực bán dẫn
Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp bán dẫn trên thế giới, Việt Nam đang đứng trước cơ hội tham gia sâu hơn vào chuỗi giá trị bán dẫn toàn cầu. Tuy nhiên, một trong những thách thức lớn là nguồn nhân lực.
Theo thông tin được công bố trong quá trình xây dựng chương trình phát triển nhân lực bán dẫn, đến năm 2030 Việt Nam được ước tính cần khoảng 15.000 kỹ sư thiết kế và 35.000 kỹ sư làm việc trong các nhà máy sản xuất chip, cùng nhiều vị trí nhân sự khác trong chuỗi cung ứng.
Một số đánh giá về thị trường lao động cũng cho thấy tình trạng thiếu hụt nhân lực bán dẫn đã xuất hiện. Năm 2023, nhu cầu nhân lực bán dẫn tại Việt Nam được ước tính khoảng 5.000–10.000 kỹ sư mỗi năm, trong khi khả năng đáp ứng được báo cáo là chưa tới 20%.
Đáng chú ý, đây không chỉ là bài toán thiếu về số lượng, mà còn là bài toán về chất lượng và cơ cấu nhân lực. Ngành bán dẫn bao phủ nhiều công đoạn khác nhau, từ thiết kế vi mạch, mô phỏng, kiểm thử, đóng gói đến sản xuất và vận hành thiết bị. Mỗi công đoạn lại đòi hỏi những kiến thức và kỹ năng chuyên môn khác nhau.
Theo Chương trình được Chính phủ phê duyệt tại Quyết định 1017/QĐ-TTg, mục tiêu đến năm 2030 là đào tạo ít nhất 50.000 nhân lực trình độ từ đại học trở lên phục vụ ngành công nghiệp bán dẫn, trong đó bao gồm kỹ sư, cử nhân, thạc sĩ và nghiên cứu sinh. Con số này cho thấy quy mô của bài toán đào tạo nhân lực bán dẫn tại Việt Nam là rất lớn.
Đào tạo nhân lực bán dẫn cần thay đổi như thế nào?
Để đáp ứng nhu cầu của ngành, đào tạo bán dẫn không thể chỉ dừng lại ở việc truyền đạt kiến thức lý thuyết.
Một nhân lực bán dẫn cần có sự kết hợp giữa kiến thức nền tảng và năng lực thực hành. Sinh viên cần hiểu về điện tử, mạch số, vật liệu bán dẫn, linh kiện, vi mạch, đồng thời từng bước tiếp cận các công cụ thiết kế, quy trình chế tạo, đóng gói và kiểm thử.
Bên cạnh đó, người học cần được rèn luyện:
- Tư duy logic và tư duy kỹ thuật;
- Kiến thức về điện – điện tử và hệ thống số;
- Kỹ năng sử dụng phần mềm và công cụ thiết kế vi mạch;
- Hiểu biết về quy trình sản xuất và kiểm thử chip;
- Kỹ năng đo lường, phân tích và xử lý lỗi;
- Khả năng đọc hiểu tài liệu kỹ thuật, đặc biệt là tài liệu tiếng Anh;
- Kỹ năng làm việc nhóm và giải quyết vấn đề;
- Khả năng tự học và cập nhật công nghệ, bởi công nghệ bán dẫn thay đổi rất nhanh.
Đặc biệt, đào tạo cần gắn với nhu cầu thực tế của doanh nghiệp. Chính phủ cũng xác định việc mở rộng mạng lưới cơ sở đào tạo, tăng cường hợp tác với doanh nghiệp, xây dựng phòng thí nghiệm và phát triển đội ngũ giảng viên là những giải pháp quan trọng để phát triển nguồn nhân lực bán dẫn.
FPT Polytechnic – hướng đi đào tạo nhân lực bán dẫn theo mô hình thực hành
Trong bối cảnh nhu cầu nhân lực ngày càng tăng, việc mở rộng các chương trình đào tạo bán dẫn ở nhiều trình độ khác nhau là một yêu cầu thực tế.
FPT Polytechinc hiện triển khai chương trình Công nghệ Chip & Bán dẫn, với định hướng đào tạo gắn với thực hành và nhu cầu của ngành. Theo thông tin chương trình của nhà trường, thời gian đào tạo là 2 năm, tương đương 6 học kỳ, với định hướng “thực học – thực nghiệp”.
Nội dung đào tạo bao gồm các kiến thức về vật liệu bán dẫn, linh kiện và vi mạch; công cụ thiết kế; các công đoạn trong quy trình chế tạo wafer như quang khắc, khắc, cấy ion, lắng đọng màng mỏng; đóng gói và kiểm thử vi mạch, đồng thời đưa kiến thức vào những ứng dụng như AI, IoT, thiết bị di động, xe tự hành, thiết bị y tế và cảm biến công nghiệp.
Điểm đáng chú ý của mô hình này là thời gian đào tạo được rút gọn, giúp người học sớm hình thành năng lực nghề nghiệp và tiếp cận môi trường công việc. Theo thông tin tuyển sinh của FPT Polytechnic, chương trình Công nghệ Chip & Bán dẫn có thời gian đào tạo 2 năm gồm 6 học kỳ.
Từ giảng đường đến doanh nghiệp
Đối với ngành bán dẫn, khoảng cách giữa “biết kiến thức” và “làm được công việc” là vấn đề đặc biệt quan trọng.
Một chương trình đào tạo theo hướng thực hành vì vậy cần tạo điều kiện để sinh viên không chỉ học về transistor, mạch logic hay vi mạch trên giáo trình mà còn được tiếp cận với thiết bị, phần mềm, quy trình kỹ thuật và các bài toán mô phỏng công việc thực tế.
Đây cũng là định hướng mà FPT Polytechnic nhấn mạnh trong chương trình Công nghệ Chip & Bán dẫn: kết hợp kiến thức chuyên môn với thực hành, dự án và kỹ năng nghề nghiệp. Nhà trường giới thiệu chương trình có 70% thời lượng dành cho thực hành, đồng thời tập trung vào khả năng ứng dụng kiến thức vào quy trình thiết kế, sản xuất, đóng gói và kiểm thử.
Hai năm để bắt đầu một hành trình công nghệ cao
Ngành Chíp Bán dẫn không phải là một ngành học dễ dàng. Đây là lĩnh vực đòi hỏi sự kết hợp của điện tử, vật lý, toán học, công nghệ thông tin, vật liệu, tự động hóa và kỹ năng thực hành. Nhưng chính sự phức tạp đó lại tạo nên giá trị của nguồn nhân lực bán dẫn.
Trong bối cảnh Việt Nam đặt mục tiêu phát triển hệ sinh thái bán dẫn và đào tạo ít nhất 50.000 nhân lực trình độ cao đến năm 2030, sự tham gia của các cơ sở giáo dục nghề nghiệp vào quá trình đào tạo nhân lực là một phần quan trọng của bài toán cung ứng nhân lực cho thị trường.
Với chương trình Công nghệ Chip & Bán dẫn, thời gian đào tạo 2 năm/6 học kỳ, định hướng thực hành và tiếp cận các nội dung từ thiết kế, chế tạo đến đóng gói – kiểm thử, FPT Polytechnic đang tạo thêm một lựa chọn đào tạo theo hướng nghề nghiệp cho những người trẻ muốn bước vào lĩnh vực công nghệ cao.
Từ một con chip rất nhỏ đến những thay đổi rất lớn của thế giới – ngành bán dẫn đang đứng phía sau sự phát triển của nhiều công nghệ quan trọng. Và để Việt Nam có thể tiến sâu hơn vào chuỗi giá trị này, yếu tố quyết định không chỉ là nhà máy hay thiết bị, mà còn là những con người có kiến thức, kỹ năng và khả năng làm chủ công nghệ.
Giảng viên Trần Thị Thu
Bộ môn Điện – Cơ khí
FPT Polytechnic Hà Nội
