Trong kỷ nguyên số hiện đại, ngành vi mạch bán dẫn (semiconductor) đã trở thành lĩnh vực kỹ thuật điện tử quan trọng nhất. Vi mạch bán dẫn được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các thiết bị điện tử như máy tính, điện thoại di động, truyền thông và nhiều ngành công nghiệp khác. Trong bài viết này, cùng Swinburne Việt Nam tìm hiểu về ngành vi mạch bán dẫn, các thành phần chính của nó và tầm quan trọng của ngành này trong kỷ nguyên số hiện nay.
Ngành vi mạch bán dẫn là gì?
Ngành vi mạch bán dẫn là thuật ngữ chỉ các linh kiện được thiết kế để thực hiện một chức năng cụ thể trong hệ thống điện tử. Được xem là một thành phần quan trọng trong ngành công nghệ điện tử, vi mạch bán dẫn có xuất phát từ hai thuật ngữ gốc là “vi mạch” và “bán dẫn”. Trong đó, “vi mạch” chỉ các thành phần nhỏ được lắp ráp lại để tạo ra một bộ phận hoàn chỉnh, trong khi “bán dẫn” là một loại vật liệu được sử dụng để sản xuất những thành phần này.
Ngày nay, vi mạch bán dẫn được sử dụng rộng rãi trong nhiều thiết bị điện tử khác nhau. Các thiết bị này bao gồm máy tính, điện thoại di động, máy chơi game, máy ảnh số, thiết bị y tế và cả không gian. Trong các thiết bị này, vi mạch bán dẫn được sử dụng để thực hiện các chức năng như xử lý thông tin, lưu trữ dữ liệu, kết nối mạng và hiển thị hình ảnh.
Các thành phần chính của ngành vi mạch bán dẫn
Ngành vi mạch bán dẫn là lĩnh vực liên quan đến sản xuất các bộ vi mạch bán dẫn (Integrated Circuit – IC). Với công nghệ ngày càng tiên tiến, các bộ vi mạch bán dẫn ngày càng nhỏ gọn và có khả năng tính toán cao hơn. Các thành phần chính của ngành vi mạch bán dẫn bao gồm:
Thiết kế vi mạch
Đây là quá trình tạo ra các bản vẽ kỹ thuật chi tiết để sản xuất các bộ vi mạch bán dẫn. Các thiết kế này được tạo ra bằng cách sử dụng các công cụ đặc biệt để giúp cho các nhà thiết kế tạo ra các bộ vi mạch bán dẫn nhỏ gọn, hiệu quả và đáp ứng yêu cầu của người dùng.
Sản xuất vi mạch
Sau khi các bản vẽ kỹ thuật đã được tạo ra, quá trình sản xuất các bộ vi mạch bán dẫn bắt đầu. Các quá trình sản xuất phức tạp bao gồm: phóng xạ, xử lý hóa học và phủ màng. Sau khi quá trình sản xuất hoàn tất, các bộ vi mạch bán dẫn được kiểm tra và đóng gói để sẵn sàng cho việc sử dụng.
Điện tử vi mạch
Điện tử vi mạch liên quan đến việc nghiên cứu và phát triển các bộ vi mạch bán dẫn. Các nhà khoa học điện tử vi mạch lập trình và thiết kế các bộ vi mạch để đáp ứng nhu cầu của người dùng.
Tố chất cần có khi theo đuổi ngành vi mạch bán dẫn
Để theo đuổi thành công ngành vi mạch bán dẫn, bạn cần có tố chất sau:
Kỹ năng toán học
Lĩnh vực mạch bán dẫn liên quan đến việc tính toán và thiết kế bộ vi mạch bán dẫn. Do đó, bạn cần có kiến thức chắc chắn về toán học để hiểu rõ các thuật toán được sử dụng trong quá trình thiết kế bộ vi mạch.
Kỹ năng lập trình
Việc lập trình là một phần quan trọng trong việc thiết kế và phát triển các bộ vi mạch bán dẫn. Bạn nên có kiến thức về các ngôn ngữ lập trình như C++ hoặc Python để có thể lập trình được các bộ vi mạch chức năng.
Kiến thức về điện tử
Không chỉ cần biết về toán học và lập trình, ngành vi mạch bán dẫn còn yêu cầu bạn hiểu biết về các khái niệm điện tử cơ bản như điện áp, dòng điện, điện trở, điện dung, … Điều này giúp bạn hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của các bộ vi mạch bán dẫn.
Tầm quan trọng của ngành vi mạch bán dẫn trong kỷ nguyên số
Ngành vi mạch bán dẫn đã trở thành lĩnh vực cốt lõi của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0. Nó là một trong những lĩnh vực quan trọng nhất để phát triển các sản phẩm kỹ thuật số như máy tính, điện thoại di động, thiết bị IoT và nhiều ứng dụng khác. Ngành vi mạch bán dẫn là cơ sở kỹ thuật cho các lĩnh vực khác như truyền thông, y tế và năng lượng. Nó đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng cơ sở hạ tầng điện tử trong các nước phát triển.
Xu hướng nghề nghiệp 2025 cho các sinh viên ngành vi mạch bán dẫn
Với vai trò quan trọng của ngành vi mạch bán dẫn trong kỷ nguyên số, xu hướng nghề nghiệp cho các sinh viên ngành này rất tích cực và tiềm năng. Theo dự báo của Trung tâm Thông tin Nghề nghiệp, các công việc sau đây là những công việc được dự đoán sẽ có nhu cầu tốt nhất trong ngành này vào năm 2025:
1. Kỹ sư thiết kế mạch
Kỹ sư thiết kế mạch là một trong những vị trí được dự báo có nhu cầu tốt nhất trong ngành vi mạch bán dẫn đến năm 2025. Các kỹ sư này có trách nhiệm thiết kế và phát triển các mạch điện tử mới và cải tiến các sản phẩm hiện có. Thông thạo các công cụ thiết kế mạch là một yêu cầu cần thiết cho vị trí này.
2. Kỹ sư sản xuất
Kỹ sư sản xuất là một vị trí quan trọng trong ngành vi mạch bán dẫn. Các kỹ sư này có trách nhiệm quản lý sản xuất và kiểm soát chất lượng sản phẩm. Họ cũng có trách nhiệm tối ưu hóa quá trình sản xuất và giảm thiểu chi phí.
3. Chuyên viên nghiên cứu và phát triển
Chuyên viên nghiên cứu và phát triển có trách nhiệm tìm kiếm và phát triển các công nghệ mới trong ngành vi mạch bán dẫn. Các chuyên viên này thường phải có khả năng nghiên cứu tốt và có kiến thức sâu rộng về các công nghệ mới nhất.
4. Chuyên viên tiêu chuẩn
Chuyên viên tiêu chuẩn đảm bảo rằng sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng và an toàn. Họ cũng phải đảm bảo rằng các sản phẩm đáp ứng các yêu cầu pháp luật và các quy định liên quan đến ngành vi mạch bán dẫn.
5. Kỹ sư ứng dụng
Kỹ sư ứng dụng có trách nhiệm thiết kế và triển khai các giải pháp doanh nghiệp cho các công ty trong ngành vi mạch bán dẫn. Các kỹ sư này thường phải có khả năng tư vấn khách hàng và giải quyết các vấn đề kỹ thuật trong quá trình triển khai sản phẩm.
Xu hướng của ngành vi mạch bán dẫn trong năm 2025
Trong tương lai gần, chúng ta sẽ thấy nhiều tiến bộ mới trong ngành vi mạch bán dẫn. Dưới đây là một số xu hướng chính mà chúng ta có thể mong đợi trong năm 2025.
1. Các thiết bị IoT (Internet of Things) sẽ trở nên thông minh hơn
IoT là một trong những công nghệ tiên tiến nhất hiện nay, cho phép các thiết bị khác nhau kết nối với nhau và trao đổi dữ liệu. Trong năm 2025, các IC sẽ được thiết kế để làm việc tốt hơn với các thiết bị IoT, từ cảm biến đến các thiết bị gia dụng thông minh. Điều này sẽ mang lại nhiều tiện ích cho cuộc sống của chúng ta, từ việc kiểm soát nhiệt độ trong nhà đến giúp xác định khi nào chúng ta cần phải đi mua thực phẩm.
2. Công nghệ 5G sẽ tiếp tục phát triển
Công nghệ 5G được cho là sẽ mang lại tốc độ truyền thông dữ liệu nhanh hơn rất nhiều so với công nghệ 4G hiện tại. Trong năm 2025, các IC sẽ được thiết kế để tối ưu hóa cho công nghệ này, giúp cho các thiết bị di động có thể hoạt động tốt hơn và truyền tải dữ liệu nhanh hơn.
3. AI (Artificial Intelligence) sẽ trở nên thông minh hơn
AI đã có những tiến bộ đáng kể trong những năm gần đây, nhưng nó vẫn còn nhiều hạn chế. Trong năm 2025, các IC sẽ được thiết kế để làm việc tốt hơn với các thuật toán AI, giúp cho AI có khả năng học hỏi và xử lý dữ liệu một cách nhanh chóng và hiệu quả hơn.
Những công ty hàng đầu hoạt động trong lĩnh vực ngành vi mạch bán dẫn
Dưới đây là danh sách các công ty hàng đầu hoạt động trong lĩnh vực ngành vi mạch bán dẫn:
Intel
Intel là một trong những công ty hàng đầu thế giới trong lĩnh vực sản xuất bộ vi mạch bán dẫn. Công ty này có trụ sở chính tại Mỹ và hoạt động trên toàn thế giới. Intel cung cấp các sản phẩm vi xử lý, chipset, card mạng và các sản phẩm khác liên quan đến vi mạch bán dẫn.
Samsung
Samsung là một trong những công ty lớn nhất Hàn Quốc và được biết đến với các sản phẩm vi mạch bán dẫn chất lượng cao. Samsung cũng có nhiều sản phẩm khác như điện thoại di động, máy tính bảng, TV…
Qualcomm
Qualcomm là một công ty công nghệ hàng đầu tại Mỹ, tập trung vào sản xuất bộ vi xử lý và chip điều khiển cho các thiết bị di động. Các sản phẩm của Qualcomm được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị như iPhone và các thiết bị Android.
Texas Instruments
Texas Instruments (TI) là một trong những công ty có uy tín nhất trong ngành vi mạch bán dẫn. TI tập trung vào thị trường ứng dụng nhúng và phát triển các sản phẩm như vi xử lý, điện tử tiêu dùng, vi mạch logic và bộ chuyển đổi tín hiệu.
Broadcom
Broadcom là một công ty công nghệ có trụ sở tại California, Mỹ. Công ty này hoạt động rộng rãi trong lĩnh vực vi mạch bán dẫn và cung cấp các sản phẩm như chipset, bộ khuếch đại tín hiệu và các sản phẩm khác liên quan đến vi mạch bán dẫn.
MediaTek
MediaTek là một công ty công nghệ hàng đầu tại Đài Loan, chuyên sản xuất các bộ xử lý cho các thiết bị điện tử tiêu dùng như smartphone và TV. Công ty này cũng phát triển các sản phẩm khác như Wi-Fi, Bluetooth và GPS.
https://swinburne-vn.edu.vn/nganh-vi-mach-ban-dan/