Hôm nay chúng ta sẽ đến với một chủ đề khá thú vị: sự khác biệt giữa vi mạch và công nghệ thông tin (CNTT). Nhiều bạn mới bắt đầu tìm hiểu về vi mạch có thể sẽ đặt câu hỏi này: “Vi mạch học có khó không, so với công nghệ thông tin thì như thế nào?” Thông thường, CNTT hoặc phần mềm được dùng làm thước đo vì nó đã rất quen thuộc, do đó so sánh là điều dễ hiểu.

Đầu tiên, các bạn cần hiểu vi mạch là gì. Phần này các bạn có thể xem lại video record của ICTC seminar để hiểu thêm nhé.

Lộ trình bắt đầu ngành vi mạch bán dẫn (ictc.edu.vn)

Sau khi tìm hiểu sơ lược về các khái niệm cơ bản và quy trình thiết kế, chúng ta có thể hình dung rằng để tạo ra một con chip, phải trải qua các bước thiết kế (design), sản xuất (fabrication), đóng gói (package) và kiểm thử (validation).

Ở Việt Nam hiện tại, chủ yếu tập trung vào thiết kế vì chưa có nhà máy sản xuất, khâu đóng gói và kiểm thử cũng rất hạn chế. Vì vậy, học vi mạch ở Việt Nam chủ yếu là học thiết kế chip. Vậy học thiết kế chip có khó không và so với CNTT thì như thế nào?

Để trả lời câu hỏi này, không gì tốt hơn là nghe ý kiến từ những “người trong nghề”, những người đã được đào tạo cả về CNTT lẫn vi mạch. ICTC đã thực hiện một cuộc trò chuyện ngắn với 2 khách mời của chúng ta ngày hôm nay, đó là bạn Bùi Quang Minh và anh Cao Văn Hùng.

Bạn Minh hiện là tiến sĩ khoa học máy tính nhưng rất đam mê lĩnh vực vi mạch và đã có nhiều bài chia sẻ trong cộng đồng chúng ta. Còn anh Hùng là cựu sinh viên và kỹ sư tài năng của Đại học Công nghệ thông tin TPHCM, hiện là manager tại công ty Renesas Việt Nam.

Linkedin của Minh: Quang Minh Bùi | LinkedIn
Linkedin của anh Hùng: Cao Văn Hùng | LinkedIn

Có thể thấy 2 khách mời của chúng ta hôm nay hiện đang là chuyên gia ở 2 lĩnh vực khác nhau, nhưng có cùng điểm chung là đam mê về vi mạch. Chúng ta sẽ cùng nghe ý kiến từ cả Minh và anh Hùng để có những góc nhìn khác nhau nhé.

ICTC: “Cảm ơn Minh và anh Hùng đã tham gia cuộc trò chuyện ngắn với ICTC. Anh hỏi Minh trước nhé. Sau một thời gian tìm hiểu về vi mạch, em có thể chia sẻ cảm nhận của mình về vi mạch và sự khác nhau với CNTT hay phần mềm về các khía cạnh như cách tư duy, cách tiếp cận, khả năng tự học, tốc độ phát triển nghề nghiệp không?”

Minh: “Em hiện tại chỉ mới tìm hiểu về thiết kế RTL nên em sẽ chỉ so sánh CNTT với thiết kế RTL thôi nha. Em nghĩ 2 lĩnh vực này khá là giống nhau đó anh, nhưng chỉ là cách suy nghĩ phải khác đi một tí, chung quy lại thì cũng là lập trình cả. Nếu trong phần mềm, mình phải suy nghĩ theo kiểu tuần tự (sequential), cái này sau cái kia thì trong thiết kế RTL mình phải suy nghĩ theo kiểu song song, mọi thứ diễn ra cùng lúc.

Với lại nếu làm software thì phải chạy theo công nghệ mới định kỳ, framework thay đổi mỗi năm một khác, công nghệ mới cập nhật liên tục nên các kỹ sư CNTT thường phải rất nhạy bén với sự thay đổi của công nghệ.

So sánh về sự tiếp cận đối với người học thì cơ bản là software trông thì dễ hơn, nhưng để đào tạo bài bản thì cũng ngang hardware. Ví dụ như code được một chương trình/website để chạy thì rất dễ, để chạy nhanh hay debug nhanh thì lại khó. Ngôn ngữ lập trình hay framework thì nó cũng không thể thay thế kiến thức cơ bản như giải thuật và cấu trúc dữ liệu được.

So sánh về khả năng tự học thì em cũng nghĩ là như nhau nếu mình biết tiếng Anh.

Em nghĩ là đa số mọi người sẽ cảm thấy software nó dễ hơn là tại vì software nổi tiếng với dễ bắt đầu hơn, tool với sách vở bên software cũng miễn phí. Về cơ bản là sẽ có nhiều người biết viết code căn bản, đủ để khoe, nhưng số người hiểu sâu thì cũng ít. Đôi khi họ chỉ biết sử dụng một framework, chuyển qua framework hay ngôn ngữ khác lại rất chậm.

Tóm lại cuối cùng e nghĩ là software dễ học hơn vào ban đầu, nhưng đến 1 lúc nào đó thì những kiểu tài liệu ăn liền nó cũng hết rồi nó cũng sẽ chậm lại.

ICTC: “Cám ơn em đã đưa ra ý kiến của mình. Tới anh Hùng nhé, cảm ơn anh đã tham gia cuộc trò chuyện ngắn với tụi em. Với tư cách là người lâu năm trong ngành vi mạch và cũng được đào tạo CNTT ở trường đại học, anh có thể chia sẻ cảm nhận về sự khác nhau giữa CNTT và vi mạch về các khía cạnh như cách tư duy, cách tiếp cận, khả năng tự học, tốc độ phát triển nghề nghiệp không ạ?”

Anh Hùng: “Anh có vẻ ngược với Minh nhỉ. Minh thì ở lâu năm trong ngành software và mới tìm hiểu vi mạch, còn anh thì ngược lại. Về so sánh các khía cạnh như em nói thì theo anh thấy có một số điểm sau.

So sánh về sự tiếp cận thì khi học CNTT bạn có thể dễ dàng tiếp cận các nguồn tài liệu trực tuyến, nhiều khóa học miễn phí. Có nhiều cộng đồng hỗ trợ. Còn về ngành thiết kế vi mạch, các nguồn tài liệu trực tuyến chuyên sâu sẽ không nhiều như CNTT. Do đặc thù của ngành, thường các công ty sẽ không open thiết kế của mình với bên ngoài.

So sánh về tài nguyên (resource) để bắt đầu học thì học CNTT thường sẽ yêu cầu ít nguồn tài nguyên hơn. Thông thường bạn chỉ cần có 1 chiếc PC là có thể tự tìm hiểu được. Còn về ngành thiết kế vi mạch, từ thiết kế trên máy tính cho đến khi ra sản phẩm cuối cùng, trải qua rất nhiều công đoạn và cần rất nhiều nguồn tài nguyên khác nhau. Thường thấy nhất là kiểm thử xem thiết kế của mình chạy có đúng mong đợn không, cần có phần mềm RTL simulator (ModelSim/Xcelium/VCS/…). Rồi để tổng hợp từ RTL sang mức gate netlist, cần phần mềm Synthesis (Design compiler, Genus) và nhiều công đoạn khác. Hoặc cũng có thể dùng FPGA để kiểm thử thiết kế của mình. Đặc điểm chung của các phần mềm này đều là phần mềm bản quyền và có giá rất lớn, từ vài chục ngàn đến vài trăm ngàn đô. Nên chi phí phát triển chip thường rất đắt đỏ. Nói như vậy để thấy, để giảng dạy, học tập ngành thiết kế vi mạch cần phải đầu nhiều thứ hơn ngành CNTT thông thường.

Về thời gian cho 1 dự án, thường thời gian cho một dự án thiết kế chip kéo dài rất lâu, nếu dự án phát triển dựa trên dự án trước đó thì cũng phải mất 6 tháng, còn dự án mới thường phải kéo dài từ 1 đến 2 năm, cá biệt có dự án mất đến 3 năm mới có thể tapeout. Còn các dự án bên CNTT thì thường ngắn hơn, từ vài tháng cho đến một năm. Nên chi phí R&D cho chip cơ bản là rất đắt đỏ.

Chính vì thời gian cho một dự án kéo dài lâu như vậy nên thời gian để up-skill cho một kỹ sư thiết kế chip cũng sẽ dài theo. Thông thường một kỹ sư thiết kế chip sẽ phải mất 2-3 năm đào tạo trong các dự án thực tế để có thể tự xử lý công việc trong công đoạn của mình. Sau đó mất thêm khoảng 2-3 năm để đào sâu kiến thức để có thể tự làm chủ và có thể phát triển những cái mới, level này thường là 5 năm kinh nghiệm. Người ta hay lấy mốc 5 năm để đánh dấu sự trưởng thành của kỹ sư thiết kế chip (senior level). Trong 5 năm tiếp theo người kỹ sư thiết kế chip có thể phát triển nghiên cứu rộng ra trong khâu của mình và đến 10 năm có thể trở thành expert level trong một khâu. Sau 10 năm thì thường các kỹ sư IC sẽ bắt đầu mở rộng ra nghiên cứu các khâu xung quanh, về architecture design. về cách để tối ưu hóa quy trình, giảm chi phí R&D cho dự án, phát triển các giải thuật mới, design flow mới. Quá trình này có thể kéo dài lên đến 5-10 năm tiếp theo. Còn bên phần mềm thì một dự án diễn ra nhanh nên việc up-skill của kỹ sư cũng diễn ra nhanh hơn, thường kỹ sư software 10 năm kinh nghiệm đã có skill “khủng” lắm rồi.

Bên cạnh đó, ngành thiết kế vi mạch còn khá non trẻ ở Việt Nam, nên không có nhiều trường đại học đào tạo ngành này. Bạn sẽ có ít cơ hội để lựa chọn hơn, và vì tính chất đào tạo công nghệ cao, không đại trả nên thường sẽ tuyển đầu vào rất cao.

Với những lý do trên, anh thấy học vi mạch khó hơn CNTT. Nhưng anh nghĩ khó khăn cũng song hành cùng cơ hội. Ngày càng nhiều công ty lớn về bán dẫn đã và đang đầu tư vào Việt Nam. Chính phủ cũng đang chú trọng đến phát triển ngành này nên cơ hội nghề nghiệp và tiềm năng phát triển sẽ rất lớn.”

ICTC: “Cám ơn Minh và anh Hùng đã tham gia cuộc trò chuyện thú vị này.”

Hi vọng qua cuộc trò chuyện ngắn vừa rồi đã giúp các bạn sinh viên, đặc biết là các bạn đang muốn tìm hiểu về vi mạch hình dung ra được 1 số điểm khác nhau cơ bản giữa CNTT và vi mạch. Nếu các bạn có thắc mắc hoặc có ý kiến nào khác thì chúng ta cùng bàn luận với nhau tiếp nhé.

P/S: có một khía cạnh khá thú vị chưa được đề cập trong bài trao đổi đó chính là lương thưởng của ngành vi mạch. Các bạn muốn tìm hiểu về vấn đề này có thể xem lại trong record seminar của ICTC nha.