1. Môn Kỹ Thuật Số (Điện Tử Số)

Môn kỹ thuật số là môn học nền tảng của thiết kế số (Digital Design). Mỗi trường sẽ có nội dung đào tạo khác nhau nhưng nhìn chung sẽ tập trung vào những kiến thức sau:

• Kiến thức về các thành phần logic cơ bản:
  Cấu trúc, chức năng và hoạt động của các phần tử logic như AND, OR, XOR, NOT, NAND, NOR, Flip-Flop, Latch… Đây là những thành phần cơ bản để tạo nên mạch số.
• Kiến thức về thiết kế mạch logic:
  Gồm đại số Boolean, bảng Karnaugh, mạch tổ hợp, mạch tuần tự, máy trạng thái… Mục đích là xây dựng nên các mạch số dựa vào những phần tử logic đã học.

2. Môn Hệ Thống Máy Tính Và Ngôn Ngữ Lập Trình

Môn học này cung cấp nhiều kiến thức nền tảng hỗ trợ cho thiết kế vi mạch:

• Nội dung về hệ thống máy tính:
  Sinh viên được ôn lại các khái niệm cơ bản như hệ đếm, kiểu dữ liệu, các phép toán số học và logic trên bit, dấu chấm động. Ngoài ra còn học về cổng logic, mạch tổ hợp, mạch tuần tự, bộ nhớ – là tiền đề cho môn Kỹ thuật số.
• Nội dung về kiến trúc máy tính đơn giản:
  Tìm hiểu các thành phần cơ bản của máy tính, một số mô hình kiến trúc và tập lệnh đơn giản – nền tảng để học Kiến trúc máy tính sau này.
• Ngôn ngữ lập trình nhúng:
  Sinh viên sẽ được học các ngôn ngữ phổ biến trong vi mạch và hệ thống nhúng như Assembly và C. Một số trường còn giảng dạy kỹ thuật tối ưu hóa phần mềm để tận dụng tối đa tài nguyên phần cứng – rất quan trọng khi thiết kế các hệ thống nhúng có giới hạn tài nguyên.

3. Môn Mạch Điện & Mạch Điện Tử

Hai môn cơ sở ngành quan trọng, đặc biệt với thiết kế vi mạch tương tự (Analog Design):

• Môn Mạch Điện:
  Giúp sinh viên nắm vững nguyên lý cơ bản như điện áp, dòng điện, điện trở, tụ điện, cuộn cảm… cùng với các phương pháp phân tích mạch điện.
• Môn Mạch Điện Tử:
  Tập trung vào các linh kiện bán dẫn như diode, transistor, MOSFET, và cách hoạt động của chúng trong các mạch khuếch đại, mạch dao động…
• Ứng dụng trong thiết kế vi mạch:
  Việc nắm vững cấu trúc và hoạt động của các linh kiện điện tử phức tạp là nền tảng để thiết kế các khối analog và mixed-signal trong vi mạch thực tế.

4. Môn Kiến Trúc Máy Tính

Môn học quan trọng để hiểu và thiết kế các hệ thống vi xử lý:

• Cấu trúc và hoạt động của CPU:
  Tìm hiểu về ALU, Cache, và các stage xử lý: fetch, decode, execute, write back.
• Hệ thống bộ nhớ:
  Gồm RAM, ROM, bộ nhớ ngoài và cách tổ chức, truy xuất dữ liệu.
• Xử lý song song và đa lõi:
  Học về kiến trúc đa lõi, các kỹ thuật tối ưu hóa hiệu suất như pipeline, superscalar, speculative execution…
• Bus và I/O:
  Tìm hiểu cơ chế kết nối và giao tiếp giữa các thành phần trong hệ thống máy tính qua hệ thống bus.
• Ý nghĩa với thiết kế vi mạch:
  Môn học cung cấp kiến thức cốt lõi để thiết kế CPU, GPU và các bộ xử lý khác, giúp sinh viên hiểu rõ cách tương tác giữa các khối trong chip và tối ưu hóa hiệu suất/năng lượng.