Nhịp sống số

Muốn hiểu AI, tôi bắt đầu học về bán dẫn

Muốn hiểu AI, tôi bắt đầu học về bán dẫn

Trước đây, tôi dùng AI khá tùy hứng. Có lúc tôi tò mò, hỏi ChatGPT đây là loại cây gì, có lúc lại hí hửng hỏi cách chỉnh tấm ảnh mới chụp. Với tôi khi đó, AI chỉ là một ô trò chuyện: nhập câu hỏi rồi chờ câu trả lời.

Cho đến một lần tôi thử tạo ảnh trên chiếc laptop cũ của mình.

Chiếc máy đã được sử dụng khoảng sáu, bảy năm. Ban đầu bố tôi dùng, sau đó truyền lại cho anh trai tôi, rồi cuối cùng mới đến lượt tôi. Hôm đó, tôi chờ mãi vẫn không thấy ảnh xuất hiện. Máy nóng ran, quạt tản nhiệt kêu mỗi lúc một lớn.

Lúc đó tôi chỉ nghĩ được:

“Chắc máy sắp đi đời đến nơi rồi.”

Sau khi hết lo, tôi lại thắc mắc: tại sao chỉ tạo một bức ảnh mà máy tính phải hoạt động vất vả đến vậy? Tôi mở Google và tìm: “AI hoạt động như thế nào?”.

ban-dan-1-1785309134.png
 

Từ những bài viết trên mạng, tôi gặp các khái niệm như GPU, transistor và semiconductor. Tôi từng tìm cả một cuốn sách về bán dẫn để đọc, nhưng không phải trang nào tôi cũng có thể hiểu ngay.

Dù vậy, tôi nhận ra mọi câu trả lời hay hình ảnh của AI cuối cùng đều phải được xử lý bằng phần cứng thật. Phía sau giao diện đơn giản là những con chip thực hiện lượng phép tính rất lớn.

Từ AI, tôi tìm đến chip. Từ chip, tôi đi tiếp đến vật liệu bán dẫn. Điều khiến tôi bất ngờ là Hóa học cũng xuất hiện ở nhiều công đoạn.

ban-dan-2-1785309226.png
 

Từ nhỏ tôi đã thích khoa học tự nhiên. Ban đầu tôi hướng tới việc học chuyên Lý, sau đó chuyển sang chuyên Hóa.

Trước đây, tôi không nghĩ Hóa học lại có vai trò lớn trong việc chế tạo chip. Khi đọc về pha tạp bán dẫn¹, tôi khá ngạc nhiên: chỉ cần đưa một lượng rất nhỏ nguyên tố khác vào mạng tinh thể silicon, người ta có thể thay đổi tính chất điện của vật liệu. Ngoài ra còn có các quy trình như làm sạch bề mặt, phủ màng mỏng, quang khắc và ăn mòn.

Tôi bắt đầu thấy các môn học không hề tách rời nhau: Hóa học tạo vật liệu, Vật lý giải thích electron, Toán học hỗ trợ tính toán và Khoa học máy tính khai thác phần cứng.

Sau đó, tôi có cơ hội thực tập tại một phòng thí nghiệm nghiên cứu vật liệu. Ấn tượng đầu tiên của tôi là những thiết bị hiện đại và cả phòng sạch, nơi trước đó tôi chỉ thấy trong ảnh hoặc video.

Những ngày đầu, tôi vừa hào hứng vừa sợ làm sai.

Có lần, khi sử dụng máy quang phổ UV–Vis, tôi vô tình ấn nhầm một nút. Máy lập tức kêu inh ỏi. Tôi sợ chết khiếp vì nghĩ mình vừa làm hỏng một thiết bị đắt tiền. May mắn là sau đó mọi người đã xử lý được.

Tôi cũng từng bị nhắc vì quên mang vở và bút. Một lần khác, tôi chạm tay vào mẫu và để lại vân tay trên bề mặt. Mẫu phải được rửa lại bằng acetone, khiến mọi người mất thêm thời gian vì một giây bất cẩn của tôi.

Những việc ấy giúp tôi hiểu phần lớn công việc nghiên cứu nằm ở sự cẩn thận, lặp lại và tuân thủ quy trình.

Sau khi làm quen với máy UV–Vis, tôi được giao viết lại tài liệu hướng dẫn vận hành. Ban đầu, tôi tưởng chỉ cần ghi lại các bước đã được chỉ dẫn. Nhưng khi viết, tôi mới nhận ra muốn hướng dẫn người khác thì bản thân phải hiểu rõ mỗi bước dùng để làm gì và khi máy báo lỗi thì cần kiểm tra ở đâu trước.

Trong số các thiết bị tại phòng thí nghiệm, tôi đặc biệt chú ý đến máy SALD. Tôi thích nó vì vẻ ngoài phức tạp và vì thiết bị đó do chính giáo sư tham gia chế tạo. Điều này khiến tôi nhận ra nhà nghiên cứu không chỉ sử dụng công cụ có sẵn; đôi khi họ còn tự xây dựng công cụ để giải quyết câu hỏi của mình.

Thầy hướng dẫn từng nói bán dẫn có rất nhiều ngành và công đoạn. Người theo lĩnh vực này cần dần xác định mình muốn trở thành giáo sư, nhà nghiên cứu, kỹ sư hay kết hợp công nghệ với kinh doanh.

Tôi chưa có câu trả lời hoàn chỉnh. Hiện tại, hướng khiến tôi hứng thú nhất là nghiên cứu vật liệu.

ban-dan-3-1785309176.png
 

Tôi vẫn còn rất nhiều điều phải học về bán dẫn; mỗi khái niệm mới lại mở ra thêm những câu hỏi mới.

Nếu phải trả lời vì sao tôi muốn tìm hiểu lĩnh vực này, câu trả lời khá đơn giản: đó vừa là sở thích của tôi, vừa là lĩnh vực kết nối những điều tôi quan tâm: hóa học, vật liệu và công nghệ.

Mọi chuyện bắt đầu từ một chiếc laptop cũ nóng ran khi tôi thử tạo một bức ảnh AI. Từ nỗi lo chiếc máy “sắp đi đời”, tôi tìm đến chip, silicon và vật liệu.

Có thể mười năm nữa, khi đọc lại bài viết này, tôi sẽ mỉm cười vì thấy mình từng ngô nghê đến mức nào.

Đôi lúc, khi nghe thấy tiếng quạt laptop kêu, tôi lại nhớ đến lý do vì sao mình bắt đầu tìm hiểu về bán dẫn.

Phan Vũ Hoàng

Học sinh lớp 12 chuyên Hóa, Trường THPT Chuyên Nguyễn Huệ (Hà Nội)