TẠP CHÍ ĐIỆN TỬ
Ra đời ngành công nghệ vi mạch Việt Nam
Các chuyên gia của Việt Nam vừa chế tạo thành công chip vi xử lý, đánh dấu sự ra đời chính thức của ngành công nghệ vi mạch Việt Nam
Với việc chế tạo thành công chip vi xử lý 8 bit RISC SigmaK3 của Trung tâm Nghiên cứu và Đào tạo thiết kế vi mạch (ICDREC) thuộc Khu công nghệ phần mềm, Đại học Quốc gia Tp.HCM, có thể khẳng định: ngành công nghệ vi mạch Việt Nam đã chính thức ra đời.
Theo đánh giá của các chuyên gia, sản phẩm tạo ra này mang tính tiên phong đối với ngành thiết kế vi mạch của Việt Nam, nhưng có tính năng kỹ thuật ngang tầm thế giới. Nó như một cú huých chứng minh rằng nếu được đầu tư xứng đáng, Việt Nam có đủ khả năng tạo ra được những sản phẩm vi mạch tham gia vào thị trường thế giới, và xa hơn nữa là sử dụng chính những sản phẩm này cho công nghiệp điện tử Việt Nam, thay thế các sản phẩm IC nhập ngọai.
Trước mắt sự thành công này sẽ mở ra một ngành mới cho nền công nghiệp Việt Nam, thu hút nguồn nhân lực chất lượng cao để thực hiện các dự án outsourcing cho các hãng nước ngoài.
Xu hướng trên thế giới
Theo ghi nhận, trong năm 2006 ngành công nghiệp vi mạch, hay công nghiệp bán dẫn (semiconductor industry) trên thế giới đã đạt doanh thu gần 261 tỷ USD, cung cấp sản phẩm cho các ngành điện tử, như: máy tính và thiết bị lưu trữ (công nghệ thông tin) khoảng 54%; viễn thông 265; điện tử dân dụng 14%; cơ khí và tự động hóa 5%; các ngành khác (điện tử quốc phòng, điện tử y tế...) 1%.
Doanh thu từ lĩnh vực vi mạch (bán dẫn) được dự đoán chiếm đến 35% tổng doanh thu toàn ngành điện tử vào năm 2010 (khoảng 350 tỷ USD/1.000 tỷ USD) và tiếp tục gia tăng ở mức 6,1%/năm.
Người ta cũng chia các doanh nghiệp trong ngành công nghiệp vi mạch (bán dẫn) làm 3 dạng: các công ty chế tạo ra chip (chipmaker) là các công ty thiết kế và tự chế tạo ra chip cho chính họ (như Intel); các công ty dạng fabless, là các công ty thiết kế nhưng không tự sản xuất chip, mà bán sản phẩm thiết kế, hoặc gửi thiết kế đến các nhà máy sản xuất chip (như Qualcomm, Xilinx); các nhà máy sản xuất chip (foundary), là các công ty không thiết kế chip chỉ chuyên chế tạo chip theo thiết kế được gửi tới. Hiện nay ngành công nghiệp vi mạch thế giới đang bùng nổ xu hướng fables, đây cũng là xu hướng chung của các nước đi sau trong lĩnh vực công nghiệp này.
“Viên đá nền” đầu tiên
“Thiết kế và chế tạo thử nghiệm chip vi xử lý 8 bit RISC SigmaK3 Ver 1.0” là đề tài vườn ươm do ICDREC thực hiện, bắt đầu từ ngày 9/11/2006 và dự kiến hoàn thành sau 2 năm; nhưng đã kết thúc và thành công sớm hơn 1 năm.
Theo các chuyên gia giới thiệu, chip vi xử ly 8-bit RISC SigmaK3 là loại CPU 8 bit tốc độ cao, tiêu hao năng lượng thấp, tương thích về phần mềm với các loại PIC công nghiệp, như PIC16C54, PIC16C55, PIC16C57 và PIC16C58, sử dụng kiến trúc RISC hiệu chỉnh với bus chương trình và bus dữ liệu tách rời nhau, cho phép truy xuất bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình đồng thời.
Để minh chứng cho khả năng của chip vi xử lý 8-bit RISC SigmaK3 đầu tiên của Việt Nam, các kỹ sư ICDREC đã phát triển 2 ứng dụng của chip thông qua việc điều khiển hệ thống quang báo và robot. Ở hệ thống quang báo có kích thước 150x1200 mm dung chip làm đơn vị xử lý trung tâm (CPU), quang báo có khả năng hiển thị chuỗi có chiều dài tối thiểu 8192 ký tự, thay đổi màu sắc theo 3 màu xanh lá, đỏ, cam và có kiểu hiển thị tĩnh, động. Robot tự hành, dung 2 chip làm đơn vị xử lý trung tâm (CPU) có nhiệm vụ di chuyển tới, quay về theo lộ trình định sẵn với các góc rẽ 90 và 180 độ. Robot có khả năng dò tìm đường nếu di chuyển lệch ra khỏi các đường định sẵn.
Đề cập đến ý kiến cho là việc nghiên cứu chip vi xử lý 8 bit là đã lỗi thời, không còn khả năng ứng dụng và cũng không có khả năng thương mại, nhiều chuyên gia có uy tín trong lĩnh vực này thừa nhận: đối với thị trường máy vi tính, thì ý kiến trên hoàn toàn chính xác.
Nhưng với thị trường sản phẩm nhúng, thiết bị dân dụng, thiết bị cầm tay thì thị phần các chip vi xử lý RISC 8 bit vẫn còn tăng trưởng mạnh trong suốt những năm đầu thế kỷ 21, và sẽ còn giữ vững ít nhất trong hàng chục năm nữa. Đơn giản là vì các chip vi xử lý 8 bit vẫn còn được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị nhúng không đòi hỏi phải hoạt động ở tốc độ cao như: thiết bị điều khiển trong nhà, thiết bị y tế, thiết bị nhỏ...
Với hướng nghiên cứu này, ICDREC đã đặt nền móng cho công nghệ vi mạch nước nhà theo 2 dòng vi xử lý với 2 phân khúc thị trường khác nhau.
Theo đánh giá của các chuyên gia, sản phẩm tạo ra này mang tính tiên phong đối với ngành thiết kế vi mạch của Việt Nam, nhưng có tính năng kỹ thuật ngang tầm thế giới. Nó như một cú huých chứng minh rằng nếu được đầu tư xứng đáng, Việt Nam có đủ khả năng tạo ra được những sản phẩm vi mạch tham gia vào thị trường thế giới, và xa hơn nữa là sử dụng chính những sản phẩm này cho công nghiệp điện tử Việt Nam, thay thế các sản phẩm IC nhập ngọai.
Trước mắt sự thành công này sẽ mở ra một ngành mới cho nền công nghiệp Việt Nam, thu hút nguồn nhân lực chất lượng cao để thực hiện các dự án outsourcing cho các hãng nước ngoài.
Xu hướng trên thế giới
Theo ghi nhận, trong năm 2006 ngành công nghiệp vi mạch, hay công nghiệp bán dẫn (semiconductor industry) trên thế giới đã đạt doanh thu gần 261 tỷ USD, cung cấp sản phẩm cho các ngành điện tử, như: máy tính và thiết bị lưu trữ (công nghệ thông tin) khoảng 54%; viễn thông 265; điện tử dân dụng 14%; cơ khí và tự động hóa 5%; các ngành khác (điện tử quốc phòng, điện tử y tế...) 1%.
Doanh thu từ lĩnh vực vi mạch (bán dẫn) được dự đoán chiếm đến 35% tổng doanh thu toàn ngành điện tử vào năm 2010 (khoảng 350 tỷ USD/1.000 tỷ USD) và tiếp tục gia tăng ở mức 6,1%/năm.
Người ta cũng chia các doanh nghiệp trong ngành công nghiệp vi mạch (bán dẫn) làm 3 dạng: các công ty chế tạo ra chip (chipmaker) là các công ty thiết kế và tự chế tạo ra chip cho chính họ (như Intel); các công ty dạng fabless, là các công ty thiết kế nhưng không tự sản xuất chip, mà bán sản phẩm thiết kế, hoặc gửi thiết kế đến các nhà máy sản xuất chip (như Qualcomm, Xilinx); các nhà máy sản xuất chip (foundary), là các công ty không thiết kế chip chỉ chuyên chế tạo chip theo thiết kế được gửi tới. Hiện nay ngành công nghiệp vi mạch thế giới đang bùng nổ xu hướng fables, đây cũng là xu hướng chung của các nước đi sau trong lĩnh vực công nghiệp này.
“Viên đá nền” đầu tiên
“Thiết kế và chế tạo thử nghiệm chip vi xử lý 8 bit RISC SigmaK3 Ver 1.0” là đề tài vườn ươm do ICDREC thực hiện, bắt đầu từ ngày 9/11/2006 và dự kiến hoàn thành sau 2 năm; nhưng đã kết thúc và thành công sớm hơn 1 năm.
Theo các chuyên gia giới thiệu, chip vi xử ly 8-bit RISC SigmaK3 là loại CPU 8 bit tốc độ cao, tiêu hao năng lượng thấp, tương thích về phần mềm với các loại PIC công nghiệp, như PIC16C54, PIC16C55, PIC16C57 và PIC16C58, sử dụng kiến trúc RISC hiệu chỉnh với bus chương trình và bus dữ liệu tách rời nhau, cho phép truy xuất bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình đồng thời.
Để minh chứng cho khả năng của chip vi xử lý 8-bit RISC SigmaK3 đầu tiên của Việt Nam, các kỹ sư ICDREC đã phát triển 2 ứng dụng của chip thông qua việc điều khiển hệ thống quang báo và robot. Ở hệ thống quang báo có kích thước 150x1200 mm dung chip làm đơn vị xử lý trung tâm (CPU), quang báo có khả năng hiển thị chuỗi có chiều dài tối thiểu 8192 ký tự, thay đổi màu sắc theo 3 màu xanh lá, đỏ, cam và có kiểu hiển thị tĩnh, động. Robot tự hành, dung 2 chip làm đơn vị xử lý trung tâm (CPU) có nhiệm vụ di chuyển tới, quay về theo lộ trình định sẵn với các góc rẽ 90 và 180 độ. Robot có khả năng dò tìm đường nếu di chuyển lệch ra khỏi các đường định sẵn.
Đề cập đến ý kiến cho là việc nghiên cứu chip vi xử lý 8 bit là đã lỗi thời, không còn khả năng ứng dụng và cũng không có khả năng thương mại, nhiều chuyên gia có uy tín trong lĩnh vực này thừa nhận: đối với thị trường máy vi tính, thì ý kiến trên hoàn toàn chính xác.
Nhưng với thị trường sản phẩm nhúng, thiết bị dân dụng, thiết bị cầm tay thì thị phần các chip vi xử lý RISC 8 bit vẫn còn tăng trưởng mạnh trong suốt những năm đầu thế kỷ 21, và sẽ còn giữ vững ít nhất trong hàng chục năm nữa. Đơn giản là vì các chip vi xử lý 8 bit vẫn còn được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị nhúng không đòi hỏi phải hoạt động ở tốc độ cao như: thiết bị điều khiển trong nhà, thiết bị y tế, thiết bị nhỏ...
Với hướng nghiên cứu này, ICDREC đã đặt nền móng cho công nghệ vi mạch nước nhà theo 2 dòng vi xử lý với 2 phân khúc thị trường khác nhau.
