Chip điều khiển 8 bit “made in Vietnam”: từ nghiên cứu đến ứng dụng

Chip SigmaK3 là sản phẩm đầu tay của Việt <_st13a_country-region w:st="on"><_st13a_place w:st="on">Nam nói chung và ICDREC nói riêng. Nó là kết quả của đề tài “Ươm tạo công nghệ” của Bộ khoa học công nghệ với kinh phí 900 triệu đồng. Khi nhận đề tài này, chúng tôi có những băn khoăn: việc sản xuất mẫu chip (đặt hàng ở nước ngoài) đã chiếm khoảng 450 triệu kinh phí đề tài. Do vậy, nếu chúng tôi đặt ra một nhiệm vụ thiết kế lớn quá thì rủi ro sẽ rất cao, và nếu có sai sót trong thiết kế thì dẫn đến thất bại trong lần sản xuất thử đầu tiên, khi đó việc đặt hàng mẫu lần thứ hai gần như chiếm lấy toàn bộ kinh phí đề tài. Đó là lý do ở lần thực hiện đề tài ươm tạo này, chúng tôi tham khảo và thiết kế theo một kiến trúc vi xử lý PIC tương đối thông dụng của hãng Microchip.

Nay chip thứ hai được xây dựng hoàn toàn “Việt Nam hóa” 100%, từ kiến trúc, tập lệnh, trình biên dịch và nó sẽ là nền tảng để chúng tôi phát triển dòng chip VN, không phải vướng bận đến các vấn đề sở hữu trí tuệ, cấp bản quyền… với bất kỳ hãng nào trên thế giới. Chúng tôi cũng muốn đặt tên nó khác đi để thể hiện điều này.

Khi thiết kế, ông định dùng chip VN8-01 cho những lĩnh vực nào? Thực tế việc ứng dụng chip này hiện nay ở Việt <_st13a_country-region w:st="on"><_st13a_place w:st="on">Nam?

Đã là vi xử lý hoặc vi điều khiển thì ứng dụng cụ thể của nó rất rộng. Tuy nhiên, dựa vào đặc tính 8 bit và tốc độ làm việc của VN8-01 thì có thể dùng nó trong các lĩnh vực ứng dụng như: trong các thiết bị dân dụng (máy giặt, máy điều hòa, tủ lạnh, lò vi ba…), trong các thiết bị y tế nhỏ (máy đo huyết áp, tiểu đường…), trong các ứng dụng quảng cáo (quang báo, đèn trang trí…), trong các ứng dụng điều khiển robot...

Hiện nay, chúng tôi ứng dụng VN8-01 cho quang báo, robot, … Đó là những ứng dụng mang tính minh họa. Còn ứng dụng thực tế thì chúng tôi đã thực hiện cho máy giặt và hàng hải. Ứng dụng thì nhiều, nhưng không thể cứ tự nghĩ ra và làm. Vấn đề là hiện nay chúng tôi cần có đối tác công nghiệp hoặc ứng dụng thực tế để cùng hợp tác phát triển cho VN8-01. Chúng tôi đang cố gắng triển khai tìm kiếm đối tác.

Chúng ta mới chỉ nghiên cứu và thiết kế chip, còn sản xuất vẫn do các nhà sản xuất ở nước ngoài thực hiện. Vậy, chi phí sản xuất ở nước ngoài có là vấn đề lớn trong việc định giá thành sản phẩm chip không? Trong tương lai, liệu chúng ta có thể lập nhà máy sản xuất chip tại Việt <_st13a_country-region w:st="on"><_st13a_place w:st="on">Nam?

Tất nhiên là có. Nếu chúng ta có nhà máy sản xuất chip thì xem như chúng ta có cơ hội để làm chủ công nghệ vi mạch từ A-Z. Cần lưu ý một nhà máy như vậy không hề rẻ chút nào, khoảng từ 1 - 3 tỷ USD (tùy vào công nghệ). Thông thường, chi phí thiết kế chip chiếm tỷ trọng khá lớn trong giá thành chip, vì thế xét ra với mức độ hiện nay chúng tôi vẫn có ảnh hưởng quan trọng đến giá thành chip tạo ra.

Theo ông, những khó khăn gặp phải trong quá trình hoàn thành sản phẩm chip VN8-01 mà chưa giải quyết được là gì? Nếu chuyển sang mô hình doanh nghiệp tư nhân thì có thể khắc phục được không?

Nếu chúng ta xây dựng một dự án về thiết kế vi mạch tại Việt <_st13a_country-region w:st="on">Nam mà cho là tính kinh tế tốt rồi đi mời gọi các nhà đầu tư ở Việt <_st13a_country-region w:st="on"><_st13a_place w:st="on">Nam tham gia góp vốn thực hiện dự án thì khả năng thành công sẽ rất thấp. Hiện nay, khuynh hướng các đầu tư tư nhân đổ vào các lĩnh vực ít rủi ro và có lợi nhuận. Một ngành công nghiệp mới bắt đầu phải có sự đầu tư của nhà nước. Sau khi nó đã tương đối vững mạnh và thể hiện tính kinh tế tốt thì lúc đó bài toán kêu gọi đầu tư từ tư nhân mới dễ dàng hơn.

Lộ trình phát triển chip VN8-01 cũng như loại chip sinh học trong thời gian tới của ICDREC?

Chip vi điều khiển VN8-01 sẽ là bước đệm của việc ra mắt chip vi điều khiển thương mại SG-8V1 trong năm 2010 theo dự án sản xuất thử nghiệm do Sở Khoa học công nghệ TP.HCM tài trợ, nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng trong nước và xuất khẩu. Dự kiến, năm 2010 ICDREC sẽ đạt công nghệ 0,13 micro-mét (?m) với chip điều khiển 32 bit VN1632. Sang năm năm 2012 sẽ đạt công nghệ thiết kế 90 nano-mét (nm). Đồng thời xây dựng hoàn chỉnh thư viện IP ngoại vi cho dòng vi xử lý 8 bit và 32 bit nhằm thiết kế ra các dòng chip chuyên dụng trong các ứng dụng như: xử lý âm thanh, hình ảnh, tín hiệu không dây...

Song song với việc phát triển dòng chip vi điều khiển 8 bit, ICDREC cũng đang thiết kế dòng chip 32 bit dùng trong các ứng dụng có tốc độ cao như máy tính, thiết bị lưu trữ, điện thoại di động, thiết bị kết nối Internet băng rộng (router ADSL), card mạng, thiết bị giải trí cầm tay, đầu đọc đĩa DVD,… Hiện tại, ICDREC đã thiết kế thành công lõi chip 32 bit VN1632 dựa trên công nghệ IBM 0.13 mm, dự kiến việc thiết kế chip sẽ hoàn tất trong tháng 10/2009 và đang có kế hoạch công bố vào đầu năm 2010. Bên cạnh chip số và chip tương tự thì chip sinh học (ứng dụng trong các lĩnh vực: chuẩn đoán bệnh; phân tích trồng trọt, chăn nuôi, hải sản; phân tích vi khuẩn, virus...; khai thác hầm mỏ, công nghiệp và khí độc...) cũng là hướng đi mới của ICDREC.

Theo ông, thuận lợi của việc nghiên cứu và thiết kế chip ở Việt <_st13a_country-region w:st="on"><_st13a_place w:st="on">Nam là gì?

Người Việt <_st13a_country-region w:st="on"><_st13a_place w:st="on">Nam có tư chất thông minh, cần cù, giỏi toán… thích hợp với các công việc logic như thiết kế chip. Với một ngành công nghệ còn mới, nhà nước cần xác định có nên đầu tư cho nó hay không. Và nếu đầu tư thì nên đầu tư một cách tập trung, có định hướng, tránh tình trạng đầu tư không đủ hoặc nhỏ giọt thì sẽ khó có hiện tượng đột phá.

TÔN GIA QUYỀN thực hiện