Vi mạch điều khiển “made in Việt Nam”
Là sản phẩm của Việt Nam, Chip vi điều khiển VN8-01 được thiết kế theo chuẩn công nghiệp có tính năng tương đương và hơn hẳn về tốc độ xử lý gấp 05 lần so với chip cùng loại đang được ưa chuộng và sử dụng rộng rãi tại thị trường Việt Nam: chip PIC 16C6X của hãng Microchip.
VN8-01 là một chip vi điều khiển 8-bit hoạt động tốc độ cao và công suất tiêu thụ thấp. VN8-01 được thực hiện dựa trên kiến trúc Harvard cải tiến, trong đó bus bộ nhớ chương trình và bus bộ nhớ dữ liệu tách rời nhau. Bộ nhớ chương trình 64K x 14bit và bộ nhớ dữ liệu 512 x 8bit cho phép nhận lệnh và truy xuất dữ liệu diễn ra một cách đồng thời. Điểm nổi bật của kiến trúc này là kiến trúc pipeline 5 tầng, cho phép VN8_01 thực hiện 5 lệnh cùng một lúc. Điều này đồng nghĩa với việc tốc độ hoạt động của VN8_01 tăng gấp 5 lần so với kiến trúc bình thường.
Một trình biên dịch thông minh cũng được ICDREC xây dựng riêng cho VN8_01. Điều đó làm cho hoạt động cấu trúc pipeline của VN8_01 và sắp xếp lại các dòng lệnh sao cho tối ưu, làm tăng hiệu suất hoạt động CPU.
Với tính năng vượt trội, chip vi điều khiển VN80-01 có thể ứng dụng đầy đủ và rộng rãi trong các lĩnh vực như: công nghiệp, sản phẩm dân dụng, y tế, viễn thông… với các sản phẩm điển hình như: máy giặt, máy điều hoà không khí, remote TV, hệ thống điều khiển (trong công nghiệp và dân dụng), quang báo, máy đo điện tử, hệ thống kiểm soát an ninh, các hệ thống tự động tốc độ cao, điều khiển motor cho đến các thiết bị thu phát từ xa công suất thấp.
Sản phẩm này là kết quả của đề tài KC.01.08/06-10 “Nghiên cứu, phát triển phương pháp thiết kế và chế tạo chip vi điều khiển kiểu RISC” thuộc chương trình KH&CN trọng điểm cấp nhà nước KC01/06-10. Thời gian hoàn thiện sản phẩm từ lúc triển khai đến khi hoàn thành là 19 tháng, từ tháng 12/2007 đến tháng 07/2009.
Cú hích cho nền công nghệ điện tử Việt Nam
Cho đến nay, Vi mạch điều khiển Vn 08-01 đã sản xuất thử nghiệm một số ứng dụng cụ thể theo yêu cầu của đối tác hoặc sản phẩm có tiềm năng ứng dụng như: Hệ thống kiểm soát báo hiệu an toàn hàng hải ứng dụng cho hệ thống kiểm soát phao và hải đăng của Tổng công ty Bảo đảm An toàn Hàng Hải II; Bảng mạch điều khiển máy giặt ứng dụng cho máy giặt Funiki của tập đoàn Hoà Phát; Quang báo sử dụng VN8-01; Remote đa năng sử dụng VN8-01; KIT vi điều khiển 8-bit RISC VN8-01.
Trưởng nhóm nghiên cứu – anh Ngô Đức Hoàng cho biết, “Trong vài năm gần đây, có sự đầu tư của các công ty lớn về thiết kế và chế tạo vi mạch như Intel, Renesas, AMCC ... cùng với một loạt các công ty nhỏ như SDS, Viet-Vmicro tại Việt Nam. Chúng tôi nhận thấy bức xúc lớn nhất của các nhà đầu tư chính là vấn đề nguồn nhân lực. Các nhà đầu tư không thể sử dụng mãi nguồn nhân lực thuê từ nước ngoài vì như vậy chi phí của họ sẽ rất cao, lợi thế cạnh tranh không còn.
Đề tài này không đi vào việc tạo ra chương trình hàn lâm mà chủ yếu thiết kế xây dựng bài giảng theo địa chỉ, phục vụ nhanh các công ty đầu tư theo đúng nhu cầu làm việc. Với các bài giảng như vậy, chúng tôi tin rằng đề tài sẽ góp phần không nhỏ trong việc nhanh chóng đào tạo chuyên viên thiết kế và chế tạo vi mạch cung cấp cho các công ty nói trên”.
Việc thực hiện thành công đề tài này tại Việt Nam sẽ là một cú hích vào nền công nghệ điện tử mang nặng tính lắp ráp của nước ta. Nó khẳng định rằng nếu được đầu tư và quan tâm thích đáng, chúng ta vẫn có thể thiết kế và chế tạo được linh kiện và IC cho chính mình.
Đề tài này tạo ra một bước nhảy để thúc đẩy việc mở ra một ngành mới cho nền công nghiệp VN, thu hút nhân lực vào một ngành mới: ngành thiết kế vi mạch. Với đội ngũ lành nghề, chúng ta có thể thực hiện outsourcing cho các hãng nước ngoài.
Anh Ngô Đức Hoàng bộc bạch “Chúng tôi đã có hợp đồng thử nghiệm thành công với Tổng công ty Bảo đảm An toàn Hàng hải II (MSCII) với giá trị thử nghiệm trên 1 phao, 01 hải đăng và một trung tâm là 295 triệu đồng. Nếu phát triển trên toàn bộ hệ thống 500 phao và 20 hải đăng mà MSCII quản lý thì doanh thu mang lại là một con số không nhỏ. Bên cạnh đó, chúng tôi dùng công nghệ này để phát triển ứng dụng trong “ hộp đen” xe ôtô; đây là một thị trường tiềm năng rất lớn và doanh số khổng lồ”.
Bên cạnh đó Trung tâm ICDREC tiến hành phát triển sản phẩm cho Tập đoàn Hoà Phát với sản phẩm là bảng mạch điều khiển máy giặt và máy điều hoà không khí sử dụng vi điều khiển trung tâm là VN8-01. Theo thỏa thuận ghi nhớ, khả năng cho xuất xưởng hàng tháng của Tâp đoàn là 10.000 sản phẩm. Đó là chưa kể đến những sản phẩm Kit phát triển ứng dụng dành cho sinh viên và trường đại học, cao đẳng.
Tuy nhiên, cũng theo trưởng nhóm ICDREC, công suất tiêu thụ của vi mạch VN8-01 còn chưa đạt chuẩn low-power nên khả năng tích hợp vào các thiết bị cầm tay dùng pin như điện thoại đi động, máy nghe nhạc Mp3 – Mp4, máy định vị toàn cầu GPS, đồng hồ số đeo tay ... Tuy được tích hợp nhiều ngoại vi như interupt, PMW, TIMERs, WATCHDOG, USART, CCP,…nhưng VN8-01 vẫn chưa có một số ngoại vi quan trọng như: ethernet, USB… để ứng dụng vào thiết bị đa phương tiện.
Do đó, với sản phẩm từ phần cứng, trình biên dịch, tập lệnh hoàn toàn do ICDREC xây dựng nên về mặt tối ưu thì chưa hoàn hảo lắm. Vì thế những dòng vi điều khiển VN8-01 kế cận sẽ được tối ưu hơn (VN8-01 ver 2.0, VN8-01 ver 3.0…).
Đề tài này như là một đề tài nối tiếp theo đề tài vườn ươm công nghệ “Nghiên cứu thiết kế lõi IP và chế tạo thử nghiệm chip 8-bit RISC SigmaK3” nhưng thật ra đứng về mặt kỹ thuật, chip vi điều khiển VN8-01 vượt lên hẵn so với SigmaK3.
Đây là sản phẩm cao cấp trong lĩnh vực vi điều khiển RISC, mang tính đột phá về mặt kỹ thuật đối với ngành thiết kế vi mạch VN. Sản phẩm tạo ra về mặt kỹ thuật ngang tầm với các sản phẩm thương mại trên thế giới. Nó như một cú hích mạnh khẳng định: nếu được đầu tư xứng đáng, Việt Nam có thể tạo ra được các vi mạch tham gia vào thị trường thế giới.
Anh Hoàng cho biết, tương lai gần, trung tâm sẽ phát triển dòng thêm dòng sản phẩm kế cận có đầy đủ ngoại vi hơn (VN8-01 ver 2.0, VN8-01 ver 3.0…) và làm cơ sở để phát triển chip 32 bit (đang thực hiện thiết kế). Công trình này cũng mở ra phạm vi ứng dụng trong các sản phẩm công nghiệp, mở rộng nghiên cứu ứng dụng VN8-01 vào thiết bị viễn thông như thiết bị truyền dẫn, modem intenet, card mạng, tổng đài để nội địa hoá sản phẩm và đảm bảo an toàn an ninh thông tin của đất nước.
Thiên Lam - VnMedia