Vi mạch công suất thấp: Công nghệ đột phá cho thành phố thông minh
Với số lượng thiết bị IoT ngày càng tăng, công nghệ thiết kế và chế tạo vi mạch công suất thấp sẽ trở thành yếu tố then chốt cho sự phát triển ngành vi mạch.
Các thiết bị IoT là nền tảng không thể thiếu cho sự vận hành của các thành phố thông minh
Đó là nhận định chung mà các chuyên gia nêu ra tại hội thảo “Kỹ thuật thiết kế vi mạch công suất thấp và ứng dụng” được tổ chức tại trường ĐH Khoa học Tự nhiên – ĐH Quốc gia TP.HCM ngày 15.3.2018.
Sự phát triển của các thành phố thông minh và nền sản xuất thông minh đã khiến số lượng cảm biến tăng chóng mặt. Nếu số cảm biến được sử dụng tại năm 2007 chỉ có khoảng 10 triệu thì con số đó hiện nay đã là trên 10 tỷ.
“Số lượng cảm biến sẽ không ngừng tăng. Dự báo đến năn 2027, thế giới sẽ dùng khoảng 10.000 tỷ thiết bị cảm ứng”, Giáo sư Koichiro Ishibashi, ĐH Điện tử - Truyền thông (UEC), Tokyo, Nhật Bản nhận định.
Những vi mạch này có độ phức tạp và tích hợp ngày càng cao đã kéo theo sự gia tăng về công suất tiêu thụ. Với số lượng cảm biến, vi mạch ngày càng tăng, công nghệ thiết kế và chế tạo vi mạch công suất thấp trở thành yếu tố then chốt cho sự phát triển ngành vi mạch.
Về vấn đề này, TS Lê Đức Hùng, ĐH Khoa học tự nhiên – ĐH Quốc gia TP.HCM cho biết: “Các vi mạch thiết kế theo cách như trước đây công suất tiêu tán tỏa nhiệt rất lớn. Khi nhiệt độ càng lớn thì tuổi thọ và thời gian hoạt động của linh kiện sẽ giảm đi. Thiết kế vi mạch công suất thấp không chỉ góp phần tiết kiệm năng lượng mà còn có thể gia tăng tuổi thọ của thiết bị lên hàng chục lần”.
Trường ĐH Khoa học Tự nhiên - ĐH Quốc gia TP.HCM là đơn vị đi đầu ở Việt Nam trong lĩnh vực này với những nghiên cứu về công nghệ SOTB (Silicon on Thin BOX) cho vi mạch công suất thấp. Công nghệ này được đánh giá có khả năng tạo sự đột phá trong nhiều lĩnh vực như IoT, xử lý tín hiệu và dữ liệu, dò tìm dữ liệu tốc độ nhanh, v.v. trong mô hình thành phố thông minh.
Mới đây nhất, nhóm nghiên cứu ĐH Khoa học tự nhiên – ĐH Quốc gia TP.HCM do TS Lê Đức Hùng làm trưởng nhóm đã hợp tác nghiên cứu với các chuyên gia Trường ĐH Điện tử - Truyền thông, Tokyo, Nhật Bản về xây dựng quy trình thiết kế vi mạch số công suất thấp và chế tạo thành công chip ứng dụng trên công nghệ SOTB 65nm. Đây là dự án thuộc chương trình Dự án FIRST “Đẩy mạnh đổi mới sáng tạo thông qua nghiên cứu khoa học và công nghệ ” của Bộ KH&CN.
TS Lê Đức Hùng giới thiệu loại chip công suất thấp do nhóm nghiên cứu thiết kế tại hội thảo
Loại chip này có thể hoạt động với điện thế thấp 0.4-0.5V trong khi các loại chip sử dụng công nghệ 180nm cần điện thế 1.8 V. Dòng điện rỉ khi hoạt động giảm đáng kể so với các loại chip phổ biến hiện nay. Cùng với các kỹ thuật và quy trình thiết kế vi mạch số công suất thấp, công suất tiêu tán của chip sẽ giảm đáng kể.
“Chúng tôi sẵn sàng chuyển giao kết quả nghiên cứu và làm cầu nối giữa các đơn vị có nhu cầu với các chuyên gia trong và ngoài nước để kết quả nghiên cứu của dự án có thể sớm được ứng dụng vào trong thực tế”, TS Hùng cho biết.
Phạm Sơn - Báo Khám phá
