Không chỉ bắt đầu từ con số 0, ngay cả khi làm được sản phẩm thành công, họ còn phải đương đầu với thói quen “ăn sẵn”, “đánh” trọn gói hàng Trung Quốc giá rẻ phổ biến trên thị trường hiện nay. Vi xử lý Made in Vietnam là một điển hình như vậy.
Kỹ sư ICDREC nghiên cứu chế tạo chip sinh học tại Phòng Thí nghiệm thuộc Khu Công nghệ cao TP.HCM.
Ông Ngô Đức Hoàng, người đứng đầu dự án vi xử lý “Made in Vietnam”, giám đốc Trung tâm Nghiên cứu và đào tạo thiết kế vi mạch (ICDREC) thuộc ĐH Quốc gia TP.HCM, không ngại giải thích rõ tại sao sản phẩm vi xử lý của Trung tâm còn ở mức độ phát triển thấp, những rào cản trong quá trình chế tạo sản phẩm công nghệ cao cũng như nhiều thông tin phía sau dự án chip chưa từng được công bố.
LÀM CÔNG NGHỆ CAO: HÃY QUÊN CHUYỆN “NHÁI”!
Ông Ngô Đức Hoàng chia sẻ: “Khi bắt tay vào dự án tạo ra một vi xử lý “Made in Vietnam” từ năm 2007, chúng tôi mới nhận ra có quá nhiều thứ phải thực hiện. Đầu tiên là phải có phần mềm thiết kế vi xử lý. Chúng tôi may mắn xin được dùng thử phần mềm thiết kế vi mạch của SynopSys một năm – cũng là phần mềm hiện nay các hãng như Intel, Samsung… đang sử dụng, trị giá hàng triệu USD.”
Tuy nhiên, do là phần mềm “đi xin” nên phải mất thời gian mày mò học cách sử dụng.
Kế tiếp, muốn một con chip thiết kế ra có thể chạy phải có một chương trình biên dịch (compiler). Cái này không có sẵn và chúng tôi quyết định tự viết riêng một chương trình compiler.
* Ông có thể nói rõ hơn về quá trình chế tạo vi xử lý và những cột mốc quan trọng của ICDREC?
– Ban đầu, chúng tôi không biết gì về vi xử lý và cần một mẫu để học hỏi. Sau nhiều lần bàn bạc, chúng tôi quyết định chọn một vi xử lý 8-bit của hãng Microchip và đã xin phép được “nhái” theo họ, sau đó chế tạo ra một vi xử lý giống hệt nó từ tập lệnh đến kiến trúc. Đó chính là vi xử lý SigmaK3 mà chúng tôi công bố năm 2008.
Kết quả là gần như ngay lập tức Microchip đã “ngửi thấy” và quay sang cảnh cáo chúng tôi dù trước đó đã cho phép chúng tôi “chế tạo thử” với mục đích học hỏi.
Điều này đặt ra cho chúng tôi nhiều suy nghĩ về quyền sở hữu trí tuệ (IP) và thực tế thì các dự án “Made in Vietnam” thường dựa dẫm quá nhiều vào các IP có sẵn của nước ngoài. Hiện có hai cách tiếp cận là mua license (mua giấy phép sử dụng IP) và sử dụng mã nguồn mở (open source), nhưng việc mua license sẽ rất đắt đỏ và dễ dính đến kiện tụng, thiếu chủ động. Trong khi các open source thường thiếu đầu tư chỉn chu nên chất lượng sản phẩm chỉ ở mức trung bình.
ThS. Ngô Đức Hoàng, giám đốc ICDREC: “Không chỉ biết bán chip, chúng tôi còn nghĩ làm ra các sản phẩm hoàn chỉnh, sử dụng chip “nhà làm được” như thiết bị giám sát hành trình, khoá điện tử, điện kế…” – Tranh minh họa: HOÀNG TƯỜNG
Xét về lâu dài, một vi xử lý sẽ cần tới nhiều IP và chi phí trả cho các IP này sẽ ngày càng đắt khi bạn càng lớn mạnh. Chính vì vậy, chúng tôi quyết tâm tự viết ra ứng dụng compiler và các IP khác của riêng mình.
Hiện chúng tôi đang sở hữu khoảng 40 IP trị giá tầm 40 triệu USD, từ giao tiếp USB cho đến các giao thức kết nối khác. Quan điểm của chúng tôi là hạn chế, gần như không mua các IP nước ngoài để tránh kiện tụng.
Cũng kể từ đây, chúng tôi đã có đủ tiền để mua bản quyền phần mềm thiết kế vi mạch của Synopsys sau một năm dùng thử. Đội ngũ nhân viên cũng tăng từ 10 người ban đầu lên 180 người như hiện nay.
Tuy SigmaK3 chỉ mang tính thử nghiệm, nhưng thành công này giúp chúng tôi bắt đầu được nhiều bên chú ý, trong đó có lãnh đạo Bộ Khoa học & Công nghệ và UBND TP.HCM. Được sự ủng hộ của nhà nước, chúng tôi bắt tay vào chế tạo một con chip của riêng mình.
Giờ đây nhìn lại, vi xử lý của chúng tôi hiện nay mạnh gấp 3-4 lần so với đề tài đăng ký ban đầu, vì trong khi bạn đang mày mò chế tạo thì đối thủ lớn đã tiến xa và bạn không thể cho ra một sản phẩm quá tụt hậu so với thị trường.
Cơ chế sẽ giúp đội ngũ nghiên cứu và phát triển (R&D) trong nước có thêm cơ hội, trong ảnh là các kỹ sư của ICDREC.
TIẾP CẬN SẢN PHẨM TỪ BƯỚC NHỎ NHẤT, THIẾT THỰC NHẤT
* Thông số chip SG 8V1 cho thấy đây là chip 8-bit. Tại sao không phải là vi xử lý 32-bit hay 64-bit đang được nhắc đến phổ biến hiện nay? Kiến trúc vi xử lý của ICDREC đang ở tầm nào và định vị sản phẩm?
– Xin thưa rằng, hiện vi xử lý có các kiến trúc 8-bit, 16-bit, 32-bit và 64-bit. Nhưng phổ biến nhất hiện nay vẫn là 8-bit (dùng trong các lĩnh vực điều khiển analog) và 32-bit (dùng trong máy tính và smartphone), 64-bit đang dần được triển khai nhưng chưa phổ biến. 8-bit là kiến trúc cùng thời với vi xử lý 8080 mà Bill Gates và Paul Allen viết chương trình để chạy các tập lệnh đơn giản.
Nhưng bản thân các mô hình điều khiển tự động trong sinh hoạt hàng ngày như thiết bị giám sát hành trình, đồng hồ đo áp suất ống dẫn khí dầu, điện kế điện tử, hệ thống đèn giao thông… vẫn dùng các vi xử lý 8-bit vì sự tối ưu nhiều mặt của nó. Chúng ta tiếp cận ban đầu nên đi từ những bước nhỏ nhất và thiết thực nhất.
Vi xử lý SG 8V1 thuộc phân khúc cao cấp trong dòng kiến trúc 8-bit. Nó có khả năng biên dịch và chạy các tập lệnh cao cấp cho kiến trúc này. SG 8V1 hiện sử dụng quy trình 180nm.
* Liệu 180nm có quá lạc hậu khi trên thế giới, các hãng đang tiến tới các kiến trúc mới cỡ 14nm hay 10nm, thưa ông?
– Đầu tiên, xin phải hiểu là quy trình chế tạo chip càng nhỏ thì càng có nhiều lợi ích như giảm tiêu thụ điện năng và tăng sức mạnh xử lý. Tuy nhiên, với một con chip 8-bit thì tiến trình này còn phụ thuộc các thiết bị đầu ra và việc kéo nó về cỡ 14 hay 10nm là không cần thiết. Bởi các transitor (bóng bán dẫn) có thể thu nhỏ và sắp xếp nhiều hơn nhưng các cuộn cảm trong các thiết kế analog vẫn lớn nên việc sử dụng tiến trình cỡ 14nm hay 10nm (vốn rất tốn kém) thiếu khả thi với các sản phẩm 8-bit.
Còn tại sao chúng tôi lại dùng tiến trình 180nm thay vì 95nm như thiết kế ban đầu? Tại thời điểm bắt tay vào chế tạo, chúng tôi nghe tin nhà nước sẽ đầu tư một nhà máy sản xuất chip ở tiến trình 180nm, và chúng tôi muốn sản phẩm của mình được sản xuất hoàn toàn tại Việt Nam nên quyết định chuyển hướng về quy trình 180nm. Đáng tiếc là sau đó dự án nhà máy chip đã… đắp mền vì nhiều lý do, trong đó chủ yếu là việc thiếu sự thống nhất và quyết tâm giữa các bên liên quan.
Cũng phải hiểu rằng, Việt Nam mới tham gia lĩnh vực này nên việc đầu tư một nhà máy ở quy trình 180nm (tầm 300-400 triệu USD) rẻ hơn nhiều so với một nhà máy ở tiến trình 45nm (khoảng 3 tỉ USD). Việc làm chủ công nghệ nên có một khởi đầu ở mức học hỏi.
* Như ông nói thì làm ra được sản phẩm đã khó, vậy còn việc thuyết phục khách hàng – nhất là khi người ta đã quen với hàng Trung Quốc giá rẻ – sử dụng sản phẩm của mình thì sao?
– Trong một lần tham quan các công ty điện lực trong nước, chúng tôi nhận thấy hầu hết các thiết bị đều có nguồn gốc nước ngoài, trong đó phần lớn là đến từ Trung Quốc. Về mặt an ninh quốc phòng cho đến sự tự cường tự lực gần như đứng trước ngưỡng… không kiểm soát nổi.
Nhìn lại ngành sản xuất trong nước cũng vậy, các nhà sản xuất Việt Nam chủ yếu đang ở công đoạn “đóng gói” sản phẩm thủ công, tự hạn chế năng lực chính mình và khiến nhân lực bộ phận R&D suy yếu, tôi vẫn thường ví von là chúng ta đang có một nền công nghiệp tuốc-nơ-vít, nghĩa là mất hết sự sáng tạo và chất xám, chủ yếu bán sức lao động thủ công.
Điều này càng thể hiện rõ khi ban đầu, ICDREC định hướng chỉ tham gia thiết kế vi mạch và sau đó bán lại cho các đối tác trong nước, nhưng sau khi đem đi rao ở các công ty sản xuất điện kế trong nước thì đều nhận được sự lắc đầu hững hờ. Đơn giản là họ muốn một sản phẩm đã đóng gói hoàn chỉnh, chỉ cần đem về ráp vào là xong, gần như họ không tham gia vào quy trình sản xuất và đầu tư chất xám thực sự.
Thiết kế xong không thể bán được, ICDREC phải trực tiếp đảm nhận sản xuất và… “lắp ráp giùm” cho đối tác.
Chính điều này đẩy chúng tôi vào tình thế phải kiêm luôn khâu sản xuất và tiếp thị sản phẩm như một “con buôn”. Thế là chúng tôi phải đem gửi qua TSMC (nhà máy sản xuất chip hàng đầu thế giới, đặt tài Đài Loan) gia công đóng gói rồi về đem bán. Ban đầu họ còn hoài nghi nhưng sau khi thử nghiệm đã dần tin tưởng và chấp nhận sản phẩm của chúng tôi. Đến nay chúng tôi đã thắng các gói thầu với các dự án sản xuất điện kế điện tử của bên Điện lực.
Sau nữa, một yếu tố mang tính sống còn chính là thị trường. Nhà nước cần tạo ra một thị trường sòng phẳng cho các sản phẩm sản xuất trong nước. Bởi nếu không có thị trường thì sản phẩm sẽ không có sự va chạm và không có tiền để tái đầu tư phát triển.
* Trong thời gian tới, ông có kế hoạch với các sản phẩm cao cấp hơn không?
– Hiện nay, sau khi vi xử lý được thiết kế hoàn toàn tại Việt Nam, chúng tôi gửi qua nhà máy sản xuất chip hàng đầu thế giới là TSMC tại Đài Loan để gia công và sản xuất, TSCM là nhà sản xuất chip hợp đồng lớn nhất thế giới, họ cũng là nhà gia công cho các vi xử lý của Apple và nhiều hãng khác. Tuy nhiên, về mặt lâu dài chúng tôi vẫn hy vọng sẽ có một nhà máy sản xuất chip trong nước để dời công đoạn này về Việt Nam.
Theo lộ trình, năm nay chúng tôi sẽ tung ra sản phẩm vi xử lý 32-bit sử dụng quy trình 65nm và năm 2016 sẽ là 45nm, với nhiều ứng dụng ở mức cao cấp hơn.
Cũng nhờ việc tự thiết kế vi mạch và sở hữu hơn 40 sáng chế (IP) độc quyền của riêng mình, nên ICDREC gần đây cũng được các đối tác trong và ngoài nước quan tâm hơn, được mời tham gia các liên minh công nghệ lớn mang tính đột phá như công nghệ SOTB (Silicon on Thin Buried Oxide) của EU với sự tham gia của các hãng lớn như Samsung, Intel, Nvidia, … hay dự án Minimal FAB của Nhật. Điều này khích lệ chúng tôi và cũng là niềm tự hào với một dự án trong nước như ICDREC.
* Cám ơn ông và chúc ông cùng ICDREC tiếp tục đưa ra những vi xử lý Made in Vietnam thành công hơn.
HỮU THẮNG (VNReview)
HCMUT
Vì sao chọn OISP 10
