Lần đầu tiên VN sản xuất được chip vi xử lý

(HNMO) – Trường Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh (ĐHQG-HCM) vừa ra mắt Trung tâm Nghiên cứu và Đào tạo thiết kế vi mạch (ICDREC), đồng thời công bố sản phẩm SigmaK3 - chip vi xử lý đầu tiên của Việt Nam.

ICDREC là trung tâm vi mạch đầu tiên và hàng đầu tại Việt Nam trong lĩnh vực đào tạo, nghiên cứu và chuyển giao công nghệ. Trung tâm sẽ đào tạo nguồn nhân lực cho ngành thiết kế vi mạch, thực hiện các dự án chuyển giao công nghệ và outsourcing, nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ.

ICDREC vừa nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thử nghiệm thành công chip vi xử lý 8-bit RISC SigmaK3 theo công nghệ TSMC 0.25um với 5 lớp metal có thể sử dụng cho những ứng dụng nhúng và điều khiển. Chip này có kích thước 14 x 14 mm² với bề dày 1,4 mm, kích thước core 3 x 3 mm².

Theo ICDREC, chip vi xử lý 8-bit RISC SigmaK3 sử dụng kiến trúc RISC Harvard có 256 byte RAM dữ liệu, tương thích về phần mềm và tuân thủ hoàn toàn 33 tập lệnh của PIC16C5X (dòng mạnh nhất của hãng Microchip Hoa Kỳ). Bên cạnh đó, chip có ưu điểm là CPU 8-bit tốc độ cao, có 3 port I/O mỗi port I/O đều là 8 bit so PIC16C5X chỉ có 2 port 8 bit và 1 port 4 bit, Stack có cấu hình 8 mức gấp 4 lần họ PIC16C5X, bộ nhớ chương trình chip SigmaK3 lên đến 4K x 12 bit so với 2K x 12 bit của PIC16C5X. Ngoài ra, tần số làm việc trên FPGA sau khi tổng hợp và nạp trên kit DE2 của Altera (Cyclone của Altera) là 75,48 MHz và trên ASIC công nghệ 0,25um là 125 MHz.

Với những thông số nổi trội nêu trên của chip SigmaK3, để minh chứng cho khả năng hoạt động của lõi IP và chip SigmaK3, Trung tâm đã phát triển các ứng dụng như: nạp lõi IP trên kit DE2 của Altera để điều khiển quang báo và robot tự hành, dùng chính chip SigmaK3 điều khiển quang báo vào robot tự hành. Qua đó, hệ thống quang báo có kích thước 150x1200 mm² dùng vi xử lý RISC 8-bit SigmaK3 làm đơn vị xử lý trung tâm (CPU). Quang báo này có khả năng hiển thị chuỗi có chiều dài tối thiểu 8192 kí tự, thay đổi màu sắc theo 3 màu: xanh lá, đỏ, cam và có hiển thị tĩnh và động. Ứng dụng tiếp theo có tên là “robot tự hành” dùng chip vi xử lý RISC 8-bit SigmaK3 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 900 và 1800. Ngoài ra, robot này còn có khả năng dò tìm đường nếu di chuyển lệch ra khỏi các đường line đã định sẵn.

Theo các chuyên gia Synopsys - công ty hàng đầu thế giới về phần mềm thiết kế vi mạch - công nghệ 0.25um là công nghệ đang được sử dụng cho các lõi IP vi xử lý trên thị trường. Vì đây là công nghệ sử dụng cho các vi xử lý loại nhỏ và với sự tài trợ toàn bộ về phần mềm thiết kế vi mạch của Synopsys cùng một phần kinh phí của Qualcomm, Global-CyberSoft và Viet VMICRO nên ICDREC đã chọn công nghệ này nhằm mục đích đẩy nhanh vấn đề thiết kế về mặt công nghệ để kịp đuổi theo sự phát triển công nghệ vi mạch trên thế giới.

Thông qua sự thành công dự án vườn ươm sớm hơn dự kiến 1 năm, sự ra đời của chip vi xử lý 8-bit RISC SigmaK3 đánh dấu cột mốc đầu tiên cho sự ra đời của ngành công nghệ vi mạch Việt Nam nhưng quan trọng hơn cả là ICDREC đã xây dựng đội ngũ thiết kế vi mạch 13 người gồm 2 thạc sỹ và 11 kỹ sư. Đội ngũ này được huấn luyện và đều được cấp giấy chứng nhận sau khi trải qua thi kiểm tra từ các chuyên gia hàng đầu thế giới về thiết kế vi mạch (Qualcomm, Synopsys, Mentor Graphics) trên các phần mềm thiết kế vi mạch hàng đầu (Synopsys, Mentor Graphics).

Phó Giáo sư Tiến sĩ Huỳnh Thành Đạt – Phó Giám đốc ĐHQG-HCM, nói “Chúng tôi tin tưởng rằng, thành công bước đầu này sẽ là tiền đề thuận lợi cho ngành công nghệ vi mạch của ICDREC nói riêng và Việt Nam nói chung”.

Qua sản phẩm chip vi xử lý 8-bit RISC SigmaK3 này chứng minh rằng Việt Nam có đủ khả năng tạo ra được những lõi IP điều khiển tham gia vào thị trường thế giới và xa hơn nữa sử dụng chính những sản phẩm này cho công nghệ điện tử Việt Nam thay thế các sản phẩm IC ngoại nhập, mở ra thời kỳ mới “Công nghệ điện tử Made in Viet Nam”.

L.H