Social

Sáng 18/5/2015, trường ĐH Công nghệ (ĐH Quốc gia Hà Nội) công bố thông tin về sản phẩm vi mạch VNU-UET VENGME H.264/AVC @2014 (gọi tắt là VENGME H.264/AVC). Đây là vi mạch chuyên dụng mã hoá video đầu tiên của Việt Nam.

Đề tài do PGS Trần Xuân Tú chủ trì đã thiết kế, xây dựng kiến trúc phần cứng để thực hiện chức năng mã hoá video tương thích với chuẩn H.264/AVC dùng cho các thiết bị di động. Sau khi thiết kế thành công, bản thiết kế đã được gửi đi sản xuất tại hãng Global Foundry với công nghệ bán dẫn CMOS 130 nm.

VENGME H.264/AVC là vi mạch chuyên dụng thế hệ vi mạch đang được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới hiện nay và có độ phức tạp rất cao, tích hợp trên hai triệu cổng lô-gic (tương đương 8 triệu transistors). Ngoài việc tiếp cận, nắm vững công nghệ thiết kế đáp ứng chức năng mã hóa theo chuẩn của vi mạch, nhóm nghiên cứu còn có một số phát triển giải pháp tối ưu riêng, như kỹ thuật xử lý đường ống 4 tầng, phương pháp tái sử dụng dữ liệu, kỹ thuật tính toán trong quá trình truyền dữ liệu giữa các khối cơ bản, kỹ thuật thiết kế công suất thấp.

Vi mạch mã hóa video VNU-UET VENGME H.264/AVC @2014 do nhóm nghiên cứu của PGS Trần Xuân Tú thiết kế và chế tạo.

Vi mạch có một số tính năng vượt trội so với các sản phẩm công nghệ cùng lĩnh vực ứng dụng đang được nghiên cứu và triển khai trên thế giới về hiệu năng, năng lượng tiêu thụ và giá thành thiết kế. Nó có thể xử lý thời gian thực các video có độ phân giải lên tới HD 720p ở tần số 100MHz, với công suất tiêu thụ khá nhỏ (53 mW). Các nội dung sáng tạo này là cơ sở để nhóm tác giả công bố 10 bài báo trong hệ thống ISI/Scopus và được cộng đồng khoa học quốc tế quan tâm, trích dẫn đến 26 lần.

Qua nghiên cứu, trường Đại học Công nghệ đã xây dựng một đội ngũ cán bộ khoa học tương đối mạnh, làm chủ công nghệ thiết kế mạch tích hợp và có khả năng giải quyết các vấn đề công nghệ hiện đại, cho phép triển khai thiết kế các vi mạch quan trọng phục vụ cho lĩnh vực quốc phòng và an ninh quốc giabằng nội lực.

Vi mạch mã hoá tín hiệu video VENGME H.264/AVC được thiết kế nhằm hướng tới các ứng dụng như camera an ninh, camera giao thông, camera giám sát hiện trường hay đơn giản là camera giám sát toà nhà, trường học, địa điểm công cộng… và các thiết bị di động như điện thoại thông minh, máy quay video. Tại lễ công bố, trường Đại học Công nghệ và Công ty TNHH Giải pháp Thông minh Sài Gòn đã ký thoả thuận chuyển giao công nghệ và hợp tác phát triển thiết bị ứng dụng đối với VENGME H.264/AVC.

Sản phẩm công nghệ của đề tài cũng đã được chia sẻ một phần với Viện Điện tử và Tin học thuộc Uỷ ban năng lượng nguyên tử (CEA-LETI) của Cộng hoà Pháp để tiếp tục phát triển theo hướng giảm sâu công suất tiêu thụ – một trong những yêu cầu ngày càng gắt gao của các thiết bị di động hướng công nghệ xanh.

Ông Nguyễn Thanh Bình, Vụ trưởng Vụ Khoa học Công nghệ (Ban Cơ yếu Chính phủ) cho biết Ban Cơ yếu cũng đặt mục tiêu sớm thiết kế một vi mạch để sử dụng trong ngành. “Chúng tôi có những buổi làm việc với PGS Tú và thấy khả năng hợp tác sau buổi công bố rất khả quan. Dù chặng đường đi đến sản phẩm còn dài, nhưng đây là bước khởi đầu của định hướng phát triển công nghệ, công nghệ chất lượng cao dần dần thay thế lao động gia công”, ông Bình nói.

“Chương trình phát triển sản phẩm quốc gia định hướng phát triển vi mạch, Quỹ đổi mới công nghệ cũng đặt mục tiêu phát triển vi mạch điện tử là 1 trong những hướng chủ đạo. Bộ Khoa học công nghệ vì thế sẽ tạo điều kiện để các đơn vị nghiên cứu và đào tạo có thể tham gia đồng hành vào các chương trình của Bộ Khoa học công nghệ”, ông Nguyễn Văn Tăng, đại diện Văn phòng chương trình phát triển sản phẩm quốc gia (Bộ Khoa học Công nghệ), khẳng định.

Vi mạch là phần cơ bản, mấu chốt trong tất cả các sản phẩm công nghiệp, nhất là công nghiệp điện tử, và có thể được ví như “gạo công nghiệp”. Việc chủ động sản xuất được các dòng vi mạch điện tử có chức năng đa dạng và cập nhật công nghệ hiện đại nhất của thế giới sẽ nâng cao giá trị sản phẩm điện tử sản xuất tại Việt Nam với mức lợi nhuận đến 30%. Nghiên cứu và chế tạo thành công vi mạch còn đóng góp vào công tác đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho nền kinh tế tri thức, giảm nhập siêu linh kiện điện tử và giải pháp công nghệ, tạo ra các sản phẩm có ảnh hưởng và tác động lớn đến sự phát triển của nền kinh tế đất nước.

Với sản phẩm này, Việt Nam còn có thể làm chủ công nghệ điện tử phục vụ an ninh quốc phòng, thiết kế và chế tạo vi mạch điện tử quan trọng trong hệ thống vũ khí, khí tài quân sự, hệ thống định vị mục tiêu; bảo mật thông tin. Đây là những vấn đề không thể đặt hàng hoặc thuê nước ngoài thiết kế và chế tạo.

Ông Nguyễn Hữu Đức, phó Giám đốc ĐH Quốc gia Hà Nội, đánh giá nhóm nghiên cứu của PGS Trần Xuân Tú đã kết hợp tốt các quan điểm về nghiên cứu gắn thực tiễn và hội nhập quốc tế (xuất phát từ yêu cầu thực tiễn của đất nước, nhưng cần được triển khai theo cách tiếp cận chuẩn mực quốc tế); nghiên cứu cơ bản và phát triển công nghệ với trình độ cao (đảm bảo phát hiện tri thức mới, giải pháp mới có giá trị công bố được được trên các tạp chí quốc tế, hoặc đăng ký phát minh, sáng chế) và quan điểm nghiên cứu ứng dụng có hàm lượng khoa học cao.

“Cùng với chương trình phát triển công nghiệp vi mạch Thành phố Hồ Chí Minh, sản phẩm vi mạch mã hoá video VENGME H.264/AVC của Đại học Quốc gia Hà Nội góp phần nâng cao vị thế của Việt Nam trên bản đồ sản xuất chip của thế giới, củng cố vị trí thứ 3 trong khu vực ASEAN. Đại học Quốc gia Hà Nội sẽ tiếp tục hỗ trợ, đầu tư để nhóm nghiên cứu phát triển ứng dụng của vi mạch đã chế tạo được và phát triển các thế hệ vi mạch mới có thể cạnh tranh toàn cầu“, GS Nguyễn Hữu Đức nói.

Công nghệ Vortex có hình dạng như những chiếc cột chọc thẳng lên trời. Thay vì thu năng lượng thông qua chuyển động quay tròn của cánh quạt, tuabin gió không cánh tạo ra điện năng nhờ chuyển động xoáy, hiện tượng khí động lực sinh ra những cơn lốc xoáy.Công nghệ phong năng mới có hình dạng đơn giản, như những chiếc cột lớn chọc thẳng lên trời. (Ảnh: Vortex)

Hình dáng của Vortex được phát triển bằng công nghệ điện toán nhằm đảm bảo những luồng gió xoáy tác dụng đồng thời trên khắp thân cột. Trong phiên bản đầu tiên, thân cột được làm từ hợp chất của sợi thủy tinh và sợi carbon, cho phép nó chuyển động tối đa. Đáy của cột là hai vòng nam châm trái chiều, hoạt động như một động cơ không sử dụng điện. Khi cột dao động theo một chiều, nam châm sẽ kéo nó theo chiều ngược lại. Động năng này sau đó được chuyển hóa thành điện năng thông qua một máy dao điện.

Về hiệu suất, một chiếc Vortex Mini với chiều cao khoảng 12 m có thể thu được 40% năng lượng gió trong điều kiện lý tưởng (khi sức gió đạt 42 km/h). Theo kết quả thực nghiệm, Vortex Mini thu được ít hơn 30% năng lượng so các tuabin gió hiện tại, tuy nhiên với cùng diện tích đặt tuabin quạt, chúng ta có thể đặt được hai chiếc Vortex.

Những nhà phát triển khẳng định công nghệ có chi phí thấp hơn 51% so với các công nghệ hiện tại do không có bánh răng, bu lông hay các thiết bị chuyển động máy móc, phí bảo trì cũng thấp hơn. Ngoài ra, công nghệ còn có nhiều lợi thế khác như không tạo tiếng ồn và an toàn đối với các loài chim.

Các nhà nghiên cứu dự kiến sản phẩm đầu tiên là một tuabin 100W, cao 2,7 m sẽ được ra mắt vào cuối năm nay.

Khi gọng kính mắt của bạn bị bẻ cong, sẽ rất khó để đưa nó về hình dạng ban đầu. Tuy nhiên, nếu cặp kính của bạn được làm từ loại hợp kim tự định hình mới này, bạn sẽ không cần phải lo lắng, bởi chỉ cần đặt gọng kính của bạn trong nước nóng, nó sẽ tự trở lại hình dạng ban đầu. Các nghiên cứu mới đã cho ra đời loại vật liệu có thể được ứng dụng hữu ích trong ngành công nghiệp xây dựng.

Hợp kim SMA giúp gia tăng chất lượng công trình xây dựng

Viện nghiên cứu của trường đại học kĩ thuật Bergakademie Freiberg, Đức đã tiến hành thí nghiệm trong đó loại hợp kim nhớ hình SMA được rèn tới nhiệt độ 1.1500 độ C. Loại hợp kim SMA có thể trở lại hình dạng ban đầu sau khi bị biến dạng nghiêm trọng một cách tự nhiên hoặc sau khi sử dụng nhiệt. Loại vật liệu hữu dụng này không chỉ được sử dụng cho các loại khung mà còn trong các ứng dụng kỹ thuật như máy điều nhiệt, vi thiết bị truyền động. Các ứng dụng khác trong ngành công nghiệp xây dựng như gia cố cầu.

Nếu dầm bê tông cốt thép được đúc với các thanh bằng vật liệu SMA, sau đó chúng có thể được “kích hoạt” thông qua các ứng dụng nhiệt. Để gia cố cầu cần tạo một lực cần thiết trên các thanh SMA đơn giản bằng cách làm nóng chúng bằng cách đưa một dòng điện qua chúng.

Các hợp kim titan niken được sử dụng làm khung không thích hợp để sử dụng trong các ngành công nghiệp xây dựng. Loại vật liệu SMA gốc sắt hữu ích trong xây dựng bởi giá nguyên liệu và chi phí sản xuất thấp. Tuy nhiên, một vấn đề còn là trở ngại lớn do để kích hoạt hiệu ứng phải tăng nhiệt độ lên đến 4000 độ C, đối với những loại vật liệu nhảy cảm như bê tông, vữa mức nhiệt này là quá cao. Trong một nghiên cứu mới các nhà khoa học đã cho ra đời loạihợp kim nhớ hình SMA gốc sắt – mangan – silicon, chỉ cần kích hoạt tại mức nhiệt 1600 độ C, phù hợp cho bê tông.

Nguồn: Internet

Tìm hiểu các bộ phân tích, hệ thống máy tính… trải rộng trong một chu vi 27 km thuộc dự án Máy gia tốc hạt khổng lồ LHC, nguời xem sẽ hiểu thêm về hoạt động của cỗ máy đắt tiền nhất hành tinh mà con người tạo ra.

Tìm hiểu về cỗ máy lớn nhất lịch sử nhân loại

Quan sát từ vũ trụ, các nhà khoa học nhận thấy những vật chất thông thường như giải thiên hà, ngôi sao và hành tinh chỉ chiếm có 4% vũ trụ. Phần còn lại là vật chất đen (23%) và năng lượng đen (73%). Các nhà vật lý tin rằng, Dự án Máy gia tốc hạt khổng lồ (Large Hadron Collider – LHC) có thể hé mở cánh cửa vào những khoảng trống về nhận thức này.

Mục đích chính để xây dựng nó là phá vỡ những giới hạn và lý thuyết cơ bản hiện thời của vật lý hạt. Người đứng đầu CERN, nhà vật lý Pháp Robert Aymar cho biết: “Các phát hiện từ dự án trị giá 6,4 tỷ Euro (9,2 tỷ USD), quy tụ những nhà nghiên cứu từ 50 nước sẽ đem lại những tiến bộ khoa học lớn chưa từng có”.

Cỗ máy LHC bắt đầu chạy thử từ năm 2008, nhưng bị hỏng sau vài ngày vì rò rỉ khí heli. Sau khi sự cố được khắc phục, nó vận hành trở lại. Nhưng trong mấy ngày đầu tháng 11/2009, cỗ máy lại hỏng do nhiệt độ trong nhiều bộ phận tăng đột ngột. Đến nay, công việc sửa chữa hoàn tất. Hạt proton đầu tiên đã đi hết một vòng đường hầm dài 27km này.

Cấu tạo cỗ máy LHC

Cỗ máy khổng lồ LHC chứa hơn 1.000 nam châm khổng lồ để dẫn hướng hạt proton trong đường ống của cỗ máy, với tốc độ 11.000 vòng/giây, gần bằng tốc độ ánh sáng.

Khu vực biên giới Thụy Sĩ và Pháp với ba vòng tròn. Vòng nhỏ nhất (ở dưới bên phải) là Synchrotron Proton, vòng giữa là Super Proton Synchrotron (SPS) với chu vi 7 km và vòng lớn nhất LEP, với một phần của hồ Geneva có chu vi 27 km. LHC có thể gia tốc hạt đạt năng lượng 14 TeV (14.000 tỷ electron volt).

Sơ đồ vị trí đặt các bộ Phân tích trong Đường hầm dài 27km. Hiện LHC hoạt động ở mức năng lượng 3,5 TeV. Đó mới chỉ là nửa mức công suất thiết kế nhưng đã cao hơn ba lần rưỡi máy gia tốc hạt lớn thứ hai thế giới là Tevatron của Mỹ.

Hệ thống nam châm của máy được làm nguội bằng helium lỏng. Chiếc máy được ở độ sâu 100 m dưới mặt đất tại khu vực biên giới Pháp – Thụy Sĩ. Đường hầm có đường kính 3,8 m, có cấu trúc bê tông và được xây dựng từ năm 1983 đến 1988.

Sáu bộ phân tích (detector) đã được xây dựng trong hệ thống của LHC, nằm trong những hang lớn bên dưới mặt đất được đào tại các điểm giao của LHC. Hai bộ trong số đó là ATLAS (máy dò vật chất đen) và Compact Muon Solenoid (CMS) (máy dò hạt Higgs, “hạt của Chúa“) là những bộ phân tích hạt đa mục đích có kích thước lớn. Hai bộ A Large Ion Collider Experiment (ALICE) và LHCb có các chức năng riêng biệt hơn có nhiệm vụ tìm hiểu khoảnh khắc sau các “bản sao” vụ Big Bang và dò tìm các phần tử phản vật chất. Hai bộ còn lại nhỏ hơn nhiều là TOTEM và LHCf, dành cho các nghiên cứu chuyên môn đặc biệt khác.

ATLAS – một trong hai bộ phân tích đa mục đích, sẽ được sử dụng để tìm kiếm những dấu hiệu vật lý học mới, bao gồm nguồn gốc của khối lượng và các chiều phụ trợ. Các máy dò ATLAS có chứa một loạt dày đặc các trụ đồng tâm, nơi có sự tương tác của chùm proton va chạm.

Giống với ATLAS, Compact Muon Solenoid (CMS) sẽ lùng sục các hạt Higgs và tìm kiếm những manh mối về bản chất của vật chất tối. Trong hình là phía bên trong “trái Tim” của máy CMS.

ALICE sẽ nghiên cứu một dạng “lỏng” của vật chất gọi là quark-gluon plasma, dạng tồn tại rất ngắn sau Vụ nổ lớn.

LHCb – so sánh những lượng vật chất và phản vật chất được tạo ra trong Vụ nổ lớn. LHCb sẽ cố gắng tìm hiểu chuyện gì đã xảy ra đối với phản vật chất “bị thất lạc”. LHCb rất lớn, 6X7 mét vuông bao gồm 3.300 khối chứa scintillator, sợi quang học và chì. Nó sẽ đo năng lượng của các hạt được sản xuất trong va chạm proton-proton.

TOTEM – đo kích thước của proton và LHC’s luminosity (tạm dịch: độ sáng máy gia tốc hạt lớn). Trong vật lý lượng tử, độ sáng ảnh hưởng đến độ chính xác của máy gia tốc hạt lớn trong việc tạo xung đột.

LHCf – nghiên cứu tia vũ trụ xuất hiện tự nhiên.

Hệ thống máy tính

Hệ thống tính toán phục vụ dự án LHC cũng là mạng lưới máy tính lớn nhất thế giới. Những vụ va đập của các photon lưu vào máy tính với dung lượng 15 terabyte dữ liệu mỗi năm. Phần lớn dữ liệu sẽ được lưu trong các cơ sở dữ liệu của Oracle và một số hệ thống lưu trữ thương mại.

Vai trò của mạng máy tính mà CERN thiết lập là tập hợp sức mạnh tính toán và lưu trữ rộng lớn để cung cấp cho các nhà khoa học khả năng truy xuất dữ liệu và công cụ tính toán khi cần. Những địa chỉ nằm trong lưới này còn có các trường đại học và trung tâm nghiên cứu từ Nhật Bản cho đến Canada, cộng với hai phòng thí nghiệm của HP. 

Tất cả hệ thống tính toán đóng góp sức mạnh với tổng số hơn 10.000 bộ vi xử lý và hàng trăm triệu gigabyte băng từ và đĩa lưu trữ. Thông tin về sự va chạm các chùm hạt trong máy gia tốc được gửi đến tất cả các trung tâm nghiên cứu tại Châu Âu, Châu Á và Mỹ để lưu giữ và xử lý dữ liệu.

Nhiều bí ẩn của vật lý và vũ trụ là mục tiêu của thí nghiệm. Tác động của thí nghiệm LHC sẽ lớn hơn cả việc lên mặt trăng lần đầu tiên. Thật khó đoán hết lợi ích thực tế của dự án này.

Nhiệm vụ nặng nề của cỗ máy hàng tỷ USD

Các chuyên gia thuộc Cơ quan điều hành LHC là Tổ chức Nghiên cứu Hạt nhân Âu châu (CERN) ước tính chi phí sửa chữa và các chi phí an toàn khác liên quan tới LHC vào khoảng 37 triệu USD. Số tiền này lấy từ ngân sách của 20 quốc gia có liên quan. Hiện, chưa có quốc gia nào thuộc thành viên của CERN bày tỏ thái độ phản đối dự án LHC.Đây là phần bên trong lõi của máy LHC. Hơn 15 nước cung cấp kinh phí cho dự án chế tạo máy gia tốc hạt lớn. Hơn 8.000 nhà khoa học cùng hàng trăm trường đại học và phòng thí nghiệm đã tham gia thiết kế cỗ máy

Với máy gia tốc hạt siêu mạnh LHC, các nhà khoa học có thể nghiên cứu các hạt ở kích cỡ 1/10 tỷ tỷ mét, đo đạc được các khoảng thời gian 1/10 triệu tỷ tỷ giây. “Chúng ta sẽ biết vũ trụ có gì ở 1/1.000.000 của 1 giây ngay sau Big Bang và đó là điều thật kỳ diệu”, nhà vật lý Robert Aymar nói.

Việc kiểm tra được thực hiện trên đoạn nam châm trong đường hầm LHC. Điều quan trọng là mỗi nam châm phải được đặt thật đúng vị trí nó đã được thiết kế để đường đi của chùm hạt được kiểm soát một cách chính xác.

Mục tiêu của thí nghiệm còn là để tìm “hạt Higgs”, một loại hạt cơ bản thuộc nhóm hạt hạ nguyên tử (nhỏ hơn nguyên tử), chính là loại hạt tạo ra khối lượng cho vật chất và tạo nên vũ trụ. Tên loại hạt được đặt theo tên nhà vật lý Scotland, Peter Higgs, người đã tính toán sự tồn tại của loại hạt này. Trong khi mọi người gọi là hạt Higgs thì Peter Higgs gọi là hạt của Chúa (God particle).

Ngoài ra, còn nhiều bí ẩn của vật lý và vũ trụ, trong đó có siêu đối xứng, vật chất đen, năng lượng đen… , những bí ẩn chưa có lời giải đáp ẩn chứa trong các chiều không gian mà LHC có nhiệm vụ khám phá, (phần lớn hạt cơ bản không thấy được đều để lại dấu vết sau va chạm nhưng một số hạt không bị phát hiện vì có thể chúng di chuyển theo những… chiều dư của không gian, cũng như tạo ra vật chất tối vô hình).

New Zealand sẽ sớm trở thành trung tâm chính để phóng vệ tinh lên quỹ đạo sau khi Rocket Lab, công ty hàng không vũ trụ của Mỹ, thông báo kế hoạch xây dựng bệ phóng tại nước này.

Trang Business Insider (Mỹ) ngày 25.7 đưa tin Rocket Lab đang nhắm đến việc xóa bỏ rào cản để thương mại hóa hàng không vũ trụ thông qua việc phóng các vệ tinh với chi phí phải chăng.

Bản vẽ mô phỏng bệ phóng của Rocket Lab đăng tải trên trang chủ của Rocket Lab

Công ty này thông báo kế hoạch xây dựng một khu vực phóng ở dải đất Kaitorete Spit thuộc khu vực Canterbury, gần thành phố Christchurch. Nơi đây họ sẽ thiết lập bệ phóng cùng tên lửa phóng mang tên Electron có nhiệm vụ phóng các vệ tinh cỡ nhỏ lên Quỹ đạo Trái đất tầm thấp.

Peter Beck, CEO của Rocket Lab, cho biết ông chọn New Zealand vì quốc gia này “có lợi thế về mặt kỹ thuật, hậu cần và kinh tế” vốn đã từng được NASA sử dụng cho các chuyến bay dưới tầm quỹ đạo.

“Khu vực tại New Zealand có độ nghiêng và đồng bộ được với quỹ đạo của Mặt trời nên rất lý tưởng cho việc phóng các vệ tinh nhỏ”, Beck cho biết.

Việc các hệ thống phóng truyền thống đang đối mặt với viễn cảnh quá tải, Rocket Lab đã quyết định tự xây riêng bệ phóng cho mình với mục tiêu thực hiện được 100 đợt phóng trong một năm.

“Việc xây dựng và đưa vào hoạt động điểm phóng vệ tinh của chúng tôi là điều cần thiết nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của khách hàng. Với việc phóng vệ tinh thường xuyên từ điểm phóng này, Rocket Lab sẽ tiến một bước gần hơn đến mục tiêu thương mại hóa ngành hàng không vũ trụ”, Beck cho biết thêm.

Được biết, đợt phóng đầu tiên dự kiến sẽ được thực hiện vào cuối năm nay.