• Thứ Ba, 14/06/2005 14:19 (GMT+7)

    Hệ thống nhúng - thời kỳ hậu máy tính

    Trên thế giới, sự phát triển của máy tính (PC) đã chuyển sang giai đoạn thứ 3 – giai đoạn của môi trường thông minh mà hệ thống nhúng là cốt lõi (còn gọi là giai đoạn hậu PC – Internet). Phát triển hệ nhúng và phần mềm (PM) nhúng đang là quốc sách của nhiều quốc gia và VN trước bài toán cạnh tranh trong tiến trình hội nhập cũng cần quan tâm

    Trên thế giới, sự phát triển của máy tính (PC) đã chuyển sang giai đoạn thứ 3 - giai đoạn của môi trường thông minh mà hệ thống nhúng là cốt lõi (còn gọi là giai đoạn hậu PC - Internet). Phát triển hệ nhúng và phần mềm (PM) nhúng đang là quốc sách của nhiều quốc gia và VN cũng cần quan tâm trước bài toán cạnh tranh trong tiến trình hội nhập.

    Thiết bị ngày nay phải có nhiều chức năng, thân thiện với người dùng, đặc biệt gia tăng “độ thông minh”. Đó chính là lý do xuất hiện các loại điện thoại di động tích hợp nhiều tính năng, các mẫu người máy (robot) ngày càng gần giống người thật. Chính điều này cần đến vai trò của các hệ thống nhúng. Hệ thống nhúng hiểu một cách nôm na là hệ tính toán nhúng vào một sản phẩm để thực hiện một số chức năng cụ thể. Quanh ta có rất nhiều sản phẩm nhúng như lò vi sóng, nồi cơm điện, điều hòa, điện thoại di động... Các thiết bị này ngoài chức năng truyền thống (như lâu nay chúng ta vẫn biết) còn được tích hợp nhiều tính năng mới thông qua hệ điều khiển nhúng, chẳng hạn như lò vi sóng có khả năng điều khiển bằng giọng nói, điều khiển thông qua điện thoại di động... Lâu nay chúng ta mới nhìn thấy bề nổi của CNTT là PC và Internet, còn phần chìm của CNTT chiếm đến 99% bộ xử lý trên toàn cầu nằm trong các hệ thống nhúng thì ít được biết đến.

    Các thống kê cho biết, số chip vi xử lý ở trong máy tính (PC) và server, các mạng LAN và Internet chỉ chiếm khoảng 1% tổng số chip vi xử lý có trên thế giới. Rõ ràng, CNTT không chỉ đơn thuần là PC, mạng LAN, WAN, Internet, PM quản lý như nhiều người thường nghĩ mà còn là ứng dụng của hệ nhúng.

    Vai trò của PM trong PC và các thiết bị nhúng có những nét khác biệt. Đối với PC và mạng Internet, chức năng xử lý được phát triển mạnh ở lĩnh vực quản lý và dịch vụ như thương mại điện tử, ngân hàng điện tử, chính phủ điện tử, thư điện tử, đào tạo từ xa, báo điện tử... Các ứng dụng này chạy trên PC, mạng WAN, LAN. Còn đối với hệ nhúng, chức năng xử lý, tính toán của PM ứng dụng cho các thiết bị vật lý như điện thoại di động, thiết bị gia dụng, các thiết bị điện tử cầm tay, thiết bị y tế, ô tô...

    Lâu nay, chính sách phát triển cũng như các nghiên cứu về CNTT trong nước quá thiên về phần nổi, nghĩa là chỉ PC và PM quản lý. Trong khi đó, thị trường cho hệ nhúng rất đa dạng, lớn gấp 100 lần thị trường PC, không công ty lớn nào trên thế giới có thể chiếm lĩnh hết. Vì thế, cơ hội cho thị trường này rất lớn. Hệ nhúng trải rộng trong tất cả các ngành từ thiết bị tiêu dùng, y tế, giao thông, công nghiệp... đến những lĩnh vực cao cấp như máy bay, tên lửa, vệ tinh. Hệ nhúng còn có trong đồ chơi. Mỗi đồ chơi hình thù khác nhau, gắn chip điều khiển khác nhau trở nên vô cùng đa dạng, mở ra thị trường phong phú. Cần biết rằng tại Trung Quốc, doanh số sản phẩm đồ chơi có chip lớn hơn nhiều lần doanh số PC.

    Nếu như thiết bị phần cứng là xác thì PM nhúng làm nên hồn của thiết bị, tạo ra nhiều tính năng mới và chiếm tỷ lệ ngày càng cao trong giá trị của các sản phẩm này. Hiện nay phần lớn PM nhúng nằm trong các sản phẩm truyền thông, điện tử gia dụng, tiếp đến là ô tô, phương tiện vận chuyển, máy móc, thiết bị y tế, thiết bị năng lượng, thiết bị cảnh báo...

    PGS.TSKH PHẠM THƯỢNG CÁT
    Viện Khoa Học và Công Nghệ VN


    Hệ nhúng là gì?
    Hệ nhúng là những hệ kết hợp phần cứng và PM một cách tối ưu, trong đó máy tính nằm ẩn bên trong (được biết đến dưới dạng chip, mạch phụ trợ, thiết bị ngoại vi) và được gắn hữu cơ với vật dụng. Các hệ thống nhúng lớn thường là các hệ nối mạng. Ở máy bay, tàu vũ trụ thường có nhiều mạng nhúng kết nối để kiểm soát hoạt động và điều khiển. Trong ô tô hiện đại có đến trên 80 nút mạng nhúng kết nối để đảm bảo ô tô hoạt động an toàn và thoải mái cho người sử dụng.


    Sự phát triển của CNTT
    Năm 1960 - 1980 là giai đoạn phát triển của máy tính lớn (mainframe); 1980 - 2000: PC - Internet phát triển; dự đoán từ 2000 - 2020: giai đoạn của môi trường thông minh với cốt lõi là hệ thống nhúng (gọi tắt là giai đoạn hậu PC - Internet).
    Phát triển hệ nhúng và PM nhúng đang là quốc sách của nhiều quốc gia trên thế giới. Hàn Quốc có những dự án lớn nhằm phát triển công nghệ PM nhúng như các thiết bị gia dụng nối mạng Internet, hệ thống PM nhúng phát triển thành phố thông minh. Phần Lan, Mỹ có những chính sách quốc gia tích cực cho việc nghiên cứu phát triển các hệ nhúng, đặc biệt là PM nhúng. Hầu hết những quốc gia này đều lập nhiều viện nghiên cứu và trung tâm phát triển các hệ nhúng.

    Phỏng vấn PGS.TSKH Phạm Thượng Cát
    Phát triển hệ thống nhúng tại VN


    Việt Nam có đủ tiềm năng phát triển sản phẩm nhúng không, thưa PGS?
    Ứng dụng của hệ thống nhúng rất rộng: từ sản phẩm nhỏ như: máy điều hòa nhiệt độ, lò vi sóng... đến những thiết bị giá trị lớn như máy bay, tàu cao tốc, vệ tinh... Thị trường cho hệ nhúng vì thế cũng rất đa dạng và không một công ty lớn nào trên thế giới có thể chiếm lĩnh hết. Do đó, các doanh nghiệp (DN) Việt Nam hoàn toàn có thể lựa chọn phát triển những hệ nhúng phù hợp năng lực. Hiện nay mỗi nước đều có chiến lược phát triển hệ thống nhúng phù hợp năng lực của mình. Nhật Bản không thể cạnh tranh với Mỹ và EU về sản xuất máy bay nên chuyển sang sản xuất camera, máy ảnh kỹ thuật số, robot dịch vụ; Đài Loan tập trung sản xuất notebook, máy tính công nghiệp, màn hình, các module điện tử; Malaysia hướng đến phát triển “siêu hành lang đa phương tiện”...
    Chúng ta cần chú ý khâu đào tạo. Kỹ sư lập trình hệ nhúng phải hiểu cấu trúc phần cứng của thiết bị mới lập trình được. Đây chính là sự khác biệt giữa lập trình hệ nhúng và lập trình PM quản lý. Lâu nay chúng ta đào tạo kỹ sư lập trình chỉ chuyên về PM quản lý, ít chú ý đến phần cứng nên khả năng sáng tạo của kỹ sư lập trình PM nặng về các hệ thống PM chạy trên PC, mạng LAN, WAN, Internet, còn PM nhúng thì rất hạn chế.
    Theo tôi, Việt Nam hoàn toàn có thể hy vọng chế tạo được ngôi nhà biết vâng lời, thiết bị thân thiện cũng như những robot biết tự diễn múa rối nước mà không cần nghệ sĩ phải khổ sở ngâm mình trong nước điều khiển.
    Theo PGS, DN điện tử Việt Nam nên lựa chọn hướng đầu tư nào?
    Hàng điện tử Việt Nam lâu nay chủ yếu là lắp ráp, không có đột phá. Trong khi đó, các hãng nước ngoài luôn có sản phẩm mới đưa ra thị trường sau thời gian R&D (nghiên cứu và phát triển). DN Việt Nam còn thiếu thời gian, nhân lực cho R&D. Do vây, DN có thể kết hợp với các viện nghiên cứu, trường đại học để nghiên cứu phát triển rồi dần dần tự xây dựng đội ngũ riêng. Trên thế giới, mô hình vườn ươm DN (phối hợp giữa DN và trường đại học) đã rất thành công ở nhiều quốc gia. Ở Việt Nam, mới đây mô hình vườn ươm Bách Khoa - FPT cũng chính thức ra mắt. Đây là mô hình tốt, rất đáng học hỏi.
    Thu Nga

     

    ID: B0506_20