Thiết kế vi mạch phát triển thành phố xanh

Các thành viên đội Cyber Security Semiconductor mong muốn đề tài “Thiết kế lõi IP AES-128 trên ASICs dùng công nghệ 45nm” góp phần phát triển thành phố xanh, bền vững và an toàn thông tin. Ảnh: T.V

Tăng cường tính bảo mật

Chia sẻ về đề tài “Thiết kế lõi IP AES-128 trên ASICs dùng công nghệ 45nm”, sinh viên Nguyễn Vũ Thịnh Anh, Đội trưởng Cyber Security Semiconductor, cho biết trong bối cảnh bảo mật thông tin là mối quan tâm hàng đầu để bảo vệ dữ liệu, đội thiết kế một lõi IP AES nhằm tối ưu hóa hiệu suất xử lý mã hóa trên phần cứng FPGA hoặc ASICs. Việc làm này mang lại nhiều lợi ích so với các giải pháp phần mềm chạy trên vi xử lý truyền thống. Đề tài là mục tiêu nghiên cứu và phát triển một lõi phần cứng hiệu quả cho thuật toán AES, đáp ứng yêu cầu hiệu suất, tài nguyên và tính linh hoạt khi tích hợp vào các hệ thống thực tế.

Lõi IP AES sẽ tích hợp trong chip ứng dụng truyền dữ liệu, chip truyền thông nhằm bảo mật dữ liệu truyền các gói tin dữ liệu. Ngoài ra, IP AES có khả năng tích hợp vào các thiết bị IoT cảm biến môi trường, đồng hồ điện thông minh, hệ thống giám sát năng lượng và giao thông. Những thiết bị này đóng vai trò quan trọng trong thu nhập, truyền tải, xử lý dữ liệu, bảo mật và tiết kiệm năng lượng. Song song, lõi IP AES có thể tích hợp vào hệ thống phần cứng với chi phí hợp lý và hiệu quả hơn khi sản xuất số lượng lớn nhờ khả năng tái sử dụng cao.

Theo sinh viên Hoàng Bảo Long, thành viên đội Cyber Security Semiconductor, nhược điểm của đề tài là chi phí phát triển ban đầu khá cao. Tuy nhiên, việc làm chủ và tối ưu hóa lõi IP AES mang lại lợi ích lâu dài để bảo vệ dữ liệu và xây dựng các hệ thống điện tử tiết kiệm năng lượng, góp phần phát triển thành phố xanh, bền vững và an toàn thông tin.

Xây dựng giải pháp y tế thông minh

Với đề tài “Thiết kế bộ ADC chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số dùng trong tín hiệu điện tim ECG, sử dụng công nghệ CMOS 90nm”, sinh viên Hồ Nguyên Tâm, Đội trưởng đội BKDN.Pioneers, cho hay, trong rất nhiều đề tài phát triển đô thị thông minh, đội đặc biệt quan tâm đến lĩnh vực y tế. Đội được PGS.TS Võ Tuấn Minh, Phó trưởng phòng Khoa học công nghệ và Hợp tác quốc tế (Trường Đại học Bách khoa) gợi ý và hướng dẫn đề tài về tín hiệu điện tim (ECG), một ứng dụng y tế còn nhiều tiềm năng nhằm tối ưu hiệu quả hoạt động các thiết bị y tế di động hoặc hệ thống theo dõi sức khỏe từ xa.

Theo Tâm, việc thiết kế bộ chuyển đổi ADC tích hợp trong hệ thống điện tim ECG giúp giảm kích thước, tiêu thụ điện năng thấp, phù hợp cho các thiết bị di động, thiết bị IoT y tế, qua đó hiện thực hóa mô hình theo dõi sức khỏe liên tục, chính xác. Từ mục đích này, đội chọn thiết kế khối Analog Front-End cho hệ thống ECG gồm bộ khuếch đại và bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự số (SAR ADC), sử dụng công nghệ CMOS 90nm, giúp tiếp cận và sử dụng tool Cadence Virtuoso để mô phỏng mạch.

Đây là công nghệ hiện đại bảo đảm hiệu năng và mức tiêu thụ năng lượng thấp để triển khai trong môi trường học thuật. Đội mong rằng đề tài góp phần xây dựng giải pháp y tế thông minh, bền vững, gắn với nhu cầu thực tế.

Theo nhóm sinh viên, việc sử dụng công nghệ CMOS 90nm là lựa chọn khả thi bởi chi phí chế tạo thấp nhưng vẫn đáp ứng được yêu cầu về hiệu năng, độ phân giải và mức tiêu thụ năng lượng. Tuy nhiên, việc cạnh tranh vẫn là thách thức lớn do hạn chế về mật độ tích hợp, hiệu suất và mức tiêu thụ năng lượng. Thời gian đến, đội tiếp tục hoàn thiện hệ thống Analog Front-End cho thiết bị điện tim và cải thiện các khối lọc nhiễu, khuếch đại và chuyển đổi tín hiệu với độ chính xác cao hơn.

Hiện nay cả hai đội đang tập trung hoàn thiện đề tài, cũng như nghiên cứu kết nối các khối lại thành một hệ thống hoàn chỉnh, hướng tới mô phỏng hoàn tất và đánh giá hiệu suất thực tế trước vòng chung kết toàn quốc sắp diễn ra tại Thành phố Hồ Chí Minh.

TƯỜNG VY

Nguồn: https://baodanang.vn/channel/5433/202504/thiet-ke-vi-mach-phat-trien-thanh-pho-xanh-4003537/