Trường Đại học Khoa học tự nhiên, ĐHQG-HCM vừa có hai thiết kế bố trí mạch tích hợp bán dẫn được Cục Sở hữu trí tuệ, Bộ Khoa học và Công nghệ cấp Giấy chứng nhận đăng ký. Kết quả này ghi nhận năng lực nghiên cứu, thiết kế vi mạch tương tự và tín hiệu hỗn hợp của nhóm tác giả thuộc Khoa Điện tử – Viễn thông.
Thiết kế “Mạch chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số Flash ADC 8-bit sử dụng mạch so sánh Double Tail” được cấp Giấy chứng nhận theo Quyết định số 228/QĐ-SHTT ngày 03/6/2026, có hiệu lực đến ngày 09/12/2032. Nhóm tác giả gồm PGS.TS. Lê Đức Hùng, ThS. Thái Hồng Hải và Nguyễn Thị Thanh Xuân.
Thiết kế bố trí mạch tích hợp của mạch có chức năng chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số theo cấu trúc Flash ADC 8-bit trên công nghệ CMOS. Mạch có khả năng chọn 8 ngõ vào tương tự thông qua mạch đa hợp analog, ngõ ra 8-bit nhị phân và giao tiếp vi điều khiển qua chuẩn SPI.
Theo nhóm nghiên cứu, thiết kế hướng đến việc tối ưu bố trí linh kiện, giảm tài nguyên mạch, tiết kiệm diện tích và giảm công suất tiêu thụ. Đây là những yêu cầu quan trọng đối với các khối mạch tích hợp, đặc biệt trong các hệ thống cần thu nhận dữ liệu nhanh, tiêu thụ năng lượng thấp và có khả năng tích hợp vào các thiết bị nhỏ gọn.
Thiết kế “Mạch đầu cuối tiền xử lý tín hiệu tương tự 6 kênh tái cấu hình” được cấp Giấy chứng nhận theo Quyết định số 229/QĐ-SHTT ngày 03/6/2026, có hiệu lực đến ngày 09/12/2032. Nhóm tác giả gồm PGS.TS. Lê Đức Hùng, ThS. Thái Hồng Hải, Nguyễn Thanh Lộc và Phạm Thế Hùng.
Thiết kế hướng đến chức năng tiền xử lý tín hiệu tương tự, đặc biệt trong các ứng dụng y sinh và các hệ thống thu nhận tín hiệu cảm biến. Mạch gồm 6 kênh ngõ vào tương tự, được thực hiện trên công nghệ CMOS. Thiết kế có khả năng lựa chọn và tái cấu hình tổng trở ngõ vào, tái cấu hình hệ số khuếch đại, chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số 8-bit và giao tiếp với vi điều khiển thông qua chuẩn SPI nối tiếp.
Thiết kế bố trí mạch tích hợp bán dẫn được bảo hộ khi đáp ứng hai điều kiện là tính nguyên gốc và tính mới thương mại. Trong đó, tính nguyên gốc được hiểu là thiết kế phải do chính tác giả sáng tạo ra và tại thời điểm hình thành chưa được biết đến rộng rãi trong giới thiết kế bố trí hoặc các nhà sản xuất mạch tích hợp bán dẫn. Bên cạnh đó, thiết kế chỉ được coi là có tính mới thương mại khi chưa từng được khai thác thương mại ở bất kỳ nơi nào trên thế giới trước ngày nộp đơn đăng ký bảo hộ.
Theo nhóm nghiên cứu, để hoàn thiện một thiết kế, nhóm mất khoảng 6–9 tháng cho các giai đoạn từ phân tích đặc tả, vẽ mạch nguyên lý, mô phỏng đánh giá, thiết kế layout, đánh giá sau layout đến kiểm tra thiết kế. Các kết quả này mở ra hướng tích hợp mạch chuyển đổi tương tự sang số ADC và mạch đầu cuối tiền xử lý tín hiệu tương tự vào các chip vi điều khiển phục vụ thu nhận dữ liệu, giao tiếp cảm biến, hệ thống IoT và ứng dụng y sinh…
Đối với Trường Đại học Khoa học tự nhiên, ĐHQG-HCM, việc các thiết kế được bảo hộ góp phần khẳng định năng lực đào tạo và nghiên cứu trong lĩnh vực thiết kế vi mạch của đội ngũ giảng viên, nhà khoa học và người học. Kết quả cũng đóng góp vào quá trình làm chủ thiết kế vi mạch tương tự và tín hiệu hỗn hợp nói riêng, cũng như thiết kế vi mạch nói chung.
Hiện nay, Nhà trường đang đào tạo ngành Thiết kế vi mạch và Công nghệ bán dẫn ở các trình độ đại học, thạc sĩ và tiến sĩ. Hoạt động nghiên cứu thiết kế vi mạch được triển khai theo nhiều hướng, trong đó có chip thu nhận và xử lý tín hiệu, chip CPU RISC-V, lõi mật mã nhẹ, lõi mật mã hậu lượng tử, hệ thống chip AI với mạng nơ-ron tăng vọt và chip AI-IoT trong lĩnh vực y sinh.
Trong bối cảnh vi mạch và bán dẫn được xác định là lĩnh vực công nghệ chiến lược, việc phát triển và bảo hộ các thiết kế bố trí mạch tích hợp bán dẫn có ý nghĩa thiết thực đối với hoạt động đào tạo, nghiên cứu và hình thành năng lực thiết kế chip trong nước. Từ các thiết kế được cấp giấy chứng nhận, nhóm nghiên cứu có thể tiếp tục hoàn thiện, tối ưu và tích hợp các khối mạch vào những hệ thống ứng dụng lớn hơn, góp phần vào quá trình phát triển hệ sinh thái vi mạch bán dẫn tại ĐHQG-HCM và Việt Nam.