Công nghệ đột phá tạo ra các lĩnh vực đo lường mới

Các khả năng mới của thiết kế và đo lường đang đánh giá giá trị của các công nghệ tương lai – những công nghệ mà chúng ta sẽ sử dụng trong năm tới.

Theo ông Jay Alexander, Giám đốc Công nghệ, Keysight Technologies thì chất lượng, hiệu năng và khả năng tương thích là những động lực quan trọng trong thiết kế và thử nghiệm điện tử hiện nay, đồng thời chi phí cũng là một thành tố thiết yếu. Tính tương thích đóng vai trò ngày càng quan trọng, bởi các sản phẩm và giải pháp sẽ được kết nối ngày càng nhiều hơn trên thế giới.

Vì vậy, những sản phẩm và giải pháp này không những phải tự vận hành tốt mà còn phải tương thích với các yếu tố khác trong hệ thống.

“Đối với các ứng dụng quan trọng, chẳng hạn như xe lái tự động, sự tương thích giữa các phần tử phần cứng và phần mềm càng trở nên vô cùng bức thiết. Hỗ trợ, đảm bảo tính tương thích này là một trong những nhiệm vụ cốt lõi của công nghiệp đo lường điện tử, với những phương pháp mới, theo yêu cầu của tiến bộ công nghệ”, ông Jay Alexander nói.

ông Jay Alexander, Giám đốc Công nghệ, Keysight Technologies.

Ông Alexander cũng cho rằng, một chiều mới của việc đảm bảo khả năng tương thích hình thành từ việc các sản phẩm điện tử như điện thoại di động sử dụng tần số ngày càng cao hơn và có kích thước hình học ngày càng nhỏ hơn.

Chúng ta đều biết rằng hiện nay trong một con chíp có hàng tỷ bóng bán dẫn, nhưng nếu nhìn vào bên trong của một chiếc điện thoại thông minh, ta có thể thấy nhiều con chíp và những linh kiện điện tử khác nhau được đóng gói trong một không gian hẹp. Trước đây, việc đo kiểm các sản phẩm tương tự được thực hiện qua cáp nối, nhưng hiện tại, thiết bị hoặc không thể hy sinh không gian cho đầu nối, que đo hoặc có thể gặp rủi ro phát sinh lỗi từ các tín hiệu ký sinh (nhiễu động nhỏ trong mạch do quá trình đo lường tạo ra). Thay vào đó, việc đo thử phải được thực hiện qua giao diện không dây (over the air – OTA), đo không tiếp xúc, chỉ sử dụng năng lượng bức xạ từ một hoặc nhiều ăng ten.

OTA đòi hỏi sự phát triển của khoa học đo lường – buồng thử nghiệm chuyên dụng, quy trình hiệu chuẩn, phân tích bằng phần mềm v.v… OTA còn được kết hợp vào thiết kế và mô phỏng linh kiện, máy đo. OTA làm cho các phương pháp đo truyền thống dường như dễ dàng hơn. Nhưng đó là bản chất của công nghiệp – chúng ta liên tục đổi mới bởi vì chúng ta phải đi trước những gì khách hàng đang làm nếu chúng ta muốn thúc đẩy đổi mới sáng tạo của họ.

Trái ngược với OTA là xu hướng đo “phần mềm trong phần mềm” (software-on-software measurement). Cùng với sự phát triển của phần cứng, ngày càng nhiều tính năng cốt lõi, sự khác biệt và trải nghiệm người dùng tổng thể của các sản phẩm được triển khai bằng phần mềm. Phần mềm này cần phải được thử nghiệm để bảo đảm chất lượng và hiệu năng cũng như đảm bảo tính tương thích và tuân thủ tiêu chuẩn. Việc thử nghiệm này thông thường được thực hiện bằng một phần mềm khác.

Tùy theo hệ thống, đa phần, việc thử nghiệm sẽ kết hợp cả phần cứng. Cũng như phần cứng, phần mềm thực hiện kiểm thử phải được “hiệu chuẩn”, được chứng nhận theo cách nào đó để đảm bảo độ tin cậy, sử dụng làm chuẩn khi thử nghiệm. Một ví dụ điển hình là phải chạy hàng trăm thử nghiệm trên thiết bị di động mới để đảm bảo thiết bị đó hoạt động tốt khi chạy trong thực tế, với sự đa dạng của các tình huống khai thác. Việc phát triển và bảo trì phần mềm này đã trở nên quan trọng tương đương việc phát triển IP (Intellectual Properties – sở hữu trí tuệ) phần cứng như ASIC và chipset tùy chỉnh.

Thế giới thiết kế và thử nghiệm đang hứa hẹn đem đến những công nghệ mới nào? Chủ đề thường được đề cập là điện toán lượng tử và kỹ thuật lượng tử nói chung. Hiện tại, điện toán lượng tử đang nhận được nhiều sự chú ý từ các tổ chức kỹ thuật, kinh doanh và chính phủ. Ý tưởng của phép đo, về bản chất, liên quan đến cách chúng ta nghĩ về tính chất lượng tử.

Vì vậy, ngành công nghiệp này đang tìm cách phục vụ nhu cầu của các nhà nghiên cứu lượng tử, theo dõi các xu hướng phát triển trong các lĩnh vực như cảm ứng và mật mã lượng tử. Hiện tại, đây là những công nghệ chuyên sâu, chúng ta không biết về thời điểm cũng như khả năng mang lại lợi ích sâu rộng như đã được hình dung của các công nghệ này. Một điều chắc chắn là tiến bộ của khoa học và ngành đo lường thường song hành, vì vậy để phát triển kỹ thuật lượng tử chúng ta cần những phương pháp đo lường mới.

Một chủ đề phổ biến, rộng và có tầm quan trọng ngày càng lớn là phần mềm. Phần mềm đang đóng vai trò rất quan trọng trong thiết kế, phát triển và triển khai các sản phẩm và giải pháp điện tử. Phần cứng vẫn được sử dụng để thu thập dữ liệu đo lường thô, nhưng phần mềm là công cụ thực hiện phân tích và mô phỏng cần thiết để ra các quyết định kỹ thuật và kinh doanh. Các phần mềm khác nhau được sử dụng trong từng giai đoạn vòng đời được tích hợp vào những nền tảng để tạo ra khả năng tương tác và chia sẻ dữ liệu trong toàn bộ quy trình. Đối với nhiều công ty, năng suất công việc tổng thể là biện pháp chính để cải thiện kết quả kinh doanh.

Những lĩnh vực này và một số lĩnh vực khác thu hút sự quan tâm của tất cả các bên liên quan tới hệ sinh thái, từ những sinh viên chuẩn bị bắt đầu sự nghiệp cho tới những chuyên gia nhiều kinh nghiệm.

M.P

Theo dantri.com.vn/Keysight