Việt Nam đặt mục tiêu đạt 25 tỉ USD/năm doanh thu bán dẫn vào năm 2030

Việt Nam đặt mục tiêu doanh thu bán dẫn đạt 25 tỉ USD/năm vào năm 2030

Theo chiến lược phát triển ngành bán dẫn quốc gia, kéo dài đến năm 2050, Việt Nam đặt mục tiêu đầy tham vọng hướng đến mục tiêu đạt 25 tỷ USD doanh thu hàng năm từ ngành công nghiệp này vào năm 2030. Chiến lược này đã được thủ tướng phê duyệt, nêu rõ ba giai đoạn riêng biệt nhằm củng cố vị thế của Việt Nam trên thị trường cung ứng chip toàn cầu.
Trong dài hạn, doanh thu hàng năm dự kiến ​​đạt 50 tỷ USD/năm trong giai đoạn 2030-2040 và 100 tỷ USD/năm vào năm 2050.

Giai đoạn 1: 2024 – 2030

Việt Nam đặt mục tiêu đạt 25 tỉ USD/năm doanh thu bán dẫn vào năm 2030

Để đạt được những cột mốc này, Việt Nam sẽ triển khai chiến lược theo ba giai đoạn, bắt đầu từ năm 2024 đến năm 2030, tập trung nguồn lực vào việc thu hút đầu tư nước ngoài. Việt Nam sẽ tận dụng sự ổn định địa chính trị và lực lượng lao động lành nghề để thu hút các nhà đầu tư quốc tế và định vị là trung tâm toàn cầu về lao động bán dẫn.

Trong giai đoạn đầu tiên, Việt Nam cũng sẽ tăng cường năng lực nghiên cứu, thiết kế, sản xuất, đóng gói và thử nghiệm chip. Đến năm 2030, Việt Nam kỳ vọng sẽ thành lập ít nhất 100 công ty thiết kế chip, một nhà máy sản xuất chất bán dẫn quy mô nhỏ và 10 nhà máy đóng gói và thử nghiệm chip.
Ngành bán dẫn dự kiến ​​sẽ tạo ra 25 tỷ USD hàng năm trong giai đoạn này, đóng góp 10 – 15% giá trị gia tăng vào nền kinh tế và tận dụng 50.000 kỹ sư.

Giai đoạn 2: 2030 – 2040

Việt Nam đặt mục tiêu đạt 25 tỉ USD/năm doanh thu bán dẫn vào năm 2030

Trong giai đoạn thứ hai, từ năm 2030 – 2040, Việt Nam đặt mục tiêu trở thành cường quốc điện tử và chất bán dẫn toàn cầu. Việc phát triển công nghiệp bán dẫn kết hợp giữa tự cường và FDI, hình thành ít nhất 200 doanh nghiệp thiết kế, 2 nhà máy chế tạo chip bán dẫn, 15 nhà máy đóng gói, kiểm thử sản phẩm bán dẫn, từng bước tự chủ về công nghệ thiết kế, sản xuất sản phẩm bán dẫn chuyên dụng.

Đến cuối giai đoạn này, ngành bán dẫn của Việt Nam dự kiến ​​sẽ tạo ra 50 tỷ USD hàng năm, với giá trị gia tăng lên tới 20% và lực lượng lao động là 100.000 kỹ sư lành nghề.

Giai đoạn 3: 2040 – 2050

Việt Nam đặt mục tiêu đạt 25 tỉ USD/năm doanh thu bán dẫn vào năm 2030

Trong giai đoạn cuối cùng, từ năm 2040 – 2050, Việt Nam sẽ trở thành quốc gia thuộc nhóm các quốc gia đi đầu trên thế giới về công nghiệp bán dẫn, điện tử, làm chủ nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực bán dẫn, điện tử.

Theo đó, Chính phủ đặt mục tiêu ngành công nghiệp bán dẫn trong nước có ít nhất 300 doanh nghiệp thiết kế, 3 nhà máy chế tạo chip bán dẫn, 20 nhà máy đóng gói, kiểm thử sản phẩm bán dẫn, làm chủ nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực bán dẫn.
Đến năm 2050, ngành công nghiệp bán dẫn của Việt Nam dự kiến ​​sẽ tạo ra 100 tỷ USD/ năm, đóng góp 20 – 25% giá trị gia tăng và hoàn thiện hệ sinh thái bán dẫn hoàn toàn tự chủ.

Để đạt được mục tiêu nhiều tham vọng trong ngành công nghiệp bán dẫn, Chính phủ đã đề ra các nhiệm vụ và giải pháp phát triển trong những năm tới.

Đó là phát triển chip chuyên dụng; phát triển công nghiệp điện tử; phát triển nguồn nhân lực và thu hút nhân tài trong lĩnh vực bán dẫn; thu hút đầu tư. Và một số nhiệm vụ như lập Ban chỉ đạo quốc gia về phát triển ngành công nghiệp này do Thủ tướng làm trưởng ban, lập Tổ chuyên gia tư vấn chuyên môn do bộ trưởng Bộ Thông tin và Truyền thông làm tổ trưởng.

Chính phủ cũng sẽ cung cấp thêm kinh phí cho các nỗ lực nghiên cứu, sản xuất chất bán dẫn và môi trường phát triển bền vững. Tăng cường quan hệ đối tác quốc tế trong lĩnh vực chất bán dẫn và thực hiện các quy định nghiêm ngặt về môi trường, chẳng hạn như quản lý chất thải độc hại từ khai thác tài nguyên và sản xuất chip, cũng là những ưu tiên chính.
Kế hoạch này nhằm mục đích tạo ra một ngành công nghiệp bán dẫn bền vững và xanh tại Việt Nam, đóng góp vào các nỗ lực bảo vệ môi trường toàn cầu đồng thời thúc đẩy năng lực công nghệ của đất nước.

Nguồn: tuoitre

Vietnam Aims for $25 Billion in Annual Semiconductor Revenue by 2030

Vietnam Targets $25B in Annual Semiconductor Revenue by 2030

Vietnam has set an ambitious goal to achieve $25 billion in annual revenue from its semiconductor industry by 2030, according to the nation’s development strategy for the sector, which extends to 2050. This strategy, approved by the prime minister, outlines three distinct phases aimed at bolstering Vietnam’s position in the global chip market.

The target is set to rise significantly, with projected annual revenues reaching $50 billion between 2030 and 2040, and $100 billion by 2050.

Phase 1: 2024 – 2030

Vietnam Aims for $25 Billion in Annual Semiconductor Revenue by 2030To reach these milestones, Vietnam will implement the strategy in three phases, starting from 2024 to 2030, with a strong focus on attracting foreign investment. The country plans to capitalize on its geopolitical stability and skilled workforce to draw international investors and position itself as a key global hub for semiconductor talent.

During this initial phase, Vietnam will also boost its capabilities in chip research, design, manufacturing, packaging, and testing. By 2030, the country expects to establish at least 100 chip design companies, one semiconductor manufacturing plant, and 10 chip packaging and testing facilities.

The industry is projected to generate $25 billion annually during this period, contributing 10 to 15 percent of the country’s added value, and employ 50,000 engineers.

Phase 2: 2030 – 2040

Vietnam Aims for $25 Billion in Annual Semiconductor Revenue by 2030In the second phase, from 2030 to 2040, Vietnam aims to become a global electronics and semiconductor powerhouse. The country plans to establish a network of 200 chip design firms, two production plants, and 15 packaging and testing facilities to advance its autonomy in chip design and production technologies.

By the end of this phase, the sector is expected to generate $50 billion annually, with up to 20 percent in added value and a workforce of 100,000 skilled workers.

Phase 3: 2040 – 2050

Vietnam Aims for $25 Billion in Annual Semiconductor Revenue by 2030In the final phase, running from 2040 to 2050, Vietnam aims to rank among the world’s top semiconductor-producing nations. The plan calls for the establishment of 300 chip design companies, three semiconductor manufacturing plants, and 20 packaging and testing facilities, further enhancing the country’s self-sufficiency in chip research and development.

By 2050, Vietnam’s microchip industry is projected to generate $100 billion annually, contributing 20 to 25 percent in added value and completing a fully autonomous semiconductor ecosystem.

To support this ambitious roadmap, the Vietnamese government has laid out a series of initiatives and solutions to expand the chip industry. These include developing a specialized workforce for semiconductors and electronics, attracting global talent and investment, and forming a national steering board for semiconductor development, led by the prime minister, with a dedicated team headed by the information and communications minister.

The government will also provide increased funding for semiconductor research, manufacturing, and environmental sustainability efforts. Strengthening international partnerships in the semiconductor sector and implementing strict environmental regulations, such as managing toxic waste from resource extraction and chip manufacturing, are also key priorities.

The plan aims to create a sustainable and green semiconductor industry in Vietnam, contributing to global environmental protection efforts while advancing the country’s technological capabilities.

Source: tuoitrenews

Vi Điều Khiển: Trung tâm của Hệ Thống Nhúng

Vi Điều Khiển: Trung tâm của Hệ Thống Nhúng

Vi điều khiển (MCU) là trung tâm của các hệ thống nhúng, thúc đẩy cải tiến trong các ngành công nghiệp như điện tử tiêu dùng, ô tô và công nghiệp. Bài viết cung cấp thông tin tổng quan về các thiết bị này, đồng thời nêu bật các tính năng và ứng dụng thực tế của vi điều khiển.

Vi điều khiển là gì?

Đây là mạch tích hợp được thiết kế để thực hiện các tác vụ cụ thể trong một hệ thống. Nó kết hợp bộ xử lý, bộ nhớ và các thiết bị ngoại vi trên một con chip duy nhất, là thiết bị lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu công suất thấp, hiệu quả về chi phí và tối ưu hóa không gian. Chúng thường được sử dụng trong các thiết bị, cảm biến giám sát và giao tiếp giữa các thiết bị.

Ví dụ, một chiếc ô tô chứa nhiều MCU sẽ quản lý các hệ thống khác nhau, chẳng hạn như hệ thống chống bó cứng phanh, kiểm soát lực kéo, phun nhiên liệu và hệ thống treo. Các MCU này giao tiếp với nhau để phối hợp các tác vụ. Một số có thể tương tác với máy tính trung tâm, trong khi những MCU khác giao tiếp trực tiếp với các MCU gần đó. Chúng trao đổi dữ liệu thông qua các thiết bị ngoại vi I/O và xử lý dữ liệu đó để thực hiện các tác vụ cụ thể một cách hiệu quả và liền mạch.

Vi Điều Khiển: Trung tâm của Hệ Thống Nhúng

 

MCU hoạt động như thế nào?

Các MCU được dùng để quản lý các chức năng cụ thể trong các hệ thống nhúng. Chúng xử lý dữ liệu từ các thiết bị ngoại vi vào/ra (I/O) và sử dụng bộ xử lý trung tâm để xử lý thông tin. Dữ liệu được lưu trữ tạm thời trong bộ nhớ, nơi bộ xử lý truy cập và phân tích dữ liệu bằng các lệnh được xác định trước. Sau đó, kết quả được truyền thông qua các thiết bị ngoại vi I/O, kích hoạt phản hồi thích hợp.

Trong nhiều trường hợp, các MCU hoạt động cùng nhau để điều khiển các chức năng khác nhau. Ví dụ, trong ô tô, MCU quản lý các hệ thống riêng lẻ như phanh, phun nhiên liệu và hệ thống treo, tất cả đều giao tiếp với nhau hoặc với máy tính trung tâm để đảm bảo hoạt động thông suốt.

Cấu tạo của MCU

  1. Bộ xử lý trung tâm (CPU): đây là lõi của bộ vi điều khiển, chịu trách nhiệm thực hiện các lệnh. Nó có thể là 8 bit, 16 bit hoặc 32 bit, tùy thuộc vào yêu cầu về hiệu suất.
  2. Bộ nhớ: Vi điều khiển sử dụng hai loại bộ nhớ—bộ nhớ chương trình để lưu trữ mã lập trình và bộ nhớ dữ liệu để lưu trữ tạm thời. Bộ nhớ flash thường được sử dụng để lưu trữ chương trình, trong khi RAM sẽ lưu trữ dữ liệu.
  3. Cổng vào/ra (I/O Ports): Cho phép vi điều khiển giao tiếp với các thiết bị bên ngoài như cảm biến và bộ truyền động.
  4. Thiết bị ngoại vi: thiết bị ngoại vi như bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số (analog-to-digital converters – ADC), bộ hẹn giờ và giao diện truyền thông như UART, SPI và I2C để xử lý các tác vụ cụ thể.

Kiến ​​trúc vi điều khiển

Chúng được phân loại theo chiều rộng của bộ nhớ dữ liệu (data bus width), xác định lượng dữ liệu được xử lý trong mỗi chu kỳ:

  • 8 bit:

Vi điều khiển 8 bit được xây dựng với bus dữ liệu 8 bit, nghĩa là chúng có thể xử lý 8 bit (hoặc 1 byte) dữ liệu cùng một lúc. Các bộ vi điều khiển này thích hợp cho các ứng dụng đơn giản, trong đó mức tiêu thụ điện năng thấp và chi phí là ưu tiên hàng đầu. Chúng thường được sử dụng trong các thiết bị chỉ yêu cầu quản lý các tác vụ cơ bản, chẳng hạn như trong các thiết bị gia dụng và hệ thống điều khiển cơ bản.

Ví dụ: Điều khiển từ xa, bộ điều khiển động cơ cơ bản và các thiết bị tiêu dùng nhỏ như máy pha cà phê hoặc máy giặt. Các ứng dụng này yêu cầu logic ra quyết định đơn giản, chẳng hạn như bật hoặc tắt động cơ dựa trên đầu vào cảm biến.

  • 16 bit:

Bộ vi điều khiển 16 bit có bus dữ liệu cho phép xử lý 16 bit (hoặc 2 byte) cùng một lúc. Bus rộng hơn này cung cấp hiệu suất tốt hơn so với kiến ​​trúc 8 bit, cho phép thực hiện các tác vụ phức tạp hơn trong khi vẫn giữ mức tiêu thụ điện năng tương đối thấp. Chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao hơn hoặc xử lý nhanh hơn, nhưng chi phí và hiệu quả năng lượng vẫn được ưu tiên.

Ví dụ: Với ứng dụng ô tô, chẳng hạn như bảng điều khiển kỹ thuật số hoặc bộ điều khiển động cơ (Engine Control Units – ECU) và các hệ thống công nghiệp như bộ điều khiển nhiệt độ hoặc hệ thống tự động hóa yêu cầu cân bằng giữa hiệu suất và hiệu quả.

  • 32 bit:

Bộ vi điều khiển 32 bit được thiết kế cho các ứng dụng hiệu suất cao, với khả năng xử lý 32 bit dữ liệu trong một chu kỳ duy nhất. Các bộ vi điều khiển này cung cấp sức mạnh xử lý mạnh mẽ, tốc độ nhanh hơn và có thể xử lý các lệnh phức tạp hơn. Tuy nhiên, chúng cũng tiêu thụ nhiều điện năng hơn và thường đắt hơn so với các loại 8 bit hoặc 16 bit tương ứng. Chúng lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi tính toán chuyên sâu, xử lý dữ liệu và đa tác vụ.

Ví dụ: Robot tiên tiến, thiết bị IoT đòi hỏi xử lý dữ liệu thời gian thực, thiết bị y tế và nhà thông minh. Trong các ứng dụng này, bộ vi điều khiển xử lý các thuật toán phức tạp, quản lý khối lượng lớn dữ liệu cảm biến và thực hiện nhiều tác vụ cùng lúc.

Các thành phần thiết yếu của một bộ vi điều khiển

1. Bộ xử lý trung tâm (CPU)

CPU được xem là “bộ não” của bộ vi điều khiển, chịu trách nhiệm thực hiện các lệnh từ bộ nhớ chương trình.CPU chịu trách nhiệm xử lý dữ liệu, thực hiện các phép toán số học và logic, và điều khiển các thành phần khác dựa trên các tác vụ cần hoàn thành. Hiệu suất của bộ vi điều khiển phần lớn phụ thuộc vào tốc độ xử lý và kiến ​​trúc của CPU (8 bit, 16 bit hoặc 32 bit).

2. Bộ nhớ
  • Bộ nhớ chương trình (Flash/ROM): Lưu trữ phần mềm (phần mềm cơ sở) của bộ vi điều khiển trong dài hạn, ngay cả khi tắt nguồn. Bộ nhớ flash thường được sử dụng vì nó cho phép phần mềm cơ sở có thể ghi lại và nâng cấp.
  • Bộ nhớ dữ liệu (RAM): Được sử dụng để lưu trữ dữ liệu tạm thời trong quá trình xử lý tác vụ. RAM lưu trữ các biến, dữ liệu cảm biến và kết quả xử lý trung gian trong khi bộ vi điều khiển hoạt động.
3. Cổng vào/ra (I/O Ports)

Cổng vào/ra là giao diện của bộ vi điều khiển với môi trường bên ngoài. Chúng cho phép bộ vi điều khiển giao tiếp với các thiết bị bên ngoài như cảm biến, công tắc và bộ truyền động. Các cổng này có thể được cấu hình làm đầu vào (nhận dữ liệu) hoặc đầu ra (gửi dữ liệu) để điều khiển hoặc đọc từ các thành phần bên ngoài như động cơ, đèn LED hoặc màn hình.

4. Thiết bị ngoại vi

Thiết bị ngoại vi là các thành phần phần cứng tích hợp xử lý các tác vụ cụ thể:

  • Bộ đếm thời gian/Bộ đếm: Theo dõi khoảng thời gian, quản lý sự kiện và tạo độ trễ thời gian.
  • Giao diện truyền thông (UART, SPI, I2C): Tạo điều kiện trao đổi dữ liệu giữa bộ vi điều khiển và các thiết bị khác, chẳng hạn như các bộ vi điều khiển, máy tính hoặc cảm biến khác.
  • Bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số (ADC): Chuyển đổi tín hiệu tương tự (ví dụ: từ cảm biến) thành tín hiệu số để bộ vi điều khiển xử lý.
5. Bộ tạo xung nhịp

Bộ tạo xung nhịp cung cấp tín hiệu thời gian điều khiển CPU và các thành phần khác. Tốc độ xung nhịp quyết định tốc độ xử lý các lệnh. Nhiều hệ thống cho phép điều chỉnh tốc độ xung nhịp để cân bằng hiệu suất và mức tiêu thụ điện năng.

6. Bộ điều khiển ngắt

Bộ điều khiển ngắt cho phép bộ vi điều khiển phản hồi nhanh chóng với các sự kiện quan trọng, chẳng hạn như cảm biến phát hiện thay đổi hoặc nút được nhấn, mà không cần liên tục kiểm tra đầu vào. Thao tác ngắt có thể tạm thời dừng chương trình chính để xử lý các tác vụ khẩn cấp, cải thiện hiệu quả và thời gian phản hồi.

Ứng dụng thực tế của vi điều khiển

vi điều khiển - hyphen deux

Nhà tự động

MCU được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị nhà thông minh, điều khiển mọi thứ từ hệ thống chiếu sáng đến các tính năng bảo mật. Chúng có thể nhận đầu vào từ cảm biến, xử lý dữ liệu và thực hiện các hành động thích hợp, chẳng hạn như điều chỉnh nhiệt độ phòng hoặc bật/tắt đèn.

Ví dụ: Trong bộ kiểm soát nhiệt độ thông minh, vi điều khiển xử lý dữ liệu cảm biến nhiệt độ và điều khiển hệ thống HVAC để duy trì nhiệt độ ngôi nhà ở mức dễ chịu. Tương tự như vậy, trong các hệ thống chiếu sáng thông minh, MCU tự động hóa hệ thống chiếu sáng dựa trên phát hiện chuyển động hoặc thao tác ra lệnh bằng giọng nói.

Robot

Robot, dù đơn giản hay phức tạp, đều dựa vào MCU để thực hiện các chức năng cốt lõi. Các chức năng này bao gồm điều khiển động cơ, xử lý dữ liệu cảm biến và xử lý giao tiếp giữa các bộ phận khác nhau của hệ thống. Bộ xử lý nhúng giúp thực hiện các tác vụ như kiểm soát chuyển động và phát hiện vật thể, cho phép robot thực hiện các chức năng chính xác.

Ví dụ: Một robot theo dõi đường đi sử dụng MCU để xử lý dữ liệu từ các cảm biến hồng ngoại và điều chỉnh tốc độ động cơ, đảm bảo robot đi theo một đường dẫn được chỉ định. Trong ngành robot cao cấp hơn, MCU điều khiển cánh tay robot được sử dụng trong sản xuất cho các tác vụ như hàn hoặc lắp ráp sản phẩm.

Thiết bị đeo

Các thiết bị đeo như máy theo dõi sức khỏe và đồng hồ thông minh, được kiểm soát bởi MCU. Chúng thu thập và xử lý dữ liệu từ các cảm biến như máy đo gia tốc và máy theo dõi nhịp tim, cung cấp phản hồi theo thời gian thực cho người dùng.

Ví dụ: Máy theo dõi sức khỏe sử dụng vi điều khiển để đo hoạt động thể chất thông qua máy đo gia tốc và tính toán số bước chân, lượng calo đã đốt cháy hoặc nhịp tim. MCU quản lý quá trình xử lý dữ liệu, mức tiêu thụ điện năng và giao tiếp không dây với điện thoại thông minh.

Hệ thống ô tô

Trong các phương tiện hiện đại, MCU được sử dụng để quản lý nhiều hệ thống khác nhau như điều khiển động cơ, phanh, điều hòa không khí và các tính năng an toàn như túi khí và hệ thống chống bó cứng phanh (ABS). Các hệ thống này dựa vào MCU để hoạt động hiệu quả và đảm bảo an toàn cho xe.

Ví dụ: Bộ điều khiển động cơ (ECU) trong xe hơi được kiểm soát bởi vi điều khiển theo dõi các cảm biến liên quan đến mức tiêu thụ nhiên liệu, lượng khí nạp và khí thải. Dựa trên dữ liệu này, ECU điều chỉnh lượng phun nhiên liệu của động cơ, đảm bảo hiệu suất tối ưu và giảm lượng khí thải. Một ví dụ khác là việc sử dụng MCU để kiểm soát việc kích hoạt túi khí trong trường hợp va chạm mạnh.

Hệ thống giám sát môi trường

MCU đóng vai trò thiết yếu trong các hệ thống giám sát môi trường, nơi chúng thu thập dữ liệu từ các cảm biến đo các thông số như nhiệt độ, độ ẩm, chất lượng không khí và độ ẩm đất. Các hệ thống này có thể giám sát các điều kiện thời gian thực và kích hoạt các hành động như bật hệ thống thông gió hoặc tưới tiêu.

Ví dụ: Một trạm thời tiết sử dụng MCU để xử lý dữ liệu cảm biến về nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ gió. Bộ điều khiển nhúng thu thập thông tin này, lưu trữ và truyền đến máy chủ trung tâm để phân tích hoặc hiển thị cục bộ. Tương tự như vậy, các thiết bị kiểm soát chất lượng không khí sử dụng vi điều khiển để phát hiện các chất ô nhiễm có hại và cảnh báo người dùng khi mức độ ô nhiễm vượt ngưỡng an toàn.

Tự động hóa công nghiệp

MCU đóng vai trò quan trọng trong tự động hóa các quy trình công nghiệp. Chúng được lắp ghép vào máy móc và hệ thống điều khiển để quản lý các nhiệm vụ như điều khiển động cơ, điều chỉnh nhiệt độ và giám sát dây chuyền sản xuất.

Ví dụ: Trong dây chuyền lắp ráp của nhà máy, MCU điều khiển các cánh tay robot thực hiện các nhiệm vụ lặp đi lặp lại như nhặt, đặt hoặc hàn các bộ phận. Chúng giám sát các cảm biến để đảm bảo độ chính xác và ngăn ngừa lỗi, nâng cao hiệu quả chung.

Sự khác nhau giữa vi điều khiển và vi xử lý

Sự khác biệt chính giữa các thiết bị này nằm ở chức năng của chúng. Bộ vi điều khiển được thiết kế cho các tác vụ cụ thể, tích hợp cảm biến và bộ truyền động, trong khi bộ vi xử lý tập trung vào tính toán và yêu cầu các thiết bị ngoại vi bên ngoài như RAM. Bộ vi xử lý tiết kiệm năng lượng và hiệu quả về chi phí hơn, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các hệ thống nhúng. (Tìm hiểu thêm)

Giới thiệu Chip Asterix

Hyphen Deux hiện đang trong giai đoạn hoàn thiện chip Asterix, đây là bộ vi điều khiển hiệu suất cao được thiết kế dành riêng cho các thiết bị IoT và các ứng dụng công nghiệp. Được hỗ trợ bởi lõi ARM Cortex-M33 với FPU và TrustZone, Asterix được thiết kế để cung cấp các giải pháp an toàn, tiết kiệm chi phí và tiết kiệm năng lượng. Các thiết bị ngoại vi tương tự, bao gồm ADC và DAC 12 bit, cho phép Asterix được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, từ ô tô đến IoT công nghiệp và điện tử tiêu dùng.

Vi Điều Khiển: Trung tâm của Hệ Thống Nhúng

Microcontrollers: The Heart of Embedded Systems

Microcontrollers (MCUs) are at the heart of countless embedded systems, driving innovations in industries like consumer electronics, automotive, and industrial applications. This article provides an overview of these powerful devices, highlighting their key features and practical uses.

What is a Microcontroller?

It is an integrated circuit designed to perform specific tasks within a system. It combines a processor, memory, and peripheral devices on a single chip, making it ideal for applications that require low power, cost efficiency, and space optimization. They are commonly used in appliances, sensor monitoring, and device communication.

For instance, a car contains multiple MCUs that manage different systems, such as the anti-lock braking system, traction control, fuel injection, and suspension. These MCUs communicate with each other to coordinate actions, ensuring proper system performance. Some may interact with a central computer, while others communicate directly with nearby MCUs. They exchange data through their I/O peripherals and process it to carry out specific tasks efficiently.

Microcontrollers: The Heart of Embedded Systems

A microcontroller is a complete system embedded within a single integrated circuit (IC), typically containing a processor, program memory, RAM, input/output pins, and various other components. (Source: Circuit Basics)

How Do MCUs Work?

These devices manage specific functions within embedded systems. They process data from input/output (I/O) peripherals and use their central processor to interpret the information. Data is temporarily stored in memory, where the processor accesses and applies it using predefined instructions. The results are then communicated through I/O peripherals, triggering the appropriate response.

In many systems, multiple MCUs work together to control various functions. For example, in a car, MCUs manage individual systems such as braking, fuel injection, and suspension, all communicating with each other or a central computer to ensure smooth operation.

Anatomy of a MCU

  1. Central Processing Unit (CPU): The core of the microcontroller, responsible for executing instructions. It can be 8-bit, 16-bit, or 32-bit, depending on performance requirements.
  2. Memory: Microcontrollers use two types of memory—program memory for storing code and data memory for temporary storage. Flash memory is typically used for program storage, while RAM stores data.
  3. Input/Output (I/O) Ports: These allow the microcontroller to interface with external devices like sensors and actuators.
  4. Peripherals: peripherals like analog-to-digital converters (ADCs), timers, and communication interfaces such as UART, SPI, and I2C to handle specific tasks.

Understanding Microcontroller Architectures

They are categorized by data bus width, which defines how much data is processed per cycle:

  • 8-bit:

8-bit microcontrollers are built with an 8-bit data bus, meaning they can process 8 bits (or 1 byte) of data at a time. These control units are ideal for simple applications where low power consumption and cost are the top priorities. They are often used in devices where only basic tasks need to be managed, such as in home appliances and basic control systems.

Examples: Remote controls, basic motor controllers, and small consumer devices like coffee makers or washing machines. These applications require simple decision-making logic, such as turning motors on or off based on sensor inputs.

  • 16-bit:

16-bit microcontrollers have a data bus that allows for the processing of 16 bits (or 2 bytes) at once. This wider bus offers better performance than 8-bit architectures, enabling more complex tasks while still keeping power consumption relatively low. They are commonly used in applications where more precision or faster processing is required, but cost and power efficiency are still important.

Examples: Automotive applications, such as digital dashboards or engine control units (ECUs), and industrial systems like temperature controllers or automation systems that require a balance between performance and efficiency.

  • 32-bit:

The 32-bit microcontrollers are designed for high-performance applications, with the ability to process 32 bits of data in a single cycle. These microcontrollers offer significant processing power, faster speeds, and can handle more complex instructions. However, they also consume more power and are typically more expensive than their 8-bit or 16-bit counterparts. They are ideal for applications that require intensive computation, data processing, and multi-tasking.

Examples: Advanced robotics, IoT devices that require real-time data processing, medical devices, and smart home hubs. In these applications, the microcontroller handles complex algorithms, manages large volumes of sensor data, and performs multiple tasks simultaneously.

Essential Components of a Microcontroller

1. Central Processing Unit (CPU)

The CPU is the “brain” of the microcontroller, responsible for executing instructions from the program memory. It processes data, performs arithmetic and logical operations, and controls other components based on the tasks it needs to complete. The performance of a microcontroller largely depends on the CPU’s processing speed and architecture (8-bit, 16-bit, or 32-bit).

2. Memory
  • Program Memory (Flash/ROM): Stores the microcontroller’s software (firmware) permanently, even when power is off. Flash memory is commonly used, as it allows for rewritable and upgradable firmware.
  • Data Memory (RAM): Used for temporarily storing data during program execution. RAM holds variables, sensor data, and intermediate processing results while the microcontroller operates.
3. Input/Output (I/O) Ports

I/O ports are the microcontroller’s interface to the outside world. They allow the microcontroller to communicate with external devices such as sensors, switches, and actuators. These ports can be configured as input (receiving data) or output (sending data) to control or read from external components like motors, LEDs, or displays.

4. Peripherals

Peripherals are built-in hardware components that handle specific tasks:

  • Timers/Counters: Track time intervals, manage events, and generate time delays.
  • Communication Interfaces (UART, SPI, I2C): Facilitate data exchange between the microcontroller and other devices, such as other microcontrollers, computers, or sensors.
  • Analog-to-Digital Converters (ADC): Convert analog signals (e.g., from sensors) into digital values for the microcontroller to process.
5. Clock Generator

The clock generator supplies the timing signal that drives the CPU and other components. The clock speed determines how quickly instructions are processed. Many systems allow for adjusting the clock speed to balance performance and power consumption.

6. Interrupt Controller

The interrupt controller allows the microcontroller to respond quickly to important events, such as a sensor detecting a change or a button being pressed, without continuously checking the inputs. Interrupts can temporarily pause the main program to handle urgent tasks, improving efficiency and response time.

Microcontroller Applications: Detailed Insights and Examples

They serve as the backbone for numerous modern applications. Below are some detailed use cases across different industries:

Home Automation

MCUs are widely used in smart home devices, controlling everything from lighting systems to security features. They can receive input from sensors, process the data, and take appropriate actions, such as adjusting the thermostat or turning off lights.

Example: In a smart thermostat, a microcontroller processes temperature sensor data and controls the HVAC system to maintain a comfortable environment. Similarly, in smart lighting systems, MCUs automate lighting based on motion detection or voice commands.

Microcontrollers - Home Automation

Robotics

Robots, both simple and complex, rely on MCUs for their core functions. These include controlling motors, processing sensor data, and handling communication between different parts of the system. Embedded processors help execute tasks like movement control and object detection, allowing robots to perform precise functions.

Example: A line-following robot uses MCUs to process data from infrared sensors and adjust motor speeds, ensuring the robot follows a designated path. In more advanced robotics, MCUs control robotic arms used in manufacturing for tasks such as welding or assembling products.

Wearables

Wearable devices, such as fitness trackers and smartwatches, are powered by MCUs. They gather and process data from sensors like accelerometers and heart rate monitors, providing real-time feedback to users.

Example: A fitness tracker utilizes a microcontroller to measure physical activity through an accelerometer and calculates steps, calories burned, or heart rate. It manages data processing, power consumption, and wireless communication with smartphones.

Automotive Systems

In modern vehicles, MCUs are used to manage various systems such as engine control, braking, air conditioning, and safety features like airbags and anti-lock braking systems (ABS). These systems rely on MCUs to operate efficiently and ensure vehicle safety.

Example: The Engine Control Unit (ECU) in a car is powered by a microcontroller that monitors sensors related to fuel consumption, air intake, and exhaust. Based on this data, the ECU adjusts the engine’s fuel injection, ensuring optimal performance and reduced emissions. Another example is the use of MCUs in controlling the deployment of airbags during a collision.

Environmental monitoring system

MCUs are essential in environmental monitoring systems, where they gather data from sensors measuring parameters like temperature, humidity, air quality, and soil moisture. These systems can monitor real-time conditions and trigger actions such as turning on ventilation or irrigation systems.

Example: A weather station uses MCUs to process sensor data on temperature, humidity, and wind speed. The embedded controller collects this information, stores it, and transmits it to a central server for analysis or local display. Similarly, air quality monitors use them to detect harmful pollutants and alert users when levels become unsafe.

Microcontroller - Environmental monitoring systemIndustrial Automation

MCUs play a significant role in automating industrial processes. They are embedded in machines and control systems to manage tasks like motor control, temperature regulation, and monitoring production lines.

Example: In a factory assembly line, MCUs control robotic arms that perform repetitive tasks such as picking, placing, or welding parts. They monitor sensors to ensure precision and prevent errors, enhancing overall efficiency.

Microcontrollers vs. Microprocessors

The main difference between these devices lies in their functionality. Microcontrollers are designed for specific tasks, integrating sensors and actuators, while microprocessors focus on computation and require external peripherals like RAM. The former is more energy-efficient and cost-effective, making them ideal for embedded systems. (Find more)

Introducing Asterix – A Project by Hyphen Deux

Hyphen Deux proudly presents Asterix, a high-performance microcontroller tailored for IoT and industrial applications. Powered by the ARM Cortex-M33 core with FPU and TrustZone, Asterix is designed to deliver secure, cost-effective, and energy-efficient solutions. Its advanced analog peripherals, including a 12-bit ADC and DAC, make it perfect for a range of industries, from automotive to industrial and consumer IoT.

TP.HCM thúc đẩy sáng kiến $5 triệu nhằm đào tạo 40.000 kỹ sư vi mạch

Kỹ sư vi mạch: TP.HCM nêu sáng kiến $5 triệu đào tạo 40.000 nhân lực

Tổng quan về Sáng kiến đào tạo 40.000 ​​kỹ sư vi mạch

Trong một động thái táo bạo để thúc đẩy ngành công nghiệp bán dẫn, TP.HCM đã công bố sáng kiến ​​trị giá 5 triệu đô la nhằm đào tạo 40.000 kỹ sư vi mạch vào năm 2030. Đây là một phần của chiến lược dài hạn định vị thành phố HCM giữ vai trò chủ chốt trong chuỗi cung ứng bán dẫn toàn cầu.

“Chương trình phát triển ngành công nghiệp bán dẫn” của thành phố, được Ủy ban nhân dân Thành phố Hồ Chí Minh phê duyệt, tập trung vào việc thiết lập một hệ sinh thái mạnh mẽ  và toàn diện cho nghiên cứu, đổi mới và sản xuất chất bán dẫn tại Khu công nghệ cao Sài Gòn – Saigon Hi-Tech Park.

Bằng cách nâng cấp cơ sở hạ tầng, phát triển nguồn nhân lực có tay nghề và khuyến khích đầu tư, thành phố đặt mục tiêu biến Khu công nghệ cao Sài Gòn thành trung tâm quốc gia về nghiên cứu và phát triển chất bán dẫn. Điều này bao gồm thiết kế và sản xuất các linh kiện điện tử công suất cao như MOSFET và bóng bán dẫn, hướng đến đặt nền tảng cho các sản phẩm bán dẫn phức tạp hơn.

Chương trình cũng nêu lên tầm nhìn về việc thành lập một Trung tâm Đổi mới tại Vườn ươm Doanh nghiệp của Khu công nghệ cao, thúc đẩy hệ sinh thái khởi nghiệp xung quanh nghiên cứu chất bán dẫn. Mục tiêu là hỗ trợ 60 dự án, giúp 05 công ty Việt Nam phát triển trong lĩnh vực thiết kế chất bán dẫn và sản xuất 60 tài sản sở hữu trí tuệ (Intellectual Property – IP) vào năm 2030.

Thu hút đầu tư nước ngoài cũng là một ưu tiên. Thành phố Hồ Chí Minh đặt mục tiêu đạt được 20 dự án công nghệ cao, bao gồm một dự án từ một tập đoàn công nghệ toàn cầu.

Hợp tác trong đào tạo 40.000 kỹ sư vi mạch

TP.HCM thúc đẩy sáng kiến $5 triệu nhằm đào tạo 40.000 kỹ sư vi mạch

Để đảm bảo thành công của sáng kiến ​​này, thành phố lên kế hoạch hợp tác với các trường đại học, viện nghiên cứu và chuyên gia quốc tế để đào tạo kỹ sư vi mạch. Với quỹ 5 triệu đô la mới thành lập, thành phố sẽ tập trung vào việc nâng cao kỹ năng cho khoảng 6.000 kỹ sư vi mạch mỗi năm trong lĩnh vực thiết kế chất bán dẫn và các lĩnh vực liên quan. Các khóa đào tạo sẽ được cung cấp cho ít nhất 1.200 học viên tham gia hàng năm, với sự hỗ trợ của 2-3 chuyên gia quốc tế.

Kế hoạch đầy tham vọng này phản ánh tầm nhìn của thành phố trở thành một nhà lãnh đạo toàn cầu về đổi mới sáng tạo và tăng trưởng kinh tế vào năm 2030.

Văn phòng R&D Hyphen Deux tại Tòa nhà Sacom Chip Sáng

Văn phòng R&D của Hyphen Deux đặt tại Tầng 5 – Tòa nhà Sacom Chip Sáng

Công ty TNHH Hyphen Deux là công ty thiết kế bán dẫn đặt trụ sở chính ở Tòa nhà Sacom Chip Sáng tại Khu công nghệ cao Sài Gòn, Thành phố Hồ Chí Minh. Hyphen Deux định hướng trở thành nhà phát triển toàn diện trong thiết kế Vi mạch tích hợp chuyên dụng (ASICs) và hệ thống nhúng (embedded systems) để phục vụ đa dạng nhu cầu thị trường. Hyphen Deux cam kết đồng hành cùng đối tác từ việc phát thảo ý tưởng, thiết kế thông số kỹ thuật, đánh giá và tích hợp giải pháp, đến sản xuất quy mô lớn và các vấn đề về logistics.

TP.HCM thúc đẩy sáng kiến $5 triệu nhằm đào tạo 40.000 kỹ sư vi mạch

Ho Chi Minh City Ambitiously Targets 40K Microchip Engineers with $5M Initiative

Overview of the Microchip Engineers Initiative

In a bold move to advance its semiconductor industry, Ho Chi Minh City has announced a $5 million initiative aimed at training 40,000 microchip engineers by 2030. This is part of a larger strategy to position the city as a key player in the global semiconductor supply chain. The city’s “Semiconductor Industry Development Program,” approved by the HCM City People’s Committee, focuses on establishing a robust ecosystem for semiconductor research, innovation, and production at the Saigon Hi-Tech Park.

By upgrading its infrastructure, developing skilled human resources, and encouraging investment, the city aims to transform its Hi-Tech Park into a national hub for semiconductor research and development. This includes the design and production of high-powered electronic components such as MOSFETs and transistors, which will eventually lay the groundwork for more complex semiconductor products.

The program also envisions creating a Center for Innovation at the Hi-Tech Park’s Business Incubator, fostering a startup ecosystem around semiconductor research. The goal is to support 60 projects, help five Vietnamese companies graduate in the semiconductor design space, and produce 60 intellectual property assets by 2030.

Attracting foreign investment is also a priority. Ho Chi Minh City aims to secure 20 high-tech projects, including one from a major global technology corporation. Additionally, the city is committed to producing semiconductor designs for export.

Collaborations and Partnerships in Microchip Engineers Training

Ho Chi Minh City Aims for 40,000 Microchip Engineers with $5M InitiativeTo ensure the success of this initiative, the city plans to collaborate with universities, research institutions, and international experts to train microchip engineers. With the newly established $5 million fund, the city will focus on upskilling approximately 6,000 microchip engineers per year in semiconductor design and related fields. Training courses will be offered for at least 1,200 participants annually, with support from 2-3 international experts.

This ambitious plan reflects the city’s vision to become a global leader in semiconductor innovation and economic growth by 2030.

Hyphen Deux R&D Offi

Hyphen Deux R&D Office at Sacom Chip Sang Building

Hyphen Deux, a leading fabless semiconductor company, is headquartered at the Sacom Chip Sang Building in Saigon Hi-Tech Park, Ho Chi Minh City. This strategic location places the company at the core of Vietnam’s rapidly growing semiconductor industry, positioning it to leverage the country’s expanding technological and innovation ecosystem.

Semiconductor Manufacturing: Challenges & Growth

06 Key Stages of Semiconductor Manufacturing: Challenges & Growth

The semiconductor manufacturing process is a highly intricate series of steps that transform raw materials into advanced electronic devices. This journey typically encompasses six major stages: wafer fabrication, patterning, doping, deposition, etching, and wafer assembly, testing, packaging (ATP). Each phase brings its own set of unique challenges but also presents substantial opportunities for innovation, cost reduction, and scalability. In an industry where progress is driven by efficiency and precision, overcoming these challenges can lead to significant growth and technological breakthroughs that have the potential to reshape industries worldwide.

Manufacturing Process Overview: The Path from Wafer to Device

Major processes in semiconductor manufacturing

Major processes in semiconductor manufacturing

Major processes in semiconductor wafer fabrication: 1) wafer preparation, 2) pattern transfer, 3) doping, 4) deposition, 5) etching, and 6) packaging.

The semiconductor manufacturing process can be broken down into several essential steps. Each stage demands a high level of precision and advanced technological solutions:

1. Wafer Preparation

The journey begins with the selection of a silicon wafer, the foundational material for semiconductor devices. This wafer undergoes meticulous cleaning and polishing to create an ideal substrate for electronic components. The quality of this initial preparation directly impacts the subsequent stages of the process.

2. Patterning

Photolithography, the critical patterning stage, is where the design of the semiconductor is transferred onto the wafer. This involves applying a thin layer of photoresist and using ultraviolet light to transfer the pattern onto the wafer. The ability to etch smaller, more intricate patterns defines the cutting-edge of semiconductor advancements, driving innovation in electronic design.

3. Doping

Doping involves adding impurities to the silicon wafer, enhancing its electrical properties. Techniques such as ion implantation inject materials like boron or phosphorus into the wafer, creating p-type or n-type semiconductors. Precision in doping is crucial for achieving the desired performance of the electronic components.

4. Deposition

In this phase, thin films of material are applied to the wafer to form electronic components. Techniques such as chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD), and atomic layer deposition (ALD) enable the deposition of various materials (metals, oxides, and nitrides), ensuring that each component is built to specification.

5. Etching

After deposition, etching removes unnecessary material to create the desired component structure. Wet, dry, and plasma etching techniques are used depending on the required precision and the nature of the material. This step is critical for shaping the micro-level architecture of the device.

6. Packaging

Once the components are formed, packaging secures them in a functional and protective structure. This step involves attaching components to a substrate and creating connections using wires or other methods. Effective packaging is critical for ensuring the functionality, durability, and longevity of the device in real-world applications.

Overall, from wafer creation to final packaging, the entire process can span several weeks or even months. Each step is highly sophisticated, requiring advanced equipment, materials, and expertise to ensure that the final product meets the stringent standards of performance and reliability.

Schematic summary of the major processing steps in the fabrication of a semiconductor device

Schematic summary of the major processing steps in the fabrication of a semiconductor device: 1) p-type substrate wafer, 2) thermal oxidation, 3) photolithography, 4) oxide etching, 5) n+ ion implantation, 6) thermal oxidation, 7) gate photolithography, 8) gate oxide etching, 9) metal deposition, 10) metal contact photolithography, 11) metal etching, and 12) final device.

Trends and Innovations in Semiconductor Manufacturing

The semiconductor industry thrives on constant technological advancements, particularly in core processes like pattern transfer, doping, deposition, etching, and packaging. These developments not only address key challenges but also create opportunities for enhanced performance, smaller device sizes, and more efficient production methods.

1. Pattern Transfer: Advancing Lithography

Innovations in lithography, such as extreme ultraviolet (EUV) technology, have been game-changers, allowing the creation of patterns with features as small as a few nanometers. This advancement has fueled the miniaturization of electronic components and is essential for the production of modern microprocessors. Multi-patterning techniques further push the boundaries of precision by creating smaller, more complex patterns than previously achievable.

2. Doping: Precision and Material Innovation

The advent of new materials for doping, such as germanium and arsenic, has expanded the capabilities of semiconductors. Furthermore, the precision of doping techniques, including molecular beam epitaxy (MBE) and CVD, has improved, enabling the creation of more advanced components with optimal electrical properties.

3. Deposition: New Frontiers in Thin Film Technology

Recent breakthroughs in deposition technologies, like metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) and plasma-enhanced techniques, have opened new possibilities for creating highly efficient, high-performance semiconductors. These methods ensure uniform deposition, even on the most complex structures.

4. Etching: Precision and Selectivity

Dry etching techniques such as reactive ion etching (RIE) and plasma etching now offer the precision and control needed for today’s advanced devices. These methods enable the creation of fine features while minimizing damage to adjacent structures, an essential factor in creating high-density integrated circuits.

5. Packaging: Smaller, Faster, and More Efficient

Packaging innovations like 3D stacking, fan-out packaging, and System-in-Package (SiP) are revolutionizing semiconductor design. These methods offer significant advantages, including reduced size, improved performance, and lower power consumption—critical factors in industries ranging from consumer electronics to automotive systems.

Semiconductor Manufacturing: Challenges & GrowthNavigating Challenges, Embracing Growth

The semiconductor manufacturing industry is in a constant state of evolution, driven by increasing demand for smaller, faster, and more efficient devices. While the complexity and costs associated with manufacturing are ongoing challenges, advancements in technology present boundless opportunities for growth. As manufacturers continue to push the limits of what is possible, the industry will be a driving force behind innovations that redefine the way we live and work.

By embracing cutting-edge technologies and optimizing production processes, semiconductor companies stand at the forefront of the next wave of technological transformation—one that holds promise not just for electronics but for industries worldwide, from healthcare to automotive to industrial automation.

About Hyphen Deux

Introducing Hyphen Deux, a cutting-edge startup leading semiconductor progress in Vietnam! We’re the leading fabless design house in Vietnam with a highly experienced international team doing any mixed-signal, digital, embedded, or microcontroller chipset designs to deliver silicon solutions to our customers.

Hyphen Deux is ready to support the development process from concept to ASIC (Application-specific integrated circuit) at any stage and in every inch of specification capture, design, layout, verification and integration, manufacturing, and logistics. Developing MCU (Microcontroller), AI processor, and Healthcare Software, changing the game in the ASEAN semiconductor market.

 

Source: Semiconductor Engineering

Semiconductor Manufacturing: Challenges & Growth

06 Key Stages of Semiconductor Manufacturing: Challenges & Growth

The semiconductor manufacturing process is a highly intricate series of steps that transform raw materials into advanced electronic devices. This journey typically encompasses six major stages: wafer fabrication, patterning, doping, deposition, etching, and wafer assembly, testing, packaging (ATP). Each phase brings its own set of unique challenges but also presents substantial opportunities for innovation, cost reduction, and scalability. In an industry where progress is driven by efficiency and precision, overcoming these challenges can lead to significant growth and technological breakthroughs that have the potential to reshape industries worldwide.

Manufacturing Process Overview: The Path from Wafer to Device

Major processes in semiconductor manufacturing

Major processes in semiconductor manufacturing

Major processes in semiconductor wafer fabrication: 1) wafer preparation, 2) pattern transfer, 3) doping, 4) deposition, 5) etching, and 6) packaging.

The semiconductor manufacturing process can be broken down into several essential steps. Each stage demands a high level of precision and advanced technological solutions:

1. Wafer Preparation

The journey begins with the selection of a silicon wafer, the foundational material for semiconductor devices. This wafer undergoes meticulous cleaning and polishing to create an ideal substrate for electronic components. The quality of this initial preparation directly impacts the subsequent stages of the process.

2. Patterning

Photolithography, the critical patterning stage, is where the design of the semiconductor is transferred onto the wafer. This involves applying a thin layer of photoresist and using ultraviolet light to transfer the pattern onto the wafer. The ability to etch smaller, more intricate patterns defines the cutting-edge of semiconductor advancements, driving innovation in electronic design.

3. Doping

Doping involves adding impurities to the silicon wafer, enhancing its electrical properties. Techniques such as ion implantation inject materials like boron or phosphorus into the wafer, creating p-type or n-type semiconductors. Precision in doping is crucial for achieving the desired performance of the electronic components.

4. Deposition

In this phase, thin films of material are applied to the wafer to form electronic components. Techniques such as chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD), and atomic layer deposition (ALD) enable the deposition of various materials (metals, oxides, and nitrides), ensuring that each component is built to specification.

5. Etching

After deposition, etching removes unnecessary material to create the desired component structure. Wet, dry, and plasma etching techniques are used depending on the required precision and the nature of the material. This step is critical for shaping the micro-level architecture of the device.

6. Packaging

Once the components are formed, packaging secures them in a functional and protective structure. This step involves attaching components to a substrate and creating connections using wires or other methods. Effective packaging is critical for ensuring the functionality, durability, and longevity of the device in real-world applications.

Overall, from wafer creation to final packaging, the entire process can span several weeks or even months. Each step is highly sophisticated, requiring advanced equipment, materials, and expertise to ensure that the final product meets the stringent standards of performance and reliability.

Schematic summary of the major processing steps in the fabrication of a semiconductor device

Schematic summary of the major processing steps in the fabrication of a semiconductor device: 1) p-type substrate wafer, 2) thermal oxidation, 3) photolithography, 4) oxide etching, 5) n+ ion implantation, 6) thermal oxidation, 7) gate photolithography, 8) gate oxide etching, 9) metal deposition, 10) metal contact photolithography, 11) metal etching, and 12) final device.

Trends and Innovations in Semiconductor Manufacturing

The semiconductor industry thrives on constant technological advancements, particularly in core processes like pattern transfer, doping, deposition, etching, and packaging. These developments not only address key challenges but also create opportunities for enhanced performance, smaller device sizes, and more efficient production methods.

1. Pattern Transfer: Advancing Lithography

Innovations in lithography, such as extreme ultraviolet (EUV) technology, have been game-changers, allowing the creation of patterns with features as small as a few nanometers. This advancement has fueled the miniaturization of electronic components and is essential for the production of modern microprocessors. Multi-patterning techniques further push the boundaries of precision by creating smaller, more complex patterns than previously achievable.

2. Doping: Precision and Material Innovation

The advent of new materials for doping, such as germanium and arsenic, has expanded the capabilities of semiconductors. Furthermore, the precision of doping techniques, including molecular beam epitaxy (MBE) and CVD, has improved, enabling the creation of more advanced components with optimal electrical properties.

3. Deposition: New Frontiers in Thin Film Technology

Recent breakthroughs in deposition technologies, like metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) and plasma-enhanced techniques, have opened new possibilities for creating highly efficient, high-performance semiconductors. These methods ensure uniform deposition, even on the most complex structures.

4. Etching: Precision and Selectivity

Dry etching techniques such as reactive ion etching (RIE) and plasma etching now offer the precision and control needed for today’s advanced devices. These methods enable the creation of fine features while minimizing damage to adjacent structures, an essential factor in creating high-density integrated circuits.

5. Packaging: Smaller, Faster, and More Efficient

Packaging innovations like 3D stacking, fan-out packaging, and System-in-Package (SiP) are revolutionizing semiconductor design. These methods offer significant advantages, including reduced size, improved performance, and lower power consumption—critical factors in industries ranging from consumer electronics to automotive systems.

Semiconductor Manufacturing: Challenges & GrowthNavigating Challenges, Embracing Growth

The semiconductor manufacturing industry is in a constant state of evolution, driven by increasing demand for smaller, faster, and more efficient devices. While the complexity and costs associated with manufacturing are ongoing challenges, advancements in technology present boundless opportunities for growth. As manufacturers continue to push the limits of what is possible, the industry will be a driving force behind innovations that redefine the way we live and work.

By embracing cutting-edge technologies and optimizing production processes, semiconductor companies stand at the forefront of the next wave of technological transformation—one that holds promise not just for electronics but for industries worldwide, from healthcare to automotive to industrial automation.

About Hyphen Deux

Introducing Hyphen Deux, a cutting-edge startup leading semiconductor progress in Vietnam! We’re the leading fabless design house in Vietnam with a highly experienced international team doing any mixed-signal, digital, embedded, or microcontroller chipset designs to deliver silicon solutions to our customers.

Hyphen Deux is ready to support the development process from concept to ASIC (Application-specific integrated circuit) at any stage and in every inch of specification capture, design, layout, verification and integration, manufacturing, and logistics. Developing MCU (Microcontroller), AI processor, and Healthcare Software, changing the game in the ASEAN semiconductor market.

 

Source: Semiconductor Engineering

Fabless Design - Explore 04 Business Models Transforming Semiconductor Manufacturing

Fabless Design – 04 Business Models Transforming in Semiconductor Field

Fabless Design: Driving Innovation in the Semiconductor Industry

In today’s technologically advanced world, the intricate devices we rely on, from smartphones to autonomous vehicles, security cameras, home appliances are powered by tiny marvels known as semiconductors. The semiconductor industry is a dynamic and critical sector, powering the devices that have become integral to our daily lives. Within this industry, companies employ different business models to navigate the complex landscape of semiconductor design and manufacturing. In this blog post, we will explore 04 business models in the Semiconductor Design & Manufacturing ecosystem: IDM (Integrated Device Manufacturer), Fabless design, Foundry, and Fab-lite.

  1. Integrated Device Manufacturers (IDM)

The IDM model represents a holistic approach to semiconductor manufacturing. In this model, a single company controls all phases of production, from research and development (R&D) to chip fabrication and packaging. This vertical integration allows for streamlined communication between teams, resulting in greater efficiency and faster time-to-market.

Examples: Intel, Samsung, Texas Instruments.

Pros:

  • Control Over Entire Process: IDMs oversee every aspect of chip development, from conception to production.
  • Innovation: Tight integration of design and manufacturing teams facilitates rapid innovation.
  • Customization: Ability to produce custom chips for specific applications.

Cons:

  • High Capital Expenditure: Building and maintaining semiconductor fabrication facilities requires substantial capital investment.
  • Resource Intensiveness: Managing both design and manufacturing operations can be resource-intensive.
  • Market Volatility: IDMs may face challenges adapting to market changes due to extensive in-house manufacturing commitments.
  1. Fabless Design

Fabless companies innovate, design, and market microchips while outsourcing wafer processing, packaging, and testing to third-party partners. They partner with foundries such as TSMC and GlobalFoundries to print designs on wafers and contract out testing and packaging services to outsourced semiconductor assembly and testing (OSAT) providers. Clients of design companies are original equipment manufacturers (OEMs) or end-user device innovators incorporating microchips into their products.

Examples: Qualcomm, Nvidia, Broadcom, MediaTek, AMD, Hyphen Deux (a Vietnamese start-up specializing in microcontrollers for IoT, automotive, industrial, and AI chips).

Fabless Design - Explore 04 Business Models Transforming Semiconductor ManufacturingPros:

  • Lower Upfront Costs: Outsourcing manufacturing allows these companies to focus on design innovation.
  • Flexibility: Ability to choose the best foundry for each chip based on features or cost.

Cons:

  • Reliance on Foundries: Dependent on foundries for production capacity and pricing.
  • Less Control: Reduced control over manufacturing quality and timelines compared to IDMs.
  1. Pure-play Foundry

A semiconductor foundry, also known as a fab, is a factory where silicon wafers are manufactured. The main customers of a semiconductor foundry are chip makers such as Hyphen Deux, Qualcomm, Intel, AMD… Foundries emerged in response to the growing need for semiconductor devices, driving the electronics industry towards larger and more efficient fabrication plants.

Examples: Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), GlobalFoundries, SIMC.

Pure-play FoundryPros:

  • Cost-Efficiency: Fabless companies can avoid high upfront costs associated with building and maintaining fabs.
  • Global Presence: Foundries often serve a global clientele, contributing to a diverse customer base.
  • Scalability: Easy scalability to accommodate the needs of various clients.

Cons:

  • Dependency: Foundries rely on fabless companies for design, tying their success to their clients’ success.
  • Limited Control: Lack of control over the entire process may lead to optimization challenges.
  • Intense Competition: The foundry market is highly competitive, with several major players vying for business.
  1. Fab-lite Model

The Fab-lite model is a hybrid approach where a company owns some semiconductor fabrication facilities but also outsources some production to external foundries. This model offers a balance between in-house production and outsourcing.

Example: GlobalFoundries.

Pros:

  • Flexibility: Leverage in-house facilities for critical processes while outsourcing non-core production.
  • Risk Mitigation: Reduces dependence on a single manufacturing model.
  • Cost Control: Optimize costs by balancing internal and external manufacturing resources.

Cons:

  • Complex Management: Managing both in-house and outsourced production can be operationally complex.
  • Integration Challenges: Combining internally and externally manufactured components may pose technical challenges.
  • Dependency on External Partners: Reliance on external foundries introduces potential supply chain risks.

 

Conclusion

The semiconductor industry’s evolution is driven by the interplay between IDM, fabless, foundry, and fab-lite models. As technology advances, these business models will adapt to meet the ever-changing demands of the market. Collaboration, specialization, and adaptability will be key factors in navigating the intricate landscape of semiconductor manufacturing, ultimately shaping the technological innovations that define our future.

(Source: techovedas)

DX Summit 2024: Hyphen Deux Visited the Vietnam-ASIA Digital Transformation Event

DX Summit 2024: Hyphen Deux Visited the Vietnam-ASIA Digital Transformation

Hyphen Deux participated in the Vietnam-ASIA Digital Transformation (DX) Summit 2024, which took place from May 28 to May 29 at the Hanoi International Convention Center. The event, particularly the Plenary Session on Digital and Green Transformation held on May 28, was a significant platform for discussing the development of the digital economy. Esteemed speakers such as H.E. Mr. Tran Luu Quang, a Member of the Party Central Committee and Deputy Prime Minister, and Mr. Nguyen Manh Hung, the Minister of Information and Communications, among others, shared valuable insights that underscored the Vietnamese Government’s dedication to the National Digital Transformation Program. This program aims to drive economic development through comprehensive digital transformation across all sectors, industries, and levels of governance.

H.E. Mr. Tran Luu Quang, a Member of the Party Central Committee and Deputy Prime Minister delivered a speech at the Summit.

H.E. Mr. Tran Luu Quang, a Member of the Party Central Committee and Deputy Prime Minister delivered a speech at the Summit.

The global trends of AI, green, and digital transformation are crucial for sustainable development, and Hyphen Deux is excited to be part of this transformative journey. The DX Summit 2024 served as a premier event for aligning with the government’s efforts to implement the National Digital Transformation Program swiftly and effectively. The summit emphasized the importance of these transformations in achieving Vietnam’s goal, becoming a high-income, strong, and prosperous country by 2045.

Key themes of the DX Summit 2024 included:

  • Digital and Green Transformation, promoting ESG policies
  • Data collection and management
  • Digital trust
  • Development and application of new technologies: 5G, AI, IoT
  • Semiconductor chips – trends, opportunities, and potential

The Vietnam Software & IT Services Association (VINASA) hosted a seminar on semiconductor industry development on May 29, as part of the summit. Nguyen Thi Le Quyen, Deputy Director of the National Innovation Centre under the Ministry of Planning and Investment (MPI), highlighted the semiconductor industry’s remarkable compound annual growth rate of 14% over the past two decades. She projected that the industry is on track to become a trillion-dollar sector by 2030.

Quyen emphasized the anticipated surge in workforce demand, noting that by 2030, China is expected to require 400,000 semiconductor professionals, the United States 67,000, with intense competition for talent in South Korea, Japan, and India. This underscores the critical need for Vietnam to prioritize workforce training and development to stay competitive in the semiconductor field.

Nguyễn Thiện Nghĩa, Deputy Director of the Department of Information Technology Industry under the Ministry of Information and Communications, proposed several solutions to bolster Vietnam’s semiconductor human resources. He stressed that beyond training, Vietnam must attract businesses to invest locally to stimulate the domestic semiconductor market. “Despite Vietnam’s many advantages, its contribution to the global semiconductor industry remains minimal,” Nghĩa remarked.

Nghĩa further advocated for promoting the formation of a support ecosystem for chip manufacturing businesses. Such an ecosystem would enhance Vietnam’s appeal to major manufacturing corporations, potentially transforming the country into a hub for semiconductor chip production. “To achieve this, Vietnam needs to address policy shortcomings, prioritize the semiconductor industry, accelerate human resource training, and expand cooperation and investment opportunities in the sector,” he added.

Panel discussion: Developing Vietnam’s Semiconductor Industry – Challenges and Opportunities for Cooperation.

Panel discussion: Developing Vietnam’s Semiconductor Industry – Challenges and Opportunities for Cooperation.

Hyphen Deux, a pioneering Fabless Design Company from Vietnam, was proud to participate in this vibrant industry event. The company showcased its first innovative chip designed for IoT devices, marking a significant milestone for the domestic semiconductor industry. Hyphen Deux’s involvement exemplifies the potential for local companies to make significant contributions to the global semiconductor market.

The seminar underscored the critical importance of a well-trained workforce to meet the growing demands of the semiconductor industry. It also highlighted the need for strategic investments and policy reforms to foster a conducive environment for semiconductor development in Vietnam. The collaborative efforts of government agencies, industry leaders, and educational institutions were seen as pivotal in driving the country’s semiconductor industry forward.

Hyphen Deux Joins Vietnam Semiconductor Map.

Hyphen Deux Joins Vietnam Semiconductor Map.

As the global semiconductor industry continues its rapid expansion, Vietnam’s proactive approach to developing its semiconductor sector could position it as a key player in the international market. The seminar served as a call to action for all stakeholders to invest in training, infrastructure, and innovation to ensure Vietnam can meet the future demands of this dynamic industry.

In conclusion, the Vietnam-ASIA DX Summit 2024 highlighted the immense growth potential of the semiconductor sector and the critical need for workforce development and strategic investments. The insights shared by industry experts and leaders emphasized the importance of creating a supportive ecosystem for semiconductor businesses and the urgency of addressing policy shortcomings to enhance Vietnam’s competitiveness in the global market. Hyphen Deux’s showcase of its innovative IoT chip design further demonstrated the potential of Vietnamese companies to make significant strides in the semiconductor industry. The event underscored a collaborative effort towards a future where Vietnam plays a significant role in the trillion-dollar semiconductor market projected for 2030.