| Một nhóm nghiên cứu Trung Quốc cho biết họ đã phát minh ra công nghệ chip đột phá có thể giúp phát hiện và phản ứng tín hiệu radar nhanh hơn 91,46 phần trăm, gần gấp đôi tốc độ chiến đấu. Ảnh: Shutterstock Images |
Theo phóng viên tờ SCMP này, các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển một bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số (ADC) nhanh nhất phục vụ mục đích quân sự. Thiết bị này có thể giảm thời gian trễ của máy thu tác chiến điện tử từ nano giây xuống pico giây - hay một phần nghìn tỷ giây.
Nhóm nghiên cứu được đề cập đến từ Đại học Khoa học và Công nghệ Điện tử Trung Quốc (UESTC) dẫn đầu là Giáo sư Ning Ning tại UESTC, có trụ sở tại trung tâm công nghệ Thành Đô và có mối liên hệ chặt chẽ với nhà thầu quốc phòng lớn China Electronics Technology Group. Theo nhóm này, công nghệ chip sẽ giúp phát hiện và phản ứng tín hiệu radar nhanh hơn 91,46%, gần gấp đôi tốc độ chiến đấu để mang lại cho quân đội Trung Quốc lợi thế quan trọng.
Trong chiến tranh điện tử, lực lượng quân sự trước tiên phải chuyển đổi sóng điện từ được phát hiện, vốn là tín hiệu tương tự, thành định dạng kỹ thuật số bao gồm số 0 và số 1. Sau đó, họ phải phân tích các tín hiệu kỹ thuật số trên máy tính để có thể thực hiện các hành động chiến thuật như nhận dạng, định vị, đánh lừa hoặc tiêu diệt hệ thống phòng thủ của đối phương. Để tránh mất tín hiệu, ADC phải hoạt động hết công suất, thu thập hàng tỷ mẫu mỗi giây và tạo ra lượng dữ liệu khổng lồ.
Trong một bài báo được bình duyệt và công bố trên tạp chí học thuật Microelectronics của Trung Quốc vào đầu tháng này, Giáo sư Ning và các đồng nghiệp cho biết quá trình này “hạn chế nghiêm trọng tốc độ phản ứng của thiết bị và dẫn đến mức tiêu thụ điện năng cao cũng như tỏa nhiệt nghiêm trọng ở các máy thu tác chiến điện tử tiên tiến”.
“Trong lĩnh vực máy thu tác chiến điện tử, ngành công nghiệp này vẫn tập trung vào việc giảm độ trễ xử lý tín hiệu và nâng cao tốc độ phản hồi của thiết bị bằng cách tăng tỷ lệ chuyển đổi của ADC, đồng thời giảm mức tiêu thụ điện năng của thiết bị bằng cách hạ thấp mức tiêu thụ điện năng của ADC”, nhóm nghiên cứu cho biết. “Tuy nhiên, độ khó trong thiết kế ADC công suất thấp, tốc độ cực cao đã tăng lên đáng kể, trong khi khả năng cải thiện hiệu suất thiết bị ngày càng trở nên không đáng kể. Con đường này đã tới giới hạn rồi.”
Giáo sư Ning cũng là Giám đốc của một phòng thí nghiệm đổi mới mạch tích hợp ứng dụng cụ thể (ASIC), được thành lập bởi UESTC và tập đoàn viễn thông khổng lồ của Trung Quốc Huawei Technologies.
Phòng thí nghiệm chung được thành lập vào tháng 5/2023 với số tiền đầu tư 3,17 triệu USD từ Huawei. Theo trang web của UESTC, phòng thí nghiệm này chuyên nghiên cứu và chuyển giao công nghệ trong lĩnh vực mạch tích hợp hỗn hợp kỹ thuật số-tương tự công suất cực thấp.
Nhóm của Huawei và Ning đã hợp tác phát triển các hệ thống phát hiện thông minh để cảm biến và truyền tải, đạt được nhiều thành tựu như chip phát hiện cảm biến nhẹ, có độ chính xác cao, thuật toán và hệ thống phần cứng.
Đối với ADC siêu nhanh, nhóm của Ning đã lấy cảm hứng từ màn hình điện não đồ (EEG), thiết bị đo điện não đồ. Trong các cuộc đối đầu điện tử thực tế, tín hiệu radar thường không liên tục như tín hiệu não. Hầu hết thời gian, các cảm biến não chỉ nhận được tiếng ồn. Để tiết kiệm điện năng, một số màn hình EEG đeo được sử dụng ADC kích hoạt sự kiện để đơn giản hóa việc chuyển đổi tín hiệu và trích xuất tính năng. Đây chính là nguồn cảm hứng để nhóm của Giáo sư Ning phát triển ADC thông minh đầu tiên trên thế giới phục vụ cho mục đích quân sự.
Con chip này có thể phân tích các tín hiệu tương tự trước khi chuyển đổi thành tín hiệu số, xác định xem đó là tín hiệu radar mục tiêu hay nhiễu. Con chip sẽ chỉ phát ra cảnh báo và bắt đầu chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số với công suất tối đa khi tín hiệu radar được xác nhận. Con chip này được sản xuất dựa trên quy trình 28 nanomet tiên tiến, giúp tiết kiệm chi phí và dễ sản xuất hàng loạt.
Trung Quốc có thể tự chế tạo máy quang khắc 28 nanomet và cũng đã nhập khẩu một số lượng lớn thiết bị sản xuất chip như vậy trong những năm gần đây để tăng năng lực sản xuất, vì khả năng tiếp cận công nghệ cao của nước này ngày càng bị hạn chế bởi các biện pháp kiểm soát xuất khẩu do Hoa Kỳ đứng đầu.
Theo dữ liệu của hải quan Trung Quốc, trong nửa đầu năm nay, Trung Quốc đã xuất khẩu gần 260 tỷ chip quy trình hoàn thiện - tăng hơn 25%.
Một số chuyên gia quân sự cho rằng sự phát triển nhanh chóng về năng lực tác chiến điện tử của Trung Quốc là nhờ ngành công nghiệp truyền thông đang bùng nổ. Theo số liệu chính thức mới nhất, Trung Quốc đã lắp đặt gần 4 triệu trạm 5G, gấp 20 lần Hoa Kỳ.
Về phần Huawei, dù phải chịu lệnh trừng phạt của Hoa Kỳ, công ty này vẫn ghi nhận mức tăng trưởng lợi nhuận 145,5% vào năm ngoái nhờ những đột phá đáng kể trong lĩnh vực vi mạch và các công nghệ tiên tiến khác, bao gồm điện thoại thông minh đầu tiên trên thế giới không dùng ăn-ten ngoài vẫn có thể kết nối với vệ tinh cách xa 36.000km.
Theo trang web của nhóm, công ty là nơi tuyển dụng hàng đầu cho sinh viên của Ning sau khi tốt nghiệp.
Hàng năm, có khoảng 1,6 triệu sinh viên đại học Trung Quốc tốt nghiệp ngành kỹ thuật viễn thông, nhiều hơn bất kỳ chuyên ngành nào khác.