Chàng kỹ sư trẻ Thủ Khoa: "Hướng đi khác biệt tạo nên sản phẩm đột phá"

Trong quá trình tham gia dự án phát triển và sản xuất thiết bị trạm 5G (gNodeB), thế hệ tiếp theo của 4G eNodeB, kỹ sư trẻ Nguyễn Hoàng Thủ Khoa là một trong những cá nhân xuất sắc trong tháng khi đã có những đóng góp quan trọng trong việc tối ưu thiết kế trạm phát 5G “All in One” đạt các tiêu chí: Gọn nhẹ, Tiết kiệm năng lượng, chi phí thấp đem lại lợi thế cạnh tranh cao so với các sản phẩm Quốc tế.

PV: Đầu tiên, anh có thể giới thiệu về bản thân anh, tên tuổi, vị trí làm việc và công việc đảm nhận trong những dự án anh đã tham gia trong tháng 9?

Mình là Nguyễn Hoàng Thủ Khoa, sinh năm 1997. Mình hiện là kỹ sư phát triển thuật toán và xử lý tín hiệu trên FPGA, đang làm việc tại Phòng phát triển nền tảng FPGA (Chip logic bán dẫn lập trình được), thuộc Trung tâm vô tuyến băng rộng. Dự án mình đang tham gia là phát triển và sản xuất thiết bị trạm dịch vụ 5G, còn gọi là gNode B, là thế hệ tiếp theo của 4G eNode B đang khai thác sử dụng.

Tháng chín vừa qua đánh dấu mốc quan trọng của tiến trình dự án 5G của Phòng FPGA nói riêng và của Trung tâm VTBR nói chung, khi sản phẩm 5G Micro có tên là trạm All In One hoàn thành và phát sóng trạm đầu tiên. Sản phẩm AIO là sản phẩm tâm huyết của Phòng khi chủ trương của cả đội là tạo ra một trạm thu phát 5G đạt được những tiêu chí như sau: Tính gọn nhẹ, Tính cạnh tranh, Tính tiết kiệm năng lượng: 

Với các điểm nổi bật trên, cộng thêm nhiệt lượng bề mặt tốt nhờ tản nhiệt hợp lý, hệ AIO được tin tưởng sẽ hoạt động ổn định và hiệu quả cao khi đưa vào khai thác sử dụng.

PV: Những khó khăn đặc thù trong dự án này? Anh đã giải quyết những khó khăn đó như thế nào? 

Có 3 khó khăn chính có thể kể đến trong quá trình nghiên cứu dự án, đó là: Tính tiên phong, tính cạnh tranh và nguồn nhân lực.

Đầu tiên, xử lý tín hiệu trên nền tảng chip FPGA được xem như xử lý tín hiệu trên phần cứng. Việc xử lý tín hiệu trên chip bán dẫn hiện nay không còn mới nhưng nhìn chung vẫn còn khá mới trong phạm vi Tập đoàn. Điều này ít nhiều gây e ngại về khả năng thành công bắt đầu chuyển dịch sang xử lý trên nền nảng FPGA. Lúc vừa bắt đầu, có nhiều luồng ý kiến trái chiều phản biện về khả năng thành công khi thực hiện xử lý lớp vật lý trên chip bán dẫn FPGA. Tuy nhiên, do tin tưởng vào một hướng đi khác biệt, đầy hứa hẹn, một giải pháp không trùng lẫn, không lặp lại những hướng đi cũ, mong muốn tạo được sản phẩm 5G chất lượng, mà lãnh đạo phòng cùng anh em nhân viên trong đội đã kiên định bảo vệ giải pháp; song song đó dần dần kiến tạo những mốc thành công nhỏ, gỡ những vấn đề vướng mắc được nêu ra trong những cuộc họp để tạo niềm tin cho mọi người. Nhờ vậy, ý tưởng trạm 5G với lớp vật lý xử lý trên FPGA, với tất cả mọi thiết bị trong cùng một khối, đã không còn xa vời nữa, ngày một gần lại và hình thành nên sản phẩm thực sự “All In One”.

Tiếp theo, tính cạnh tranh ở đây có thể được hiểu là mong muốn trạm phải có mức giá cạnh tranh, các chip được chọn với sự cân nhắc cao độ, không được mua chip quá đắt. Phải dùng chip có hiệu năng vừa đủ dùng, sau đấy anh em phải tìm cách tối ưu để đưa vừa toàn bộ xử lý vào không gian hẹp này. Thành quả sau cùng là toàn bộ xử lý ấy chiếm vừa khít khoảng 80% tài nguyên và hiệu năng của chip. Nhờ sự sử dụng có tính toán và hiệu quả này đã tối ưu hoá được rất nhiều về chi phí sản xuất, điện năng tiêu thụ lại thấp, tránh được việc lãng phí tài nguyên, sản phẩm cồng kềnh, nặng điện. 

Cuối cùng, với các vấn đề kỹ thuật vốn đã phức tạp, cộng thêm khó khăn trong việc tối ưu hoá xử lý giảm giá thành, nhưng nguồn nhân lực cho đội vẫn tương đối hạn chế. Mọi người phải thường xuyên trong tinh thần làm việc cao độ. Trong tình hình dịch Covid, là đội làm xử lý trên phần cứng nên mọi việc trở nên khó khăn hơn khi các thành viên ở TPHCM và Đà Nẵng phải làm việc online, không được tiếp xúc và chạy hệ thống trên kit thật. Các máy tính làm việc từ xa giải quyết được một phần nhưng không thể xử lý hết tất cả. Ngoài ra, các chip dùng cho hệ AIO cũng gặp trở ngại khi đặt mua từ nước ngoài về do quy trình vận chuyển chậm đi bởi dịch covid, khiến phần cứng thiết bị về trễ và làm chậm tiến độ của dữ án. Mọi người phải chạy nước rút sau đấy để kịp các mốc tiến độ. Để khắc phục, nhóm đội thường phải chọn những việc có ưu tiên yêu cầu cao chia vể từng cá nhân để giải quyết, để dành những việc có mức ưu tiên thấp sẽ giải quyết khi tất cả việc chính đã hoàn thành. Nên những vấn đề về mang tính thủ tục thường đẩy về sau.

PV: Có câu chuyện nào thú vị/vất vả, nhiều cảm xúc anh muốn chia sẻ trong quá trình thực hiện dự án không?

Chuyện có nhiều cảm xúc nhất của anh trong đội là lúc anh em tích hợp toàn bộ hệ thống lên chip 21DR và BBU (lớp 2, truyền dẫn, và lớp 3 mạng) của NXP. Lúc ấy được có 700 Mbps downlink và 3 Mbps uplink thôi nhưng đối với đội thì nó là cột mốc lớn lắm. Để cho dễ hiểu thì đội đã thành công tích hợp hệ thống lên 2 chip có giá thành rẻ hơn và tài nguyên ít hơn hơn so với thử nghiệm trước đó. 

Trước đấy hồi tháng 10 năm 2020, đã hoàn thành tích hợp lớp vật lý trên chip VCU118 và BBU Intel. Chip VCU118 vẫn là chip FPGA nhưng nó mạnh hơn nhưng tất nhiên nó đắt tiền hơn. BBU Intel cũng mạnh hơn và đắt hơn NXP. Lúc ấy bước đầu tích hợp trên BBU intel và VCU118 chỉ chứng minh được khả năng xử lý 5G trên FPGA là chắc chắn, còn giá thành thì còn quá cao để mà hiệu quả cho sản xuất. Anh em mất mấy tháng để dồn nén tối ưu thiết kế lên được FPGA 21DR và NXP, là hai chip rẻ và ít tài nguyên hơn. Nhưng cuối cùng vẫn thành công với chất lượng tốc độ 5G và tất cả chỉ tiêu khác không khác gì hệ thống cũ. Chính thành công này mở đường cho sản phẩm AIO một hình hài sau cùng, cũng là thành quả đáng khích lệ của tất cả anh em.

PV: Xin cảm ơn những chia sẻ của anh Khoa và một lần nữa chúc mừng anh cùng đội dự án.