Zero-Error Systems phát triển thế hệ vật liệu bán dẫn mới

Các thiết bị điện tử được dùng trên trái đất dễ dàng gặp trục trặc khi ở ngoài không gian vũ trụ, nơi bức xạ vũ trụ và nhiệt độ khắc nghiệt ảnh hưởng đến cấu trúc điện tử phức tạp bên trong vi mạch. “Đối với các vệ tinh trên quỹ đạo, điều này có thể trở thành nan giải vì cả hệ thống sẽ không vận hành ổn định nếu quá trình truyền tải dữ liệu bị gián đoạn,” Wei Shu, đồng sáng lập và giám đốc công nghệ (CTO) của Zero-Error Systems, cho biết.

“Chúng tôi mang đến các giải pháp để bảo vệ những thiết bị điện tử này khỏi sự cố ngoài không gian,” Wei Shu, thạc sĩ chuyên ngành kỹ thuật điện từ đại học Công nghệ Nanyang (NTU) của Singapore, cho biết. Sau một thập niên mày mò nghiên cứu về vi mạch bán dẫn (IC), Wei Shu đã phát triển thành công những IC có khả năng chống chịu bức xạ. Các vi mạch bán dẫn này được tiếp xúc với nguồn bức xạ để giảm thiểu khả năng hư hỏng khi ra ngoài không gian. Năm 2019, Wei Shu tách dự nghiên cứu ra khỏi NTU và thành lập công ty riêng, lấy tên Zero-Error Systems (ZES).

Đến nay, Zero-Error Systems đã vươn mình thành cái tên mới nổi trên thị trường công nghệ tiên phong tại Singapore, kinh doanh trong những lĩnh vực yêu cầu nghiên cứu chuyên sâu như hàng không vũ trụ. Vào tháng 6.2023, ZES đã huy động thành công 7,5 triệu đô la Mỹ trong vòng gọi vốn Series A từ các nhà đầu tư, gồm Airbus Ventures và văn phòng gia đình Dart. Lần huy động tài chính này diễn ra sau vòng gọi vốn trị giá 2,5 triệu đô la Mỹ do Airbus Ventures dẫn dắt hồi năm 2020, nâng tổng số vốn công ty nhận về lên hơn 10 triệu đô la Mỹ.

“Công nghệ khắc chế bức xạ, đã được cấp bằng sáng chế, của ZES đáp ứng nhu cầu cấp thiết trong lĩnh vực hàng không vũ trụ. Các giải pháp công nghệ này có thể được dùng cho nhiều trường hợp quản lý năng lượng trên trái đất hiện nay,” Mat Costes, giám đốc của Airbus Ventures – một quỹ chuyên đầu tư vào lĩnh vực hàng không vũ trụ thuộc Airbus, cho biết.

ZES sản xuất những vi xử lý có mức độ ổn định cao và hạn chế tối đa lỗi phần mềm, hoặc sự cố làm gián đoạn tín hiệu. Qua hàng tỉ giờ vận hành, những vi xử lý này chỉ ghi nhận khoảng 10 lỗi phần mềm và được trang bị cho các hệ thống phụ trong vệ tinh, máy tự hành và những thiết bị khác. Zero-Error Systems cũng có dịch vụ thử nghiệm vi mạch thương mại được bao phủ bằng vật liệu ngăn bức xạ và giải pháp quản lý năng lượng. ZES tuyên bố các thiết bị của công ty có thể đạt hiệu suất năng lượng hơn 90%.

Chính phủ các nước trên thế giới và doanh nghiệp đang đổ xô vào lĩnh vực công nghệ hàng không vũ trụ có sẵn. Theo báo cáo của tổ chức phi lợi nhuận Space Foundation, chi tiêu toàn cầu cho ngành công nghiệp vũ trụ trong năm 2021 đạt 469 tỉ đô la Mỹ và được dự báo sẽ nhảy vọt lên hơn 634 tỉ đô la Mỹ đến năm 2026. Phần lớn khoản chi tiêu này dành cho việc phát triển cơ sở hạ tầng và hỗ trợ tài chính cho các doanh nghiệp thương mại vũ trụ, công nghệ kết nối viễn thông, hệ thống vệ tinh quan sát trái đất và du lịch ngoài không gian.

ZES cho biết công ty có lợi thế quan trọng về giá thành. Theo báo cáo của McKinsey công bố hồi tháng 11.2023, chi phí để sản xuất ra những vệ tinh chính phủ lớn có thể lên đến 1 tỉ đô la Mỹ, trong khi các vệ tinh quỹ đạo tầm thấp (LEO) chỉ tiêu tốn từ 100 ngàn đô la Mỹ trở xuống. Các công ty, chẳng hạn như Starlink (SpaceX) và Kuiper (Amazon), thường triển cùng một lúc hàng ngàn vệ tinh để tạo thành chùm vệ tinh.

“Công nghệ của chúng tôi có thể mang lại hiệu suất vận hành tương đương với những vệ tinh đắt tiền hơn từ các tập đoàn lớn, mang đến sự tự tin cho các đối tác trong việc phát triển vệ tinh,” Hwai Lin Khor, phó chủ tịch phụ trách về hoạt động kinh doanh của Zero-Error Systems, cho biết.

Nhìn về phía trước, ZES cho biết có thể điều chỉnh các giải pháp quản lý năng lượng ngoài không gian để ứng dụng vào điện thoại thông minh, thiết bị đeo tay thông minh và thiết bị IoT (Internet vạn vật). Hiện tại, các sản phẩm IC của công ty đã được ứng dụng cho robot hoạt động trong các lĩnh vực tiếp xúc với năng lượng bức xạ, như lò phản ứng hạt nhân.

ZES đã gửi hồ sơ xin cấp bằng sáng chế cho khoảng 26 công nghệ tại Mỹ, Châu Âu và những thị trường mà công ty đang cung cấp sản phẩm.

Thị trường vật liệu bán dẫn dùng cho điện thoại và máy tính có tính cạnh tranh rất cao. Vào tháng 5.2023, Nvidia – nhà sản xuất vật liệu bán dẫn của tỉ phú Hoàng Nhân Huân đã chạm ngưỡng vốn hóa 1.000 tỉ đô la Mỹ, lần đầu tiên trong lịch sử thành lập của công ty này.

Tuy không dễ để gia nhập ngành công nghiệp bán dẫn cho lĩnh vực hàng không vũ trụ, nhưng Zero-Error Systems kỳ vọng các sản phẩm có mức độ ổn định cao và độc đáo của mình, mang lại lợi thế cho công ty để trở thành giải pháp thay thế cho các thiết bị điện tử tại trái đất. Wei Shu đưa ra một ứng dụng tiềm năng là phương tiện tự hành, công nghệ tự hành cao nhất đòi hỏi phần cứng phù hợp.

“Mọi người có thể khắc phục vấn đề về phần mềm, nhưng không biết phải làm gì khi xảy ra trục trặc phần cứng. Đó là bài toán mà chúng tôi đang nỗ lực tìm ra lời giải’,” Shu cho biết.

Biên dịch: Minh Tuấn