Giao 5 tỉ chip cho Starlink, STMicro là trụ cột mạng internet vệ tinh của Elon Musk

Một lãnh đạo cấp cao của STMicroelectronics (công ty đa quốc gia Pháp-Ý viết tắt là STMicro) chia sẻ với Reuters rằng số chip được giao trong khuôn khổ hợp tác này trong 2 năm tới có thể nâng tổng số lên gấp đôi.

10 năm sau cuộc gặp giữa Elon Musk và Jean-Marc Chery, STMicroelectronics lần đầu công bố quy mô của hợp đồng không gian đang tăng trưởng nhanh. Hợp đồng này đã trở thành động lực quan trọng cho mảng chip chuyên dụng của STMicroelectronics - một trong những hãng sản xuất chip lớn nhất châu Âu.

Elon Musk là Giám đốc điều hành SpaceX, còn Jean-Marc Chery giữ vai trò tương tự ở STMicroelectronics.

"Có thể tăng gấp đôi trong 2 năm tới"

"Số lượng thiết bị đầu cuối của người dùng trong 10 năm qua thực sự có thể tăng gấp đôi trong 2 năm tới", Remi El-Ouazzane, Chủ tịch bộ phận vi điều khiển và mạch tích hợp kỹ thuật số của STMicroelectronics, cho biết trong cuộc phỏng vấn với Reuters.

“Tôi kỳ vọng nhiều nhà cung cấp vệ tinh quỹ đạo thấp sẽ tận dụng công nghệ này”, Remi El-Ouazzane nói về các chip ăng ten dựa trên công nghệ BiCMOS được sử dụng trong các thiết bị đầu cuối của người dùng Starlink.

STMicroelectronics đã giao hơn 5 tỉ chip ăng ten tần số vô tuyến cho SpaceX để phục vụ mạng internet vệ tinh Starlink trong 10 năm qua - Ảnh: Reuters

Chip ăng ten BiCMOS là gì?

Công nghệ BiCMOS (Bipolar-CMOS) là kỹ thuật chế tạo mạch tích hợp bán dẫn (chip) trong đó kết hợp cả hai loại transistor chính trên cùng một chip: Bipolar và CMOS. Điều này cho phép tận dụng điểm mạnh của mỗi loại transistor trong cùng một thiết kế.

Transistor Bipolar cung cấp tốc độ cao, độ lợi lớn và hiệu suất tốt ở tần số cao, rất quan trọng cho các phần tín hiệu tương tự (analog) và tần số vô tuyến (RF).

Transistor CMOS tiêu thụ ít điện năng, xử lý logic số hiệu quả và cho phép tích hợp nhiều chức năng số trên một chip.

Khi hai loại transistor này được tích hợp chung trong một chip thì chip đó gọi là BiCMOS.

Một chip ăng ten BiCMOS là chip chuyên xử lý tín hiệu sóng ở gần ăng ten, giúp thu và phát dữ liệu không dây nhanh, ổn định, được chế tạo bằng công nghệ BiCMOS. Nó thường thực hiện các chức năng như:

Khuếch đại tín hiệu tần số cao trước khi gửi ra ăng ten, hoặc sau khi nhận tín hiệu từ ăng ten.

Điều chỉnh và lọc tín hiệu tần số vô tuyến trong các thiết bị truyền sóng.

Tích hợp các thành phần tín hiệu tương tự và kỹ thuật số trong cùng một chip, giúp giảm kích thước, giảm tiêu thụ điện và tăng hiệu quả truyền dữ liệu.

Vì sao BiCMOS được dùng trong chip ăng ten?

Hiệu suất tần số cao

Transistor Bipolar trong BiCMOS giúp chip xử lý tốt tín hiệu ở dải tần số rất cao, như trong các hệ thống vệ tinh và ăng-ten hiện đại.

Tích hợp analog + RF

Cho phép kết hợp phần xử lý tín hiệu tần số vô tuyến và các khối điều khiển số trên cùng một chip. Điều này giúp giảm linh kiện ngoài, tăng độ ổn định và thường giảm chi phí sản xuất.

Được dùng ở phần đầu của hệ thống

Những chip ăng ten BiCMOS thường nằm ở phần sát ăng ten nhất trong thiết bị, nơi tín hiệu vừa được thu vào hoặc chuẩn bị phát đi. Vì xử lý tín hiệu ngay từ cửa ngõ của hệ thống, chip này đóng vai trò then chốt trong việc giữ tín hiệu ổn định, rõ và truyền dữ liệu hiệu quả.

Bối cảnh

Ngành công nghiệp không gian đang chuyển dịch từ các dự án do chính phủ dẫn dắt sang một thị trường thương mại tăng trưởng nhanh, được thúc đẩy bởi các công ty như SpaceX, OneWeb thuộc Eutelsat và Amazon Kuiper.

Làn sóng bùng nổ này đang tạo ra nhu cầu lớn với các loại chip chuyên dụng, có khả năng xử lý tốc độ dữ liệu cao và chịu được những điều kiện khắc nghiệt trong không gian.

Kể từ khi hợp tác bắt đầu vào khoảng năm 2015, STMicroelectronics đã cung cấp cho SpaceX hơn 5 tỉ linh kiện xử lý tín hiệu đặt gần ăng ten - bộ phận giúp thu và phát sóng vô tuyến trong hệ thống Starlink.

Theo website của mình, Starlink hiện hoạt động tại hơn 150 thị trường và có khoảng 8 triệu người dùng.

Đến nay, Starlink vẫn là mạng internet vệ tinh quỹ đạo thấp lớn nhất thế giới với gần 9.000 vệ tinh đang hoạt động. Starlink có thể mở rộng lên từ 12.000 đến 42.000 vệ tinh theo giấy phép được Ủy ban Truyền thông Liên bang Mỹ (FCC) phê duyệt.

Hiện Mỹ vẫn là quốc gia duy nhất đã triển khai thành công mạng internet vệ tinh quỹ đạo thấp quy mô lớn và thực sự thương mại hóa. Starlink cung cấp internet tốc độ cao, độ trễ thấp cho hàng triệu người dùng, từ vùng sâu vùng xa, sa mạc cho đến các khu vực chiến sự.

Đáng chú ý, Starlink đã chứng minh năng lực khi được sử dụng trong cuộc chiến tại Ukraine, từ liên lạc chiến trường, dẫn đường cho máy bay không người lái, điều phối pháo binh cho đến cứu trợ nhân đạo, tất cả đều dựa vào vệ tinh quỹ đạo thấp.

Điều này cho thấy một công ty tư nhân như SpaceX có thể ảnh hưởng đến chiến trường như thế nào, khiến cả giới quân sự lẫn chính phủ các nước hiểu ra rằng kiểm soát được mạng vệ tinh quỹ đạo thấp sẽ có lợi thế lớn trong chiến tranh thông tin và tác chiến điện tử.

Ngoài Starlink, Mỹ còn có dự án internet vệ tinh Amazon Kuiper, dự kiến triển khai thương mại từ 2026.

Amazon Kuiper bắt đầu đưa lô đầu tiên gồm 27 vệ tinh lên quỹ đạo thấp vào ngày 28.4.2025 thông qua tên lửa Atlas V của hãng United Launch Alliance. Theo thông báo gần đây, Amazon cho biết đã phóng hơn 150 vệ tinh Kuiper lên quỹ đạo tầm thấp.

Amazon định xây dựng mạng lưới khoảng 3.232 – 3.236 vệ tinh Kuiper để phủ sóng internet toàn cầu. Gã khồng lồ thương mại điện tử Mỹ đã đặt hàng hơn 80 lần phóng với nhiều nhà cung cấp tên lửa khác nhau, từ United Launch Alliance, Blue Origin đến Arianespace. Trong đó, Blue Origin là công ty tư nhân do Jeff Bezos (nhà sáng lập Amazon) thành lập năm 2000, tách biệt hoàn toàn với Amazon về mặt pháp lý, tài chính và hoạt động.

Trước đây, vệ tinh chỉ phục vụ viễn thông, khí tượng hoặc định vị. Song từ thập niên 2020 trở đi, khi internet vệ tinh băng thông rộng trở thành xu hướng, quỹ đạo thấp bắt đầu đóng vai trò như “đường cao tốc số” xuyên hành tinh.

Vệ tinh quỹ đạo thấp hiện nay ảnh hưởng trực tiếp đến kết nối internet; chỉ huy tác chiến quân sự; điều khiển máy bay không người lái, tên lửa và khí tài chiến trường; giám sát Trái đất; hỗ trợ hàng hải, hàng không, vận hành các mạng lưới điện - nước, đảm bảo chuỗi cung ứng...

Chính vì mức độ quan trọng trải rộng từ đời sống thường nhật cho đến an ninh và quân sự, Mỹ và Trung Quốc đều coi vệ tinh quỹ đạo thấp là tài sản chiến lược không thể để đối thủ vượt lên.

Mục tiêu tiếp theo của STMicroelectronics

STMicroelectronics sẽ cung cấp liên kết laser giữa các vệ tinh sắp tới cho các nền tảng của SpaceX, đồng thời hợp tác với đối tác châu Âu như Thales và Eutelsat trong nhiều dự án, gồm cả chòm vệ tinh Iris 2 mà Liên minh châu Âu đang phát triển.

Dự án Iris 2 gồm hàng trăm vệ tinh hoạt động trên nhiều quỹ đạo khác nhau, với mục tiêu cung cấp dịch vụ truyền thông an toàn, tốc độ cao và băng thông rộng không chỉ cho chính phủ, doanh nghiệp mà còn cho người dân ở châu Âu và các vùng khác.

Sơn Vân