Theo lời mấy nhà Vũ trụ học có tiếng, thì Vũ trụ của chúng ta có 3 chiều không gian và 1 chiều thời gian. Tại sao cứ phải tin lời họ nhỉ? Nhỡ chẳng may Vũ trụ có hai chiều thời gian và nhiều chiều không gian hơn nữa thì sao?

Những thập kỷ gần đây, các nhà vật lý học cũng đặt câu hỏi tương tự, họ nghiên cứu các đặc tính của Vũ trụ để tìm ra câu trả lời liệu sự sống có thể tồn tại ở một Vũ trụ không giống những gì ta đang có. Họ kết luận: Sự sống không thể tồn tại trong một Vũ trụ có 4 chiều hay có nhiều hơn 1 chiều thời gian.

Vậy nên việc chúng ta đang tồn tại trong Vũ trụ 3+1, 3 chiều không gian và 1 chiều thời gian, là điều tất yếu.

Những vấn đề hóc búa, mang tầm cỡ Vũ trụ này có tên riêng, là “cuộc tranh luận trong thời kỳ con người tồn tại - anthropic argument”. Ý tưởng đằng sau nó là Vũ trụ phải có những đặc tính nhất định để những người quan sát được Vũ trụ có thể sinh sống được.

Thế nhưng những gì vừa nói (3 chiều không gian, 1 chiều thời gian) chỉ là giới hạn trên, vậy với Vũ trụ đơn giản hơn - với 2 chiều không gian, 1 chiều thời gian, Vũ trụ 2+1 - thì sao? Các nhà vật lý học đưa ra giả định hai chiều không gian sẽ không đủ phức tạp để hậu thuẫn sự sống phát triển. Họ cũng nhận định lực hấp dẫn không thể hoạt động trong điều kiện không gian hai chiều, những cấu trúc tương tự nhưng một hệ sao sẽ không thể thành hình.

Nhưng tuyên bố này đúng tới đâu?

Nhờ công trình nghiên cứu của James Scargill đang công tác tại Đại học California, ta đã có bằng chứng đầu tiên về việc một vũ trụ 2+1 có thể hỗ trợ được cả lực hấp dẫn lẫn sự sống phức tạp. Nghiên cứu mới đã khiến nền móng “cuộc tranh luận” rạn nứt, khiến các nhà Vũ trụ học và triết gia phải tìm một lý do khác cho việc: Tại sao Vũ trụ lại có hình dạng hiện tại.

Trước hết, hãy biết cái nền móng mới bị rạn nứt là gì đã.

Một trong những câu đố khó giải nhất giới khoa học là lý do tại sao các định luật vật lý cơ bản lại hỗ trợ sự sống một cách hoàn hảo đến vậy. Ví dụ, hằng số giá trị để có một cấu trúc ổn định và hoạt động được tùy ý đến đáng nghi ngờ, khoảng 1/137 nhưng một loạt các nhà vật lý học chỉ ra chỉ cần con số này khác đi đôi chút, nguyên tử hay bất kỳ cấu trúc phức tạp nào đều sẽ không thể hình thành. Trong một Vũ trụ mang quan điểm “lệch lạc” đến vậy, sự sống sẽ không thể hình thành.

Hằng số cấu trúc hoàn thiện, fine-structure constant, hay còn gọi là hằng số Sommerfeld, thường được ký hiệu là α (ký tự alpha), được coi là hằng số vật lý không định hình cho thấy độ mạnh của tương tác điện từ giữa các hạt mang điện cơ bản. Nó mang giá trị số học tương đồng ở mọi hệ thống đơn vị đo lường, giá trị tương đương với 1/137.

Đại ý của “cuộc tranh luận trong thời kỳ con người tồn tại” là nếu hằng số Sommerfeld mang một giá trị nào đó khác, sẽ không sinh vật nào có thể hình thành để mà quan sát Vũ trụ. Đó chính là lý do tại sao ta lại đo được giá trị đó!

Thập niên 90, nhà vật lý học Max Tegmark luận ra một cuộc tranh luận tương tự về số lượng chiều không gian có trong Vũ trụ này. Ông đưa ra ý kiến rằng nếu Vũ trụ tồn tại nhiều hơn một chiều thời gian, các quy luật Vật lý sẽ thiếu đi những yếu tố cần thiết để người quan sát đưa ra dự đoán. Tức là khoa học sẽ không thể tồn tại, khi không ai có thể đưa ra dự đoán về các hiện tượng để dựa vào đó nghiên cứu theo phương pháp loại suy, có thể suy rộng ra là sự sống cũng chẳng tồn tại được.

Nhưng với một Vũ trụ chứa tới 4 chiều thời gian, nó lại có những đặc tính riêng. Trong Vũ trụ này, các định luật của Newton về chuyển động sẽ cực kỳ nhạy, thay đổi ngay cả khi gặp những xáo trộn nhỏ nhất. Một trong những hậu quả: Vũ trụ không thể có đường bay quỹ đạo ổn định, từ đó không thể có cấu trúc của hệ sao hay những cấu trúc tương tự.

Tegmark nói: “Trong không gian có nhiều hơn 3 chiều, không tồn tại nguyên tử truyền thống và những cấu trúc quỹ đạo ổn định”.

Dựa theo những gì đã luận ra, thì sự sống không thể tồn tại trong một Vũ trụ có nhiều chiều không gian hơn Vũ trụ ta đang sống. Nhưng khi xét tới Vũ trụ có ít chiều không gian hơn, không ai có thể phủ nhận việc sự sống có thể tồn tại.

Có người nêu lên tầm quan trọng của lực hấp dẫn: khi không gian chỉ có 2 chiều, lực hấp dẫn không thể tồn tại, thì cũng sẽ chẳng có sự sống.

Nhưng James Scargill lại có quan điểm khác. Trong bài nghiên cứu mới, Scargill cho thấy trong một trường hấp dẫn đơn giản, vô hướng có thể tồn tại với chỉ hai chiều không gian, mô hình mới vẫn có cả những quỹ đạo bay ổn định và một nền Vũ trụ học hoạt động được.

Nhưng kết quả đáng chú ý trong nghiên cứu của Scargill là đây: yếu tố phức tạp hoàn toàn có thể hiện diện trong Vũ trụ 2+1. Bằng góc nhìn của mạng neural, Scargill tiếp cận vấn đề bằng một cách chưa từng thấy trước đây. Scargill chỉ ra yếu tố phức tạo của một mạng neural sinh học có thể tồn tại, dựa trên những thuộc tính mà hệ thống 2D sản sinh ra được dễ dàng.

Vũ trụ hai chiều sẽ có thuộc tính “thế giới nhỏ bé”, là một cấu trúc kết nối cho phép mọi thứ qua lại trong mạng lưới phức tạp chỉ với vài bước. Một trong những thuộc tính khác là mạng neural hoạt động được trong chế độ chuyển giao giữa trạng thái hoạt động cường độ cao và thấp. Theo những quan sát ban đầu, chỉ những mạng lưới được hình thành từ những mạng lưới nhỏ hơn.

Câu hỏi Scargill đặt ra: liệu một mạng 2D có thể chứa cả ba yếu tố vừa nêu, thuộc tính “thế giới nhỏ bé”, hoạt động trong chế độ đặc biệt, hình thành bởi những mạng lưới nhỏ hơn.

Thoạt đầu, trông mọi thứ có vẻ bất khả thi trong mô hình 2D, với những điểm nốt gắn kết lại thành một mạng lưới hai chiều nhàm chán. Thế nhưng Scargill vẫn tìm được cách thể hiện mạng lưới 3D có thể hỗ trợ được sự tồn tại của ba thuộc tính trên.

Kết quả này rất đáng chú ý, cho thấy mạng 2D có thể hỗ trợ những yếu tố phức tạp. Hiển nhiên, đây không phải bằng chứng “đinh đóng cột” cho việc Vũ trụ 2+1 có thể hỗ trợ sự sống. Bản thân Scargill cũng khẳng định cần nhiều nghiên cứu hơn để khẳng định Vũ trụ hai chiều có khả năng hỗ trợ những yếu tố phức tạp, ví dụ như cơ thể sinh vật sống.

Nhưng đây vẫn là bằng chứng cho thấy không thể khẳng định Vũ trụ 2+1 không thể hỗ trợ sự sống. Những người tuyên bố ngược lại sẽ phải có một nghiên cứu khác bác bỏ những phát hiện mới, hoặc phải chấp nhận sự thật thôi.

Tham khảo MIT Technology Review, và bạn có thể tìm hiểu thêm về nghiên cứu về vấn đề hóc búa trên theo đường link này: bài báo cáo nghiên cứu có tên“Liệu sự sống có thể tồn tại trong chiều không thời gian 2+1”.

Theo GenK

Vào ngày 24/7 vừa qua, CEO Intel Bob Swan đã công bố một quyết định gây sốc với nhiều người: Intel sẽ cân nhắc thuê gia công chip bên ngoài thay vì tự mình sản xuất tất cả chip đóng mác Intel như hàng chục năm qua.

"Trong trường hợp chúng tôi cần sử dụng công nghệ của người khác, chúng tôi vẫn sẵn sàng. Điều đó giúp Intel có thêm lựa chọn, sự linh hoạt. Như vậy, nếu không đạt được tiến độ với một tiến trình sản xuất mới, chúng tôi vẫn có thể có sản phẩm mới thay vì phải chờ đợi", ông Bob Swan nói trong một cuộc họp với cổ đông.

Dịch chuyển cán cân công nghệ bán dẫn

Quyết định này của Intel có thể sẽ khiến cán cân công nghệ bán dẫn dịch chuyển, theo nhận định của nhà phân tích Matt Ramsay thuộc Cowen & Co. Tuy là một phần rất quan trọng, thiết kế chip không phải quá trình cuối cùng để tạo nên sản phẩm là những vi xử lý hay chip đồ hoạ. Khâu sản xuất hay gia công là tối quan trọng để đảm bảo những con chip có thể lưu trữ nhiều dữ liệu hơn, tốc độ xử lý nhanh hơn, và dùng ít năng lượng hơn.

Vài năm nay, Intel đã không còn giữ vị trí số 1 trong sản xuất chip. TSMC, công ty bán dẫn tới từ Đài Loan hiện nay đã sản xuất chip trên tiến trình 5 nm, trong khi Intel đến nay vẫn loay hoay với tiến trình 10 nm. Ban đầu được đặt lịch vào năm 2017, đến nay dòng chip 10 nm của Intel mới chỉ sản xuất được số lượng nhỏ, và thế hệ chip 7 nm đã bị trì hoãn thêm 1 năm tới năm 2022.

Trong khi Intel chưa giải quyết được khâu sản xuất của mình, đối thủ lớn nhất của họ trong ngành chip máy tính là AMD đã dần rút gọn khoảng cách về sức mạnh xử lý khi tập trung vào thiết kế, và giao khâu sản xuất cho TSMC.

Thông tin về việc hoãn tiến trình mới khiến cho ông Bob Swan phải đối mặt với một loạt câu hỏi khó từ các nhà đầu tư. Những câu trả lời của ông cũng chẳng khá hơn là mấy, khi Intel không đưa ra được kế hoạch rõ ràng về việc thuê đối tác gia công.

Nhà máy sản xuất chip tiến trình 10 nm của Intel tại Haifa, Israel. Ảnh: PC GamesN.

Nếu cần thuê gia công ngoài, lựa chọn tốt nhất của Intel chính là TSMC. Tuy nhiên, chưa chắc hãng sản xuất Đài Loan đã hào hứng với đề xuất này, vì các khách hàng của họ hiện tại đều là những đối thủ của Intel. Ngoài ra, TSMC cũng khó đáp ứng được yêu cầu về sản lượng của Intel ngay lập tức, còn việc xây dựng thêm nhà máy lại tiềm ẩn rủi ro nếu như Intel ngừng hợp tác.

"Intel không thể hợp tác với TSMC ngay được, vì họ không thể đáp ứng sản lượng", nhà phân tích Stacy Rasgon của Bernstein nhận định.

Sau thông tin này, giá trị cổ phiếu của TSMC tăng mạnh. Trong phiên giao dịch ngày 27/7, cổ phiếu của TSMC đã tăng 10%. Phiên giao dịch cuối tuần qua cũng chứng kiến cổ phiếu AMD tăng tới 15%, trong khi cổ phiếu Intel mất giá 15%.

Dấu chấm hết của một kỷ nguyên

Việc Intel thừa nhận thất bại về quy trình sản xuất đã đánh dấu chấm hết cho một kỷ nguyên mà Mỹ luôn dẫn đầu về công nghệ bán dẫn. Điều này có thể ảnh hưởng tới cả nền công nghệ thế giới.

Trong suốt 30 năm qua, Intel luôn là nhà sản xuất chip lớn nhất thế giới, kết hợp cả khả năng thiết kế chip lẫn công nghệ sản xuất hàng đầu. Công ty này đầu tư hàng tỷ USD mỗi năm cho nghiên cứu phát triển, nhằm giữ vị thế số một trong ngành bán dẫn.

Intel cũng là công ty sản xuất chip cuối cùng của Mỹ vẫn còn vận hành những nhà máy ở nội địa. Hầu hết công ty khác đã đóng cửa hoặc bán các nhà máy ở Mỹ, chuyển sang nước ngoài hoặc thuê gia công bên ngoài. Do vậy, việc Intel thừa nhận khó có thể tiếp tục sẽ là một gáo nước lạnh vào ngành bán dẫn Mỹ.

"Chúng tôi thấy việc không đạt được mục tiêu sản phẩm là một thất bại to lớn của một công ty từng được biết đến với khả năng sản xuất gần như không lỗi. Đây cũng có thể là dấu chấm hết cho sự thống trị của Intel", Chris Caso, nhà phân tích tại Raymond James nhận định.

CEO Intel Bob Swan. Ảnh: Bloomberg.

Ông Bob Swan cho rằng con chip được sản xuất ở đâu không quá quan trọng. Tuy nhiên, quan điểm này có thể hứng chịu sự chỉ trích khi Trung Quốc đang đẩy mạnh sản xuất chip trong nước, và nhiều nhà chính trị Mỹ cũng cho rằng không thể để các bí mật công nghệ bị chuyển sang nước ngoài. Không chỉ xuất hiện trên máy tính cá nhân, những con chip Xeon của Intel được sử dụng trên máy tính, trung tâm dữ liệu của nhiều dự án điện nguyên tử, trên máy bay và phi cơ.

Vào tháng 6, một dự luật được trình lên Quốc hội Mỹ kêu gọi đầu tư 25 tỷ USD để thúc đẩy ngày sản xuất bán dẫn. John Cornyn, thượng nghị sĩ đảng Cộng hoà cho rằng đây là dấu hiệu cho thấy công nghệ Mỹ đang mong manh như thế nào.

"Với khẳng định mới nhất từ Intel, chúng tôi tin rằng công ty này gần như không còn cơ hội bắt kịp hoặc vượt qua TSMC trong ít nhất 5 năm nữa, nếu không muốn nói là còn lâu hơn", nhà phân tích Chris Rolland của Susquehanna nhận định. Ông Rolland cũng cho rằng Intel nên bán các nhà máy gia công chip của mình cho TSMC, dù đó là việc khó xảy ra.

Gia công từng là thế mạnh của Intel trong nhiều năm. Với sản lượng lớn nhất thế giới, Intel có thể dễ dàng thu hút những kỹ sư và các nhà khoa học giỏi nhất. Quy mô sản xuất lớn cũng giúp giảm chi phí, mang lại lợi thế cạnh tranh cho Intel.

Tuy nhiên, smartphone xuất hiện và thống trị về số lượng trong hơn 10 năm qua đã khiến ngành bán dẫn thay đổi. Intel từng tham gia cuộc đua này, nhưng những nỗ lực nửa vời của họ là không đủ. Intel giờ đây không còn chỗ đứng trên ngành công nghiệp với hàng trăm triệu sản phẩm mỗi năm. Qualcomm hay Apple là những tên tuổi thiết kế chip nổi bật nhất, và TSMC chiếm phần lớn thị phần gia công.

Sự thừa nhận thất bại của Intel đồng nghĩa sẽ khó có công ty khác bắt kịp TSMC về công nghệ bán dẫn trong nhiều năm tới. Ảnh: Reuters.

Mỗi năm, công ty Đài Loan sản xuất tới hơn 1 tỷ con chip, so với vài trăm triệu của Intel. Giống như Intel trước đây, quy mô sản xuất giúp TSMC có được lợi thế về mặt công nghệ và cuối cùng vượt qua Intel ở tiến trình sản xuất.

CEO Intel Bob Swan cho rằng công nghệ của họ vẫn đang dẫn đầu, nhưng việc gia công sẽ khiến cho một trong những pháo đài của ngành công nghiệp Mỹ sụp đổ.

"Bằng cách gia công những công nghệ mới nhất ở TSMC, Intel sẽ từ bỏ lợi thế cạnh tranh lớn nhất của họ trong 50 năm qua", nhà phân tích Chris Caso nhận xét.

Theo Zing

Trung Quốc đầu tư tỉ đô vào ngành công nghiệp sản xuất chip

Nhà sản xuất thiết bị bán dẫn lớn nhất Trung Quốc có thể thu lợi tới 7,5 tỉ USD trong năm nay bằng cách niêm yết cổ phiếu tại Thượng Hải. Điều này có thể giúp Trung Quốc giảm bớt sự phụ thuộc vào các con chip nhập ngoại.