Việt Nam ra mắt chip bảo mật VGC v1.0: Bước tiến mới của ngành bán dẫn

Tại lễ ra mắt ngày 03/11/2026 ở Hà Nội, một trong những ứng dụng đầu tiên của chip bảo mật VGC v1.0 xuất hiện dưới hình thức quen thuộc: chiếc USB lưu trữ an toàn. Bên trong thiết bị, một khối mạch chuyên dụng thực hiện các phép mã hóa theo thuật toán do Việt Nam phát triển. Chiếc USB cho thấy kết quả cụ thể của quá trình hợp tác giữa Ban Cơ yếu Chính phủ và Viettel: từ một thuật toán mật mã, hai bên đã thiết kế được vi mạch, đo kiểm lô chip đầu tiên và đưa chip vào thiết bị sử dụng thực tế.

Vậy khi nói Việt Nam làm chủ chip bảo mật VGC v1.0, năng lực đó nằm ở đâu? Để trả lời, cần phân biệt ba công việc trong ngành bán dẫn: thiết kế mạch để thực hiện đúng chức năng, chế tạo mạch trên wafer và đánh giá con chip sau khi tích hợp vào thiết bị. Mỗi công việc đòi hỏi một năng lực kỹ thuật khác nhau, và mỗi thông số công bố về VGC v1.0 chỉ phản ánh một phần của quá trình này.

I. VGC v1.0 đảm nhiệm chức năng gì trong thiết bị?

VGC v1.0 là chip bảo mật chuyên dụng được Ban Cơ yếu Chính phủ và Viettel phối hợp phát triển. Một chức năng trọng tâm của chip là thực hiện MKV, thuật toán mã khối do Việt Nam nghiên cứu và chuẩn hóa trong TCVN 14263:2024. Thuật toán này quy định cách biến đổi từng khối dữ liệu theo một khóa mật mã để thực hiện mã hóa hoặc giải mã.

Có thể hình dung chức năng đó qua một thao tác trên USB lưu trữ an toàn. Khi tài liệu cần được mã hóa, thiết bị phải thực hiện các phép biến đổi do thuật toán quy định. Với VGC v1.0, nhóm thiết kế dành một phần mạch trên chip để xử lý những phép tính này. Nhờ đó, họ có thể đo trực tiếp hiệu năng của chức năng mật mã trên chip vật lý, thay vì chỉ đánh giá thuật toán qua chương trình chạy trên máy tính.

Hình 1. Các đại biểu tham quan khu trưng bày công nghệ tại lễ khởi công nhà máy chế tạo chip bán dẫn của Viettel ở Hòa Lạc ngày 16/01/2026.

II. Đưa thuật toán mật mã vào phần cứng tạo ra khác biệt gì?

1. Từ quy tắc toán học đến thiết kế mạch

Một thuật toán có thể được thực hiện bằng phần mềm hoặc bằng mạch điện chuyên dụng. Với phần mềm, bộ xử lý thực thi một chuỗi lệnh để hoàn thành các phép biến đổi. Khi đưa MKV vào phần cứng, kỹ sư phải xác định cách dữ liệu đi qua từng khối mạch và kiểm chứng rằng kết quả đầu ra phù hợp với thuật toán ban đầu.

Trong dự án VGC v1.0, đơn vị M2 thuộc Ban Cơ yếu Chính phủ xác định yêu cầu bảo mật, xây dựng giải pháp mật mã và tiêu chí đánh giá. Trung tâm Bán dẫn Viettel đảm nhiệm thiết kế vi mạch và tích hợp các khối chức năng vào hệ thống trên chip. Sự phân công này giải thích vì sao kiến thức về mật mã và năng lực thiết kế bán dẫn phải gặp nhau: một bên xác định phép biến đổi cần thực hiện, bên còn lại hiện thực hóa và kiểm chứng phép biến đổi đó trên silicon.

2. Đọc đúng kết quả mã hóa nhanh hơn khoảng 15 lần

Theo kết quả đo được công bố tại lễ ra mắt, VGC v1.0 thực hiện mã hóa và giải mã nhanh hơn khoảng 15 lần so với giải pháp xử lý hoàn toàn bằng phần mềm trong cùng tác vụ. Đây là căn cứ để đánh giá lợi ích của việc dành mạch riêng cho chức năng mật mã.

Đối với người sử dụng USB, thời gian chép một tệp còn bao gồm thời gian truyền dữ liệu và ghi vào bộ nhớ. Nếu tốc độ ghi là yếu tố giới hạn, việc tăng tốc khâu mã hóa chỉ cải thiện một phần thời gian chờ. Muốn biết người dùng tiết kiệm được bao nhiêu thời gian, phép thử phù hợp là đo trên thiết bị hoàn chỉnh với loại tệp và điều kiện sử dụng cụ thể.

Hình 2. Hình ảnh cận cảnh chip VGC v1.0 trên bo mạch, thể hiện sản phẩm phần cứng bảo mật do đội ngũ Việt Nam phát triển.

III. Việt Nam làm chủ những công đoạn nào của VGC v1.0?

Các thông tin RISC-V, CMOS 28 nm và 10 × 10 mm thường xuất hiện cạnh nhau khi giới thiệu VGC v1.0. Tuy nhiên, thông số thứ nhất liên quan đến thiết kế bộ xử lý, thông số thứ hai mô tả công nghệ chế tạo, còn thông số cuối cùng cho biết kích thước linh kiện sau đóng gói. Phân biệt ba thông tin này giúp xác định chính xác thành tựu mà nhóm phát triển đã công bố.

Nguồn thông số và phạm vi chứng nhận: Ban Cơ yếu Chính phủ.

Điểm chuyển tiếp giữa thiết kế và chế tạo nằm ở bước bàn giao dữ liệu cho nhà máy. Theo Ban Cơ yếu Chính phủ, nhóm phát triển đã áp dụng biện pháp bảo vệ bản thiết kế trước khi chuyển giao. Từ những thông tin công khai này, có thể xác nhận Việt Nam làm chủ thiết kế vi mạch và giải pháp mật mã của VGC v1.0. Các nguồn công bố được dẫn chưa xác định nhà máy hoặc quốc gia chế tạo wafer cho lô chip đầu tiên.

IV. Từ USB lưu trữ an toàn đến thiết bị ký số

USB lưu trữ an toàn là ứng dụng bước đầu đã được công bố của VGC v1.0. Với loại thiết bị này, nhu cầu chính là bảo vệ nội dung được lưu và truy xuất. Ban Cơ yếu Chính phủ cũng nêu hướng tích hợp công nghệ vào USB Token phục vụ chữ ký số. Dù hai thiết bị có thể có hình thức tương tự, chức năng cần bảo vệ bên trong lại khác nhau.

Sự khác biệt này có ý nghĩa khi đánh giá khả năng đưa chip vào sản phẩm mới. Một thiết bị lưu trữ cần được kiểm tra với thao tác đọc, ghi và giải mã tệp. Đối với thiết bị ký số, những câu hỏi quan trọng hơn là khóa được quản lý như thế nào và trong điều kiện nào thiết bị cho phép thực hiện thao tác ký.

Hình 3. Chữ ký số là một ứng dụng của công nghệ mật mã, hỗ trợ xác thực và bảo vệ tính toàn vẹn của tài liệu điện tử.

V. Từ một con chip đến khối mật mã có thể dùng lại

Sau VGC v1.0, một hướng phát triển được đề xuất là xây dựng khối IP mật mã, tức phần thiết kế mạch có thể tích hợp vào nhiều chip khác nhau. Phần được chuyển giao lúc này là thiết kế của chức năng mật mã, kèm tài liệu mô tả giao diện, điều kiện vận hành và bộ kiểm thử. Nhóm phát triển sản phẩm mới có thể kế thừa thiết kế đó khi xây dựng hệ thống của mình. bcy.gov.vn

Chẳng hạn, thiết bị lưu trữ và thiết bị bảo vệ đường truyền đều có thể cần chức năng mã hóa, nhưng luồng dữ liệu và yêu cầu về tốc độ xử lý khác nhau. Một khối thiết kế dùng lại có giá trị khi nhóm tiếp nhận biết cách kết nối nó với các phần còn lại của hệ thống và có phương pháp kiểm tra sau khi tích hợp. Đây là triển vọng công nghiệp đáng chú ý của VGC v1.0: kinh nghiệm tích lũy từ một sản phẩm có thể được sử dụng cho thế hệ chip tiếp theo.

VI. Góc nhìn PMAC: Từ bản thiết kế đến chất lượng wafer

VGC v1.0 cho thấy hai câu hỏi kỹ thuật cần được trả lời ở hai công đoạn khác nhau. Ở khâu thiết kế, kỹ sư cần biết mạch mật mã có xử lý dữ liệu đúng yêu cầu hay không. Khi chuyển sang chế tạo, nhà máy cần xác định liệu các cấu trúc và lớp vật liệu trên wafer có được hình thành đúng theo thiết kế hay không. PMAC trình bày mối liên hệ giữa các công đoạn này trong bài Quy trình sản xuất chip bán dẫn: Từ wafer đến chip hoàn chỉnh.

Lấy bước chuẩn bị bề mặt làm ví dụ. Trước khi hình thành lớp vật liệu tiếp theo, nhà máy phải xác định loại tạp chất cần loại bỏ, lớp vật liệu nào đang lộ ra và phương pháp nào có thể kiểm tra kết quả sau xử lý. Đó là cơ sở để PMAC tư vấn thiết bị làm sạch, hóa chất quy trình hoặc phương pháp đo phù hợp với từng ứng dụng. Các tiêu chí lựa chọn được giải thích trong bài Làm sạch wafer: Kiểm soát tạp chất qua từng công đoạn sản xuất chip.

VII. Những câu hỏi thường gặp về chip bảo mật VGC v1.0

1. Vì sao lô chip đã qua đo kiểm trong quý I nhưng đến tháng 11 mới ra mắt?

Hai mốc thời gian ghi nhận hai sự kiện khác nhau. Quý I/2026 là thời điểm lô chip đầu tiên hoàn thành đo kiểm kỹ thuật. Ngày 03/11/2026 là thời điểm Ban Cơ yếu Chính phủ và Viettel chính thức công bố sản phẩm cùng nền tảng bán dẫn bảo mật.

2. Tiến trình 28 nm có quyết định mức độ bảo mật của VGC v1.0 không?

Tiến trình 28 nm mô tả công nghệ dùng để chế tạo vi mạch. Để đánh giá chức năng bảo mật, cần xem xét thuật toán, cách triển khai thuật toán trên phần cứng và kết quả kiểm tra theo yêu cầu sử dụng. Vì vậy, chỉ riêng con số 28 nm chưa đủ để kết luận một thiết bị có đáp ứng yêu cầu bảo mật của ứng dụng cụ thể hay không.

3. Kích thước 10 × 10 mm có dùng để tính số chip trên một wafer được không?

Thông số 10 × 10 mm là kích thước của linh kiện sau đóng gói. Để ước tính số chip trên wafer, cần biết diện tích phần silicon của từng chip, kích thước wafer và phần diện tích không thể sử dụng khi bố trí các chip. Muốn tính số chip đạt chuẩn còn cần kết quả kiểm thử hoặc tỷ lệ chip đạt yêu cầu.

Kết luận

Bước tiến của VGC v1.0 nằm ở một kết quả có thể kiểm chứng: đội ngũ trong nước đã đưa thuật toán mật mã Việt Nam vào một thiết kế vi mạch, đo được hiệu năng trên chip và bước đầu tích hợp sản phẩm vào USB lưu trữ an toàn. Giá trị dài hạn của công trình sẽ thể hiện ở khả năng kế thừa thiết kế đó cho các thiết bị có yêu cầu khác nhau, từ lưu trữ dữ liệu đến ký số và bảo vệ đường truyền.

Nếu doanh nghiệp đang đánh giá thiết bị cho khâu chế tạo hoặc đo kiểm bán dẫn, thông tin hữu ích nhất để bắt đầu là loại wafer, cấu trúc vật liệu và tiêu chí nghiệm thu của công đoạn. Từ những dữ liệu đó, đội ngũ kỹ thuật có thể cùng doanh nghiệp xác định phương án xử lý, phép đo và điều kiện chạy thử phù hợp. Liên hệ PMAC để trao đổi về nhu cầu kỹ thuật.

Công ty Cổ phần PMAC

HCM: Trung Tâm Công nghệ cao, Lầu 4, Tòa nhà HUTECH, đường D1, Khu Công Nghệ Cao, Phường Tăng Nhơn Phú, TP. Hồ Chí Minh

HN: Số 22B Ơ2 Bán Đảo Linh Đàm, Phường Hoàng Liệt, TP Hà Nội

Hotline: 0387 235 878

Fanpage: PMAC

Tác giả: Nguyễn Quốc Dũng – Lab & Maintenance Center Chief