Bài viết này sẽ giới thiệu về xu hướng ứng dụng Embedded Linux trong ngành công nghiệp Automotive (công nghiệp ô tô) dưới góc nhìn dễ tiếp cận.
1. Automotive là gì?
Automotive là ngành công nghiệp nghiên cứu, phát triển và sản xuất ô tô. Hiện nay, xu hướng lớn nhất của ngành này là phát triển các thế hệ ô tô thông minh, có khả năng tự hành (Autonomous Driving) mà không cần sự điều khiển liên tục của con người.
Ngành công nghiệp ô tô đã có lịch sử lâu đời và phần cơ khí của một chiếc xe (tạm gọi là “phần cơ thể”) đã gần như hoàn thiện. Tuy nhiên, thứ còn thiếu và đang được cạnh tranh gay gắt chính là “phần não” – khả năng tự suy nghĩ, tự nhận thức và tự điều khiển. Hầu hết các hãng xe lớn trên thế giới đều đang đầu tư nguồn lực khổng lồ để chạy đua trong lĩnh vực này.
2. Tại sao Automotive cần Embedded Linux?
Một hiểu lầm phổ biến là Linux sẽ điều khiển toàn bộ ô tô. Thực tế không phải vậy.
- Các tác vụ An toàn (Safety-Critical): Ô tô là một hệ thống liên quan trực tiếp đến tính mạng con người. Do đó, các tác vụ điều khiển cốt lõi (như phanh, túi khí, hệ thống lái) đòi hỏi các tiêu chuẩn cực kỳ cao và phải sử dụng Hệ điều hành thời gian thực (RTOS) (như QNX, AUTOSAR) đã được chứng nhận an toàn. Linux tiêu chuẩn không phải là một RTOS và không được dùng cho các tác vụ này.
- Các tác vụ Giải trí (Infotainment): Đây chính là nơi Embedded Linux và Android tỏa sáng. Khi ô tô trở nên tự động hơn, nhu cầu giải trí và thông tin (In-Vehicle Infotainment – IVI) của người ngồi trong xe tăng vọt.
Android (được xây dựng trên nền tảng Linux kernel) là ứng cử viên số 1 cho vị trí IVI, với các đặc điểm:
- Giao diện đẹp và thân thiện với người dùng.
- Kho ứng dụng và game khổng lồ.
- Hệ thống dịch vụ tích hợp mạnh mẽ như Google Maps và Google Assistant.
Cấu trúc phổ biến: Trong một chiếc ô tô hiện đại, sẽ có hàng trăm ECU (Electronic Control Unit) nhỏ (sử dụng code vi điều khiển hoặc RTOS) để làm các công việc an toàn. Riêng hệ thống Digital Cockpit (cụm đồng hồ và màn hình giải trí chính) sẽ chạy hệ điều hành Android. Hệ thống này sẽ nhận tín hiệu từ các ECU vệ tinh (ví dụ: tốc độ, cảnh báo) để hiển thị, nhận lệnh từ người dùng, và đảm nhiệm toàn bộ tính năng giải trí.
3. Quy mô Nhân lực trong Lĩnh vực
Nếu quan sát thị trường tuyển dụng embedded thời gian gần đây, có thể thấy các công việc liên quan đến Automotive chiếm tỷ lệ rất lớn. Điều này có thể được lý giải như sau:
- Quy mô ngành: Ô tô là một ngành công nghiệp khổng lồ, đòi hỏi rất nhiều nhân lực.
- Độ phức tạp: Lượng mã nguồn trong một chiếc xe hơi hiện đại là cực kỳ lớn (ước tính 100 triệu dòng code – để so sánh, Facebook chỉ có khoảng 62 triệu dòng code).
- Thị trường Việt Nam: Việt Nam là một trung tâm gia công phần mềm (outsourcing) lớn, với nhiều công ty tham gia vào chuỗi cung ứng toàn cầu cho các hãng xe lớn (ví dụ: Fsoft, LG, Renesas…). Đồng thời, Việt Nam cũng đã có tập đoàn tự sản xuất xe hơi (VinFast).
4. Những Yếu tố đang cản trở tại Việt Nam
Dù nhu cầu rất lớn, ngành này tại Việt Nam đang đối mặt với một “điểm nghẽn” lớn nhất: khoảng cách về kiến thức của nguồn nhân lực.
- Thiếu đào tạo chuyên sâu: Sinh viên trong các ngành liên quan đến lập trình nhúng không được đào tạo bài bản về hệ điều hành, đặc biệt là Embedded Linux.
- Lỗ hổng kiến thức vi điều khiển: Việc lập trình vi điều khiển thông qua các thư viện trừu tượng hóa cao (ví dụ: lập trình Arduino chỉ thông qua thư viện) khiến người học không hiểu được bản chất phần cứng bên trong.
- Yêu cầu của ngành: Ngành Automotive yêu cầu chất lượng mã nguồn cực kỳ cao và phải tối ưu trên từng dòng code. Cách học “mì ăn liền” như trên không thể đáp ứng được yêu cầu này.
- Khan hiếm nhân lực Android: Số lượng lập trình viên có kinh nghiệm về Embedded Android (tức là làm ở tầng kernel/BSP, không phải làm app) là vô cùng ít ỏi. Việc đào tạo on-the-job cho mảng này tốn thời gian hơn các mảng khác rất nhiều, gây nản lòng cho các công ty tuyển dụng.