Ngày 11 tháng 2 năm 2025 5:00 AM

Có thể bạn chưa nghe nói về Ansys, nhưng công ty này đang trong quá trình được Synopsys, một công ty chuyên về công cụ thiết kế chip, mua lại với giá 35 tỷ đô la.

Prith Banerjee, CTO của Ansys, đã chia sẻ trong một cuộc phỏng vấn rằng thương vụ này diễn ra vì Ansys là một công ty phần mềm kỹ thuật chuyên về mô phỏng các hệ thống điện tử phức tạp trên thế giới. Lĩnh vực thiết kế chip ngày càng chuyển sang thế giới phức tạp hơn của thiết kế hệ thống.

Ansys hoạt động trong nhiều lĩnh vực kinh doanh. Họ hợp tác với các nhà sản xuất ô tô (OEM), các nhà cung cấp cấp một trong ngành ô tô, và các công ty sản xuất chip cho ô tô. Ansys cung cấp các công cụ cho mô phỏng kỹ thuật và nhiều hơn nữa. Banerjee lưu ý rằng các công ty trên toàn thế giới đang áp dụng AI và máy học, điều này thể hiện rõ trong các mô phỏng của khách hàng họ.

Banerjee nói: “Với AI và ML, chúng tôi có thể sử dụng mô phỏng dễ dàng hơn và nhanh hơn. Một việc mất hàng trăm giờ để chạy giờ có thể hoàn thành trong vài phút. Chúng tôi đã phát triển một số kỹ thuật để hỗ trợ trong lĩnh vực này. AI là một chủ đề lớn tại CES. Jensen (Huang, CEO của Nvidia) đã nói về AI và tất cả các GPU, và chúng tôi đang ứng dụng AI hơn bao giờ hết.”

Hợp Tác Với Nhiều Đối Tác

Ansys đang hợp tác với rất nhiều công ty. Tại CES 2025, họ đã công bố hợp tác với Sony Semiconductor Solutions để cải thiện xác thực hệ thống nhận thức trong xe thông minh. Các giải pháp của Ansys được sử dụng bởi hơn 200 công ty ô tô và công nghệ trưng bày sản phẩm tại Las Vegas mỗi tháng Giêng. Mỗi năm, Ansys cố gắng thu hẹp khoảng cách giữa thiết kế kỹ thuật và thực tế bằng sức mạnh của mô phỏng.

Họ tạo ra công nghệ hầm gió ảo để tối ưu hóa thiết kế xe đua F1 với Oracle Red Bull Racing, Porsche và Ferrari.

Ngày càng nhiều, sức mạnh mô phỏng này cũng đẩy nhanh thời gian đưa sản phẩm ra thị trường, giảm chi phí sản xuất, cải thiện chất lượng và giảm rủi ro.

LightSolver, một đối tác khác của Ansys được công bố hôm nay, cho biết cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư, còn được gọi là Công nghiệp 4.0, đang diễn ra đầy đủ. Hầu hết mọi ngành công nghiệp – từ ô tô và hàng không vũ trụ đến hàng tiêu dùng và chăm sóc sức khỏe – đều đang thể hiện sự chuyển dịch sang số hóa.

Các ngành công nghiệp thiết bị công nghiệp và sản xuất cũng không ngoại lệ. Một khảo sát robot công nghiệp toàn cầu tiết lộ rằng các công ty công nghiệp dự kiến sẽ đầu tư 25% chi tiêu vốn của họ vào tự động hóa từ năm 2022 đến năm 2027. Khảo sát cũng cho thấy rằng tự động hóa đã được triển khai hoặc thử nghiệm cho nhiều nhiệm vụ công nghiệp phổ biến, bao gồm xếp hàng và đóng gói, xử lý vật liệu, nhận hàng hóa, bốc dỡ và lưu trữ.

Bản Sao Số (Digital Twins) Đã Trở Thành Hiện Thực

Banerjee rất hào hứng với các công cụ như Omniverse của Nvidia, cho phép tạo ra các thiết kế ảo được gọi là bản sao số. Với những bản sao này, các công ty như BMW đang thiết kế các nhà máy ô tô trong một không gian ảo của Omniverse trước. Khi thiết kế hoàn hảo, họ xây dựng nhà máy trong thế giới thực. Họ trang bị cho nhà máy các cảm biến thu thập dữ liệu và gửi lại cho thiết kế số. Điều đó làm cho thiết kế ảo tốt hơn và tạo ra một chu kỳ phản hồi cải tiến liên tục. Điều đó có nghĩa là các mô phỏng của mọi thứ, từ Microsoft Flight Simulator đến các nhà máy ô tô, đang ngày càng gần với cuộc sống thực.

Banerjee nói: “Bản sao số là một chủ đề rất lớn đối với chúng tôi. Trong tất cả các cuộc trò chuyện mà tôi đã có với tất cả khách hàng, chúng tôi đã nói nhiều nhất về khái niệm bản sao số lai của chúng tôi. Phần còn lại của ngành đang tạo ra bản sao số bằng cách đặt cảm biến trên các tài sản thực tế, phải không? Bạn đang tạo ra một mô hình số của tài sản chỉ bằng cách đặt cảm biến. Và chúng tôi đang sử dụng phân tích dữ liệu. Những gì chúng tôi làm về bản sao số là dựa trên vật lý, bản sao số dựa trên mô phỏng.”

Bản Sao Số Lai (Hybrid Digital Twins)

Banerjee nói thêm: “Chúng tôi kết hợp nó với phân tích dữ liệu để thực hiện cái gọi là bản sao số lai. Tính bền vững là rất quan trọng đối với chúng tôi. Vì vậy, chúng tôi đang thúc đẩy rất nhiều thứ xung quanh cách làm cho thế giới bền vững hơn, giảm lượng khí thải carbon bằng cách sử dụng mô phỏng.”

Khi được hỏi liệu Ansys có muốn thấy nhiều công nghệ bản sao số của Nvidia dưới dạng mã nguồn mở hơn không, Banerjee cho biết ông muốn thấy các tiêu chuẩn mở trong hệ sinh thái.

Ông nói: “Càng nhanh chóng diễn ra toàn bộ điều này, cơ hội càng lớn cho mọi người. Không ai muốn bị ràng buộc vào một GPU duy nhất hoặc một ngăn xếp phần mềm duy nhất.”

Banerjee cho biết metaverse là có thật, vì nhiều công ty đang xem xét nó một cách nghiêm túc ngoài Meta. Ông lưu ý rằng những công ty đó bao gồm Amazon Web Services, Microsoft, Google và Nvidia.

Ông nói: “Tất cả họ đều có một số hình thức metaverse. Vì vậy, chúng tôi tin rằng metaverse là có thật, rằng điều đó sẽ xảy ra. Và chúng tôi, với tư cách là công ty mô phỏng hàng đầu, cần tích hợp với metaverse. Và nó là gì? Metaverse cho phép bạn kết hợp thế giới vật lý với thế giới ảo, đó là khái niệm về số. Ví dụ: những gì chúng tôi mang đến cho Omniverse từ Nvidia là họ đã có một giải pháp, một ngăn xếp.

Ông nói thêm: “Họ đang sử dụng các trình mô phỏng của họ như Isaac, mô phỏng robot, v.v., phải không? Nhưng các mô phỏng của họ ở mức độ cao, một mô phỏng gần đúng. Họ nói đó là mô phỏng dựa trên vật lý, nhưng nó không phải là mức độ chính xác mà chúng tôi mang lại.”

Ông cho biết Ansys tập trung vào các mô phỏng dựa trên vật lý và công việc của công ty xoay quanh các trình giải quyết vật lý cốt lõi. Chúng bao gồm các cấu trúc cơ học, chất lỏng và các lĩnh vực điện từ.

Ông nói: “Đây là bốn trình giải quyết cốt lõi. Chúng tôi đang thảo luận với Nvidia và chúng tôi có một mối quan hệ đối tác tích cực đang diễn ra để đưa từng trình giải quyết đến để trực quan hóa đầu ra để kỹ sư sẽ thấy đầu ra trên màn hình khi nó đang xảy ra,” Banerjee nói.

Ông nói rằng thế giới đang chuyển sang đám mây và AI. Trong thế giới mới của AI cộng với đám mây cộng với GPU, metaverse là cách đúng đắn để thực hiện giao diện người dùng và tương tác với kết quả mô phỏng.

Ông nói: “Chúng tôi đang làm việc song song với Nvidia để đảm bảo bốn trình giải quyết cốt lõi của chúng tôi được tích hợp với Omniverse. Vì vậy, đó là một lĩnh vực hợp tác rất cốt lõi,” ông nói.

Khi được hỏi ý của ông về bản sao số lai là gì, Banerjee cho biết ông từng là CTO tại một vài công ty công nghiệp lớn khác. Ông là CTO tại ABB, một công ty điện và tự động hóa ở Thụy Sĩ. Và ông cũng là CTO tại Schneider Electric, một công ty điện và tự động hóa có trụ sở tại Pháp.

Trong những vai trò đó, ông thấy rằng các công ty công nghiệp lớn có rất nhiều tài sản lớn. Các tài sản có thể là máy biến áp, robot hoặc thiết bị chuyển mạch. Và những tài sản này ở đó trong một thời gian dài.

Ông nói: “Những gì bạn cố gắng làm là xem khi nào tài sản đó bị hỏng. Giả sử một máy biến áp trị giá một triệu đô la bị hỏng và khi nó hỏng, bạn sẽ mất điện và điều đó không tốt cho môi trường và khách hàng. Vì vậy, những gì bạn cố gắng làm là đặt cảm biến lên những tài sản này để xem máy biến áp của tôi có hoạt động hay không,” ông nói. “Và vì vậy, trước khi máy biến áp bị hỏng, nó bắt đầu phát tín hiệu. Giống như cơ thể con người, chúng ta có những thứ bình thường như nhiệt độ của chúng ta. Nhưng trước khi chúng ta bị ốm, nhiệt độ sẽ lên 99. 100, 101 và sau đó bạn bị sốt và sau đó nó thực sự đập mạnh. Vì vậy, trước khi bạn thực sự bị ốm, bạn bắt đầu phát tín hiệu. Sự tương tự tương tự cũng áp dụng cho bản sao số.”

Giảm Chi Phí Hư Hỏng

Ông nói thêm: “Vì vậy, bạn đặt cảm biến, thu thập dữ liệu và trước khi tài sản đó bị hỏng, nó bắt đầu phát ra các tín hiệu khác nhau. Vì vậy, nếu bạn theo dõi những thay đổi, bạn có thể dự đoán rằng nó sẽ bị hỏng. Đây là cách khi tôi ở ABB và Schneider Electric và một lần nữa tất cả các công ty khác như Caterpillar hoặc GE và mọi người, tất cả các công ty này, họ sử dụng bản sao số bằng phân tích dữ liệu. Vì vậy, nếu họ kéo dữ liệu và họ nhìn vào đây là hành vi bình thường và nhận thấy hành vi bất thường. Và sau đó dựa trên hành vi bất thường, bạn thấy nó sẽ bị hỏng.”

Ông tiếp tục: “Bây giờ, những gì tôi phát hiện ra khi tôi ở ABB và Schneider là độ chính xác của dự đoán đó dựa trên phân tích dữ liệu thuần túy ở mức khoảng 70%. Và bạn nói, ồ, 70% là khá tốt. Chà, nếu bạn có một bộ phận trị giá một triệu đô la và bạn chính xác 70%, điều đó có nghĩa là bạn đã mắc lỗi 30%. Vì vậy, bạn đã mắc lỗi khi thay thế một bộ phận với xác suất 30%. Bạn vừa mắc một sai lầm trị giá 300.000 đô la. Bạn đã đưa ra một quyết định sai vì độ chính xác của bạn chỉ là 70%. Vì vậy, đây là vấn đề tôi đang gặp phải khi tôi ở Ansys.”

Banerjee cho biết ông luôn biết rằng nếu bạn có thể gắn nó với mô phỏng dựa trên vật lý, độ chính xác sẽ tăng lên.

“Tôi gia nhập Ansys khoảng sáu, bảy năm trước và tôi đã nói với CEO của mình, tôi nói, đây là vấn đề chúng ta cần giải quyết. Nếu bạn có thể giải quyết nó thông qua mô phỏng dựa trên vật lý, điều đó sẽ hoàn toàn tuyệt vời. Vì vậy, mô phỏng dựa trên vật lý nói, “Đây là một máy biến áp, đây là một robot, đây là bất cứ thứ gì, phải không? Và bạn quay lại vật lý cơ bản. Đây là cách máy biến áp hoạt động, phải không? Nó là điện, nó tín hiệu đi qua các cuộn dây và đang tạo ra điều này và nếu có một vết cắt trong cuộn dây, phải không, những tín hiệu điện, tín hiệu cơ học sẽ không đến. Đó là lý do tại sao sự cố xảy ra. Hãy quay lại các nguyên tắc đầu tiên của vật lý. Vì vậy, tại Ansys, chúng tôi đã thực hiện bản sao số dựa trên vật lý và mô phỏng. Độ chính xác đã tăng từ 70% lên 90%.”

Ông nói: “Bạn nói, ‘Wow, 90% là tuyệt vời.’ Nhưng với bộ phận trị giá một triệu đô la đó và độ chính xác 90%, bạn vẫn đang mắc một sai lầm trị giá 100.000 đô la. Vì vậy, sau đó chúng tôi nói, điều gì sẽ xảy ra nếu bạn có thể kết hợp cả hai? Kết hợp bản sao số dựa trên phân tích dữ liệu với vật lý, và đó là những gì chúng tôi đã làm gọi là công nghệ hợp nhất, hoặc bản sao số lai, hiện được gọi là một sản phẩm có tên là Twin AI.”

“Độ chính xác của sự kết hợp đó là 99%. Vì vậy, trên bộ phận trị giá một triệu đô la đó, tôi sẽ chỉ mắc một sai lầm trị giá 1.000 đô la. Vì vậy, khách hàng của chúng tôi rất phấn khích,” ông nói.

“Tại CES, tôi đã nói chuyện với nhiều khách hàng về công nghệ Twin AI của chúng tôi, công nghệ bản sao số hoạt động ở cấp hệ thống. Chúng tôi có thể xây dựng một bản sao số của toàn bộ ô tô hoặc một hệ thống con. Bạn có thể lấy một chiếc xe EV, chia nó thành các thành phần khác nhau của điện tử công suất – pin hệ thống truyền động hoặc bên trong pin. Chúng tôi có thể tiếp tục đi xuống và xuống bây giờ và xây dựng bản sao số của hệ thống, hệ thống con, các thành phần. Nhưng ở mọi cấp độ, nếu có cảm biến, chúng tôi thực sự có thể xây dựng bản sao số dựa trên hợp nhất này, loại bản sao số lai này. Đó là một công nghệ hoàn toàn tuyệt vời và đây là điều mà tôi tự hào.”

Sự Giao Thoa Giữa Mô Phỏng, Thế Giới Trò Chơi Và Thế Giới Thực

Tôi đã lưu ý cách có một giao điểm của thế giới mô phỏng và thế giới trò chơi và thế giới thực với các sản phẩm như trò chơi, Microsoft Flight Simulator 2024. Trò chơi năm 2024 có độ chi tiết trên mặt đất nhiều hơn 4.000 lần so với phiên bản năm 2020. Nó cho phép họ thực hiện các mô phỏng tuyệt vời như sử dụng вертолет để chăn một đàn cừu trên mặt đất.

Họ đã thêm tàu lượn vào trò chơi và điều đó có nghĩa là bạn có thể hạ cánh ở bất cứ đâu, vì vậy họ cần những nơi được mô phỏng tốt nơi bạn có thể hạ cánh ở hầu hết mọi nơi trên hành tinh. Họ đã yêu cầu các nhà sản xuất máy bay cung cấp cho họ các mô hình CAD của các thiết kế cho máy bay trong trò chơi và họ đã kéo cảnh quay video từ máy ảnh từ các máy bay sau khi chúng bay qua các phần của hành tinh. Câu hỏi của tôi là liệu chúng ta có bao giờ đạt được độ chính xác một-một giữa mô phỏng và thực tế không.

“Vì vậy, đó là một câu hỏi tuyệt vời. Vì vậy, hãy để tôi lùi lại một bước và cho bạn cách tiếp cận mô phỏng mà chúng tôi sử dụng. Trong thế giới mô phỏng kỹ thuật hỗ trợ máy tính của chúng tôi, mô phỏng CAE, chúng tôi lấy thế giới xung quanh chúng ta được điều chỉnh bởi các định luật vật lý. Vật lý không nói dối, phải không? Khi trong thế giới chất lỏng, có một phương trình gọi là phương trình Navier Stokes. Đây là các phương trình vi phân riêng phần bậc hai. Đó là phương trình là cách tự nhiên hoạt động. Vì vậy, chúng tôi lấy những phương trình đó và chúng tôi giải chúng bằng số.”

Ông nói thêm: “Bây giờ khi bạn giải nó bằng số, bạn có thể lấy một loại cụ thể. Bạn có thể chia nó thành bốn góc phần tư trở lên. Bốn hoặc 16 hoặc 32. Càng nhiều phần tử tôi có, tôi càng nhận được nhiều độ chính xác.”

Và ông nói, “Rắc rối là, khi bạn thêm nhiều phần tử hơn, độ chính xác hơn, thời gian chạy của bạn sẽ biến mất. Bởi vì thời gian chạy là loại N lũy thừa ba, phải không? Vì vậy, số lượng phần tử, nó là N lũy thừa ba. Vì vậy, đây là thách thức trong ngành công nghiệp của chúng tôi. Với mô phỏng CAE, bạn hoàn toàn có thể có được độ chính xác cao hơn, nhưng thời gian chạy của bạn tăng lên. Vậy làm thế nào để bạn có được độ chính xác cao hơn nhanh hơn?”

Các Trụ Cột Công Nghệ