Nghi vấn iPhone bị "lỗi" khi dị ứng với khí Heli, còn Android thì không

Chẳng phải ngày nào bạn cũng được nghe câu chuyện thú vị đến kỳ lạ như thế này đâu. Erik Wooldridge là một chuyên viên Hệ thống tại bệnh viện Morris, Chicago. Trong buổi lắp đặt một chiếc máy chụp cộng hưởng từ GE Healthcare MRI mới, anh nhận được những cuộc gọi phàn nàn rằng điện thoại di động của mọi người trong bệnh viện bỗng ngừng hoạt động. Và rồi, một số đồng hồ Apple Watch cũng bắt đầu chập chờn.

"Điều tôi nghĩ đến ngay lập tức là máy MRI chắc hẳn đã phát ra một loại EMP (xung điện từ) nào đó, mà nếu thế thật, chúng tôi có thể gặp khá nhiều rắc rối", anh nói. Nhưng các thiết bị y tế khác trong bệnh viện cũng có thể phát ra xung điện từ mà kỳ lạ thay mọi thứ vẫn hoạt động bình thường! Erik bắt đầu điều tra và biết được rằng các thiết bị bị ảnh hưởng đều là sản phẩm của Apple trong khi những chiếc điện thoại Android của anh không gặp vấn đề tương tự. Tình trạng này có phạm vi ảnh hưởng khá rộng, gây thiệt hại cho 40 thiết bị khác nhau. Chuyện quái gì đang diễn ra vậy?

Nhiều người trong số chúng ta đã từng được chứng kiến nhiều trục trặc kỳ lạ, nhưng dám chắc bạn chưa từng nghe đến thứ gì như đã đọc ở trên. Erik cũng vậy. "Hành vi của các thiết bị Apple khá kỳ quặc. Hầu hết chúng đều chết hoàn toàn. Tôi cắm chúng vào ổ điện và chẳng có dấu hiệu gì cho thấy thiết bị đang sạc cả. Các thiết bị khác đang lên nguồn thì gặp vấn đề với sóng di động. Kết nối wifi vẫn ổn định và nhanh, nhưng kết nối di động thì rất bất ổn định".

Khi Erik quyết định đăng tình huống này lên mạng xã hội Reddit, một số quản trị viên hệ thống dự đoán có thể Heli lỏng dùng để làm mát máy MRI đã gây ra vụ việc. Thế là anh này đã điều tra và phát hiện ra đúng là có một vụ rò rỉ khí Heli ngay thời điểm đó, khiến khí này lan ra khắp toà nhà.

Máy chụp cộng hưởng từ.

"Tôi khám phá ra rằng vụ rò rỉ khí Heli xảy ra trong khi thanh nam châm mới đang được tháo ra để làm mát. Xấp xỉ 120 lít Heli lỏng bị thoát ra trong vòng 5 giờ. Có một lỗ thông hơi ở đang hoạt động, nhưng chắc hẳn đã có rò rỉ ở đó. Phòng MRI đang không ở chế độ cách ly HVAC, nên nó chia sẻ không khí với gần như toàn bộ bệnh viện. Chúng tôi không biết bao nhiêu trong số 120 lít Heli đã thoát ra ngoài và bao nhiêu còn lại trong toà nhà. Heli giãn nở khoảng 750 lần khi nó từ dạng lỏng thành dạng khí, do đó đây là một lượng Heli cực lớn (tương đương 90.000 lít Heli dạng khí)". Chắc hôm đó giọng mấy cô y tá cao lắm!

Các thiết bị bắt đầu hồi phục một cách chậm rãi sau biến cố, nhưng không hồi phục hoàn toàn. "Có một vài thiết bị bất thường. Một chiếc iPhone bị lỗi nặng sau biến cố, và một vài chiếc Apple Watch vẫn sáng màn hình nhưng cảm ứng không hoạt động nữa (dù là sau nhiều ngày)".

Khi tiến hành phân nhóm các thiết bị, Erik thấy như sau: "Các mẫu iPhone và Apple Watch bị lỗi là iPhone 6 trở lên và Apple Watch Series 0 trở lên. Chỉ có một chiếc iPhone 5 trong toà nhà và nó không bị ảnh hưởng. Câu hỏi là: điều gì đã xảy ra mà chỉ các thiết bị Apple ngừng hoạt động thôi?"

Để tìm câu trả lời cho câu hỏi này, chúng ta hãy cùng tìm hiểu đôi chút về một loại linh kiện gọi là "hệ thống vi cơ điện" (MEMS) - những bộ máy cơ khí nhỏ nhất thế giới. Mỗi điện thoại đều có gia tốc kế và con quay hồi chuyển với các thành phần chỉ mỏng đến micromet. Giả thiết cho trường hợp này được các thành viên Reddit đưa ra là các phân tử Heli đủ nhỏ để lọt vào bên trong những con chip được bịt chân không và can thiệp với cách thức các bộ phận cơ khí hoạt động.

Nhưng có hai vấn đề với giả thiết này: đầu tiên, Apple không phải là hãng duy nhất sử dụng con quay hồi chuyển MEMS - mọi điện thoại đều có chúng. Tại sao điện thoại Android lại không bị ảnh hưởng? Có lẽ có một lỗi trong iOS gây treo máy khi nhận được dữ liệu lỗi từ con quay? Nhưng lỗi này ảnh hưởng cả Apple Watch, và chúng chạy WatchOS. Bên cạnh đó, iPhone trước bản 6 không bị ảnh hưởng. Có vẻ như đây không phải là một lỗi phần mềm ảnh hưởng cả iOS và WatchOS.

Bên trong một con quay hồi chuyển MEMS

Vậy thì vấn đề là gì? Trái tim của mọi thiết bị điện tử là một đồng hồ. Về cơ bản, chúng là các bộ dao động thạch anh, những tinh thể rung ở một tần số có thể dự đoán cụ thể - thường là 32 kHz. Khi chúng lần đầu được phát minh ra, người ta đã dùng chúng để tạo ra những chiếc đồng hồ điện tử thạch anh đầu tiên. Hiện nay, những bộ tạo tần số đó nằm ở trái tim của mọi thiết bị điện tử.

Không có đồng hồ, hệ thống sẽ đứng im. CPU không hoạt động. Đồng hồ theo đúng nghĩa đen là nhịp đập của một thiết bị hiện đại.

Nhưng các bộ dao động thạch anh có một vài vấn đề. Chúng không đúng giờ khi ở nhiệt độ cao (và thấp), và chúng có kích thước tương đối lơn - 1x3 mm hoặc hơn. Để tạo ra các phần cứng ngày càng nhỏ hơn, Apple đã bắt đầu sử dụng các bộ dao động thời gian MEMS từ một công ty có tên là SiTime để thay thế cho các linh kiện thạch anh.

Một bộ dao động MEMS nhìn qua kính hiển vi điện tử

Cụ thể, họ sử dụng SiT512, "bộ dao động 32 kHz nhỏ nhất và tốn ít năng lượng nhất thế giới". Và nếu thiết bị MEMS này bị ảnh hưởng bởi sự xâm nhập khí Heli thì đó chính là lời giải cho vấn đề.

Một bộ dao động bị lỗi sẽ gây ra các triệu chứng giống như Erik miêu tả. Anh này đã tái hiện lại sự việc trong một thí nghiệm: "Tôi đặt iPhone 8 Plus vào một túi kín với đầy khí Heli. Có vẻ không thực tế vì những chiếc iPhone ban đầu tiếp xúc với lượng Heli thấp hơn nhiều. Tôi để màn hình sáng và chạy bộ đếm giờ. Khoảng 8 phút 20 giây, không có gì điên rồ xảy ra. Đồng hồ dừng lại, không còn gì khác. Màn hình vẫn sáng".

iFixit đã tiến hành lại thế nghiệm. Lần này, sau khoảng 4 phút, chiếc iPhone 8 của họ tắt ngúm.

Trong hướng dẫn người dùng đối với sản phẩm iPhone và Apple Watch, Apple đã thừa nhận vấn đề này:

"Để iPhone tiếp xúc với môi trường hoá chất, bao gồm gần các khí gas lỏng đang bay hơi như Heli, có thể khiến máy bị hư hại hoặc ảnh hưởng chức năng máy... Nếu thiết bị của bạn bị ảnh hưởng và có dấu hiệu không lên nguồn, ngắt kết nối máy với sạc và để không khí bay hơi hết trong 1 tuần. Khí Heli lúc này hẳn đã bay hết khỏi thiết bị, và pin máy cũng đã cạn sạch trong quá trình đó. Sau 1 tuần, cắm máy vào củ sạc và sạc khoảng 1 giờ. Sau đó thiết bị có thể bật trở lại".

Hydro và Heli là hai loại khí cực kỳ khó bảo quản vì phân tử của chúng quá nhỏ. SiTime biết điều này và đang tìm cách khắc phục. Khi được hỏi "lớp niêm phong của bộ dao động MEMS hiệu quả thế nào?", họ trả lời:

"Các thế hệ trước của bộ cộng hưởng EpiSeal có thể bị tác động bởi một lượng lớn khí gas phân tử nhỏ. Các thế hệ mới hơn kháng được mọi khí gas này. Hãy liên hệ với SiTime trong trường hợp bạn dự định sử dụng một thiết bị của SiTime trong môi trường nhiều khí gas phân tử nhỏ để chúng tôi cung cấp các giải pháp phù hợp, có khả năng miễn nhiễm".

Vấn đề này có tác động lên các loại thiết bị MEMS khác hay không? David Almoslino, Giám đốc Marketing của InvenSense Motion - công ty sản xuất chip ổn định hình ảnh cho Pixel 3 - xác nhận vấn đề: các sản phẩm của hãng "có thể bị khi Heli xâm nhập. Heli có thể khuếch tán qua các liên kết oxide và gây tăng áp suất lỗ kim. Đối với các cảm biến áp lực, Heli có thể khiến độ chính xác bị giảm tạm thời. Đối với cảm biến con quay hồi chuyển, Heli có thể gây sai trục xoay và khiến bộ dao động tạm thời ngừng lại. Đối với bất kỳ cảm biến gia tốc nào, Heli có tác động rất nhỏ. Tất cả các linh kiện InvenSense đều có thể hồi phục sau khi được mang ra khỏi môi trường khí Heli".

Tất nhiên, lý do bạn chưa bao giờ nghe đến điều này là bởi nó là một tình huống rất hiếm hoi. Nhưng các hãng sản xuất linh kiện đều biết về nó và làm đủ mọi cách để giảm thiểu vấn đề. David nói rằng "bài test rò rỉ khí Heli là một bài test MEMS chuẩn được thực hiện bởi hầu hết các công ty để đánh giá các linh kiện đã được niêm chân không".

Bạn đã hiểu vấn đề rồi chứ? Giống như những hạt cát siêu nhỏ, các phân tử Heli đủ nhỏ để lọt vào trong thiết bị, làm đồng hồ ngừng lại và biến điện thoại của bạn thành một cục chặn giấy...tạm thời thôi, cứ yên tâm!

Minh.T.T