Thiết kế chip là gì

Thiết kế vi mạch?

Thiết kế vi mạch là một lĩnh vực rất mới và còn non trẻ ở Việt Nam. Thiết kế vi mạch thường chia làm 3 loại: Thiết kế số [Digital IC], Thiết kế tương tự [Analog IC], Thiết kế tín hiệu hỗn hợp [Mixed-signal]. Sản phẩm là chip điện tử, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp [điện tử, CNTT, viễn thông...]. Các công ty có thể tự sản xuất chip cho mình, bán thiết kế cho các công ty khác, hoặc thuê các công ty khác sản xuất. Để sản xuất một sản phẩm chip cần qua nhiều giai đoạn: Thiết kế, lập trình, kiểm tra chức năng, layout [nối dây các tín hiệu] và sản xuất.

Trong giai đoạn thiết kế, dựa trên đặc tả kỹ thuật và mục đích, yêu cầu của khách hàng, người kỹ sư sẽ tìm kiếm tài liệu [công nghệ, phần mềm, ngành công nghiệp liên quan], nghiên cứu và thiết kế chi tiết cho sản phẩm đó Bản thiết kế sẽ được đưa ra dưới dạng một sơ đồ khối, người kỹ sư sử dụng ngôn ngữ mô tả phần cứng để lập trình, sau đó, dùng các phần mềm hỗ trợ để chạy và kiểm tra độ chuẩn của thiết kế . Sau khi hoàn thành thiết kế, sẽ đến phần kiểm tra lỗi để đảm bảo bản thiết kế chạy đúng yêu cầu, không có sai sót. Bản thiết kế sẽ được layout để ra bản vẽ cuối cùng. Do Việt Nam chưa có nhà máy sản xuất chip hoàn chỉnh, bản vẽ sẽ được gia công, đặt hàng tại các nhà máy sản xuất chip ở nước ngoài.Sản xuất chip tại Việt Nam

Tại Việt Nam, một số công ty và tập đoàn nước ngoài đã đầu tư nhà máy sản xuất một phần công đoạn chip. Một vấn đề mà các công ty có mặt tại Việt Nam đang phải đối diện đó là tình trạng thiếu hụt trầm trọng nhân lực. Cụ thể, Renesas có nhu cầu tuyển gần 1.000 chuyên viên thiết kế vi mạch trong năm nay, Tập đoàn Intel cần đến 4.000 nhân công cho nhà máy khi đi vào hoạt động, trong đó gồm 1.500 kỹ sư.Theo GS.TSKH. Đặng Lương Mô, Cố vấn Đại học Quốc gia TP.HCM, cả nước có rất ít trường đào tạo ngành này.

Tại phía Nam có ĐH Khoa học Tự nhiên TP.HCM [đào tạo cao học], ĐH Bách khoa TP.HCM, ĐH Cần Thơ đang thử nghiệm với các học phần lựa chọn. Do đó, nguồn nhân lực trình độ công nghệ cao này rất thiếu. TS. Mô nhấn mạnh: "Việc phát triển nguồn nhân lực cho ngành này nhất định cần phải có sự hỗ trợ của Nhà nước, Chính phủ và các tập đoàn công nghệ". Dự báo, đến năm 2015, Việt Nam cần đến vài ngàn kỹ sư thiết kế vi mạch. Nhưng hiện nay, số lao động làm việc trong lĩnh vực này mới chỉ hơn 200 người. Hiện, Trung tâm Đào tạo và Thiết kế Vi mạch [ICDREC] [ĐH Quốc gia TP.HCM] đang thiết kế các sản phẩm như vi xử lý 8 bít [SigmaK3, VN801], vi xử lý 32 bít [VN1632], DMA Controller, SDR + DDR III Controller, MPEG 4, PCI, USB Chip vi xử lý RISC 8-bit SigmaK3 có thể ứng dụng vào các thiết bị điện tử như máy điều hòa nhiệt độ, máy giặt, remote ti vi, robot trong các nhà máy quang báo Bước đầu, ICDREC đã thương mại hóa chip RISC 8-bit SigmaK3 trong xây dựng Quang báo và Robot.Trước nhu cầu nguồn nhân lực cao cấp của ngành thiết kế vi mạch, một số trường ĐH đã xây dựng các phòng thí nghiệm [PTN] trực thuộc như: ICDREC, PTN Thiết kế và Mô phỏng Vi mạch-Khoa Điện-Điện tử [ĐH Bách Khoa TP.HCM], PTN Thiết kế Vi mạch và Hệ thống nhúng và PTN Vi mạch-Khoa Điện tử - Viễn thông [ĐH Khoa học Tự Nhiên TP.HCM.Trở thành nhà thiết kếĐể thành kỹ sư thiết kế, ngoài kiến thức chuyên ngành vi mạch, điện tử trong nhà trường, còn đòi hỏi sự tìm tòi, sáng tạo và khả năng tự nghiên cứu, cần nhất là niềm say mê.

Chia sẻ kinh nghiệm về nghề thiết kế vi mạch, kỹ sư Trần Thị Hồng, chuyên viên nhóm Đặc tả Thiết kế Vi mạch ICDREC - một trong 2 người vừa đăng quang cuộc thi LSI 2010, cho biết: Tìm hiểu rất nhiều tài liệu, nhưng nếu vẫn chưa hiểu vấn đề thì đừng nên dừng lại, cứ tiếp tục tìm kiếm và đọc thêm tài liệu, trong số những tài liệu tưởng rằng không liên quan đó, lại có cái có thể giúp bạn xâu chuỗi và khơi thông dòng suy nghĩ. Do đó, đừng nghĩ bạn không có khả năng để theo đuổi dự án rồi từ bỏ nó. Chỉ là chưa đủ cơ sở, thông tin để hiểu vấn đề. Hãy dừng lại một chút, thư giãn rồi tiếp tục". Kinh nghiệm qua nhiều dự án và từng nhiều lần bị rơi vào trường hợp như vậy giúp Hồng nhận ra khoảng cách rất gần giữa chỗ không hiểu vấn đề đến chỗ thông suốt vấn đề. "Đôi khi chỉ một ngày hay một phút từ gợi ý nhỏ của đồng nghiệp. Điều quan trọng là bạn luôn suy nghĩ về cách giải quyết cho vấn đề bạn đang mắc phải", Hồng chia sẻ thêm.Công việc thiết kế đòi hỏi tính tập thể rất cao. Vì tiến độ dự án, công việc của người này [hoặc nhóm này] thường phụ thuộc vào tiến độ của người khác [hoặc nhóm khác]. Nếu một người có sự say mê, làm việc nguyên tắc và tự giác cao thì sẽ cảm thấy việc này không có gì khó khăn và nhất định sẽ thành công. Thiết kế vi mạch cũng mang tính nghệ thuật, người sử dụng chỉ thấy được kết quả có tốt hay không thôi.Giai đoạn thiết kế rất quan trọng. Nếu thực hiện tốt giai đoạn này sẽ hạn chế rất nhiều rủi ro, giảm chi phí, thời gian và nâng cao chất lượng sản phẩm. Khi phát hiện ra lỗi, người thiết kế sẽ quan sát dạng sóng để dự đoán lỗi phát sinh do đâu, xác định vị trí lỗi và tìm cách sửa lỗi sao cho không phát sinh ra lỗi mới. Sửa lỗi là một công việc cần tính cẩn trọng, đòi hỏi người thiết kế phải tỉ mỉ và khả năng suy đoán có logic. Hiện, ICDREC có mua bản quyền sử dụng một số phần mềm khá đắt phục vụ cho công tác nghiên cứu trong lĩnh vực vi mạch và hướng dẫn thực tập cho một số sinh viên ở các trường ĐH như Bách khoa TP.HCM, Khoa học Tự nhiên TP.HCM