Analog IC design

[hithere123]

Chào các bạn, chào bạn Rommel.de,

Thực tình lĩnh vực quân sự mình không đi sâu nên chỉ biết trong phạm vi rất giới hạn, mình sẽ cố gắng làm rõ những điểm mình nói ở bài viết trước của mình:

Bạn Hithere123, bạn có thể giới thiệu một chút về công nghệ làm IC cho các thiết bị quân sự được không. Việc dùng wafer làm đế thuần tùy tớ hoàn toàn không biết và đây là lần đầu tiên tớ mới nghe bạn nhắc đến. Bạn có thể nói rõ hơn về ích lợi và cách làm loại này được không.

Dùng wafer làm đế thuần túy chính là mình nói tới dạng này:

Ngoài Bulk-silicon, người ta còn sử dụng công nghệ SOI. Công nghệ này được AMD và IBM sử dụng nhiều nhưng không phổ biết với các hãng khác. Transistor sử dụng SOI có thể coi như đế hoàn toàn cách ly nhưng công nghệ này rất đắt. Nếu tớ không nhầm thì người ta phải sử dụng 2 miếng wafer, miếng thứ nhất được tạo một lớp Si02 trên bề mặt rồi đem miếng thứ 2 dính lên trên mặt miếng thứ nhất. Sau cùng người ta mài mỏng miếng thứ 2 để lớp silic mỏng tới mức các cực drain, source sau khi tạo ra sẽ tiếp xúc thẳng xuống lớp oxid bên dưới. Vì công nghệ này ít được dùng nên giá thành nó lại càng cao. Theo quan điểm của tớ thì lợi ích của công nghệ này không tương xứng với giá thành của nó.

Ý mình nói wafer làm đế thuần túy là với SOI mos, người ta dùng wafer thông thường để làm đế theo đúng nghĩa đơn thuần là đế của nó. Tức là với miếng wafer thông thường người ta sẽ tiến hành oxi hóa trên toàn wafer tạo thành lớp oxit khá dày ( ~x00nm) sau đó là cấy một lớp Si lên trên, tiếp đến là tạo cực drain và source lên lớp Si này với đặc điểm là chiều sâu của cực drain và source chạm tới lớp oxit trên miếng wafer đế. Bằng cách này thì giữa các linh kiện với linh kiện và giữa linh kiện và đế được cách ly hoàn toàn. Về mặt điện thì linh kiện gần như là lý tưởng.

- Công nghệ dạng này được dùng trong lĩnh vực quân sự bởi dòng leakage cực kỳ nhỏ, yếu tố này cũng cực kỳ quan trọng trong ứng dụng quân sự vì đa số thiết bị trong quân sự là dùng pin (các bạn cứ thử tưởng tượng quả thủy lôi nằm dưới nước hơn 30 năm vẫn phát nổ khi cần như thường thì sẽ thấy yếu tố này nó quan trọng cỡ nào, )

- Bổ xung thêm một đặc tính điện mà được hạn chế rất tốt trong linh kiện soi là tụ điện ký sinh giữa drain/source với đế thấp hơn nhiều so với mos thông thường.

Bây giờ nói về ảnh hưởng của việc các transistor sử dụng chung đế. Tớ không làm về analog nên hiểu biết của tớ có thể không đầy đủ nhưng tớ thấy việc dùng chung đế chỉ gây ra body effect, và nhiễu cho mạch tương tự. Body effect là do điện áp của source và bulk không bằng nhau. Hiện tượng này người ta đã nghiên cứu nhiều trong các thiết kế mạch rồi. Việc nhiễu ở đế ta cũng có thể hạn chế bớt bằng việc sử dụng guard ring. Bạn Hithere123 nói công nghệ cho IC quân sự phải cách ly đế không biết có phải vì họ muốn hạn chế nhiễu này hay không? Còn về IC số người ta chỉ quan tâm đến mạch có chạy đúng "0", "1" hay không nên việc sử dụng chung đế gần như không có ảnh hưởng gì. Lớp đế tạo một p-n junction với cực source, và drain nên làm chậm transistor lại (do điện dung ký sinh). Ngoài ra với transistor lại IO pin, người ta phải thiết kế đặc biệt để phòng latch-up. Các transistor NMOS, và PMOS phải được tách riêng để tương đối xa nhau và sử dụng guard ring để ngăn cách. Cực gate của chúng được nối với nhau bằng đường kim loại thay vì poly vì lớp poly không thể cắt ngang qua guard ring. Ngoài ra tớ không thấy chúng có ảnh hưởng gì nữa.

Theo mình, những đặc điểm bạn nói ở trên chưa phản ánh hết tác dụng của các thành phần ký sinh trong linh kiện mos đối với mạch tương tự. Với các linh kiện chỉ đơn thuần cách ly bằng phân cực ngược tiếp giáp pn (vòng ring cũng chính là kiểu cách ly bằng phân cực ngược tiếp giáp pn) sẽ sinh ra khá nhiều phiền phức liên quan tới độ ổn đinh, như breakdown/latch-up (với soi đảm bảo không có latch-up), tụ điện ký sinh (rất mệt khi xử lý nhiễu). Với các mạch tương tự hiện nay, khi mô phỏng back annotation, phần mềm mới chỉ đưa các yếu tố ký sinh thụ động (điện trở + tụ điện) vào để mô phỏng và kết quả mô phỏng này đã khác với mạch không có các thành phần ký sinh khá nhiều. Đấy là chưa kể tới, các phần mềm hiện nay vẫn chưa thể cho ra các thành phần ký sinh tích cực ảnh hưởng tới mạch điện do đó người kỹ sư vẫn chưa có cách nào đảm bảo thiết kế của mình được, phải dựa vào kinh nghiệm rất nhiều. Mình nói như vậy để thấy rằng với mạch tương tự, mấy anh ký sinh này rất mệt, hay làm cho kỹ sư đau đầu khi debug silicon khi kết quả đo được không giống mô phỏng. Ngoại trừ lỗi do thiết kế thì gần như các lỗi silicon kiểu này là do yếu tố ký sinh. Và các yếu tố ký sinh này ảnh hưởng tới độ ổn định khi hoạt động của linh kiện, chính vì vậy với IC cho lĩnh vực quân sự người ta thường dùng các linh kiện "đúng" với sách giáo khoa nhất (ít rủi ro hơn.)

Tớ hoàn toàn không biết mạch analog thì người ta sử dụng phương pháp gì để nâng tính ổn định, còn với digital họ cũng có vài phương pháp đơn giản. Lỗi trong digital có thể xảy ra do defect hoặc bit-error. Những công nghệ mới hiện nay có độ ổn định kém nên để giảm lỗi defect người ta đề xướng "design for fabrication" ví dụ như làm lớn các đường kết nối và khoảng cách giữa chúng, tăng số lượng via trong kết nối... Để giảm bit-error người ta chia ra loại do mạch nhớ (sequence logic) như flip-flop, SRAM cells... và loại do combinational logic. Ngoài ra IC trong quân sự có khoảng nhiệt độ làm việc rộng hơn IC thương mại nhất là vùng nhiệt độ cao. Cái này không hẳn do công nghệ chế tạo hay thiết kế khác biệt mà do IC sản xuất ra có chất lượng khác nhau. Ví dụ như chip máy tính của các bạn có loại chạy tốc độ 2 GHz, có loại chạy 2.5 GHz, có loại chạy 3 GHz vậy. Người ta chỉ dùng những IC tốt nhất cho quân sự nên khoảng làm việc của chúng rộng hơn không có gì lạ. Ngày trước tớ từng đọc về thiết kế với độ ổn định cao nhưng do không làm nên bây giờ quên gần hết. Tuy vậy tớ cho rằng công nghệ IC thông thường hiện nay đáp ứng được yêu cầu để làm các chip cho lĩnh vực quân sự nhưng thiết kế thì cần phải làm riêng không nên dùng IC thương mại cho mục đích quân sự.

Đây đơn thuần là về mặt chế tạo còn ở mức cao hơn, cách để kiểm soát tính ổn định khi thiết kế mạch là tuân thủ quy tắc "simple is the best". Và làm IC (layout) cho lĩnh vực quân sự rất "sướng" vì không phải lo về diện tích, đặt linh kiện và nối dây theo nguyên tắc tối ưu nhất về mặt điện hay nói cách khác làm cho mạch layout và mạch nguyên lý giống nhau nhất có thể.

Việc VN dùng FPGA cho thiết bị quân sự xét về lý là không đúng nhưng do mình nghèo, công nghệ lạc hậu nên đúng là phải sử dụng. Ngay cả việc sử dụng xe tăng, máy bay chiến đấu từ cách đây mấy chục năm cũng đi ngược lại với yêu cầu về tính ổn định cho các thiết bị quân sự (vậy nên lâu lâu lại nghe tin VN rơi máy bay MIG). Xét về mặt công nghệ thì tớ cho rằng các thiết bị điện tử cho quân sự hiện nay của VN cần phải được nâng cấp và thay mới bằng ASIC và thiết kế riêng dành cho quân sự. Còn xét về tất cả các mặt thì bạn Hithere123 nói đúng, VN ta còn quá nghèo để có thể làm như vậy.

Bàn thêm về khía cạnh trên có lẽ không phù hợp ở luồng thảo luận này nên mình nghĩ mọi người cùng nhau phân tích và đưa ra những ý kiến như bạn Rommel.de gợi ý dưới đây:

Các bạn cũng hãy nêu ý kiến của mình về việc VN gia công thiết kế cho nước ngoài, cũng như việc thiết kế full-custom các IP core để bán. Sẽ có lợi nếu chúng ta cùng phân tích các ưu điểm nhược điểm cũng như cách khắc phục để ngành ASIC của VN nói chung và những người thiết kế như chúng ta nói riêng tự hoàn thiện.

Rất mong.

[Rommel.de]

Chào các bạn,

Bạn Hithere123, bạn có thể giới thiệu một chút về công nghệ làm IC cho các thiết bị quân sự được không. Việc dùng wafer làm đế thuần tùy tớ hoàn toàn không biết và đây là lần đầu tiên tớ mới nghe bạn nhắc đến. Bạn có thể nói rõ hơn về ích lợi và cách làm loại này được không.

Nhân tiện nói về đế, tớ giới thiệu với các bạn một chút hiểu biết của tớ. Theo như tớ biết thì những công nghệ IC mới hiện nay có process variation khá cao mà nguyên nhân chủ yếu là do sự thay đổi (variation) trong độ pha tạp của đế. Có 2 loại đế: loại thứ nhất là dùng ngay miếng wafer đã pha tạp thấp, và loại thứ 2 là tạo well ví dụ N-well. Transistor loại thứ nhất có chất lượng tốt hơn loại thứ 2 vì nồng độ pha tạp của đế được tạo nên ngay từ khi kéo wafer; trong khi đó loại thứ 2 lại được tạo ra do việc bắn chùm ion. Độ đồng đều của bắn chùm ion thường kém hơn đồng thời bên trong tinh thể có chứa cả phân tử nhóm 3 (tạo wafer loại p) lẫn phân tử nhóm 5 (tạo n-well). Vì vậy với công nghệ hiện nay NMOS được tạo trên wafer loại p có chất lượng tốt hơn PMOS được tạo nên trên n-well.

Ngoài Bulk-silicon, người ta còn sử dụng công nghệ SOI. Công nghệ này được AMD và IBM sử dụng nhiều nhưng không phổ biết với các hãng khác. Transistor sử dụng SOI có thể coi như đế hoàn toàn cách ly nhưng công nghệ này rất đắt. Nếu tớ không nhầm thì người ta phải sử dụng 2 miếng wafer, miếng thứ nhất được tạo một lớp Si02 trên bề mặt rồi đem miếng thứ 2 dính lên trên mặt miếng thứ nhất. Sau cùng người ta mài mỏng miếng thứ 2 để lớp silic mỏng tới mức các cực drain, source sau khi tạo ra sẽ tiếp xúc thẳng xuống lớp oxid bên dưới. Vì công nghệ này ít được dùng nên giá thành nó lại càng cao. Theo quan điểm của tớ thì lợi ích của công nghệ này không tương xứng với giá thành của nó.

Bây giờ nói về ảnh hưởng của việc các transistor sử dụng chung đế. Tớ không làm về analog nên hiểu biết của tớ có thể không đầy đủ nhưng tớ thấy việc dùng chung đế chỉ gây ra body effect, và nhiễu cho mạch tương tự. Body effect là do điện áp của source và bulk không bằng nhau. Hiện tượng này người ta đã nghiên cứu nhiều trong các thiết kế mạch rồi. Việc nhiễu ở đế ta cũng có thể hạn chế bớt bằng việc sử dụng guard ring. Bạn Hithere123 nói công nghệ cho IC quân sự phải cách ly đế không biết có phải vì họ muốn hạn chế nhiễu này hay không? Còn về IC số người ta chỉ quan tâm đến mạch có chạy đúng "0", "1" hay không nên việc sử dụng chung đế gần như không có ảnh hưởng gì. Lớp đế tạo một p-n junction với cực source, và drain nên làm chậm transistor lại (do điện dung ký sinh). Ngoài ra với transistor lại IO pin, người ta phải thiết kế đặc biệt để phòng latch-up. Các transistor NMOS, và PMOS phải được tách riêng để tương đối xa nhau và sử dụng guard ring để ngăn cách. Cực gate của chúng được nối với nhau bằng đường kim loại thay vì poly vì lớp poly không thể cắt ngang qua guard ring. Ngoài ra tớ không thấy chúng có ảnh hưởng gì nữa.

Nói về làm các thiết bị cho quân sự, tớ thấy điểm khác biệt lớn nhất là tính ổn định. Cái này cũng dễ hiểu thôi vì các thiết bị dân dụng nếu có vấn đề gì thì cũng không sao nhưng thiết bị quân sự thì khác. Cái xe hơi của bạn chẳng may chết máy bạn có thể gọi người đến sửa nhưng cái xe tăng ra trận mà chết máy thì xong rồi. Hay tớ lấy một ví dụ khác thực tế hơn. Thời chiến tranh VN quân miền bắc dùng AK47 còn quân miền nam dùng M16. M16 ra đời sau học tập thiết kế của AK47, lại do Mỹ chế tạo nên tinh xảo hiện đại hơn. Tuy nhiên AK47 thật không khác gì một cục sắt vô cùng bền chắc quăng quật đi rừng lội nước thế nào cũng bắn được. Trong khi đó M16 thì cần chăm chút bảo quản nếu không rất dễ kẹt đạn. Ở nhà bắn chơi thì không sao chứ ra trận mà kẹt đạn thì khả năng mình bị ăn đạn là quá cao. Do vậy tớ thấy thiết bị quân sự chỉ khác thiết bị dân sự ở điểm là nó rất ổn định trong mọi điều kiện hoạt động.

Tớ hoàn toàn không biết mạch analog thì người ta sử dụng phương pháp gì để nâng tính ổn định, còn với digital họ cũng có vài phương pháp đơn giản. Lỗi trong digital có thể xảy ra do defect hoặc bit-error. Những công nghệ mới hiện nay có độ ổn định kém nên để giảm lỗi defect người ta đề xướng "design for fabrication" ví dụ như làm lớn các đường kết nối và khoảng cách giữa chúng, tăng số lượng via trong kết nối... Để giảm bit-error người ta chia ra loại do mạch nhớ (sequence logic) như flip-flop, SRAM cells... và loại do combinational logic. Ngoài ra IC trong quân sự có khoảng nhiệt độ làm việc rộng hơn IC thương mại nhất là vùng nhiệt độ cao. Cái này không hẳn do công nghệ chế tạo hay thiết kế khác biệt mà do IC sản xuất ra có chất lượng khác nhau. Ví dụ như chip máy tính của các bạn có loại chạy tốc độ 2 GHz, có loại chạy 2.5 GHz, có loại chạy 3 GHz vậy. Người ta chỉ dùng những IC tốt nhất cho quân sự nên khoảng làm việc của chúng rộng hơn không có gì lạ. Ngày trước tớ từng đọc về thiết kế với độ ổn định cao nhưng do không làm nên bây giờ quên gần hết. Tuy vậy tớ cho rằng công nghệ IC thông thường hiện nay đáp ứng được yêu cầu để làm các chip cho lĩnh vực quân sự nhưng thiết kế thì cần phải làm riêng không nên dùng IC thương mại cho mục đích quân sự.

Việc VN dùng FPGA cho thiết bị quân sự xét về lý là không đúng nhưng do mình nghèo, công nghệ lạc hậu nên đúng là phải sử dụng. Ngay cả việc sử dụng xe tăng, máy bay chiến đấu từ cách đây mấy chục năm cũng đi ngược lại với yêu cầu về tính ổn định cho các thiết bị quân sự (vậy nên lâu lâu lại nghe tin VN rơi máy bay MIG). Xét về mặt công nghệ thì tớ cho rằng các thiết bị điện tử cho quân sự hiện nay của VN cần phải được nâng cấp và thay mới bằng ASIC và thiết kế riêng dành cho quân sự. Còn xét về tất cả các mặt thì bạn Hithere123 nói đúng, VN ta còn quá nghèo để có thể làm như vậy.

Các bạn cũng hãy nêu ý kiến của mình về việc VN gia công thiết kế cho nước ngoài, cũng như việc thiết kế full-custom các IP core để bán. Sẽ có lợi nếu chúng ta cùng phân tích các ưu điểm nhược điểm cũng như cách khắc phục để ngành ASIC của VN nói chung và những người thiết kế như chúng ta nói riêng tự hoàn thiện.

[hithere123]

Chào các bạn,

Nhân tiện bạn Rommel.de có đề cập tới các ứng dụng trong lĩnh vực quân sự, mình cũng muốn chia sẻ một vài điều.

Liên quan đến IC trong lĩnh vực quân sự, có lẽ mình nên chia ra làm hai mảng, trang thiết bị phục vụ huấn luyện và trang thiết bị dùng trong chiến đấu. Riêng về trang thiết bị dùng trong chiến đấu theo mình tuyết đối không nền dùng IC thương mại. Vì IC dùng cho mục đích quân sự có những đặc thù rất riêng, nếu muốn tự làm bắt buộc mình phải đầu tư fab, đơn cử thế này, trong IC thương mại thông thường những linh kiện mosfet được chế tạo trên (trong) miếng wafer pha tạp như chúng ta đã biết nhưng trong IC quân sự các mosfet được "cấy" trên những miếng wafer chuyên biệt chỉ làm chức năng "đế" thuần túy, các mosfet loại này gần như là lý tưởng (cách ly hoàn toàn) và không có chuyện có linh kiện ký sinh npnp như trong các IC thông thường. Mình có được nghe qua mạch khuyếch đại và giao tiếp thông tin trong xe tăng, toàn là mạch tương tự dùng linh kiện rời rạc thôi và bây giờ cũng hỏng nhiều rồi, nhưng muốn sửa nó hoặc nâng cấp để tiếp tục phục vụ chiến đấu là không hề đơn giản chút nào vì nhiễu nền khi xe tăng hoạt động cao hơn rất nhiều lần tín hiệu tiếng nói. Có bạn nào đã từng ngồi trong xe tăng thì sẽ hiểu nó ồn đến cỡ nào. Theo ý kiến chủ quan của mình, nếu chưa chủ động về công nghệ (fab) thì có lẽ không nên nghĩ đến việc làm IC cho mảng này

Tuy nhiên, với các trang thiết bị phục vụ công tác huấn luyện thì mình ủng hộ có thể dùng FPGA để tự làm cho chủ động vì đi mua thì cũng mất nhiều tiền lắm. Hiện nay cũng có nhiều đề tài, nhiều nghiên cứu từ các viện, trường, trung tâm về hướng này. Ví dụ như hiện có đề tài liên quan tới phát triển máy bay không người lái cũng thú vị nhưng cũng không liên quan tới việc thảo luận về IC ở đây nên mình cũng không muốn đi sâu thêm. Một lần nữa, làm IC phục vụ cho mảng này thì hiện có lẽ không kinh tế bằng đi mua.

Một vài dòng trao đổi thêm trong ngày cuối năm 2010,

Thân mến.

[Rommel.de]

Chào bạn Hithere123,

Tớ cũng đồng ý với bạn là người dùng VN có lẽ chưa cần đến những IC riêng mà cần những ứng dụng cho riêng mình. Vậy nên việc phát triển những ứng dụng như software, firmware phù hợp hơn. Nhưng việc phát triển phần cứng thì cũng nên làm từ bây giờ và làm từng bước vì để đuổi kịp các nước VN cũng cần có thời gian.

Ứng dụng rõ nhất cho thiết kế ASIC ở VN tớ thấy có lẽ là quân sự. Nhiều thiết bị quân sự VN không thể mua được dù có tiền. Tớ nhận thấy các thiết bị quân sự VN có từ thời XHCN có thể đem ra cải tiến thêm vào phần cứng ASIC, phần mềm và kết hợp với công nghệ điều khiển tự động. Những thiết bị điện tử analog sử dụng linh kiện rời rạc có thể được cải tiến và thay thế. Nhân tiện tớ cũng muốn nói FPGA rất hiếm khi được sử dụng cho các thiết bị quân sự và hàng không. Nguyên nhân là chip FPGA sử dụng SRAM cell để tạo mạch lookup table, mà SRAM cell rất dễ bị soft-error nên độ tin cậy thấp. ASIC là cách tốt nhất. Các chip yêu cầu độ ổn định cao nhiều khi cũng không sử dụng cache, và nếu như dùng cache người ta cũng đã có sử dụng mã sửa lỗi nên không nguy hiểm như dùng FPGA.

Ngoài ra VN có thể gia công thiết kế cho nước ngoài. Mặc dù trình độ chúng ta có thể không bằng họ nhưng cũng có một số điểm chúng ta có ưu thế. Thứ nhất chúng ta không tốn tiền phần mềm. Theo tớ biết tiền trả license phần mềm cao hơn nhiều lần tiền trả lương cho người thiết kế. Như vậy chúng ta có thể sử dụng chiến lược cạnh tranh về giá để tìm kiếm khách hàng. Điểm thứ hai là chúng ta có nhân lực về mặt số lượng. Một nhóm thiết kế ở nước ngoài cũng chỉ thường hai ba chục người. Có nhiều công việc tốn thời gian, và đơn giản, họ có thể đưa chúng ta gia công ví dụ như verification, hay layout. Hiện nay thiết kế full-custom design ít được sử dụng vì thời gian thiết kế lâu nhưng đây vẫn là cách thiết kế hiệu quả nhất cả về mặt hiệu suất, tiêu thụ năng lượng cũng như kinh tế (nhỏ gọn). Như vậy với nguồn nhân lực dồi dào, sử dụng phần mềm miễn phí, chúng ta cũng có thể tạo nên những sản phẩm có tính cạnh tranh bằng việc hướng đến thiết kế full-custom. Nhân tiện tớ cũng muốn nói các bạn đừng nghĩ full-custom là cổ. Các hãng làm vi xử lý hay bộ nhớ đều dùng phương pháp này vì họ bán sản phẩm với số lượng lớn nên tiết kiệm dù chỉ 1 USD, cũng là rất lớn nhiều hơn công sức phải bỏ ra, hiệu suất sản phẩm lại cực cao.

Hi vọng các bạn sẽ có thêm góp ý.

[hithere123]

Chào mọi người,

Mình đưa lên diễn đàn thông tin về dự án của anh Arix chỉ đơn thuần như một phần trong một bản tóm tắt về buổi gặp mặt hôm đó vì anh Arix đã thông qua diễn đàn thông báo về buổi gặp mặt và mình cũng có hứa trên diễn đàn là sẽ tham gia. Như vậy sẽ không làm đứt quãng mạch thảo luận trong luồng này, việc gì cũng nên có đầu có đuôi phải không các bạn? Do đó, mình hoàn toàn đồng ý với bạn Rommel.de là chúng ta có thể từ đây nói rộng ra, thảo luận về lĩnh vực này ở Việt Nam và không nên bàn thêm về dự án cụ thể của anh Arix nữa, bởi nói cho đến câu cùng ý tận thì sẽ thành những thiên kiến chủ quan, nhất là chúng ta lại không phải là người trực tiếp thực hiện và cũng không có đầy đủ thông tin.

Nói thêm một chút về tính "bảo thủ" mà bạn Rommel.de đề cập trong thiết kế. Khía cạnh bạn đề cập tới gần như là trở thành nguyên tắc với những người làm thiết kế tương tự như mình. Ở những công ty làm thiết kế, sản phẩm đã bán được rồi và đã mass production rồi, tức là thực tế chứng minh rồi thì những phát triển tiếp theo của nó chúng ta bất đắc dĩ lắm mới phải thay đổi mà thôi. Bất đắc dĩ lắm ở đây có thể ví dụ như chuyển công nghệ, công nghệ mới không có một vài linh kiện đang dùng như trong công nghệ cũ do đó bắt buộc phải sửa đổi, tuy nhiên dạng này cùng lắm cũng chỉ đổi 30% mạch là cùng. Đó chính là lý do mình nói gần như tính "bảo thủ" trở thành nguyên tắc với kỹ sư và re-use luôn luôn đứng trên lựa chọn tìm một cách thiết kế khác. Thông thường đối với các sản phẩm mới sẽ bán ra trong năm nay thì thực chất nó đã được làm từ 2,3 năm trước đó rồi, và với các sản phẩm mới hoàn toàn thì thường sẽ làm test chip trước. Ở công ty mình mỗi năm có 1 test chip để thử những cái mới (công nghệ mới, mạch mới, ...) nói chung là trước khi đưa bất cứ cái gì mới vào sản phẩm mass production thì tất cả đều đã được chứng minh silicon chạy rồi.

Tuy nhiên, cần nói thêm ở một khía cạnh khác nữa, đó là sự khởi đầu, với một công ty khởi đầu thì họ chưa có gì để re-use, gần như là mới 100% thì phải làm sao? Ở đây, nó có liên quan tới việc copy mà bạn Rommel.de có đề cập ở trên. Giả sử ta có thể copy được nhưng nếu ta copy 100% mình dám chắc sẽ thất bại vì gần như copy 100% là không thể, ngay cả khi có thể đi chăng nữa thì sản phẩm ta làm ra cũng không thể bằng nơi ta đã copy. Vì vậy, theo mình ta nên hiểu copy ở một nghĩa khác đó là chúng ta làm giống cách họ đã thành công và thêm giá trị của ta vào để ta có thể thành công như họ. Nói cách khác, mình không ủng hộ cách "ăn cắp" thiết kế và với mình cách này rủi ro còn cao hơn là cách ta tự làm. Tự làm ở đây nghĩa là nguyên lý ta biết rồi, giống như của họ, nhưng là tự ta phân tích thiết kế ra cái ta cần. Vì vậy re-use ở đây chỉ mang tính là re-use về cách làm và nó vẫn tuân thủ nguyên tắc bảo thủ ở trên.

Tiếp đến mình muốn giải thích thêm tại sao mình nói tới 90 triệu dân Việt Nam. Trong kinh doanh, một sản phẩm muốn thành công thì người làm ra sản phẩm đó cần biết khách hàng của họ đang cần cái gì. Vậy thì tại sao chúng ta lại không làm ra một sản phẩm cho chính chúng ta trước vì có ai hiểu người dân Việt Nam hơn chính người Việt Nam đâu. Các công ty nước ngoài đang phải bỏ ra rất nhiều tiền để tìm hiểu xem chúng ta đang cần gì cơ mà, chúng ta có lợi thế, tại sao chúng ta lại không làm. Đồng ý bây giờ là toàn cầu nhưng không hoàn toàn là cào bằng, lợi nhất thì vẫn bay về phía "ông chủ" và thiệt thòi nhât vẫn là những người "làm công". Mình đã dùng hàng của nước ngoài lâu rồi và cũng đã đến lúc mình cần bắt đầu tham gia làm ông chủ nếu mình muốn giàu lên. Nhưng lĩnh vực IC lại có tính đặc thù riêng, người tiêu dùng hiện chưa cần tới IC mà cần những sản phẩm ứng dụng cụ thể nên mình vẫn bảo lưu quan điểm muốn phát triển lĩnh vực IC ở Việt Nam thì Việt Nam cần phải phát triển application trước đã. Mọi người nghĩ thế nào về điểm này?

Mong là sẽ được chia sẻ nhiều thêm nữa những ý kiến từ các bạn.

Thân mến.

[Rommel.de]

Chào các bạn,

Nhân buổi gặp mặt của anh Arix, tớ thấy mọi người cũng có thể thảo luận trên diễn đàn về suy nghĩ và hướng phát triển cho thiết kế ASIC ở VN. Các bạn sinh viên có thể nói lên suy nghĩ của các bạn về cách dạy ở VN, nguyên vọng của các bạn... Các bạn ở trong nước và ngoài nước có thể chia sẻ thông tin lẫn nhau. Những người quản lý có thể nêu định hướng phát triển. Các suy nghĩ, nhận xét có thể khác nhau tùy theo quan điểm của từng người, từng khía cạnh nhưng tớ hi vọng các thảo luận sẽ không dẫn đến xung đột mà chỉ tăng thêm hiểu biết cho mọi người.

Tớ chỉ là một người thiết kế bình thường, và tớ muốn chia sẻ trước những nhận xét bình thường của tớ. Tớ là một người hơi mang tính bảo thủ. Bảo thủ ở đây theo nghĩa cái gì đang tốt thì vẫn tiếp tục làm và chỉ nâng cấp từng bước để tránh rủi ro sai sót. Tớ nghĩ đây thường là suy nghĩ của người làm trong ngành công nghiệp và thường xung đột với người làm nghiên cứu.

Suy nghĩ trước nhất của tớ là ở nước ngoài làm ASIC design sướng (mà có lẽ ngành công nghệ cao nào làm ở nước ngoài cũng sướng). Lương cao, điều kiện làm việc tốt, cơ sở hạ tầng cho giáo dục y tế tốt... Tớ không biết bay giờ ở VN thế nào nhưng tớ vẫn luôn sợ rằng về VN tớ không tìm được việc làm vì chẳng ai cần đến một người làm thiết kế như tớ. Các bạn bảo tớ không yêu nước tớ cũng chịu nhưng đáng tiếc loại người không yêu nước như tớ lại quá nhiều (nhưng tớ không xuống Bolsa vẫy cờ bao giờ). Sự thật là có quá nhiều người VN (có lẽ thuộc vào loại giỏi) ở lại phục vụ cho "bọn lợn tư bản".

Nói về việc để trở thành người thiết kế giỏi tớ có suy nghĩ như thế này. Nếu các bạn là sinh viên mới ra trường bắt đầu đi làm bạn chắc chắn chưa thể làm việc ngay được. Bạn cần có thời gian để thích nghi và học tập trong môi trường mới. Tuy nhiên trong công ty không ai có thời gian dạy cho bạn. Vì vậy điều quan trọng là các bạn phải nắm vững tất cả các nguyên tắc thiết kế từ mức kiến trúc đến mức layout, cả tương tự và số. Tất cả các thiết kế trong công ty đều dựa trên những nguyên tắc đã được dạy hoặc viết sẵn trong sách. Nếu bạn đã từng được dạy hoặc đọc về nó, các bạn sẽ rất dễ nắm bắt. Ngược lại nếu các bạn chưa từng được biết thì sẽ rất khó vì trong sách giảng về nguyên lý và những phần cơ bản nên dễ nắm bắt hơn nhiều. Tớ nhận thấy sinh viên đại học ở Mỹ chưa đạt đến tầm nắm bắt hết các nguyên lý về mạch. Phần thứ hai là kinh nghiệm. Tớ quan niệm kinh nghiệm không thể học được. Các bạn phải tự mình làm thiết kế và đúc rút kinh nghiệm cho chính mình. Nó cần có thời gian để từ từ ngấm vào người các bạn, để kiến thức và kinh nghiệm của người khác trở thành kiến thức và kinh nghiệm của các bạn. Vì vậy tớ cho rằng người mới dù có sự hướng dẫn cũng không thể làm những việc quan trọng được. Tớ nghĩ suy nghĩ này có phần hơi giống trong quân đội. Đào tạo ra trường các bạn có thể được phong sỹ quan. Nhưng nếu muốn thành tướng chỉ huy thì cần phải trải qua kinh nghiệm đánh nhau rồi thăng tiến từng cấp (Còn vị tướng 4 sao của Triều Tiên thì ngoại lệ).

Làm về thiết kế ASIC tớ thấy rủi ro là điều cần phải hạn nhất. Những ví dụ như Pentium bug và Ariane 5 chắc các bạn đều biết. Tớ thuộc loại bảo thủ nên tớ luôn cho rằng cần phải cải tiến từng bước, làm lại những cái mình đã làm vì những cái mới chứa đựng quá nhiều rủi ro. Tớ lấy một ví dụ để các bạn dễ thấy. Khi Intel đưa ra kiến trúc Core dựa trên kiến trúc Centrino thì AMD thật sự thất thế. AMD muốn dùng kiến trúc Phenom để cạnh tranh nhưng Phenom có quá nhiều khác biệt với kiến trúc cũ. Kết quả là chip Phenom bị đưa ra chậm khoảng 1 năm mà tớ tin chắc là do thiết kế bị lỗi. Sau khi đưa ra chip cũng bị lỗi TLB và chạy chậm hơn chip Athlon khá nhiều (do thiết kế kém trong critical path). AMD thật sự đã bị tổn thất rất nặng trong chuyện này. Trong trường học hay viện nghiên cứu các bạn có thể làm những thứ mới nhất, hiện đại nhất, thất bại cũng không sao. Nhưng trong ngành công nghiệp điều quan trọng bậc nhất là tiền. Bạn mạo hiểm làm một sản phẩm rất innovative, bỏ nhiều tiền để nghiên cứu chế tạo cũng chưa chắc khách hàng đã trả thêm tiền để mua sản phẩm của bạn. Vì thế cứ làm từng bước là tốt nhất.

Tớ cũng thấy trong ngành công nghiệp rất hiếm khi một công ty tuyển người rồi mở ra một hướng phát triển mới. Không có gì đảm bảo một tập thể mới có thể hoạt động tốt và điều này là quá mạo hiểm. Để phát triển thêm một hướng nào đó người ta thường có 2 sự lựa chọn. Thứ nhất họ có thể thuê các công ty khác phát triển hộ. Thứ hai họ mua lại những công ty nhỏ đang làm việc tốt trong lĩnh vực này rồi định lại hướng phát triển. Ví dụ như Apple mua lại PA semi để làm chip A4 cho riêng mình.

Đọc các trình bày của tớ chắc các bạn cũng hiểu vì sao tớ nghĩ rằng dự án của anh Arix quá mạo hiểm. Việc tự thiết kế và chế tạo một thiết bị dù chỉ là một chiếc điện thoại Nokia 500K cũng tiềm ẩn rất nhiều lỗi đối với những người mới bắt đầu. Có lẽ tớ hơi nhiều chuyện khi ngăn cản dự án của anh Arix nên sau bài này tớ sẽ không nhắc đến nữa. Tớ thấy trên báo nhiều người luôn muốn có một chiếc điện thoại mang thương hiệu VN, đây thực sự là những người thích danh. Thời bây giờ điều quan trọng nhất là tiền, làm gì ra tiền cũng được miễn là ra tiền, ở VN hay nước ngoài có quan trọng vậy không. Điều thứ hai phải nói là tại sao chúng ta luôn nghĩ rằng người VN phải làm sản phẩm cho khách hàng VN với một thị trường gần 90 triệu. Chúng ta hay suy nghĩ nên làm sản phẩm bán toàn thế giới và mua sản phẩm từ toàn thế giới. Hiện giờ chúng ta kém thì đi làm thuê cho nước ngoài, giỏi lên thì gia công thiết kế cho nước ngoài (như mấy hãng phần mềm), rồi khá nữa thì tự làm sản phẩm bán ra nước ngoài. Nói đơn giản là làm từ đơn giản đến phức tạp và phát triển từng bước.

Để đuổi kịp các nước tớ cho rằng cách nhanh nhất là copy hay nói thẳng ra là ăn cắp thiết kế của nước ngoài. Về giáo dục chúng ta có thể copy sách, báo, phần mềm, bài giảng của nước ngoài về giảng lại cho sinh viên. Về thiết kế, chúng ta cũng có thể copy phần mềm và các thiết kế. Tầu bây giờ ăn cắp thành thần rồi và bị rất nhiều nước lên án. Nhưng trước đây thời chiến tranh lạnh Mỹ, Liên Xô cũng là chuyên gia ăn cắp, cuối thế kỉ 19 đầu thế kỉ 20 Nhật cũng là chuyên gia ăn cắp. VN có bị mang tiếng xấu một chút cũng đành chịu.


Hi vọng các bạn sẽ đóng góp nhiều ý kiến.

[hithere123]

Chào bạn Rommel.de,

Trước hết cảm ơn bạn về những ý kiến đóng góp ở bài viết trên, chúng ta cần lắm những ý kiến như thế này. Những vấn đề bạn nêu ra hy vọng anh Arix sẽ có những hồi âm với bạn để giải thích rõ hơn. Để tránh hiểu nhầm, dưới đây mình chỉ nói rõ thêm một vài ý liên quan tới những gì mình viết ở bài viết trước.

- Sản phẩm công nghệ cao ở bài viết trước mình để trong ngoặc kép có lẽ đã gây hiểu nhầm. Thực chất theo những gì mình hiểu thì sản phẩm mà anh Arix định làm không phải là cái gi đột phá kiểu thế giới chưa ai làm mà ngược lại nó lại là những sản phẩm mà thế giới đã làm chán chê rồi, và cũng đã làm rất lâu rồi, ví dụ như chiếc điện thoại di động giá rẻ Nokia khoảng 500K VND chẳng hạn. Mình nói công nghệ cao chỉ có dụng ý là một sản phẩm kiểu như thế và nó sẽ được sản xuất bằng các công cụ và công nghệ hiện đại tiệm cận hoặc tương đương với trình độ và kỹ thuật mà cả thế giới hiện đang làm. Tất nhiên, với các sản phẩm dạng này làm sao ta có thể cạnh tranh về giá nhưng nếu chúng ta đưa vào đó một (vài) tính năng đặc biệt, chỉ ở ta mới có và chỉ khách hàng của ta cần thì đó chính là chúng ta đã tạo thêm giá trị cho chúng và những tính năng thêm vào đó sẽ bù được sự thua thiệt về giá mà chúng ta phải chấp nhận vì chúng ta là những người đi sau. Để đưa thêm những tính năng kiểu này vào thì buộc mình phải chủ động làm ra nó từ A đến Z hay ít nhất cũng cần biết các công đoạn từ A đến Z để làm ra nó, như thế mình mới biết là cần đưa thêm tính năng mới vào ở đâu và như thế nào. Nói như vậy cũng không có nghĩa là mình sẽ phải làm tất cả mọi thứ, bộ phận nào mua được với giá rẻ tội gì mình không phải không bạn?

- Cũng giống như ý kiến của bạn, làm một sản phẩm như vậy trong điều kiện vừa làm vừa hoàn thiện thì không tránh khỏi lỗi. Vấn đề là Tập đoàn hiểu và cam kết hỗ trợ để làm, tất nhiên không có chuyện anh làm đi làm lại vẫn không ra được sản phẩm. Theo mình hiểu cái Tập đoàn muốn nhìn thấy là thấy được sự tiến bộ, kiểu như sai lần đầu vẫn chấp nhận nhưng cần phải chứng minh lần sau sẽ phải có những cải tiến để đảm bảo có được sản phẩm cuối cùng đáp ứng đúng yêu cầu.

- Về vấn đề nhân lực thì quả thật buổi gặp đó mình không được gặp toàn đội của anh Arix, tuy nhiên anh Arix nói có một đội ngũ cố vấn rất cứng (trên 20 năm kinh nghiệm làm ở Mỹ). Hiện ở Việt Nam, kỹ sư thiết kế với ~5 năm kinh nghiệm mình dám chắc không quá khó tìm, tương tự như vậy với kỹ sư kiểm tra (verification), nên đội ngũ thực hiện mình không phải là lạc quan quá đâu. Hôm đó mình cũng đã nghĩ làm SoC phần khó nhất không phải là phần thi hành mà cần có kinh nghiệm ở mức top-level để hướng dẫn những người trực tiếp thi hành. Mình cũng có hỏi anh Arix về vấn đề này và được giải thích là có một đội ngũ cố vấn làm việc rất gần với nhóm trong đó người nào cũng hơn 20 năm kinh nghiệm làm ở Mỹ nên mình không đi sâu thêm nữa.

- Chuyện thất bại của một vài ví dụ bạn đưa thì mình không lạm bàn ở đây, nhưng quả thật mình biết một số chuyện giống như người miền nam hay nói là nhìn thấy vậy nhưng lại không phải vậy, hì

Một vài dòng trao đổi thêm như vậy,

Thân mến.

[Rommel.de]

Chào các bạn,

Tớ cũng rất muốn tham gia vào buổi họp mặt thứ ba tuần trước nhưng không được. Thấy bạn Hithere123 viết tớ nghĩ anh Arix nhiều tuổi hơn tớ nên tớ gọi anh là anh. Trước hết em muốn chúc mừng anh và mọi người đã được một tập đoàn lớn đầu từ để phát triển ASIC design. Em mong anh và dự án sẽ thành công rực rỡ. Hi vọng sau này VN sẽ phát triển ngành này không kém gì các nước khác trên thế giới.

Tiếc rằng em không tham gia buổi họp mặt nên không biết thông tin chi tiết. Em chỉ đọc bài viết của bạn Hithere123 nên có thể không hiểu hết. Nhưng theo suy nghĩ của em thì dự án này quá tham vọng, và khả năng thành công không cao. Em viết bài này trên tinh thần góp ý thẳng thắn, nếu có đụng chạm em xin lỗi mọi người trước hi vọng mọi người không giận.

Nếu em hiểu đúng thì tập đoàn định phát triển một sản phẩm công nghệ cao từ A đến Z và người dùng là khách hàng cuối cùng. Đối với một sản phẩm chưa từng có thì việc phát triển nó rất dễ phát sinh lỗi. Lỗi có thể do khâu thiết kế ASIC, có thể do firmware, có thể do thiết kế board, và cũng có thể do sản xuất. Nếu sản phẩm lỗi đến tay khách hàng thì doanh nghiệp nhất định sẽ thiệt hại nặng. Cho dù phát hiện ra lỗi sớm thì việc xử lý, và sửa chữa cũng rất tốn kém và không đơn giản. Theo như em biết các hãng khi đưa sản phẩm mới ra, nó chỉ có một chút sáng tạo trong đó; còn lại đều là dựa trên các sản phẩm trước đó. Có nhiều nguyên nhân nhưng em nghĩ nguyên nhân căn bản là người ta muốn đảm bảo việc thiết kế và sản xuất được ổn định, sản phẩm sản xuất ra tốt hài lòng khách hàng. Cách đây mấy năm em có làm một project mà người ta thiết kế những 2 mạch bandgap voltage. Đó là bởi vì project này chạy điện áp thấp hơn nên cần mạch bandgap voltage mới nhưng họ vẫn làm mạch cũ để nếu có lỗi người ta có thể nâng điện áp cấp và chuyển sang sử dụng mạch cũ. Như vậy các bạn có thể thấy những bước đột phá thường kèm theo rủi ro rất cao. Project này theo em nghĩ thì có quá nhiều đột phá và có lẽ là không cần thiết. Bây giờ là thời đại toàn cầu hóa, ta chỉ nên làm những gì ta làm tốt hơn người khác, và hay mua các sản phẩm mà người khác làm tốt và rẻ hơn ta. Vậy tại sao tập đoàn lại có ý định phát triển mới tất cả từ A đến Z đối với sản phẩm như vậy.

Điểm thứ hai em nhận thấy đó là khách hàng là người dùng thông thường, và sản phẩm là loại thông dụng. Với loại khách hàng này thì giá cả hết sức quan trọng. Có một bộ phận khách hàng không quan tâm đến giá cả chỉ thích mua hàng hiệu, hàng độc nhưng bộ phận này rất nhỏ. Bước vào thị trường hàng thông dụng là đồng nghĩ với việc phải cạnh tranh với những hãng lớn, có tiềm lực tài chính, nhân lực. Các sản phẩm của họ nói chung có chất lượng cao (do bỏ nhiều tiền để phát triển) giá thành rẻ (do sản xuất với số lượng lớn có nhiều khách hàng). Một (vài) tính năng khác biệt có giúp sản phẩm tiếp cận với khách hàng hay không?

Điểm cuối cùng em muốn nói đến là nhân lực. Trình độ của nhân viên anh đến đâu có lẽ chỉ có anh mới trả lời được. Theo em nghĩ bạn Hithere123 hơi lạc quan quá. Nhân viên của những hãng lớn nước ngoài muốn làm về kiến trúc thường có trên 10 năm kinh nghiệm, làm về thiết kế thường có trên 5 năm kinh nghiệm, và làm verification thường có trên 3 năm kinh nghiệm. Với một project lớn (SoC) không thể sử dụng nhân viên thiếu kinh nghiệm được. Cái này anh biết quá rõ và em cũng không muốn bàn nhiều.

Chuyện một số việt kiều về nước làm ASIC design thất bại em có nhắc đến rồi nên không nói nữa. Em lần này lấy 2 ví dụ gần gũi hơn để mọi người chia sẻ. Em nhớ vài năm trước ở VN rộ lên phong trào làm máy tính giá rẻ (Thánh Gióng với gì đó nữa em chỉ đọc trên báo nên không rõ). Dự án này chắc bây giờ xong rồi. Lắp máy tính về mặt kỹ thuật dễ hơn thiết kế chip nhiều lần vậy mà cũng thất bại vì năng lực của vài công ty nhỏ chẳng có gì vượt trội so với các hãng lớn, lại sử dụng chiến lược cạnh tranh về giá thì thất bại là phải. Ví dụ thứ hai em muốn nói đến là Vinashin. Vinashin sụp đổ có nhiều nguyên nhân nhưng có một nguyên nhân là đã làm quá khả năng của mình. Em tin chắc trong Vinashin cũng có nhiều người giỏi về đóng tầu, được nhà nước đầu tư nhiều tiền nhưng khả năng đến đâu thì làm đến đó thôi, rồi từ từ phát triển. Khả năng chỉ là sửa chữa các tầu nhỏ thì đừng cố làm tầu to để rồi thất bại.

Em ủng hộ VN phát triển ASIC design nhưng nên làm từ nhỏ đến lớn, và nên tập trung. Ví dụ như bộ quốc phòng đặt hàng anh làm một thiết bị liên lạc vô tuyến... thì những dự án như vậy em rất ủng hộ và tin tưởng. Em vẫn cho rằng anh nên làm những thiết kế nhỏ như IP core, hay các chip chuyên biệt cho các doanh nghiệp và quân sự. Em có nghe nói hãng Bosch cũng từng yêu cầu thiết kế chip cho các sản phẩm của riêng họ. Hay các hãng máy bay, tên lửa vẫn mua các chip đặc biệt của IBM. Về quốc phòng thì khỏi cần nói.

Sang năm mới tớ chúc mọi người sức khỏe và thành đạt.

[hithere123]

Chào các bạn,

Xin nhắc lại lịch hẹn với các bạn vào tối mai, thứ 3 ngày 21/12 tại cafe cạnh Phố Núi đường Nguyễn Chí Thanh, tôi sẽ có mặt lúc 6h, mong gặp các bạn, càng đông vui càng tốt.

Chào mọi người,

Thứ ba tuần trước (21/12) mình đã tham dự cuộc gặp gỡ do anh Arix khởi xướng. Buổi nói chuyện hôm đó khá thú vị bởi đa phần các anh, các bạn tham gia đều là những người có kinh nghiệm trong lĩnh vực chip nói chung và thiết kế IC nói riêng. Một vài chủ đề liên quan đến trình tự (flow) làm chip, cũng như các vấn đề về công cụ, hay phần kiểm tra (verification) các chíp có độ tích hợp lớn và cấu trúc phức tạp được trao đổi rất sôi nổi. Tuy nhiên, phần quan trọng nhất là những trao đổi từ phía anh Arix về hướng đi mới với mong muốn tập hợp những người Việt Nam làm thiết kế IC để có thể tạo ra sản phẩm thương mại tại Việt Nam trong thời gian tới. Mình sẽ tóm tắt theo ý hiểu của mình như ở dưới đây và cũng rất mong có thêm sự bổ xung và trao đổi từ mọi người:

[1] Phát triển thiết kế IC nói riêng và lĩnh vực bán dẫn nói chung hiện đang đứng ở vị trí nào trong định hướng phát triển của Tập đoàn? Lĩnh vực này có được tách riêng ra làm một hướng phát triển mới?

- Tập đoàn đã có đính hướng, đã triển khai các bước chuẩn bị đầu tiên (công cụ thiết kế, liên kết với fab, ...) và cam kết hỗ trợ phát triển lĩnh vực này. Tuy nhiên, thiết kế IC không phải là lĩnh vực đầu tư phát triển riêng biệt mà nó chỉ là một phần trong định hướng phát triển các sản phẩm "công nghệ cao" của Tập đoàn. Tức là, các sản phẩm đầu cuối (đến tận tay người tiêu dùng) mới là đích đến của Tập đoàn, và IC là một phần trong đó. Nói tóm lại, nếu chúng ta chứng minh được chúng ta hoàn toàn có thể làm được IC thương mại (có tính cạnh tranh trên thị trường) thì chúng ta sẽ được Tập đoàn đầu tư để làm.

[2] Làm sao để sản phẩm chúng ta làm ra có thể cạnh tranh được với các sản phẩm cùng loại trên thị trường?

- Chúng ta hiểu là rất khó để giành thắng lợi về giá nên mục tiêu là sẽ làm ra sản phẩm ở mức giá chấp nhận được, bên cạnh đó bổ xung thêm một (vài) tính năng làm cho sản phẩm của chúng ta khác biệt với các sản phẩm cùng loại, đó là giải pháp để bù sự chênh lệch về giá thành.

[3] Tập đoàn đã có dự án thiết kế IC chưa? Nếu có thì nguồn lực cũng như kế hoạch triển khai hiện tại như thế nào?

- Dự án đã có và nếu không có gì thay đổi, dự án sẽ được khởi động trong năm tới (2011). Về dự án, đây là một dự án dạng SoC; về nguồn lực, tập đoàn hiện đã có đội ngũ kỹ sư thiết kế IC số + tương tự, cũng như cam kết cố vấn của các chuyên gia đã có hơn 20 năm kinh nghiệm ở nước ngoài, và đủ tự tin để hoàn thành dự án đến hết bước layout.

Nói rộng ra, vấn đề khách hàng đã có, vấn đề vốn cũng đã có, vấn đề còn lại là chúng ta có làm được sản phẩm thỏa mãn yêu cầu khách hàng này hay không mà thôi. Như những gì được trao đổi với các anh, các bạn ở cuộc gặp này thì mình nghĩ chúng ta đủ sức (đủ nội lực) để thực hiện vì có rất nhiều anh, nhiều bạn đã tiếp xúc với các vấn đề về IC vài năm rồi, rất khác so với cách đây 5 năm là tìm người nói chuyện về IC rất khó.

Ngoài ra, còn một số vấn đề thảo luận xung quanh các sản phẩm hiện đang phát triển của tập đoàn và một số thành công nhất định khẳng định cho hướng đi mới này của tập đoàn, nhưng không "trực tiếp" liên quan đến thiết kế IC nên mình không đưa ra ở đây. Tuy nhiên theo mình nó rất thú vị với các bạn ham thích điện tử nói chung (cả phần cứng và phần mềm như lập trình cho điện thoại di động,... ), vậy bạn nào có nhu cầu xin hãy liên lạc trực tiếp với anh Arix để tìm hiểu thêm.

Cuối cùng, xin được gửi tới mọi người lời chúc một năm mới thắng lợi!

Thân mến.

[mrnvhien]

Vâng . Em cũng đang làm mô phỏng trên hspice . Để khi có kết quả em sẽ hỏi kỹ hơn nữa !

[Rommel.de]

Chào bạn mrnvhien,

Hôm trước tớ hướng dẫn bạn làm bù pha có một điểm không chính xác tớ sửa lại một chút. Điện trở zero-nulling của mạch bù bạn đừng tăng giá trị lớn quá. Bạn chỉ nên đẩy điểm không lên trên tần số cắt (tần số mà hệ số khuếch đại của mạch bằng 0dB) 1 decade là đủ. Ví dụ tần số cắt của bạn là 50 MHz thì bạn đẩy điểm không lên tần số 500MHz. Điểm không nằm trên tần số cắt 1 decade là đủ để nó không ảnh hưởng đến pha. Việc tăng giá trị điện trở này lên quá cao làm ảnh hưởng đến hiệu quả của tụ bù pha.

[arix]

Chào các bạn,

Xin nhắc lại lịch hẹn với các bạn vào tối mai, thứ 3 ngày 21/12 tại cafe Phố Núi đường Nguyễn Chí Thanh, tôi sẽ có mặt lúc 6h, mong gặp các bạn, càng đông vui càng tốt.

[mrnvhien]

Em cảm ơn bác ! Bác nói dễ hiểu quá . Và cả cuốn sách bác send cũng rất cụ thể . Em cũng đang cần một cuốn nói cụ thể như cuốn này !

[Rommel.de]

Chào bạn Mrnvhien,

Tớ có download quyển sách mà bạn nói trên mạng về xem qua (tớ download bản 5). Theo suy nghĩ của tớ thì quyển sách này viết rất hàn lâm, phân tích rất kĩ và tính toán chi tiết. Tác giả trình bày cả mạch MOS lẫn mạch BJT. Đọc các quyển sách viết theo kiểu hàn lâm như vậy có lẽ tốt cho các bạn sinh viên để hiểu và phân tích mạch điện nhưng tớ không thích lắm. Thực tế đã từ rất lâu tớ chẳng tính toán mạch bao giờ nữa. Hiện nay các phần mềm mô phỏng như Hspice, LTspice, mmsim... chạy rất tốt và chính xác. Vì vậy tớ cũng như những người thiết kế khác toàn sử dụng phần mềm để tính toán, và nhiều khi cũng quên luôn cả cách tính toàn thông thường. Cái này cũng giống như học sinh các lớp dưới học tính cộng trừ nhân chia, nhưng sau này toàn bấm máy tính. Tớ thấy cách học hàn lâm quá như vậy có lẽ không cần thiết. Điều quan trọng là ta cần hiểu các nguyên tắc thiết kế và hiệu chỉnh mạch (không cần biết chính xác phải tính toán và hiệu chỉnh thế nào) và sử dụng phần mềm mô phỏng để tinh chỉnh giá trị. Tớ giới thiệu với bạn một quyển khác mà theo tớ là thực tế hơn nhiều (ví dụ các mạch điện đều có giá trị W, và L): "CMOS Circuit Design, Layout, and Simulation" bạn có thể vào đây download

http://worldsdown.net/rapidshareeboo...d-edition.html

Thông thường tớ nhận thấy mô phỏng trong ASIC rất chính xác trừ các mạch RF. Các L, C, cũng như transistor model cho mạch RF nói chung là không chính xác, cũng như việc xuất hiện nhiễu, cross talk giữa các mạch là rất lớn. Cái này các phần mềm mô phỏng không đáp ứng được yêu cầu và nói chung người thiết kế RF phải rất giỏi, có khả năng phân tích chính xác mạch điện. Như tớ đã từng nói, mạch RF sau khi thiết kế xong nhiều khi nó chạy sai bét nhè. Thông thường tín hiệu RF sau khi chuyển xuống baseband sẽ được số hóa và người ta sẽ dùng phương pháp xử lý số để điều chỉnh lại một số sai lệch như độ tuyến tính, jitter... (bây giờ chẳng có ai đem nguyên tín hiệu tương tự ra xử lý nữa). Mặc dù vậy mạch vẫn cứ chạy sai. Khi đó người ta phải test chip, để biết chip chạy đúng ở đâu sai ở đâu, sau đó người thiết kế sẽ hiệu chỉnh lại mạch thiết kế. Việc hiệu chỉnh này đòi hỏi người thiết kế phải có kinh nghiệm rất nhiều, và không thể chỉ dựa vào phần mềm mô phỏng. Về chuyện này bạn Arix là chuyên gia rồi.

Về thiết kế bù pha, nói chung không có gì khó. Trước hết bạn phải thiết kế mạch khuyếch đại không có bù pha trước (cái này bạn biết làm rồi). Có một nguyên tắc đó là mạch chạy càng nhanh thì hệ số khuếch đại càng nhỏ. Cái điều này cũng dễ hiểu thôi vì bạn muốn tăng hệ số khuyếch đại thì bạn tăng giá trị W lên. Nhưng W càng lớn thì giá trị tụ kí sinh cũng càng lớn nên băng thông càng nhỏ. Vì vậy khi bạn thiết kế mạch khuếch đại, bạn chỉ nên thiết kế với hệ số khuyếch đại vượt trên yêu cầu một chút là đủ (như vậy mạch bạn có băng thông lớn nhất). Sau đó bạn sẽ làm mạch bù pha.

Thường để mạch làm việc ổn định thì phase margin khoảng từ 90 đến 45 độ. Nhiều người hay dùng 60 độ. Nói chung giá trị này chỉ để tạo ổn định cho mạch nên không cần quá chính xác. Mạch bù pha có 2 cách làm. Cách thứ nhất là tăng giá trị điện dung của tải lên. Nói một cách khác bạn lọc bỏ tần số cao ở tải. Như vậy khi bạn sử dụng hồi tiếp, tín hiệu tần số cao dù có bị xoay pha nhưng cũng đã quá yếu chẳng thể nào tự kích được. Nguyên tắc này thường được sử dụng để tạo các điện áp hoặc dòng điện một chiều như cấp nguồn, Iref, Vref. Tớ lấy một ví dụ để bạn thấy liền. Một mạch linear regulator bao giờ cũng có phần chia áp, rồi đưa ngược về so sách với điện áp chuẩn. Mạch so sánh sẽ điều chỉnh lại transistor của của mạch regulator. Đây thực chất là mạch hồi tiếp. Nếu ta đặt một tụ điện rất lớn ở mạch nguồn thì các tín hiệu tần số cao sẽ bị lọc bỏ, khi đó thành phần hồi tiếp về sẽ quá yếu không thể tự kích được. Trong các mạch bandgap voltage bao giờ người ta cũng dùng phương pháp này.

Phương pháp thứ hai là pole splitter. Phương pháp này quá thông dụng rồi. Nguyên tắc của nó rất đơn giản, khi ta đưa một tụ điện vào giữa đầu ra tầng thứ hai và đầu vào tầng thứ hai thì điểm cực thứ nhất sẽ bị đẩy lùi về tần số thấp, còn điểm cực thứ 2 bị đẩy lùi ra tần số cao. Khi làm bạn cứ thay một giá trị tương đối nhỏ của tụ vào và chạy mô phỏng xem điểm cực nằm ở đâu. Sau đó bạn tăng dần giá trị tụ điện cho đến khi đạt yêu cầu về phase margin. Tuy nhiên khi thêm tụ điện này thì nó tạo ra điểm không nằm bên phải mặt phẳng phân cực. Vì điểm không nằm bên phải nên nó cũng xoay pha tương tự như điểm cực. Cái này có thể giải thích một cách định tính như sau: tín hiệu ở tần số cao sẽ đi xuyên qua tụ điện này, như vậy tín hiệu tại đầu ra tầng thứ 2 cùng pha và biên độ với tín hiệu tại đầu vào tầng thứ 2. Để loại bỏ điểm không này người ta thêm vào 1 điện trở nối tiếp với tụ. Điện trở này tạo nên một bộ chia áp với tín hiệu tần số cao, là cho tín hiệu đầu ra tầng thứ 2 chỉ là một phần của tín hiệu đầu vào. Để thực hiện bạn đưa điện trở vào, chạy mô phỏng và tăng giá trị điện trở dần lên. Bạn sẽ thấy điểm không sẽ dịnh chuyển ra tần số cao. Khi điểm 0 chạy ra vô cùng tức là điểm 0 đã biến mất. Nếu tiếp tục tăng giá trị điện trở điểm 0 sẽ chuyển sang mặt phẳng trái. Chính vì vậy mà người ta gọi điện trở này là zero-nulling. Bạn sẽ chọn giá trị điện trở để điểm 0 biến mất. Sau khi thêm điện trở vào điểm cực cũng sẽ thay đổi nhưng không nhiều. Bạn có thể chỉnh lại giá trị tụ điện một chút nếu muốn.

Nếu bạn làm layout sẽ nhận thấy diện tích của tụ điện bù này nhiều khi còn lớn hơn phần còn lại của mạch khuếch đại. Vì vậy người ta phải tìm cách làm tụ có giá trị lớn mà diện tích nhỏ. Người ta có 2 phương pháp để làm điều này. Thứ nhất người ta vừa sử dụng tụ kim loại và tụ mos. Tụ mos thực chất là transistor mà một đầu là cực gate, đầu còn lại là source nối liền với drain. Khi transistor này mở thì lớp polysilicon của cực gate và kênh dẫn tạo thành một tụ. Sau đó các lớp kim loại phía trên được sử dụng để tạo tụ kim loại. 2 tụ này nối song song với nhau để tăng giá trị điện dung. Tớ thường thấy trong các sách hay vẽ tụ kim loại là 2 bản kim loại nằm ở 2 lớp cạnh nhau. Loại này gọi là tụ MIM (Metal Isolator Metal). Tụ dùng để bù pha thường không cần có giá trị chính xác nhưng lại cần có giá trị lớn. Vậy nên người ta hay dùng loại Metal Finger. Loại này sử dụng 2 bản kim loại là những đường dẫn ở cùng một lớp có kích thước nhỏ nhất đan vào nhau như 2 cái lược cài vào nhau vậy. Lớp kim loại phía trên cũng là 2 cái lược như vậy nữa nhưng nhưng lệch đi. Tức là nếu lớp dưới là đường chạy của đầu tụ thứ nhất thì lớp trên là đường chạy của đầu tụ thứ 2 và ngược lại.

Nói chung như tớ nói bù pha chỉ để làm mạch ổn định nên không cần quá chính xác. Bạn chỉ cần biết định tính như vậy và dùng phần mềm mô phỏng là có thể làm tốt rồi. Chúc bạn thành công.

[mrnvhien]

Nhân tiện cho em hỏi các bác về đáp ứng tần số trong thiết kế các mạch Opamp cơ bản . Về nguyên lý thì em đọc cuốn Analysis and Design of Analog Integrated Circuits của Gray Hurst Lewis Mayer có nói đến việc giải theo mô hình Miller và đồ thị Bode . Cũng như các thông số quan trọng như Slew Rate . Em muốn hỏi là trong một mạch thực tế , kỹ thuật bù pha gồm những vấn đề gì ạ ?