Analog IC design

[hithere123]

theo thầy em nói thì các công nghệ này các công ty đã biết và làm trước hết nhưng chúng cố giấu để mỗi năm sẽ tung ra 1 sản phẩm mới nhằm thu hút khách hàng thôi,bọn nó ma mảnh lắm

Thầy em có cơ sở nào để khẳng định điều này không? Nếu không thì theo anh Thầy em chém hơi quá

[stevechao]

Chào bạn, hiện tại mình đang làm cho TSMC . Mình khẳng định với bạn là fab 3D trans ko hề đơn giản , từ paper dến mass-production là cả một quá trình rất xa. bao gồm (yield wafer-to-wafer, die-to-die) cost, size of gate length

[stevechao]

Theo mình thì các nhà máy fab và công ty cung cấp tool phải làm việc vất vả với công nghệ mới này chứ dân thiết kế thì cứ việc lấy mà dùng như trước thôi. Ví dụ: về mô phỏng mạch điện thì fab sẽ cung cấp model cho các linh kiện 3D; về layout thì sẽ thêm một vài lớp đánh dấu để khi đưa xuống fab thì fab biết đấy là 3D để làm.

Tiến tới sub-nano gần như là chạm tới giới hạn vật lý rồi và theo chiều hướng này cũng không phải là con đường duy nhất để tiếp tục chân lý của bác Moore. Ví dụ chip hiện mới phát triển trên một mặt phẳng, giả sử nếu mình có thể chồng hai miếng bán dẫn lên nhau thì cùng một diện tích như trước mình có thế tăng gấp đôi số lượng transistor mà không phải scale kích thước transistor xuống, tất nhiên là chiều cao chip sẽ tăng lên nhưng sự tăng lên này có thể chấp nhận được.

Với anh 3D này thì có nhiều tên gọi, nhưng ý tưởng về nó có từ rất lâu rồi, và hồi đó người ta gọi là FINFET thì phải (cao hơn tý có lẽ là 4D hay nanowire.) Các bạn có thể tham khảo tài liệu sau để có cái nhìn tổng quát:

http://www.eecs.berkeley.edu/Colloquium/Archives/11-12/Fall2011/kingliu-presentation.pdf

Các bạn cũng có thể khai thác nhiều tin hay về công nghệ từ:

Technical Reports | EECS at UC Berkeley

Thân mến,

Chào bạn,

Mình nghĩ giới hạn vật lý kô quan trọng trong tương lai mà mấu chốt hệ thống lithography để pattern device (EUV) rất tốn kém , Si nanowire transistor vẫn có thể scale down to 4F2

[hithere123]

Chào bạn,

Mình nghĩ giới hạn vật lý kô quan trọng trong tương lai mà mấu chốt hệ thống lithography để pattern device (EUV) rất tốn kém , Si nanowire transistor vẫn có thể scale down to 4F2

Chào bạn,

Hiện tại chưa chạm tới giới hạn vật lý mà đã làm cho các fab đau đầu rồi, vậy liệu có nên tiếp tục scale down xuống nữa không đang là câu hỏi gây tranh cãi rất nhiều. Theo mình biết thì hiện tại có Intel và TSMC là còn đủ sức để theo cuộc đua này.

Trước đây để xuống 65nm thì đã phải litho trong nước rồi, xuống nữa thì quả thật hiện mình cũng không có thông tin là đang sử dụng công nghệ gì (hình như lợi dụng nguyên tắc giao thoa để tạo những kích thước nhỏ, vấn đề làm mass-production cho các kích thước nhỏ cũng rất ảo, ...) Hy vọng bạn sẽ chia sẻ để mọi người cùng học hỏi.

Rất mong,

[stevechao]

Chào bạn,

Hiện tại chưa chạm tới giới hạn vật lý mà đã làm cho các fab đau đầu rồi, vậy liệu có nên tiếp tục scale down xuống nữa không đang là câu hỏi gây tranh cãi rất nhiều. Theo mình biết thì hiện tại có Intel và TSMC là còn đủ sức để theo cuộc đua này.

Trước đây để xuống 65nm thì đã phải litho trong nước rồi, xuống nữa thì quả thật hiện mình cũng không có thông tin là đang sử dụng công nghệ gì (hình như lợi dụng nguyên tắc giao thoa để tạo những kích thước nhỏ, vấn đề làm mass-production cho các kích thước nhỏ cũng rất ảo, ...) Hy vọng bạn sẽ chia sẻ để mọi người cùng học hỏi.

Rất mong,

Chào bạn,

Đúng là Si based CMOS đang bắt đầu trở nên mature , cần có những break through mới để scale down device. High mobility degenerate semi ( Ge, GaAs..) hoặc graphene/MoS transistor sẽ tiếp tục nghiên cứu và phát triển . Mình tin là đến 14nm node và sau đó sẽ là SOI FinFET .

các công ty fab thì gồm có Intel, TSMC, GF( Global F @US) , Samsung , UMC. Họ đang rất đau đầu là sản lương chip @28nm ko đủ cung ứng cho các đơn đặt hàng , mình tin 28nm vẫn sẽ hot trong vài năm nữa và còn tùy thuộc vào application nữa ( high.low power , high /low speed )



Intel luôn đứng đầu về công nghệ vì họ chỉ target vào high performance chip, đồng thời họ kô tách ra fabless va fab nên bọn process và design hiểu nhau rõ hơn . Intel chém gió cũng rất giỏi , họ đã tưng khẳng định Finfet mass production từ đầu năm 2011


TSMC và phần còn lại thì làm đủ mọi thứ liên quan đến fab, Finfet là 1 trong chiến lước của họ, vì ko cung cấp đủ wafers cho fabless com .Nên mới đây , họ phải mở thêm fab mới với 130mm wafer process.

Hiện tại , công nghệ litho đang dùng cho FinFet là double pattern hay spacer pattern bạn co thể tham khảo Kiwi. Tương lai cho sub -20nm sẽ là EUV.nếu mình có thơi gian mĩnh sẽ có bài trên forum sớm nhất.

Chung quy lại, các công ty đặt lợi nhuận lên hàng đầu , ko như trong research . Cái ho quan tâm nhất là giá thành phù hợp với tinh năng. Vi dụ như TSMC , họ nhất quyết kô dùng SOI substrate vì họ tin là giá thành đắt đỏ mà benefits kô tương ứng . Nhưng ngược lại một số công ty khác như SOITEC lại đưa ra quan điểm dùng SOI là giảm cost vì giảm mask design.

Mình cũng hi vọng , một ngày nào đó sẽ có một công ty fab ở VN .

Nếu bạn nào cần tài liệu liên quan mình có thể gửi cho các bạn.

Thân,

[ngoclinh_xl]

nhiều lúc tự hỏi ko biết đến lúc mô mới theo kịp bọn chúng đây . học, học nữa , hộc máu

[Paddy]

theo thầy em nói thì các công nghệ này các công ty đã biết và làm trước hết nhưng chúng cố giấu để mỗi năm sẽ tung ra 1 sản phẩm mới nhằm thu hút khách hàng thôi,bọn nó ma mảnh lắm

Bác suy nghĩ một chút là thấy có vấn đề về câu nói đó rồi.

Bác Ngoclinh_xl đang nói về công nghệ chứ không phải sản phẩm. Công nghệ là cái lối làm ra sản phẩm. Thí dụ như thịt kho. Mỗi nhà hàng có một cách nấu khác nhau như SP cuối cùng vẫn là thịt kho. Tùy theo công nghệ nấu nướng mà thịt kho hãng này hơn hãng khác. Những công nghệ này thì dĩ nhiên là họ dấu kín rồi, nhưng nếu có lộ ra thì cũng không dễ gì mà bắt chước được đâu.


Còn chuyện SP phẩm để dành mỗi năm tung ra thì càng vô lý hơn nữa. Thí dụ đơn giản nhất là cái op amp cho MP3 player. Bác tung ra thị trường thì ai mua ? Lý do đơn giản là chưa ai biết con op amp của bác hoạt động thế nào (data sheet) thì làm sao mà họ ngồi chế lại một mp3 player cho kịp thị trường cho con chip của bác ???

Trưởc khi ra một sản phẩm nào đó thì họ (các hãng) đã đem biếu không các sp ấy cho các nhà sx dùng hàng đó. Những món này được gọi chung là Engineer sample. Thường thì họ không lấy tiền, nhưng 1 số hãng thì họ bán. Cái này không phải là sample bác xin mấy hãng đâu, mấy thứ đó họ cho vài con thôi. Engineer sample họ cho chừng vài trăm tới vài ngàn con một lúc và chỉ cho các hãng họ nghĩ sẽ mua thêm hàng của họ. Khi thấy có ăn rồi thì họ mới sx nhiều hơn, không thì cho thùng rác hết. Bác thẩy ra thị trường một con op amp cho Mp3 player, rồi chờ cho người ta chế tạo một mp3 player dùng op amp của bác thì đến bao giờ mới biết được họ mua thêm hay không ???

[stevechao]

https://www.dropbox.com/sh/o6hxhv3c64xs4uo/HW8ksSWxgo

Để tìm hiểu thêm về công nghệ mới nhất hiên nay , minh upload cho các bạn 2 tutorials mới nhất khi mình attend VLSI 2012 vể transistor và hướng đi của nó

[thuclh]

Ừm, mới gần 1 năm k làm việc liên quan tới IC mà khi quay lại đọc tự thấy đuối quá. Công nghệ thay đổi đến chóng mặt, .

[hithere123]

Chào mọi người,

Vừa rồi mình nhận được một e-mail của một bạn kỹ sư hỏi quan điểm của mình về tương lai của kỹ sư thiết kế chip tương tự (IC analog) và có nói là kiếm mãi không thấy công ty thiết kế chip tương tự ở Việt Nam. Mình có trả lời thư bạn ấy và mình nghĩ sẽ tốt hơn nếu đưa lên diễn đàn để mọi người cùng thảo luận. Dưới đây là những ý chính mình đã trả lời bạn ấy.
------------------------------------------------------
Theo anh thì thiết kế analog trong thời gian tới đây sẽ tập trung vào các kỹ thuật thiết kế low power. Ví dụ với các công nghệ 65nm hoặc thấp hơn, những mạch analog sẽ phải làm việc với những dòng bias khoảng 10nA. Ở mức dòng này các mosfet sẽ hoạt động ở vùng bão hòa yếu (weak) hoặc sub-threshold. Đây sẽ là thách thức cho các kỹ sư analog, nó gần giống so với thời gian trước đây khi chuyển từ bipolar sang CMOS.

Tuy nhiên, động lực chính để các nhà sản xuất chuyển nhanh xuống các công nghệ thấp như 65nm lại là do các ứng dụng của mạch số (digital). Với mật độ tích hợp hàng triệu transistor/chip như hiện nay thì rõ ràng mạch digital chiếm tỷ trọng nhiều hơn rất nhiều so với mạch analog. Nhưng mạch analog lại có vai trò không thể thiếu trong các IC hiện nay. Ngày xưa có thể có nhiều IC chỉ có duy nhất mạch digital trong đó, nhưng hiện nay khó mà tìm được IC nào chỉ có duy nhất mạch số mà không có mạch tương tự. Do vậy, thiết kế analog có xu thế đi về thiết kế các block hơn là thiết kế nguyên một IC analog. Đây cũng chính là lý do không có nhiều công ty làm chuyên về analog nói chung. Thông thường các công ty thiết kế hiện nay sẽ bao gồm cả hai bộ phận, bộ phận làm digital và bộ phận làm analog.

Ở Việt Nam thì do chúng ta chưa có các công ty ứng dụng đủ lớn để tạo thị trường cho một công ty thiết kế IC hoàn chỉnh, nên đa phần các công ty hiện nay đều là các công ty làm thuê cho công ty nước ngoài và chỉ làm một công đoạn nào đó trong quá trình thiết kế IC mà thôi. Phần mà họ có thể mang ra ngoài được lại chính là digital vì digital có sự phấn hóa giữa các công đoạn rất cao, thiết kế cấu trúc IC có thể độc lập với công việc viết code, công việc viết code lại khá độc lập với công đoạn tổng hợp mạch, vv...

Hiện nay ở Việt Nam chỉ duy nhất có một công ty trong đó kỹ sư Việt Nam phụ trách tất cả các phần việc tạo ra một IC (ngoại trừ fab,) đó là công ty Active-Semi. Hiện công ty có đội ngũ kỹ sư thiết kế mạch + layout khá đông, sản phẩm IC của công ty này là IC tương tự (IC nguồn); nếu em thực sự yêu thích thiết kế tương tự thì có thể thử sức.
------------------------------------------------------

[Rommel.de]

Chào bạn Hithere,

Tớ không làm về analog IC nhưng theo tớ nghĩ thì analog cũng là một mảng rất rất rộng. Mỗi người chỉ có thể làm một mẩu nhỏ trong đó mà thôi. Ở mỗi mẩu nhỏ đó, các bạn sẽ thấy có những vấn đề riêng của nó nên việc nói cụ thể tương lai của analog là low-power hay như thế nào thì rất khó xác định. Tuy nhiên có một điều chắc chắn là xu hướng ASIC hiện nay là SoC nên để thiết kế nên một chip hoàn chỉnh cần rất rất nhiều bộ phận nghiên cứu và thiết kế các phần khác nhau. Ví dụ như nhóm làm việc của tớ chỉ chuyên thiết kế ARM processor rồi sau đó IP của bọn tớ sẽ được tích hợp vào nhiều projects khác nhau. Vì thế tớ nghĩ rằng với các bạn sinh viên nên có một kiến thức rộng cả digital lẫn analog. Điều này không những giúp các bạn có thêm cơ hôi xin việc mà cũng rất cần thiết cho chuyên môn các bạn sau này nữa.

Nhân tiện nói về công nghệ thì bên tớ hiện dùng công nghệ 28nm và đang thử nghiệm công nghệ 20nm. Tháng trước bên tớ có một đồng nghiệp mới từ Intel chuyển sang. Nó nói bên Intel đang dùng công nghệ 14nm. Có một điều khá thú vị là hiện nay Intel vẫn sử dụng kiểu thiết kế full custom design cho phần core của mình (tức là không synthesize). Bên Intel có đến hàng trăm kỹ sư thiết kế từng mạch riêng rẽ sau đó ghép lại. Một project của Intel theo chu kỳ kéo dài 6 và 3 năm. Tức là thiết kế ban đầu kéo dài 6 năm mới ra sản phẩm. Thiết kế tiếp theo là để tối ưu thiết kế ban đầu kéo dài 3 năm, rồi cứ lập lại như vậy. Không biết ngoài Intel ra có hãng nào làm một project lâu đến vậy không nữa.

Nhân tiện tớ cũng muốn nói với các bạn là ngành vi điện tử ở VN không phát triển thì các bạn hoàn toàn có thể làm việc ở nước ngoài. Chẳng có một lý do gì để một người sinh ra ở VN thì phải làm việc tại VN cả. Ví dụ như công ty của tớ nhân viên kỹ thuật toàn là tầu, Ấn, trung đông... và mẽo có lẽ chiếm chưa đến 20%. Thời buổi bây giờ là vậy đó các bạn ạ. Nhân viên chẳng cần quan tâm công ty đó là của nước nào, và các công ty cũng chẳng cần quan tâm nhân viên là người nước nào. Đơn giản đâu trả tiền nhiều, điều kiện làm việc tốt thì ta làm. Nhân viên nào giỏi thì ta thuê. Các bạn nay quốc tế hóa mình lên. Những tư tưởng dân tộc chủ nghỉa đã thuộc về thế kỷ trước rồi.

[hithere123]

Chào bạn Rommel.de,

Trước đây mình chỉ chuyên làm thiết kế analog, và mình thấy đúng là nếu làm analog thì chỉ có thể làm ở một phạm vi rất hẹp nào đó thôi và có nhiều thứ ngoài kia mình sẽ không biết được, nhưng theo thời gian mình nhận thấy kỹ thuật thiết kế analog là đa dạng chứ phạm vi của mạch analog đang bị thu hẹp tương đối nhiều rồi, ví dụ ngày xưa mạch khuếch đại được dùng rất nhiều nhưng hiện nay người ta chuyển sang digital, có chăng mạch analog chỉ dùng pre-amp mà thôi. Kỹ thuật thiết kế low-power có lẽ nó cũng sẽ giống như trào lưu thiết kế ADC mấy năm vừa rồi. Thời gian vừa qua, không biết cơ man nào là các bài báo nói về adc, đọc đến phát chán luôn. Tuy nhiên low-power vẫn còn là vùng đất chưa bị khai phá nhiều, nên mình dự đoán nó sẽ được khai phá trong thời gian tới đây, mình tin là như vậy; ngoài ra thì còn có thế kể đến các kỹ thuật thiết kế low noise nữa.

Về intel thì mình không biết nhiều nhưng đúng là dự án của họ có rất nhiều người làm, một tay đồng nghiệp của mình chuyển sang intel làm có nói chuyện bảo sang đó hắn phải làm với một TEAM gần 200 người, chứng tỏ số lượng công việc cực lớn cho mỗi dự án của họ. Và theo mình một project kéo dài tới 3 năm cũng là bình thường nếu đó là một thiết kế platform cho một sản phẩm nào đấy, từ platform đấy sau này sẽ đẻ ra rất nhiều sản phẩm, thông thường những thiết kế kiểu đấy là cho future chứ không phải kiểu dự án mỳ ăn liền.

Ngoài ra, ở góc độ cá nhân mình đánh giá cao những thiết kế full-custom, với thiết kế này người kỹ sư có full-control về sản phẩm của mình và có nhiều room cho công đoạn làm optimize hơn.

Một vài dòng trao đổi thêm,
Thân mến
P/S: mình nhớ có đọc ở đâu đó đại ý là rồi thì các thứ chủ nghĩa cũng sẽ mất đi và chỉ còn lại hai thứ chủ nghĩa chính đó là chủ nghĩa cá nhân và chủ nghĩa dân tộc. Có cơ hội làm ở nước ngoài thì rất tốt nhưng không nhớ mình là người Việt Nam thì cũng không nên.

[Rommel.de]

Lâu lắm rồi tớ mới vào forum mà thấy yên ắng quá, gần như không có nhiều bài viết mới. Không có gì thì tớ nói chuyện vui trong ngành cho các bạn.

Tớ thấy có một bạn nói thầy của bạn đó bảo các công ty dầu nghề. Tớ không biết thầy của bạn đi làm cho các công ty trong ngành bao giờ chưa mà phán hay quá vậy. Nếu như bọn tớ biết hết cả rồi thì đâu cần phải làm việc tối mặt tối mũi thế này. Các bạn biết là một sản phẩm để ra được thị trường thì hàng chục thằng như tớ phải cày như trâu làm việc đến 10 tiếng một ngày cũng là bình thường. Project mà bị chậm lại thì mặt sếp cứ như trái khổ hoa vậy đó. Mà thật ra cũng phải thông cảm với sếp vì sếp cũng bị sếp của sếp sạc cho một trận mà.

Trong ngành vi điện tử thì kỹ sư người tầu, ấn nhiều cũng không có gì lạ vì nước bọn họ đông dân. Những ngoài tầu và ấn ra, kỹ sư từ trung đông cũng rất đông đảo và bọn họ cũng rất giỏi nữa đó. Sếp tớ là người trung đông này. Và còn một thứ khá thú vị nữa là kỹ sư người Iran làm việc bên này cũng rất đông dù Mẽo và Iran có vấn đề về ngoại giao. Dân Iran muốn làm việc bên này phải có clearance. Một điều khá thú vị nữa là bọn Iran bên này rất ghét chính phủ nước nó. Tớ trước có quen một thằng Iran. Nó nói chính phủ nước nó tương tự như một sự pha trộn giữa hồi giáo cực đoan và cộng sản. Một thể chế không có một chút tự do và quyền con người nào. Nó nói với tớ, nó ở lại Mẽo không phải vì làm việc ở đây nhiều tiền. Nó nói nó có thể kiếm nhiều tiền hơn nếu ở nước nó là đằng khác. Nó nói ở nước nó bán dầu nên lắm tiền lắm. Bọn họ bị cấm vận mà vẫy thừa tiền làm nhà máy sản xuất điện thoại máy tính riêng. Nó nói với tớ, hồi nó học xong đại học ở trong nước, gần như tất cả bạn học của nó đều ra nước ngoài. Một phần vì bọn nó chẳng thiếu gì tiền. Một phần vì không muốn sống dưới chế độ của chính phủ.

[thuclh]

Bác nào quan tâm về modelling thì vào trang này, .
Where can you read more about BSIMCMG?

https://www.dropbox.com/sh/o6hxhv3c64xs4uo/HW8ksSWxgo

Để tìm hiểu thêm về công nghệ mới nhất hiên nay , minh upload cho các bạn 2 tutorials mới nhất khi mình attend VLSI 2012 vể transistor và hướng đi của nó

[Paddy]

Lâu lắm rồi tớ mới vào forum mà thấy yên ắng quá, gần như không có nhiều bài viết mới. Không có gì thì tớ nói chuyện vui trong ngành cho các bạn.

Tớ thấy có một bạn nói thầy của bạn đó bảo các công ty dầu nghề. Tớ không biết thầy của bạn đi làm cho các công ty trong ngành bao giờ chưa mà phán hay quá vậy. Nếu như bọn tớ biết hết cả rồi thì đâu cần phải làm việc tối mặt tối mũi thế này. Các bạn biết là một sản phẩm để ra được thị trường thì hàng chục thằng như tớ phải cày như trâu làm việc đến 10 tiếng một ngày cũng là bình thường. Project mà bị chậm lại thì mặt sếp cứ như trái khổ hoa vậy đó. Mà thật ra cũng phải thông cảm với sếp vì sếp cũng bị sếp của sếp sạc cho một trận mà.

Trong ngành vi điện tử thì kỹ sư người tầu, ấn nhiều cũng không có gì lạ vì nước bọn họ đông dân. Những ngoài tầu và ấn ra, kỹ sư từ trung đông cũng rất đông đảo và bọn họ cũng rất giỏi nữa đó. Sếp tớ là người trung đông này. Và còn một thứ khá thú vị nữa là kỹ sư người Iran làm việc bên này cũng rất đông dù Mẽo và Iran có vấn đề về ngoại giao. Dân Iran muốn làm việc bên này phải có clearance. Một điều khá thú vị nữa là bọn Iran bên này rất ghét chính phủ nước nó. Tớ trước có quen một thằng Iran. Nó nói chính phủ nước nó tương tự như một sự pha trộn giữa hồi giáo cực đoan và cộng sản. Một thể chế không có một chút tự do và quyền con người nào. Nó nói với tớ, nó ở lại Mẽo không phải vì làm việc ở đây nhiều tiền. Nó nói nó có thể kiếm nhiều tiền hơn nếu ở nước nó là đằng khác. Nó nói ở nước nó bán dầu nên lắm tiền lắm. Bọn họ bị cấm vận mà vẫy thừa tiền làm nhà máy sản xuất điện thoại máy tính riêng. Nó nói với tớ, hồi nó học xong đại học ở trong nước, gần như tất cả bạn học của nó đều ra nước ngoài. Một phần vì bọn nó chẳng thiếu gì tiền. Một phần vì không muốn sống dưới chế độ của chính phủ.

Dấu nghề thì thật ra cũng có đấy. Tất cả các giấy tờ trong hãng tớ mà có in chữ confidential là không được đưa cho bất cứ ai hết. Mấy tờ data sheet mà có chữ này thì biết ngay là loại chip mới ra lò, đang thử nghiệm hoặc dành riêng cho một khách hàng nào đó.

Data sheet từ khách hàng cũng vậy. Nếu họ cho phép mình tiết lộ ra người thứ 3 thì mình mới được quyền, còn không thì im như hến.

Ngay tên khách hàng mình cũng ít khi biết được. Họ đặt một tên khác cho khách hàng mà mình sẽ không thể nào đoán ra được.

Ngay tên sản phẩm cũng vậy. Họ cho một tên nào đó. Nhiều khi trong fab tên khác, ra wafer tên khác, xuống tới test tên khác, qua đóng gói tên khác. Tại sao ? Khi tên sản phẩm ấy bị lộ ra ngoài thì họ sẽ biết nó bị tiết lộ từ khâu nào vì mỗi khâu có tên sản phẩm khác nhau.