Thiết kế vi mạch là 1 lĩnh vực mới và còn non trẻ ở VN. Bài viết giới thiệu tổng quan về thiết kế vi mạch nhằm cung cấp 1 số background cơ bản cũng như những kiến thức, công cụ cần có mà những người theo đuổi lĩnh vực này cần biết.
1. Phân loại:
Thiết kế vi mạch thường chia ra làm 3 loại: * Thiết kế số (Digital IC design) * Thiết kế tương tự (Analog IC design) * Thiết kế tín hiệu hỗn hợp (Mixed-signal design)
Dù là thiết kế loại nào thì qui trình thiết kế cũng gồm 2 giai đoạn chính: * Thiết kế luận lý (Logical design - Front End design) * Thiết kế vật lý (Physical design - Back End design)
Chip sau khi được thiết kế sẽ được đem đến nhà máy sản xuất. Các công ty có thể tự sản xuất chip của mình thiết kế, bán thiết kế cho các công ty khác, hoặc thuê các công ty khác sản xuất cho mình (fabless company). Chip sau khi sản xuất sẽ được kiểm tra kĩ lưỡng trước khi đến với người tiêu dùng.
2. Thiết kế luận lý - Front End design:
* Thiết kế số:
Sử dụng ngôn ngữ thiết kế phần cứng (Verilog-HDL, VHDL, System-C...) để hiện thực các chức năng logic của thiết kế. Lúc này ta không cần quan tâm đến cấu tạo chi tiết của mạch mà chỉ chú trọng vào chức năng của mạch dựa trên kết quả tính toán cũng như sự luân chuyển dữ liệu giữa các thanh ghi (register). Đây là thiết kế mức chuyển thanh ghi (RTL – Register Transfer Level). Sau đó thiết kế RTL sẽ được mô phỏng để kiểm tra xem có thỏa tính đúng đắn của mạch hay không. Các CADs phổ biến dùng thiết kế và mô phỏng RTL là: NC-Verilog, NC-VHDL (của Cadence), ModelSim (của Mentor Graphics), VCS (của Synopsys).
Tiếp theo, thiết kế RTL được tổng hợp (synthesize) thành các cổng (gate) cơ bản: NOT, NAND, XOR, MUX,…Quá trình này được thực hiện với sự trợ giúp của các CADs chuyên dụng. Phổ biến hơn cả là Design Compiler (Synopsys), Synplify (Synplicity), XST (Xilinx). Kết quả của quá trình tổng hợp không là duy nhất và tùy thuộc vào CADs và thư viện các cổng và macro của nhà sản xuất chip.
Nói chung thiết kế số được hỗ trợ rất nhiều bởi các công cụ thiết kế chuyên dụng CADs so với 2 loại thiết kế còn lại.
* Thiết kế tương tự:
Các thiết kế tương tự không được hỗ trợ đắc lực bởi CADs như thiết kế số. Phần lớn công việc được thực hiện bởi con người (80%) và đòi hỏi nhiều kinh nghiệm cũng như hiểu biết về cấu trúc vật lý, tham số đặc trưng, công nghệ sản xuất của các linh kiện. Một điều may mắn là các thiết kế tương tự chủ yếu là các chip quản lí năng lượng, ADC, DAC, DC-DC converter, PLL, VCO, … (các lĩnh vực mà chip số chưa làm được hoặc không hiệu quả) chứa số lượng linh kiện ít hơn nhiều so với các thiết kế số với hàng triệu transistor.
Xuất phát từ các thông số yêu cầu của chip và các ứng dụng mà các chip analog sẽ được sử dụng, chuyên viên thiết kế chọn kiến trúc chip thích hợp (kinh nghiệm có yếu tố quan trọng trong bước này). Sau đó tham số của các linh kiện trong kiến trúc đã chọn được tính toán và mô phỏng với các phần mềm chuyên dụng. Các CADs thông dụng là HSpice (Synopsys), Star-Hspice (Avant Copr), IC Design, Pspice (Cadence), IC Design (Mentor Graphics). Quá trình tính toán, mô phỏng được thực hiện cho đến khi đạt được kết quả theo yêu cầu, đôi khi phải thay đổi cả kiến trúc mạch.
Bên cạnh các mô phỏng miền thời gian, đáp ứng tần số … , một loại mô phỏng thường hay sử dụng khi thiết kế chip analog là mô phỏng Monte-Carlo. Mô phỏng này dùng để khảo sát tín hiệu ra khi có các thay đổi về điện áp nguồn, nhiệt độ môi trường, sai số qui trình sản xuất…
*Thiết kế tín hiệu hỗn hợp:
Ngày nay các chip thường có chức năng phức tạp và chứa đồng thời các khối analog và digital. Bên cạnh các kĩ thuật dùng cho analog và digital, các nhà thiết kế phải tính đến những ảnh hưởng lẫn nhau của khối analog và digital (nhiễu, giao thoa,.. ) để đảm bảo chúng hoạt động ổn dịnh. Ngôn ngữ mới được phát triển dùng cho thiết kế chip tín hiệu hỗn hợp là AHDL (Analog Hardware Description Language).
3. Thiết kế vật lý:
*Thiết kế layout:
Netlist thu được trong qua trình thiết kế luận lý được dùng để tạo layout cho chip. Ở giai đoạn này các linh kiện (transistor, điện trở, tụ điện, cuộn cảm) và các liên kết giữa chúng sẽ được tạo hình (hình dạng thực tế của các linh kiện và dây dẫn trên wafer trong quá trình sản xuất). Việc thiết kế tuân theo các qui luật (design rules) mà nhà sản xuất đưa ra. Các qui luật này phụ thuộc vào khả năng thi công và công nghệ của của nhà máy sản xuất. Có hai loại qui luật thiết kế là: lamda (λ) và qui luật tuyệt đối. Với qui luật lamda thì các kích thước phải là bội số của lamda, trong khi qui luật tuyệt tuyệt đối sử dụng các kích thước cố định. Sử dụng qui luật lamda giúp ta chuyển đổi thiết kế nhanh khi công nghệ thay đổi.
Thiết kế số được hỗ trợ lớn bởi CADs, từ việc sử dụng lại thư viện các cells cơ bản cho đến place and route tự động. Chip analog đòi hỏi các thiết kế chính xác và các kĩ thuật chuyên biệt để đảm bảo tương thích (matching) giữa các linh kiện nhạy cảm, chống nhiễu (noise) và đáp ứng tần số.
*Kiểm tra DRC và LVS:
Sau khi layout chip và hoàn tất kiểm tra qui luật thiết kế (DRC - design rule check), layout được export thành file netlist để đem so sánh với netlist thu được trong quá trình thiết kế luận lý để kiểm tra tính đồng nhất của chúng. Nếu không có sự tương đồng giữa 2 netlist thì phải kiểm tra và sửa lại layout cho đến khi tương đồng. DRC và LVS được thực hiện bởi các tool chuyên dụng của Synopsys, Candence hay Mentor Graphic. Sau đó các toàn bộ quá trình thiết kế vật lý sẽ được tapeout ra 1 file (*.gds hay *.gds2) và gửi đến nhà máy sản xuất.
Chip sau khi sản xuất sẽ được kiểm tra (test) trước và sau khi đóng gói để kiểm tra thông số trước khi được chuyển cho khách hàng hoặc đưa ra thị trường.
Theo Quy định tại Thông tư 03/2013/TT-NHNN ngày 28/01/2013, các đối tượng được khai thác thông tin tín dụng bao gồm: Cơ quan quản lý nhà nước khai thác sản phẩm thông tin tín dụng phục vụ trực tiếp cho hoạt động nghiệp vụ về thanh tra, giám sát, điều tra, truy tố, xét xử, thi hành án; điều tra, thống kê xã hội và các mục đích khác theo quy định của pháp luật. Các đơn vị thuộc Ngân hàng Nhà nước khai thác sản phẩm thông tin tín dụng phục vụ cho yêu cầu quản lý nhà nước của Ngân hàng Nhà nước. Tổ chức tín dụng, chi nhánh ngân hàng nước ngoài khai thác dịch vụ thông tin tín dụng phục vụ cho nhu cầu tìm kiếm khách hàng, đánh giá khả năng trả nợ của khách hàng, quản lý rủi ro tín dụng và các hoạt động nghiệp vụ ngân hàng khác. Các tổ chức tự nguyện khai thác dịch vụ thông tin tín dụng phục vụ cho mục đích đánh giá khách hàng và các mục đích khác theo quy định của pháp luật. (Các tổ chức tự nguyện tham gia hệ thống thông tin tín dụng baogồm: + Ngân hàng Phát triển Việt Nam, công ty có chức năng mua bán nợ, công ty quản lý nợ và khai thác tài sản, công ty thông tin tín dụng, doanh nghiệp kinh doanh dịch vụ bảo hiểm, chứng khoán; + Tổ chức trong và ngoài nước tham gia tài trợ tín dụng tại Việt Nam hoặc có nhu cầu cấp tín dụng cho tổ chức, cá nhân Việt Nam tại nước ngoài; + Tổ chức khác có nhu cầu tham gia hệ thống thông tin tín dụng và được CICchấpthuận.) Khách hàng vay khai thác dịch vụ thông tin tín dụng để kiểm tra thông tin về bản thân và phục vụ mục đích khác theo quy định của pháp luật. Ngoài đối tượng quy định tại các khoản trên, tổ chức hoặc cá nhân khi khai thác dịch vụ thông tin tín dụng về khách hàng vay phải có sự đồng ý bằng văn bản của khách hàng đó. -- Do các báo cáo tín dụng bao gồm thông tin nhạy cảm của cá nhân nên CIC chỉ có thể cung cấp các báo cáo tín dụng này tới: • Cơ quan quản lý nhà nước phục vụ trực tiếp cho hoạt động nghiệp vụ về thanh tra, giám sát, điều tra, truy tố, xét xử, thi hành án; điều tra, thống kê xã hội và các mục đích khác theo quy định của pháp luật. • Các đơn vị thuộc Ngân hàng Nhà nước phục vụ cho yêu cầu quản lý nhà nước của Ngân hàng Nhà nước. • Tổ chức tín dụng, chi nhánh ngân hàng nước ngoài phục vụ cho nhu cầu tìm kiếm khách hàng, đánh giá khả năng trả nợ của khách hàng, quản lý rủi ro tín dụng và các hoạt động nghiệp vụ ngân hàng khác. • Các tổ chức tự nguyện để đánh giá khách hàng và các mục đích khác theo quy định của pháp luật. • Bản thân bạn được khai thác thông tin của mình • Tổ chức hoặc cá nhân nhưng phải có sự đồng ý bằng văn bản của bạn. ---- Cứ 12 tháng bạn có thể yêu cầu cung cấp miễn phí 1 bản báo cáo tín dụng từ CIC bằng cách liên lạc với CIC để đăng ký và khai thác thông tin. Từ lần khai thác thứ 2 trong 12 tháng, bạn phải trả phí theo quy định của CIC. • Truy cập www.creditscore.cic.org.vn hoặc • Gọi Phòng Hỗ trợ Khách hàng theo số điện thoại: 04.33525958 Bạn cần đăng ký thông tin để truy cập báo cáo của bạn, như tên của bạn, địa chỉ, số CMND (hoặc số hộ chiếu), ngày tháng năm sinh và các thông tin liên quan khác. ---- - Theo Thông tư 03/2013/TT-NHNN, trường hợp khách hàng vay phát hiện thông tin tín dụng về bản thân có sai sót, khách hàng vay có quyền khiếu nại với CIC, tổ chức tín dụng, chi nhánh ngân hàng nước ngoài hoặc tổ chức tự nguyện (sau đây gọi là tổ chức tiếp nhận khiếu nại) để yêu cầu kiểm tra, điều chỉnh lại thông tin, nhưng không được lợi dụng khiếu nại sai sự thật. Việc khiếu nại có thể thực hiện qua hệ thống điện tử hoặc gửi bằng văn bản, trong đó phải nêu rõ lý do kèm theo các tài liệu, căn cứ chứng minh dữ liệu có sai sót. - Trong thời hạn 05 ngày làm việc kể từ ngày nhận được khiếu nại, tổ chức tiếp nhận khiếu nại phải thông báo cho khách hàng vay biết. Trường hợp cần bổ sung thông tin để có cơ sở xác minh, giải quyết, tổ chức tiếp nhận khiếu nại phải thông báo để khách hàng vay cung cấp thông tin, tài liệu liên quan. - Trong thời hạn 10 ngày làm việc, kể từ ngày tiếp nhận khiếu nại hợp lệ, tổ chức tiếp nhận khiếu nại phải xem xét, điều chỉnh dữ liệu sai sót và thông báo cho khách hàng vay biết. Trường hợp phải thực hiện việc kiểm tra, xác minh nội dung yêu cầu khiếu nại tại các cơ quan, tổ chức có liên quan, tổ chức tiếp nhận khiếu nại được kéo dài thời gian giải quyết khiếu nại theo tình hình thực tế nhưng phải thông báo cho khách hàng vay biết về nguyên nhân kéo dài thời gian. - Trường hợp thông tin tín dụng bị sai sót gây bất lợi cho khách hàng vay, CIC phải gửi thông báo đính chính sai sót cho đơn vị sử dụng. Khi nhận được thông báo đính chính sai sót, đơn vị sử dụng phải xem xét lại quyết định cấp tín dụng. ---- Theo: http://creditdata.cic.org.vn/
Theo Thông tư 03/2013/TT-NHNN, khách hàng vay có các quyền và nghĩa vụ sau: - Khai thác miễn phí thông tin tín dụng về bản thân một lần trong một năm, bao gồm các chỉ tiêu thông tin tín dụng: a. Thông tin nhận dạng khách hàng vay là cá nhân, hộ kinh doanh cá thể; thông tin nhận dạng khách hàng vay là doanh nghiệp, tổ chức khác; thông tin nhận dạng chủ thẻ tín dụng; b. Thông tin quan hệ tín dụng của khách hàng vay; c. Thông tin tình trạng tài khoản thẻ tín dụng; d. Thông tin bảo đảm tiền vay; - Sử dụng các sản phẩm thông tin tín dụng khác về bản thân theo hướng dẫn của CIC. - Yêu cầu CIC, tổ chức tín dụng, tổ chức khác có liên quan xem xét, điều chỉnh dữ liệu thông tin tín dụng về bản thân nếu phát hiện có sai sót. - Khiếu nại khi phát hiện thông tin tín dụng của mình có sai sót theo quy định. - Khách hàng vay có nghĩa vụ cung cấp đầy đủ, trung thực thông tin tín dụng cho CIC hoặc tổ chức tín dụng hoặc tổ chức khác có liên quan trong quá trình xử lý khiếu nại. - Thanh toán đầy đủ, kịp thời phí khai thác dịch vụ thông tin tín dụng theo quy định của CIC.
