Chào mừng bạn đến với khóa học “Làm Quen Với Các Công Cụ Thiết Kế Vi Mạch”! Thiết kế vi mạch là một lĩnh vực đòi hỏi sự kết hợp giữa kiến thức chuyên môn sâu rộng và kỹ năng sử dụng các công cụ thiết kế (EDA Tools) một cách thành thạo. Khóa học này được thiết kế để cung cấp cho bạn cái nhìn tổng quan về các công cụ EDA phổ biến nhất trong ngành, đặc biệt là từ các hãng Cadence, Synopsys và Mentor Graphics, giúp bạn làm quen với giao diện, các tính năng cơ bản và quy trình làm việc của từng công cụ. Đây sẽ là bước đệm quan trọng giúp bạn tự tin bước vào lĩnh vực thiết kế vi mạch đầy thử thách và hấp dẫn.
I. NỘI DUNG CHÍNH (MAIN CONTENT):
Khóa học bao gồm các nội dung chính sau:
Phần 1: Tổng Quan về Quy Trình Thiết Kế Vi Mạch và Các Công Cụ EDA
Phần 2: Giới Thiệu về Bộ Công Cụ Cadence Design Systems
Phần 3: Giới Thiệu về Bộ Công Cụ Synopsys
Phần 4: Giới Thiệu về Bộ Công Cụ Mentor Graphics (Siemens EDA)
Phần 5: Tổng Kết và Hướng Dẫn Tự Học Chuyên Sâu
II. NỘI DUNG ĐƯỢC HỌC (LEARNING OUTCOMES & SCHEDULE):
Khóa học được thiết kế với thời lượng 30 giờ, bao gồm lý thuyết, giới thiệu phần mềm và các bài thực hành cơ bản. Dưới đây là nội dung chi tiết và thời gian học dự kiến cho từng phần:
Phần 1: Tổng Quan về Quy Trình Thiết Kế Vi Mạch và Các Công Cụ EDA (6 giờ)
1.1. Giới Thiệu về Quy Trình Thiết Kế Vi Mạch (ASIC/FPGA Design Flow) (2 giờ)
Các bước trong quy trình thiết kế vi mạch (đặc tả yêu cầu, thiết kế RTL, tổng hợp logic, thiết kế vật lý, kiểm tra, chế tạo…).
Phân biệt quy trình thiết kế ASIC và FPGA.
Vai trò của các công cụ EDA trong từng bước thiết kế.
1.2. Tổng Quan về Các Công Cụ EDA Phổ Biến (2 giờ)
Giới thiệu về các nhà cung cấp công cụ EDA hàng đầu (Cadence, Synopsys, Mentor Graphics, Aldec…).
Phân loại các công cụ EDA theo chức năng (thiết kế schematic, layout, mô phỏng, tổng hợp, kiểm tra…).
Giới thiệu các phần mềm tiêu biểu cho từng loại công cụ.
1.3. Cài Đặt và Cấu Hình Môi Trường Làm Việc (2 giờ)
Hướng dẫn cài đặt các bộ công cụ Cadence, Synopsys, Mentor Graphics (bản academic license nếu có).
Thiết lập môi trường làm việc (thiết lập biến môi trường, license…).
Thực hành cài đặt và cấu hình môi trường.
Bài lab: Cài đặt và cấu hình môi trường làm việc với các công cụ EDA.
Phần mềm: Cadence, Synopsys, Mentor Graphics (các bản cài đặt tương ứng).
Ngôn ngữ: Không sử dụng ngôn ngữ lập trình trong bài lab này.
Phần 2: Giới Thiệu về Bộ Công Cụ Cadence Design Systems (8 giờ)
2.1. Giới Thiệu về Cadence Virtuoso Platform (cho thiết kế Analog/Mixed-Signal) (3 giờ)
Tổng quan về Virtuoso Schematic Editor, Virtuoso Layout Suite, Spectre Circuit Simulator.
Tạo project, thiết kế schematic đơn giản với Virtuoso.
Bài lab: Vẽ sơ đồ nguyên lý cho một mạch khuếch đại cơ bản.
Phần mềm: Cadence Virtuoso Schematic Editor.
Ngôn ngữ: Không sử dụng ngôn ngữ lập trình, chủ yếu thao tác trên giao diện đồ họa.
Mô phỏng mạch với Spectre.
Bài lab: Mô phỏng mạch khuếch đại đã vẽ bằng Spectre (phân tích DC, AC, Transient).
Phần mềm: Cadence Spectre, ADE (Analog Design Environment).
Ngôn ngữ: Không sử dụng ngôn ngữ lập trình, chủ yếu thao tác trên ADE.
Giới thiệu về Virtuoso Layout Suite (không thực hành sâu).
2.2. Giới Thiệu về Cadence Digital Implementation and Verification Tools (3 giờ)
Tổng quan về Cadence Genus (tổng hợp logic), Innovus/Encounter (thiết kế vật lý), Tempus (phân tích thời gian), Voltus (phân tích công suất).
Học viên sẽ được học các kiến thức: Giới thiệu về các công cụ Cadence cho thiết kế số, vai trò của từng công cụ.
Tổng quan về Cadence Incisive/Xcelium (mô phỏng số).
Học viên sẽ được học các kiến thức: Giới thiệu về các công cụ mô phỏng số của Cadence.
Giới thiệu về quy trình thiết kế số với các công cụ Cadence.
Học viên sẽ được học các kiến thức: Quy trình thiết kế số cơ bản sử dụng các công cụ Cadence.
Bài lab: Tạo project, compile và simulate một thiết kế Verilog đơn giản bằng Incisive/Xcelium.
Phần mềm: Cadence Incisive/Xcelium.
Ngôn ngữ: Verilog.
2.3. Giới Thiệu về Cadence Palladium/Protium (Emulation/Prototyping) (2 giờ)
Tổng quan về Cadence Palladium (hệ thống giả lập phần cứng).
Tổng quan về Cadence Protium (nền tảng prototyping trên FPGA).
Ứng dụng của Palladium và Protium trong kiểm tra và xác minh thiết kế.
Học viên sẽ được học các kiến thức: Giới thiệu về Palladium và Protium, ứng dụng của chúng trong kiểm tra thiết kế.
Phần 3: Giới Thiệu về Bộ Công Cụ Synopsys (8 giờ)
3.1. Giới Thiệu về Synopsys Design Compiler (Tổng Hợp Logic) (3 giờ)
Tổng quan về Design Compiler và vai trò trong quy trình thiết kế.
Các chế độ hoạt động của Design Compiler (topographical mode, DC Ultra).
Thực hành tổng hợp logic một thiết kế Verilog đơn giản.
Bài lab: Tổng hợp logic cho một thiết kế Verilog đơn giản bằng Design Compiler.
Phần mềm: Synopsys Design Compiler.
Ngôn ngữ: Verilog, TCL.
3.2. Giới Thiệu về Synopsys PrimeTime (Phân Tích Thời Gian) (3 giờ)
Tổng quan về PrimeTime và vai trò trong phân tích thời gian.
Các chế độ hoạt động của PrimeTime (static timing analysis).
Thực hành phân tích thời gian cho một thiết kế đơn giản.
Bài lab: Phân tích thời gian cho một thiết kế Verilog sau tổng hợp.
Phần mềm: Synopsys PrimeTime.
Ngôn ngữ: SDC (Synopsys Design Constraints).
3.3. Giới Thiệu về Synopsys VCS (Mô Phỏng Số) (2 giờ)
Tổng quan về VCS và các tính năng chính.
Thực hành mô phỏng một thiết kế Verilog đơn giản với VCS.
Bài lab: Mô phỏng một thiết kế Verilog đơn giản với VCS.
Phần mềm: Synopsys VCS.
Ngôn ngữ: Verilog, Testbench.
Phần 4: Giới Thiệu về Bộ Công Cụ Mentor Graphics (Siemens EDA) (8 giờ)
4.1. Giới Thiệu về ModelSim/Questa (Mô Phỏng) (3 giờ)
Tổng quan về ModelSim/Questa và các tính năng chính.
So sánh ModelSim/Questa với các công cụ mô phỏng khác.
Thực hành mô phỏng một thiết kế Verilog/VHDL đơn giản với ModelSim.
Bài lab: Mô phỏng một thiết kế Verilog/VHDL đơn giản với ModelSim.
Phần mềm: ModelSim/Questa.
Ngôn ngữ: Verilog/VHDL, Testbench.
4.2. Giới Thiệu về Calibre (Kiểm Tra Vật Lý và Ký Sinh) (3 giờ)
Tổng quan về Calibre DRC (Design Rule Check), LVS (Layout Versus Schematic), xRC (Parasitic Extraction).
Vai trò của Calibre trong quy trình thiết kế back-end.
Giới thiệu về giao diện và các chức năng cơ bản của Calibre.
Học viên sẽ được học các kiến thức: Giới thiệu về Calibre, các chức năng DRC, LVS, xRC và vai trò trong thiết kế.
4.3. Giới Thiệu về Precision Synthesis (Tổng Hợp Logic cho FPGA) (2 giờ)
Tổng quan về Precision Synthesis và vai trò trong thiết kế FPGA.
Giới thiệu về quy trình tổng hợp logic cho FPGA với Precision Synthesis.
Phần 5: Tổng Kết và Hướng Dẫn Tự Học Chuyên Sâu (2 giờ)
5.1. Tổng Kết Khóa Học và Giải Đáp Thắc Mắc (1 giờ)
Ôn tập lại các kiến thức đã học trong khóa học.
Giải đáp các thắc mắc của học viên.
Thảo luận về các chủ đề nâng cao và hướng phát triển trong tương lai.
5.2. Hướng Dẫn Tự Học Chuyên Sâu và Phát Triển Nghề Nghiệp (1 giờ)
Giới thiệu các tài liệu, sách tham khảo và khóa học nâng cao.
Hướng dẫn cách thức tự học và phát triển kỹ năng thiết kế vi mạch.
Tư vấn hướng nghiệp trong lĩnh vực thiết kế vi mạch.
III. BẠN SẼ BIẾT GÌ SAU KHI HỌC XONG? (KNOWLEDGE GAINED):
Sau khi hoàn thành khóa học, học viên sẽ có khả năng:
Hiểu rõ quy trình thiết kế vi mạch và vai trò của các công cụ EDA.
Làm quen với giao diện và các tính năng cơ bản của các bộ công cụ Cadence, Synopsys và Mentor Graphics.
Sử dụng các công cụ thiết kế schematic, mô phỏng mạch analog (Virtuoso, Spectre).
Sử dụng các công cụ mô phỏng mạch số (Incisive/Xcelium, VCS, ModelSim).
Thực hiện tổng hợp logic với Design Compiler/Genus.
Có cái nhìn tổng quan về phân tích thời gian với PrimeTime/Tempus.
Nhận biết vai trò của kiểm tra vật lý với Calibre.
Có nền tảng để tự học chuyên sâu về các công cụ và quy trình thiết kế vi mạch cụ thể.
Tự tin ứng tuyển vào các vị trí kỹ sư thiết kế vi mạch, kỹ sư kiểm tra, xác minh thiết kế ở mức cơ bản.
IV. THỜI GIAN (DURATION):
Thời lượng: 40 giờ (bao gồm lý thuyết, bài tập và thực hành trên phần mềm).
Hình thức: Online/Offline/Blended (tùy chọn).
Lịch học: Linh hoạt, phù hợp với nhu cầu học viên.
V. YÊU CẦU (PREREQUISITES):
Có kiến thức cơ bản về điện tử số và tương tự.
Có kiến thức cơ bản về thiết kế vi mạch là một lợi thế.
Có kinh nghiệm lập trình là một lợi thế.
Sử dụng thành thạo máy tính và các phần mềm văn phòng.
Yêu cầu học viên chuẩn bị trước:
Máy tính cá nhân có cấu hình đủ mạnh để chạy các phần mềm thiết kế và mô phỏng vi mạch (RAM tối thiểu 8GB, khuyến nghị 16GB, ổ cứng SSD).
Cài đặt sẵn các phần mềm: Cadence, Synopsys, Mentor Graphics (sẽ được hướng dẫn và cung cấp bản dùng thử hoặc bản academic license nếu có).
Có kiến thức cơ bản về hệ điều hành Linux là một lợi thế.
VI. ĐỐI TƯỢNG PHÙ HỢP (TARGET AUDIENCE):
Sinh viên các ngành điện tử, cơ điện tử, tự động hóa, CNTT muốn tìm hiểu về các công cụ thiết kế vi mạch.
Kỹ sư, kỹ thuật viên đang làm việc trong lĩnh vực thiết kế vi mạch muốn cập nhật kiến thức về các công cụ EDA mới nhất.
Người mới bắt đầu muốn học về thiết kế vi mạch và làm quen với các phần mềm chuyên dụng.
Bất kỳ ai quan tâm đến lĩnh vực thiết kế vi mạch và muốn tìm hiểu về các công cụ EDA.
VII. MÔ TẢ (DESCRIPTION):
Khóa học “Làm Quen Với Các Công Cụ Thiết Kế Vi Mạch” là khóa học nhập môn cung cấp cho học viên kiến thức và kỹ năng cơ bản trong việc sử dụng các công cụ EDA (Electronic Design Automation) hàng đầu trong ngành thiết kế vi mạch. Chương trình học được thiết kế từ cơ bản đến nâng cao, kết hợp giữa lý thuyết và thực hành, giúp học viên nắm vững cách sử dụng các công cụ của Cadence, Synopsys và Mentor Graphics.
Khóa học sẽ giới thiệu tổng quan về quy trình thiết kế vi mạch và vai trò của từng công cụ EDA trong các bước thiết kế khác nhau. Học viên sẽ được hướng dẫn chi tiết cách sử dụng các phần mềm thông qua các ví dụ minh họa, bài tập thực hành và dự án nhỏ, từ đó làm quen với giao diện, các tính năng cơ bản và quy trình làm việc của từng công cụ. Khóa học tạo tiền đề để học viên tiếp tục nghiên cứu và phát triển chuyên sâu trong lĩnh vực thiết kế vi mạch.
VIII. LỢI ÍCH (BENEFITS):
Nắm vững kiến thức tổng quan về quy trình thiết kế vi mạch và các công cụ EDA.
Làm quen và sử dụng được các công cụ EDA phổ biến nhất trong ngành (Cadence, Synopsys, Mentor Graphics).
Phát triển kỹ năng thiết kế, mô phỏng, tổng hợp và kiểm tra vi mạch cơ bản.
Tạo nền tảng vững chắc để tiếp tục học tập các khóa học thiết kế vi mạch chuyên sâu.
Nâng cao năng lực cạnh tranh trên thị trường lao động trong lĩnh vực thiết kế vi mạch.
Được học tập với đội ngũ giảng viên giàu kinh nghiệm, nhiệt tình và tâm huyết.
Giáo trình được biên soạn khoa học, dễ hiểu và bám sát thực tế.
Môi trường học tập chuyên nghiệp, trang thiết bị hiện đại (đối với học offline).
Hỗ trợ kỹ thuật sau khóa học, giải đáp thắc mắc và tư vấn hướng nghiệp.
IX. CAM KẾT (COMMITMENT):
Cung cấp kiến thức đầy đủ, chính xác và cập nhật về các công cụ thiết kế vi mạch.
Đảm bảo học viên có thể sử dụng cơ bản các công cụ EDA sau khi hoàn thành khóa học.
Hỗ trợ học viên tối đa trong suốt quá trình học tập và thực hành.
Cung cấp môi trường học tập chuyên nghiệp, thân thiện và hiệu quả.
Luôn cập nhật kiến thức và công nghệ mới nhất về các công cụ EDA và thiết kế vi mạch.
Cam kết mang lại giá trị thiết thực cho học viên, giúp học viên ứng dụng kiến thức vào công việc hiệu quả, nâng cao năng lực cạnh tranh trong thị trường lao động.
X. CÁC THIẾT BỊ, CÔNG CỤ, PHẦN MỀM, NGÔN NGỮ SẼ ĐƯỢC HỌC VÀ SỬ DỤNG TRONG KHÓA HỌC:
Phần mềm:
Cadence Design Environment:
Virtuoso: Thiết kế schematic và layout cho mạch analog, digital và mixed-signal.
Spectre: Mô phỏng mạch analog.
Genus: Tổng hợp logic.
Innovus/Encounter: Thiết kế vật lý.
Tempus: Phân tích thời gian.
Incisive/Xcelium: Mô phỏng mạch số.
Voltus: Phân tích và tối ưu hóa công suất.
Palladium: Giả lập phần cứng.
Protium: Prototyping trên FPGA.
Synopsys:
Design Compiler: Tổng hợp logic.
PrimeTime: Phân tích thời gian.
PrimePower: Phân tích và tối ưu hóa công suất.
VCS: Trình mô phỏng Verilog.
TetraMAX: Tạo test pattern (không chuyên sâu trong khóa này).
Formality: Kiểm tra tương đương logic (không chuyên sâu trong khóa này).
Mentor Graphics (Siemens EDA):
ModelSim/Questa: Trình mô phỏng Verilog/VHDL.
Calibre: Kiểm tra vật lý và ký sinh (DRC, LVS, xRC).
Precision Synthesis: Tổng hợp logic cho FPGA.
Ngôn ngữ lập trình:
Verilog/VHDL: Ngôn ngữ mô tả phần cứng, sử dụng cho các bài thực hành thiết kế mạch số (giới thiệu cơ bản).
TCL (Tool Command Language): Ngôn ngữ kịch bản để điều khiển các công cụ EDA.
Python: (Tùy chọn) Có thể sử dụng để tự động hóa các tác vụ và phân tích dữ liệu.
Thiết bị (cho thực hành offline):
Máy tính có cấu hình đủ mạnh để chạy các phần mềm thiết kế và mô phỏng vi mạch (RAM tối thiểu 8GB, khuyến nghị 16GB, ổ cứng SSD).
XI. KẾT THÚC (CONCLUSION):
Khóa học “Làm Quen Với Các Công Cụ Thiết Kế Vi Mạch” là bước khởi đầu quan trọng cho những ai muốn theo đuổi lĩnh vực thiết kế vi mạch, một ngành công nghệ cao đầy tiềm năng và cơ hội phát triển. Hãy đăng ký ngay hôm nay để trang bị cho mình những kiến thức và kỹ năng cần thiết, sẵn sàng cho hành trình chinh phục công nghệ thiết kế vi mạch!
