báo cáo thực tập kỹ thuật dolphin technology vietnam center

GIỚI THIỆU CÔNG TY TNHH DOLPHINVIETNAM TECHNOLOGY CENTER1.1 Tổng quan về công tyDolphin Technology Vietnam Center chuyên cung cấp các thiết kế trên CHIP chocác Kỹ sư Vi mạch với nhiều sả

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT

Đơn vị thực tập: Dolphin Technology VietNam CenterSinh viên thực hiện: Hoàng Anh Tú

Mã số sinh viên: 20172884

Hà Nội9 – 2022

A

LỜI NÓI ĐẦU

Những môn học trên giảng đường đại học mang lại cho sinh viên những kiếnthức toàn diện về lĩnh vực của mình Để củng cố kiến thức đã được học, đồng thời mang lại cho sinh viên những cái nhìn thực tế, những trải nghiệm chân thực, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tổ chức đợt thực tập kỹ thuật cho sinh viên Khoảng thời gian thực tập là đặc biệt quan trọng đối với sinh viên, đặc biệt là sinh viên khối ngành kỹ thuật Vì khoa học kỹ thuật luôn được cải tiến từng ngày nên những ngày thực tập giúp sinh viên tiếp cận với thực tế, kiểm nghiệm lại những kiến thức đã được học và vận dụng những kiến thức này vào thực tiễn sản xuất.

Trong kỳ thực tập vừa rồi, em đã đi phỏng vấn và đã được nhận vào thực tậptại Công ty TNHH Dolphin Technology VietNam Center Trong thời gian thực tập, em đã được học tập rất nhiều từ các anh chị nhân viên chính thức trong công ty, được đào tạo bài bản, tiếp xúc các công nghệ VLSI tiên tiến Ngoài ra, em cải thiệnđược một số kĩ năng mềm như kĩ năng thuyết trình, kĩ năng làm việc nhóm.Vì thời gian thực tập có hạn và kiến thức còn hạn chế nên bản báo cáo này không thể tránh khỏi những sai sót Em mong các thầy (cô) góp ý để bản báo cáo này được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn các anh chị nhân viên Công ty TNHH Dolphin Technology VietNam Center đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho em có được một kì thực tập thành công Em cũng xin cảm ơn đến các thầy cô, cán bộ quản lý viện Điện tử -Viễn thông đã đánh giá tầm quan trọng của học phần này.

3

THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN

- Thuận lợi:

Môi trường làm việc thân thiện, chuyên nghiệp.Các anh chị hướng dẫn chỉ bảo nhiệt tình.Lộ trình đào tạo bài bản, dễ hiểu.Tài liệu hướng dẫn rõ ràng, chi tiết.- Khó khăn:

Thời gian thực tập ngắn nên chưa đi sâu vào được nhiều vấn đề.

4

2.1 Các vị trí công việc trong công ty 11

2.1.1 Kỹ sư Thiết kế Standard cell Layout 11

2.1.2 Characterization Engineer 11

2.1.3 Kỹ sư kiểm thử và thiết kế số 11

2.1.4 Kỹ sư Đảm bảo Chất lượng Standard cell 11

2.2 Các sản phẩm và lĩnh vực hoạt động chuyên môn của công ty 12

2.2.1 Bộ nhớ 12

2.2.2 I/O 12

2.2.3 Standard Cell 13

2.2.4 SDRAM DDR PHY 13

2.2.5 Bộ điều khiển EMMC 14

2.2.6 Bộ điều khiển SD-SDIO 14

2.2.7 Bộ điều khiển I2C 14

2.2.8 Kiểm tra & sửa chữa bộ nhớ 14

2.2.9 Cảm biến nhiệt độ 14

CHƯƠNG 3 NỘI DUNG THỰC TẬP 15

3.1 Thiết kế Layout mạch 15

3.1.1 Tìm hiểu kiến thức 155

3.1.2 Quy trình làm việc 16

3.1.3 Tìm hiểu và làm quen phần mềm Dlayout của công ty 16

3.1.4 Quá trình training vẽ layout mạch 21

3.2 Training linux và lập trình Perl 24

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1-1 Các công nghệ chip bán dẫn hiện tại công ty đang làm việc 6

Hình 1-2 Một số lĩnh vực sản phẩm của công ty 7

Hình 1-3 Các đối tác công ty 8

Hình 1-4 Một số khách hàng lớn tiêu biểu của công ty 8

Hình 3-1 So sánh Mosfet và Finfet 13

Hình 3-2 Mạch nguyên lý sau khi được vẽ lại 14

Hình 3-3 Giao diện phần mềm Dlayout 15

Hình 3-4 Thiết kế một cổng and hoàn chỉnh 15

Hình 3-5 Một mạch thiết kế có lỗi được báo LVS 16

Hình 3-6 Mạch đạt yêu cầu LVS 16

Hình 3-7 Một mạch với các lỗi DRC 17

Hình 3-8 Yêu cầu khoảng cách giữa 2 lớp Via0 18

Hình 3-9 Mạch không còn lỗi DRC sau 11 lần kiểm tra và sửa 19

Hình 3-10 Trao đổi công việc với anh phụ trách mảng layout 21

Hình 3-11 Giao diện hệ điều hành Ubuntu và terminal 23

Hình 3-12 Các ứng dụng của Perl 24

Hình 3-13 Format một chương trình perl 26

Hình 3-14 Một số công việc được giao 27

Hình 3-15 Mã nguồn một chương trình Perl để xử lý file verilog theo yêu cầu công ty 27

7

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 3-1 Phân công thời gian training vẽ Layout 21Bảng 3-2 Phân công thời gian training Linux 26Bảng 3-3 Phân công thời gian training Perl 26

8

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CÔNG TY TNHH DOLPHINVIETNAM TECHNOLOGY CENTER

1.1 Tổng quan về công ty

Dolphin Technology Vietnam Center chuyên cung cấp các thiết kế trên CHIP chocác Kỹ sư Vi mạch với nhiều sản phẩm đã được công nhận bản quyền như Memory, I/O,Standard Cells, DDR PHY, Memory Controllers, PLL/DLL, eMMC, SD/SDIO, I2C/I2S,Memory Test & Repair (BIST).

H nh 1-1 Các công nghệ chip bán dẫn hiện tại công ty đang làm việc

Từ năm 2010, bằng việc cung cấp các giải pháp vừa đạt tiêu chuẩn, vừa phù hợpvới nhu cầu khách hàng, nhắm đến các tiêu chí tối ưu hóa trong việc giảm năng lượngđầu vào, nâng cao hiệu suất và mật độ thông qua các công nghệ xử lý, DolphinTechnology Vietnam Center đã không ngừng nâng cao chất lượng và nhanh chóng đápứng được nhu cầu của thị trường.

9

Địa chỉ: Tầng 2, Tòa nhà LiLama – 124 Minh Khai, Hai Bà Trưng, Hà Nội

1.2 Khách hàng và đối tác

Bằng việc cung cấp những giải pháp thiết kế tối ưu hóa, silicon-IP,… DolphinTechnology Vietnam Center đã giúp cho tất cả đội ngũ Kỹ sư Vi mạch trên khắp thế giớithu gọn được kích thước sản phẩm, tối ưu hóa nguồn năng lượng đầu vào, nâng cao hiệuquả làm việc cũng như đẩy nhanh tiến độ tiếp cận với thị trường Với hàng ngàn dự án đãđược hoàn thiện và chuyển giao, các sản phẩm của Dolphin Technology Vietnam Centerđã đáp ứng được những tiêu chuẩn, yêu cầu khắt khe nhất của chính những công ty tronglĩnh vực IP bán dẫn.

Dựa trên sự hợp tác này, công ty đã mang đến cho khách hàng những dịch vụ gia tănggiá trị như:

- Cung cấp dịch vụ truy cập và thử nghiệm CHIP

- Thấu hiểu và đáp ứng được lộ trình theo yêu cầu của khách hàng- Rút ngắn thời gian đưa sản phẩm ra thị trường

10

Các đối tác tiêu biểu: TSMC, IBM, HP, NorthWest Logic, Logic Vison,…

CHƯƠNG 2 CÁC VỊ TRÍ, CÔNG VIỆC VÀ LĨNH VỰC HOẠTĐỘNG CỦA CÔNG TY

2.1 Các vị trí công việc trong công ty

2.1.1 Kỹ sư Thiết kế Standard cell Layout

- Vẽ Layout cho các cổng Logic cơ bản: AND, OR, XOR,…- Vẽ Layout cho các họ flip-flops DFF, Standard cells- Kiểm tra DRC/LVS

- Kiểm tra QA

2.1.2 Characterization Engineer

- Phát triển thư viện standard cell, memory, IO cho các sản phẩn high speed, lowpower, automotive trên các tiến trình công nghệ khác nhau từ 90nm tới 3nm- Thiết kế, Characterization, mô hình hóa, kiểm thử thư viện standard cell, memory

2.1.3 Kỹ sư kiểm thử và thiết kế số

- Phân tích tài liệu đặc tả yêu cầu và thiết kế của IP số- Viết Testplan, Testcases

- Viết Testbench dùng Verilog/System Verilog OVM/UVM- Tạo báo cáo coverage

- Phối hợp gỡ lỗi với người thiết kế IP2.1.4 Kỹ sư Đảm bảo Chất lượng Standard cell

- Chịu trách nhiệm quy trình QA/QC cho các dự án (PQA)

- Tìm lỗi và báo cáo lỗi của các thiết kế phần cứng trước khi release (SQA/HQA)- Các thiết kế phần cứng thư viện cell

12

- Tự động hóa quá trình QA bằng scripts

2.2 Các sản phẩm và lĩnh vực hoạt động chuyên môn của công ty

Dolphin Technology Vietnam Center được thành lập năm 2010 với sứ mệnh tốigiản thời gian hoàn thiện sản phẩm cho đội ngũ Kỹ sư Vi mạch thông qua việc tái sửdụng các thiết kế và silicon-IP Dolphin Technology Vietnam Center cung cấp số lượnglớn các silicon-IP cũng như các giải pháp thiết kế cho khách hàng tại nhiều thị trườngmục tiêu, từ viễn thông đến các ngành hàng tiêu dùng khác.

2.2.1 Bộ nhớ

Dolphin Technology duy trì một danh mục IP rộng lớn gồm các Trình biên dịch Bộnhớ, Bộ nhớ Đặc biệt và Kiểm tra & Sửa chữa Bộ nhớ (Memory BIST), cung cấp cho cácnhà thiết kế SoC các giải pháp được tối ưu hóa cho công suất thấp, hiệu suất cao và mậtđộ cao trên một loạt các công nghệ quy trình Các giải pháp này có các khả năng quản lýnăng lượng tiên tiến - chẳng hạn như chế độ ngủ nhẹ, ngủ sâu, kiểm soát nguồn điện,đường ray kép và hơn thế nữa - đáp ứng ngay cả những yêu cầu khắt khe nhất về điệnnăng thấp, ít rò rỉ.

Trình độ công nghệ: Các trình biên dịch bộ nhớ và bộ nhớ đặc biệt của Dolphin(ROM, Multi-Port RF, CAM, v.v.) cho TSMC sử dụng các khối bộ nhớ được tối ưu hóacao do đội ngũ chuyên gia thiết kế bộ nhớ kỳ cựu của công ty lắp ráp Những bộ nhớ nàyđã được chứng minh thành công trong nhiều thế hệ silicon, và hiện đang được sử dụngbởi nhiều công ty công nghệ hàng đầu thế giới.

2.2.2 I/O

Công nghệ Dolphin cung cấp một trong những lựa chọn lớn nhất của ngành về Giaodiện IP, tất cả đều đã được tối ưu hóa cho hiệu suất cực cao trên tất cả các quy trình đượchỗ trợ Danh mục I/O của công ty bao gồm:

- I/O tiêu chuẩn (I / O mục đích chung hoặc GPIO)GPIO High Voltage Tolerant

GPIO High Voltage Capable

GPIO High Voltage Tolerant Failsafe (for selected technologies)GPIO High Voltage Capable Failsafe (for selected technologies)- I/O đặc biệt (I/O dành riêng cho bus)

LVDS Tx / Rx

I / O DDR4 / 3/2 & LPDDR4 / 3/213

Bộ tạo dao độngCảm biến nhiệt

- Công ty chuyên về miếng lót Chip so le, Inline và Flip với độ cao mạnh mẽ chocác thiết kế khắt khe nhất, cho dù miếng đệm hoặc lõi bị giới hạn Thêm vào đó,Trình biên dịch I/O của công ty cho phép tùy chỉnh toàn bộ thư viện dựa trên cáctùy chọn dành riêng cho quy trình và dành riêng cho chip.

2.2.3 Standard Cell

- Dolphin cung cấp một loạt các thư viện Tiêu chuẩn Cell đã được kiểm tra và xác minh một cách có phương pháp trong silicon cho từng công nghệ quy trình được hỗ trợ Hơn 5000 ô có thể tùy chỉnh hoàn toàn có sẵn và mỗi ô đã được tối ưu hóa cho tốc độ, khả năng định tuyến, công suất và mật độ, để tối đa hóa hiệu suất và năng suất wafer trong khi giảm chi phí SoC tổng thể.

- Tùy thuộc vào công nghệ quy trình được chọn, các thư viện Ô tiêu chuẩn của Dolphin có sẵn trong Đa VT (SVT, HVT, LVT) và Đa kênh, và được thiết kế để đáp ứng nhiều yêu cầu ứng dụng

2.2.4 SDRAM DDR PHY

- Dolphin's cung cấp DDR4 / 3/2 SDRAM PHY và LPDDR4 / 3/2 SDRAM PHY IPlà một kết hợp PHY đã được chứng minh bằng silicon, hỗ trợ tốc độ lên đến 4266Mbps Nó hoàn toàn tuân thủ đặc điểm kỹ thuật DFI 4.0 và các tính năng bao gồmkiểm soát tốc độ hàng loạt, khử lệch trên mỗi bit, đào tạo cổng, cân bằng đọc vàghi và tự kiểm tra tích hợp (BIST).

- Ngoài ra, PHY IP của công ty được tối ưu hóa để cung cấp giải pháp hoàn chỉnhkhi kết hợp với IP Bộ điều khiển bộ nhớ SDRAM DDRx và LPDDRx củaDolphin.

14

2.2.5 Bộ điều khiển EMMC

- Công nghệ Dolphin cung cấp IP tùy chỉnh, có thể tổng hợp để hỗ trợ các yêu cầuthiết kế cụ thể Bộ điều khiển DTI EMMC cung cấp logic để tích hợp Máy chủ lưutrữ và bộ điều khiển PHY hỗ trợ MultiMediaCard (eMMC) phiên bản 5.1 đượcnhúng vào bất kỳ hệ thống nào trên chip (SoC).

2.2.6 Bộ điều khiển SD-SDIO

- Bộ điều khiển máy chủ DTI SD tạo điều kiện cho thiết bị chủ giao tiếp với thẻ SD.Nó hỗ trợ cả giao diện kế thừa và giao diện tốc độ cực cao II (UHS-II).

2.2.7 Bộ điều khiển I2C

- Bộ điều khiển DTI I2C cung cấp logic phù hợp với đặc điểm kỹ thuật NXP I2C đểhỗ trợ giao tiếp của các mạch tích hợp tốc độ thấp thông qua bus I2C.

- IP tạo điều kiện cho phần mềm có thể điều khiển bởi bộ xử lý ứng dụng thông quagiao diện AMBA tiêu chuẩn công nghiệp Giao diện bus linh hoạt và dễ dàng tíchhợp vào bus hệ thống APB, AHB hoặc AXI.

2.2.8 Kiểm tra & sửa chữa bộ nhớ

- Dolphin Technology hiện cung cấp giải pháp BIST bộ nhớ đã được tối ưu hóa chobộ nhớ Dolphin Nó hỗ trợ tất cả các trình biên dịch bộ nhớ Dolphin, bao gồmSRAM và RF.

- Đầu ra của cảm biến nhiệt là mã kỹ thuật số mà người dùng có thể đọc được đểxác định nhiệt độ.

- Nó được thiết kế để cung cấp cảm biến trong 2 phạm vi nhiệt độ:Từ 0 ° C đến 90 ° C, nó cung cấp cảm biến trong các bước 2 ° C.Từ 90 ° C đến 130 ° C, nó cung cấp cảm biến trong các bước 0,5 ° C.

15

CHƯƠNG 3 NỘI DUNG THỰC TẬP

Về nội dung thực tập, công ty sẽ training em 2 phần chính:- Thiết kế Layout mạch Thời gian 2 tuần (8/8 – 31/8).- Sử dụng hệ điều hành Linux và lập trình Perl (3/9 – 19/9).

3.1 Thiết kế Layout mạch

3.1.1 Tìm hiểu kiến thức

- Học và tìm hiểu Planar Mosfet và Finfet.

H nh 3-5 So sánh Mosfet và Finfet- Công nghệ Cmos:

Đây là một trong những công nghệ phổ biến nhất trong ngành thiết kế chipmáy tính và ngày nay nó được sử dụng rộng rãi để tạo thành mạch tích hợptrong nhiều ứng dụng khác nhau Bộ nhớ máy tính, CPU và điện thoại di độngngày nay sử dụng công nghệ này do một số ưu điểm chính Công nghệ này sửdụng cả thiết bị bán dẫn kênh P và kênh N

Một trong những công nghệ MOSFET phổ biến nhất hiện nay là công nghệMOS bổ sung hoặc CMOS Đây là công nghệ bán dẫn chiếm ưu thế cho vi xửlý, chip vi điều khiển, bộ nhớ như RAM, ROM, EEPROM và mạch tích hợpdành riêng cho ứng dụng (ASIC).

Các lưu ý, mẹo thiết kế.- Thư viện cell.

Dựa theo stick diagram, thiết kế mạch trên phần mềm

Kiểm tra LVS, hay còn gọi là kiểm tra nguyên lý của mạch, xem mạch có hoạtđộng đúng logic như yêu cầu thiết kế.

Kiểm tra DRC, còn gọi là kiểm tra các yêu cầu thiết kế dựa theo công nghệ đưara

Tối ưu

3.1.3 Tìm hiểu và làm quen phần mềm Dlayout của công ty.

- Công ty Dolphin sử dụng phần mềm riêng được tinh chỉnh từ phần mềm mã nguồnmở Klayout

17

H nh 3-8 Thiết kế một cổng and hoàn chỉnh

18

- Để kiểm tra nguyên lý hoạt động sau khi thiết kế, ta chọn tool => LVS Sau đó lựachọn loại file cần kiểm tra

- Nếu LVS chưa đạt, phần mềm sẽ báo các lỗi và vị trí của lỗi cần sửa

H nh 3-9 Một mạch thiết kế có lỗi được báo LVS

- Nếu đã đạt thì tất cả các chữ sẽ hiển thị màu xanh, ta sẽ tiến đến kiểm tra DRC(Desigh rule check).

19

- Kiểm tra DRC, phần mềm sẽ báo các lỗi cần sửa ví dụ như khoảng cách giữa các lớp, diện tích layer tối thiểu, độ rộng tối thiểu các layer của công nghệ đang sử dụng

-H nh 3-11 Một mạch với các lỗi DRC

20

- Tab bên phải sẽ hiển thị và giải thích các lỗi cần sửa:

H nh 3-12 Yêu cầu khoảng cách giữa 2 lớp Via0

- Khâu kiểm tra DRC có lẽ là khâu tốn nhiều thời gian nhất nên cần nắm vững cácquy định thiết kế của công nghệ Kiểm tra tới khi nào không còn lỗi DRC thì mạchsẽ cơ bản được hoàn thành và sẽ chuyển tới bước tối ưu.

21

-H nh 3-13 Mạch không còn lỗi DRC sau 11 lần kiểm tra và sửa

- Do thời training vẽ Layout chỉ có hai tuần nên em chưa được học thêm về cách tốiưu thời gian phản hồi của mạch, về điện năng tiêu thụ,…

3.1.4 Quá trình training vẽ layout mạch

- Trong 2 tuần em được hướng dẫn sử dụng phần mềm Dlayout vẽ các layout mạchcác cổng logic từ dễ đến khó: Inv, Nor, And, Nand, Or, Xor, Từ đó vẽ mạchFlipflop phức tạp hơn.

- Sau khi training vẽ layout mạch, công ty cho làm một bài kiểm tra 60p về các nộidung đã được học trong 2 tuần đầu.

22

23

- Trong quá trình training, mặc dù các anh hướng dẫn bận với công việc nhưng vẫndành thời gian và vô cùng nhiệt tình hướng dẫn, giải đáp các thắc mắc cho thựctập sinh.

H nh 3-14 Trao đổi công việc với anh phụ trách mảng layout

24

3.2 Training linux và lập trình Perl

3.2.1 Tổng quan về linux

- Linux là một hệ điều hành phát triển dựa vào hệ điều hành Unix và được pháthành miễn phí Hệ điều hành này được cài đặt từ máy tính cá nhân đến các serverchuyên dụng.

- Thành phần cơ bản của Linux là hạt nhân Linux (Linux kernel), là nhân hệ điềuhành được phát triển bởi Linus Torvalds Linux được công bố lần đầu tiên vàotháng 9 năm 1991 với phiên bản 0.01 Linux hiện có khá nhiều các bản phân phốikhác nhau tất cả đều có một đặc điểm chung là có một Linux kernel bên trong.Ưu điểm và nhược điểm của hệ điều hành Linux.

- Ưu điểm:

Hoàn toàn miễn phí.Độ an toàn cao Tính linh hoạt cao.

25

3.2.2 Phần mềm Vim

- Để lập trình Perl, công ty yêu cầu sử dụng IDE là phần mềm Vim trên Linux.- Vim (Vi IMproved) là một trình soạn thảo văn bản miễn phí và mã nguồn mở.- Vim được thiết kế cho cả trong giao diện dòng lệnh và và như một ứng dụng độc

lập trong giao diện người dùng đồ họa.

- Một phần sức mạnh của Vim là nó có thể được tùy biến rộng rãi Giao diện cơ bảncó thể được kiểm soát bởi nhiều tùy chọn sẵn có và người dùng có thể xác địnhánh xạ khóa được tùy chỉnh - thường được gọi là macro - hoặc viết tắt để tự độnghóa tổ hợp phím phím hoặc thậm chí gọi hàm nội bộ hoặc do người dùng xác định.3.2.3 Ngôn ngữ Perl

- Perl (viết tắt của Practical Extraction and Report Language - is high-level, purpose, interpreted, dynamic programming languages) được Larry Wall xây dựngtừ năm 1987, với mục đích chính là tạo ra một ngôn ngữ lập trình có khả năng chắtlọc một lượng lớn dữ liệu và cho phép xử lí dữ liệu nhằm thu được kết quả cầntìm.

general Perl là ngôn ngữ thông dụng trong lĩnh vực quản trị hệ thống và xử lí các trangWeb do có các ưu điểm sau:

Có các thao tác quản lí tập tin, xử lí thông tin thuận tiện26