Khi nói đến việc tạo ra một con chip, nhiều người thường hình dung đến việc lập trình hay thiết kế logic. Tuy nhiên, một bước cực kỳ quan trọng nhưng ít được chú ý hơn lại chính là Physical Design – thiết kế vật lý, nơi mà những dòng mã RTL thuần logic được chuyển hóa thành hình dạng cụ thể trên silicon.
Physical Design là một phần của giai đoạn backend trong quy trình thiết kế vi mạch VLSI (Very Large Scale Integration), và có vai trò như cây cầu cuối cùng nối giữa phần thiết kế logic với giai đoạn chế tạo thực tế tại nhà máy (fab). Quá trình này bắt đầu sau khi mã RTL đã được viết và kiểm tra logic xong, và kéo dài đến khi bản layout cuối cùng sẵn sàng để gửi đi “tape-out” – thuật ngữ chỉ bước giao thiết kế cho nhà máy sản xuất.
Mục tiêu của Physical Design không chỉ là “vẽ xong con chip”, mà là tối ưu hóa toàn bộ thiết kế để đạt được hiệu suất cao, tiêu thụ điện năng thấp, diện tích nhỏ gọn và đảm bảo có thể chế tạo được ở quy mô công nghiệp. Đây là giai đoạn kỹ thuật cực kỳ tinh vi, nơi mọi quyết định nhỏ về vị trí cell, chiều dài dây, hay phân phối clock đều có thể ảnh hưởng đến hiệu năng toàn hệ thống. Với các công nghệ hiện đại dưới 7nm, Physical Design càng trở nên phức tạp khi phải đối mặt với hiện tượng vật lý như nhiễu tín hiệu, crosstalk, IR drop hay thermal issue.
Thế nhưng, PD dường như vẫn là cái gì đó khá xa lạ vì đa số các bạn chỉ để ý đến thiết kế RTL, hoặc Design Verification khi ở trường đại học. Vậy Physical Design cụ thể là làm gì, có khó không và tiếp cận như thế nào, hãy cùng them dõi chuỗi bài viết dưới đây của ICTC nhé.
Dưới đây là tổng hợp series bài viết về Physical Design (PD):
