Trí tuệ nhân tạo thúc đẩy năng suất thiết kế chip bán dẫn

Ngành công nghiệp chip bán dẫn ngày càng phụ thuộc nhiều hơn vào trí tuệ nhân tạo để nâng cao năng suất và hiệu quả trong thiết kế cũng như sản xuất. Tập đoàn LAM Research, nổi tiếng với phương pháp Semiverse, đã áp dụng AI vào thiết kế và cải tiến quy trình sản xuất chip, giúp tối ưu hóa từng công đoạn để đạt hiệu suất tốt hơn.

Cùng với đó, Applied Materials (AMAT) phát triển công cụ Aix (Actionable Insight Accelerator), cho phép tái tạo số các quy trình sản xuất chip bán dẫn thông qua việc kết hợp dữ liệu cảm biến và các phép đo thực tế trong môi trường sản xuất. Nhờ đó, kỹ sư có thể quan sát trực tiếp quy trình sản xuất theo thời gian thực, tiến hành hàng triệu phép đo trên wafer và từng con chip, đồng thời tối ưu hàng nghìn biến số trong quy trình nhằm nâng cao hiệu suất, giảm chi phí đồng thời rút ngắn thời gian sản xuất.

Tại hội nghị IEEE Design Automation Conference 2026 (DAC), Synopsys công bố bước tiến lớn trong tự động hóa toàn bộ hệ thống thiết kế chip với tác nhân kiểm thử tự động hoàn toàn. Giải pháp này giúp điều phối toàn bộ chu trình xác minh chip, tăng tốc độ xác nhận RTL lên đến 50 lần và cải thiện độ bao phủ kiểm thử thêm 20%. Đây là kết quả hợp tác với NVIDIA, áp dụng nền tảng tính toán tăng tốc Nemotron và hệ điều hành OpenShell.

Quy trình thiết kế hỗ trợ AI này có thể thực hiện tự động các công đoạn thiết lập, tiền xử lý và hậu xử lý trong mô phỏng nhiệt và làm mát thiết bị điện tử, với thời gian nhanh hơn rất nhiều so với phương pháp thủ công. Synopsys đánh giá đây là bước ngoặt cho các nhóm nghiên cứu và phát triển, biến quá trình xác minh chip và mô phỏng nhiệt vốn tốn nhiều thời gian thành công cụ hỗ trợ tự động nâng cao năng suất và hiệu suất hệ thống.

Cùng tại DAC 2026, Siemens giới thiệu các cải tiến trong công cụ thiết kế điện tử tự động (EDA) với AI agent tự xác minh. Quan hệ đối tác chiến lược với NVIDIA giúp Siemens phát triển những AI agent có thể thực hiện và liên tục kiểm chứng quyết định dựa trên các engine EDA vật lý xác định được, từ đó mang lại kết quả kỹ thuật đáng tin cậy hơn trong thiết kế bán dẫn và bảng mạch in (PCB).

Hệ thống Fuse EDA AI Agent của Siemens được tích hợp trong Intelligence Center X ra mắt gần đây, một nền tảng AI doanh nghiệp công nghiệp hỗ trợ tạo và quản lý tác nhân AI, phối hợp quy trình thiết kế, sản xuất và chuỗi cung ứng. Điều này giúp xây dựng mô hình số toàn diện (Digital Twin), tăng tính thông minh trong vận hành và nâng cao độ tin cậy của các kết quả thiết kế và sản xuất.

Mặc dù các công cụ AI đưa lại nhiều lợi ích khi tăng tốc quá trình phát triển chip và hỗ trợ kỹ sư thiết kế, việc sử dụng cần được cân nhắc kỹ lưỡng để đảm bảo độ tin cậy. Việc áp dụng các biện pháp quan sát bảo vệ bên ngoài như sandboxing cùng với kiến thức cơ bản về thiết kế và quy trình bán dẫn là điều cần thiết. Sự kết hợp này giúp tránh rủi ro do sự cố hoặc kết quả không dự đoán được.

AI với khả năng vận hành tự động đang thay đổi căn bản cách thức các kỹ sư trong ngành tiếp cận với quy trình thiết kế, xác minh và kiểm tra điện tử. Khả năng sử dụng hiệu quả các công cụ này sẽ trở thành yêu cầu bắt buộc để làm việc trong lĩnh vực bán dẫn, thúc đẩy ngành công nghiệp hướng tới các giải pháp sản xuất thông minh và tự động hơn.