OPENACCESS – NGÔN NGỮ CHUNG CHO MỌI CÔNG CỤ THIẾT KẾ CHIP

Hùng Vũ

Sat, 23 Aug 2025

Bạn thiết kế schematic bằng Virtuoso. Đồng đội bạn layout trên Innovus. Một người khác thì dùng Calibre để kiểm tra LVS, hoặc DRC. Tool công ty viết riêng thì dùng C++ hoặc Python để phân tích layout.

Nhưng tất cả vẫn cần cùng nhìn vào một thiết kế – cùng hiểu đúng cấu trúc mạch – cùng thao tác trên một cơ sở dữ liệu nhất quán, không sai lệch.
Làm sao để điều đó xảy ra – dù bạn dùng công cụ của các hãng EDA khác nhau?
Đó chính là lý do OpenAccess ra đời.

1.  OpenAccess là gì?

OpenAccess là một chuẩn cơ sở dữ liệu (database standard) dành cho ngành thiết kế vi mạch (IC design), được xây dựng để làm ngôn ngữ chung giữa các công cụ EDA.
Thay vì mỗi phần mềm có cách lưu riêng schematic, layout hay netlist, OpenAccess cho phép:

• Tất cả công cụ cùng đọc và ghi lên một database duy nhất.
• Mọi thay đổi từ Virtuoso, Calibre, hay một script Python đều có thể cập nhật trực tiếp.
• Thiết kế không bị phụ thuộc vào định dạng file riêng biệt như GDSII, LEF/DEF, hoặc Verilog netlist.

OpenAccess không phải là phần mềm mã nguồn mở, mà là một “open standard” – được điều phối bởi tổ chức Si2 (Silicon Integration Initiative). Nhiều hãng lớn như Cadence, Synopsys, Mentor (nay là Siemens EDA) đều đã tích hợp OpenAccess trong sản phẩm của họ.

2.  OpenAccess lưu trữ những gì?

Một thiết kế vi mạch bao gồm nhiều tầng thông tin – từ logic đến vật lý. OpenAccess có thể lưu trữ đầy đủ các loại sau:

• Layout vật lý: vị trí của transistor, các đường kim loại, via, layer mask.
• Schematic mạch: các instance, cổng logic, tên kết nối (net).
• Netlist chi tiết: mô tả đầy đủ toàn bộ kết nối trong một khối mạch.
• Cấu trúc phân cấp: cell, library, view – dùng để tổ chức thiết kế theo nhiều tầng.
• Phiên bản và tham chiếu chéo: theo dõi lịch sử chỉnh sửa và kết nối giữa các khối mạch.

Mọi dữ liệu đều được lưu dưới dạng database nhị phân tối ưu hóa cho tốc độ truy xuất – và tổ chức dưới cấu trúc thư mục chuẩn, dễ kiểm soát bằng Git hoặc hệ thống quản lý version.

3.  OpenAccess được dùng ở đâu?

Một số công cụ tiêu biểu đang tích hợp OpenAccess:

• Cadence Virtuoso – công cụ hàng đầu cho thiết kế analog/custom layout.
• Cadence Innovus – dùng cho place and route IC số (digital P&R).
• Calibre xACT – để chạy parasitic extraction hoặc kiểm tra DRC/LVS.
• KLayout, Magic – nhiều công cụ open-source đã hỗ trợ OpenAccess thông qua plugin.
• Tool nội bộ – nhiều công ty tự viết các script hoặc phần mềm đọc trực tiếp OpenAccess để phân tích mạch, kiểm thử hoặc sinh tài liệu.

Nhờ OpenAccess, bạn có thể vẽ schematic trong Virtuoso, layout bằng Innovus, rồi dùng Calibre để kiểm tra – mà không cần chuyển định dạng, không mất dữ liệu, không lệch netlist.

4.  Vì sao OpenAccess quan trọng?

• Chuẩn hóa toàn bộ dữ liệu thiết kế: Không còn tình trạng mỗi tool hiểu một kiểu, dẫn đến sai lệch khi truyền dữ liệu.
• Tăng hiệu suất teamwork: Các kỹ sư trong team có thể cùng làm trên một cơ sở dữ liệu. Người chỉnh layout, người chỉnh schematic – mà không gây xung đột.
• Tự động hóa quy trình thiết kế: Có thể dùng Python, Tcl, hoặc C++ để viết script đọc layout, kiểm tra design rule, thêm via, gợi ý chỉnh sửa… mà không cần phụ thuộc vào GUI.
• Giảm rủi ro khi tape-out: Thống nhất dữ liệu giúp giảm sai sót, đặc biệt trong các thiết kế có nhiều block và người cùng tham gia.

5.  Một ví dụ thực tế:

Bạn thiết kế một mạch khuếch đại analog trong Cadence Virtuoso. Sau đó muốn kiểm tra parasitic RC delay bằng Calibre xACT.
Nếu cả hai công cụ cùng dùng OpenAccess, bạn chỉ cần mở cùng một database – không cần export netlist, không cần vẽ lại layout.
Calibre sẽ truy cập trực tiếp database của Virtuoso, đọc layout, netlist, parasitic… và xuất kết quả ngay.

Hoặc một ví dụ khác:
Bạn viết một script Python để duyệt toàn bộ thiết kế, tìm ra tất cả các via quá nhỏ, hoặc nằm gần hàng rào P-N gây rò rỉ dòng.
Script sẽ chỉnh sửa layout trực tiếp – chèn thêm metal, mở rộng via – và lưu ngay vào OpenAccess database.

6.  Những điểm cần lưu ý khi dùng OpenAccess

• Không phải tất cả công cụ đều hỗ trợ OpenAccess – đặc biệt là các phần mềm mã nguồn mở hoặc không thuộc hệ sinh thái Cadence.
• Một số phần của OpenAccess vẫn do Cadence kiểm soát – bạn cần cài thêm plugin hoặc license để truy cập đầy đủ.
• OpenAccess không thay thế GDSII/OASIS – khi tape-out gửi cho foundry, bạn vẫn cần export GDS từ database này.

7.  Kết luận: OpenAccess – cầu nối giữa các công cụ thiết kế IC

Trong thời đại mà thiết kế chip đòi hỏi sự hợp tác liên công cụ, liên nhóm, và liên tầng abstraction, thì việc có một nền tảng dữ liệu thống nhất, mở rộng được, và có thể tự động hóa là điều then chốt.

OpenAccess không chỉ giúp các công cụ hiểu nhau, mà còn mở đường cho việc viết tool riêng, script riêng, hoặc tạo ra các hệ thống kiểm thử và phân tích tùy biến.