این دوره جامع، تمامی مراحل چرخه طراحی VLSI را پوشش می‌دهد و مهارت‌های کلیدی زیر را به شما می‌آموزد:

• مبانی طراحی دیجیتال و معماری کامپیوتر: درک عمیق از گیت‌های منطقی، مدارهای ترکیبی و ترتیبی، و ساختارهای پایه پردازنده‌ها.
• زبان‌های توصیف سخت‌افزار (HDL): تسلط بر زبان‌های استاندارد صنعتی نظیر Verilog یا VHDL برای توصیف رفتاری و ساختاری مدارهای دیجیتال.
• طراحی فرانت‌اند (Front-End Design): شامل طراحی سطح RTL (Register-Transfer Level)، شبیه‌سازی، و سنتز منطقی (Logic Synthesis) برای تبدیل کد HDL به نت‌لیست (Netlist) منطقی.
• طراحی بک‌اند (Back-End Design / Physical Design): آموزش مراحل حیاتی مانند جایگذاری (Placement)، مسیریابی (Routing)، و چیدمان (Layout) فیزیکی تراشه، و همچنین زمان‌بندی (Timing Analysis) و بهینه‌سازی مصرف توان.
• تأیید صحت (Verification) و آزمایش (Testing): یادگیری تکنیک‌های پیشرفته برای تأیید صحت عملکرد تراشه قبل از ساخت و همچنین روش‌های آزمایش تراشه‌های تولید شده برای کشف خطاها. به عنوان مثال، شما قادر خواهید بود یک “سیستم تأیید صحت مبتنی بر UVM” را برای یک پردازنده کوچک طراحی و پیاده‌سازی کنید.
• مفاهیم تکنولوژی نیمه‌رسانا: آشنایی با فیزیک و فرآیندهای ساخت ترانزیستورها و مدارهای مجتمع، و تأثیر آن‌ها بر عملکرد و طراحی.
• ابزارهای طراحی الکترونیکی (EDA Tools): تجربه کار با ابزارهای استاندارد صنعتی که در طراحی VLSI مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• طراحی برای کاربردهای خاص: تمرکز بر بهینه‌سازی طراحی برای سناریوهای صنعتی خاص مانند پردازش سیگنال، هوش مصنوعی لبه (Edge AI)، و سیستم‌های جاسازی شده (Embedded Systems).

شما با انجام پروژه‌های عملی متعدد، مانند طراحی و شبیه‌سازی یک واحد پردازشگر ساده (ALU) یا یک کنترلر حافظه، مهارت‌های خود را تقویت خواهید کرد.

تکمیل این دوره تخصصی مزایای قابل توجهی برای آینده حرفه‌ای شما به ارمغان می‌آورد:

• افزایش فرصت‌های شغلی: صنعت نیمه‌رسانا به سرعت در حال رشد است و نیاز به متخصصان VLSI بسیار زیاد است. این دوره شما را برای نقش‌هایی مانند مهندس طراحی VLSI، مهندس تأیید صحت، مهندس چیدمان (Layout Engineer)، یا مهندس آزمایش آماده می‌کند.
• کسب مهارت‌های عملی و مورد نیاز صنعت: برنامه درسی به گونه‌ای طراحی شده که مستقیماً به نیازهای جاری شرکت‌های فعال در حوزه نیمه‌رسانا پاسخ دهد و شما را با فرآیندها و ابزارهای واقعی صنعت آشنا می‌کند.
• توسعه یک پورتفولیو قوی: پروژه‌های عملی و پروژه نهایی دوره، یک پورتفولیوی قابل ارائه را برای شما فراهم می‌آورند که می‌توانید در رزومه و مصاحبه‌های شغلی خود از آن استفاده کنید.
• درک عمیق از اکوسیستم طراحی تراشه: شما با تمامی مراحل از ایده تا تولید نهایی تراشه آشنا می‌شوید و دید جامعی نسبت به این فرآیند پیچیده پیدا خواهید کرد.
• پتانسیل نوآوری: با درک مبانی طراحی VLSI، شما قادر خواهید بود در توسعه فناوری‌های جدید و نوآورانه در حوزه‌هایی مانند اینترنت اشیا (IoT)، هوش مصنوعی، و رایانش ابری نقش داشته باشید.

این دوره نه تنها به شما دانش می‌دهد، بلکه با تمرکز بر کاربردهای صنعتی واقعی، شما را به یک متخصص آماده به کار در حوزه تراشه‌ها تبدیل می‌کند.

برای کسب بهترین نتیجه از این دوره تخصصی، توصیه می‌شود که شرکت‌کنندگان دارای پیش‌زمینه‌های زیر باشند:

• مبانی مدارات دیجیتال: آشنایی با گیت‌های منطقی، مدارهای ترکیبی (مانند مالتی‌پلکسر، کدگشا) و ترتیبی (مانند فلیپ‌فلاپ، شمارنده، رجیستر).
• دانش پایه الکترونیک: درک کلی از مفاهیم مدارهای الکتریکی و قطعات پایه مانند ترانزیستور (MOSFET).
• آشنایی با یک زبان برنامه‌نویسی: هرچند اجباری نیست، اما آشنایی با زبان‌های برنامه‌نویسی مانند پایتون (Python) می‌تواند در درک مفاهیم اتوماسیون طراحی و اسکریپت‌نویسی ابزارهای EDA مفید باشد.
• علاقه به حل مسئله و تفکر منطقی: طراحی VLSI نیازمند دقت بالا، توجه به جزئیات، و توانایی حل مسائل پیچیده است.
• درک اولیه از سیستم‌های کامپیوتری: آشنایی با ساختار و عملکرد کلی یک کامپیوتر می‌تواند در درک معماری‌های پیچیده‌تر کمک‌کننده باشد.

حتی اگر در برخی از این موارد کمی ضعف دارید، این دوره با پوشش دهی مناسب مبانی، به شما کمک می‌کند تا شکاف‌های دانشی خود را پر کنید.

این دوره تخصصی (Specialization) معمولاً از چندین دوره (Course) مجزا تشکیل شده که هر کدام به بخش خاصی از طراحی VLSI می‌پردازند. ساختار معمولاً به شرح زیر است:

• ۱. مبانی طراحی دیجیتال و مدارهای CMOS

  این دوره به معرفی مفاهیم اساسی مدارهای دیجیتال، جبر بولی، و منطق ترکیبی و ترتیبی می‌پردازد. همچنین، شما با تکنولوژی CMOS که پایه و اساس ساخت اکثر تراشه‌ها است، آشنا می‌شوید. مثال‌ها شامل طراحی یک فول ادر (Full Adder) و پیاده‌سازی آن با گیت‌های CMOS است.

• ۲. طراحی RTL و زبان‌های توصیف سخت‌افزار (HDL)

  تمرکز این بخش بر روی یادگیری و استفاده از زبان‌های استاندارد صنعتی مانند Verilog است. شما می‌آموزید چگونه با استفاده از Verilog، سیستم‌های دیجیتال پیچیده را در سطح RTL توصیف کنید و آن‌ها را شبیه‌سازی نمایید. پروژه عملی شامل طراحی یک ماشین حالت محدود (FSM) برای یک پروتکل ارتباطی ساده است.

• ۳. سنتز منطقی و طراحی فیزیکی

  این دوره به مراحل حساس سنتز منطقی و طراحی فیزیکی (Back-End) می‌پردازد. شما با ابزارهای سنتز آشنا می‌شوید که کد HDL شما را به نت‌لیست گیت‌‌های استاندارد تبدیل می‌کنند. سپس، مفاهیم جایگذاری (Placement)، مسیریابی (Routing) و تولید چیدمان (Layout) نهایی آموزش داده می‌شود. به عنوان یک مثال کاربردی، شما نحوه بهینه‌سازی چیدمان یک تراشه برای کاهش مصرف توان را در یک فرآیند تولید واقعی تجربه می‌کنید.

• ۴. تأیید صحت و آزمایش تراشه

  اهمیت تأیید صحت در طراحی VLSI غیرقابل انکار است. در این دوره، شما با روش‌های پیشرفته تأیید صحت تابعی (Functional Verification)، تکنیک‌های شبیه‌سازی، و تولید الگوهای تست (Test Pattern Generation) آشنا می‌شوید. همچنین، مفاهیم DFX (Design For X) از جمله DFT (Design For Testability) و DFM (Design For Manufacturability) پوشش داده می‌شوند. شما یاد می‌گیرید چگونه یک “Testbench” جامع برای یک بلوک پیچیده طراحی کنید.

• ۵. پروژه نهایی: طراحی VLSI برای کاربردهای صنعتی

  این پروژه نهایی، دانش و مهارت‌های کسب شده در طول دوره را یکپارچه می‌کند. شما یک تراشه کوچک یا یک زیرسیستم پیچیده را از ابتدا تا انتها، با تمرکز بر یک کاربرد صنعتی خاص (مانند یک کنترل‌کننده برای یک سیستم IoT یا یک شتاب‌دهنده ساده هوش مصنوعی)، طراحی خواهید کرد. این پروژه فرصتی است برای تجربه یک چرخه کامل طراحی VLSI در یک محیط شبیه‌سازی شده صنعتی و ارائه یک راه حل جامع. این پروژه شامل تمامی مراحل از مشخصات اولیه تا تولید فایل نهایی GDSII می‌شود.

هر دوره شامل سخنرانی‌های ویدئویی، تمرینات عملی، آزمون‌ها و پروژه‌های کوچک است که به شما در تثبیت یادگیری کمک می‌کند.