Der Mann, der Strom für Vietnams Chips entworfen hat

Der Moment „Einschalten"

Ein Chip für das Strom-Management lebt erst, wenn er zum ersten Mal Strom bekommt. Für Herrn Nguyễn Thanh Yên, den Chef von Coasia Semi Vietnam, ist dieser Moment sehr wichtig. Als der Chip DC40 zum ersten Mal im Labor anging, war das wie ein Gruß aus der Zukunft. Zum ersten Mal sah er, dass ein Chip, den er selbst entworfen hat, wirklich funktioniert.

Herr Steven Huỳnh. Bild-Design: Mỹ Hạnh.

Vor mehr als 20 Jahren gibt Steven Huỳnh seinem Team eine Aufgabe: Sie sollen einen LDO-Chip bauen (low dropout regulator). Das ist ein Chip, der die Spannung stabil hält. Er soll verhindern, dass ein Gerät keinen Strom mehr hat oder zu viel Spannung bekommt. Alle denken, dieser Chip wird sehr schnell fertig (tape-out) und kommt schnell auf den Markt. Aber der Chip heißt DC40 und er schafft es nicht. Das Team muss den tape-out viele Male wiederholen.

Ein LDO ist eine analoge Schaltung. Er arbeitet wie eine Klimaanlage für Strom. Die Eingangsspannung ändert sich immer, sie "tanzt" mit großen Unterschieden. Der LDO kontrolliert die Unterschiede bei Spannung und Strom. So bleibt die Ausgangsspannung immer stabil. Schon ein sehr kleiner Fehler in der Kontrolle der Rückkopplung kann das System instabil machen. Ob der Chip funktioniert, hängt von der Technik "Phasenkompensation" ab. Das ist die Methode, um die Rückkopplung stabil zu machen. Steven Huỳnh sagt, das ist wie ein Geheimrezept für den Beruf.

Der Ingenieur für den DC40 muss viele Male korrigieren, um zu lernen, wie man die Stromversorgung stabil macht. Steven Huỳnh hat die "Stromversorgung" für eine ganze Generation von Chips entworfen. Er gibt dieses Geheimrezept weiter. Er unterrichtet die sehr jungen Ingenieure von damals systematisch. Sie lernen die Grundprinzipien bis zum Ende. Er hat viele Jahre bei der berühmten Chip-Firma Maxim Integrated gearbeitet. Dort hat er mehr als 20 Chips auf den Markt gebracht und viele Patente. Im Jahr 2003 verlässt er seine hohe Management-Position. Er gründet das Startup Active Semi im Silicon Valley. Kurz danach öffnet er Active Semi auch in seiner Heimat Vietnam. Damit legt er den Grundstein für die erste Generation von Chip-Design im Norden von Vietnam.

In dieser Zeit teilt sich die Halbleiter-Branche in der Welt stark auf. Es gibt jetzt zwei Teile: Design (fabless) und Produktion. Die Design-Firmen "zeichnen" den besten Chip. Die Produktion "druckt" dieses Design auf Silizium. Das machen große Fabriken (foundry) wie TSMC. Das erklärt Herr Trần Quốc Huy von Cadence Design Systems Vietnam. Durch diese Teilung können auch kleine, junge Design-Startups in der Branche mitmachen. Sie können keine Fabrik für viele zehn Milliarden US-Dollar bauen. Aber sie bringen neue Ideen in die Branche.

Startups wie Active Semi von Steven Huỳnh lösen ein Paradox: Die Chip-Produktion (fab) braucht sehr viel Geld. Aber das Chip-Design - besonders für spezielle Chips wie LDO - kann mit einer kleinen Gruppe von sehr guten Ingenieuren starten. Große Konzerne arbeiten in großem Maßstab und mit stabilen Strukturen. Sie wollen kein Risiko. Nur Startups nehmen Risiken an. Sie erlauben viele Design-Runden. Nur dort dürfen junge Ingenieure den ganzen Lebenszyklus eines Chips erleben.

In Vietnam in den 2000er Jahren hat Active Semi zwei Rollen. Einerseits ist es ein Startup: Es kann schneller testen, praktischer ausbilden und flexibler auf den Markt reagieren. Andererseits ist es wie ein Garten für Chef-Ingenieure. Die Ingenieure bekommen das ganze Problem, nicht nur einen kleinen Teil. Und Steven Huỳnh ist der erste Lehrer.

"Das Fundament bauen" auf einem fast leeren Markt

Für Herrn Nguyễn Thanh Yên ist der erste Chip-Lehrer mit den vielen Korrekturen am Chip DC40 verbunden. Für Herrn Trịnh Khắc Huề, den Chef von Qorvo Vietnam, ist es die Erinnerung an die ersten Steine für einen fast leeren Markt.

Damals sind Herr Huề und seine jungen Kollegen noch Studenten. Herr Huề sagt über sich: "ein armer Student, der nicht wusste, was IC-Design oder analoges Chip-Design ist". Sie verstehen noch nicht die zwei wichtigen Wege der Halbleiter-Branche. Später gehen sie selbst den Weg des Designs (fabless). Sie schreiben den Namen vietnamesischer Ingenieure auf die Weltkarte der Chips. Vielleicht ist das der kürzeste Weg für Vietnams Chips, um in die globale Wertschöpfungskette zu kommen. Das Land ist damals noch arm und hat nach der Öffnung fast nichts außer den Händen der Menschen.

Herr Huề sagt: "Sie haben direkt Theorie und Praxis unterrichtet... was IC-Design und analoges Chip-Design ist. Sie haben mein Leben und das Leben vieler anderer Menschen verändert, die Sie direkt oder indirekt unterrichtet haben."

Der Satz "Sie haben mein Leben verändert" ist nicht nur ein persönliches Gefühl. Er zeigt die Situation in Vietnam damals: Chip-Design ist ein völlig neues Konzept. Zehn Jahre später haben Chip-Firmen noch Probleme mit Papieren für Steuern oder Zoll, weil es noch keinen Code für "Mikrochips" gibt. Damals hat Vietnam fast nichts im Ökosystem für Chip-Design. Es gibt keine lokalen Design-Cluster und kein Netzwerk von erfahrenen Chef-Ingenieuren. Steven Huỳnh bringt nicht nur eine Zweigstelle seines neuen Startups mit. Er bringt auch ein praktisches Ausbildungsmodell wie im Silicon Valley mit.

Steven Huỳnh unterrichtet Design selbst, obwohl das kleine Startup viele Schwierigkeiten hat und die Design-Software sehr teuer ist. Eine Lizenz kostet jedes Jahr Hunderttausende US-Dollar. Das ist zu teuer für Firmen in Vietnam damals. Aber Chip-Design geht nicht ohne Werkzeuge. Ingenieure brauchen Software für Simulation (EDA-Tools), Software für Layout und Werkzeuge für die Kontrolle von Fehlern, Störungen und Stabilität. Um eine Lernumgebung fast von Null zu schaffen, muss er selbst Simulations-Werkzeuge schreiben. So können die Ingenieure üben und verstehen, wie eine Schaltung funktioniert.

Zum ersten Mal machen die Ingenieure von Active Semi Vietnam beim Design von analogen ICs für das Strom-Management mit. Diese Chips halten die Spannung stabil und werden in Handys, Laptops und anderen Geräten benutzt. Das Design "made in Vietnam" wird danach im Silicon Valley fertig gemacht und dann produziert.