Der Lehrer der Chip-Designer in Vietnam

Vor mehr als 20 Jahren gründet Steven Huỳnh das Startup Active Semi. Er gibt jungen Chip-Ingenieuren in Vietnam einen seltenen Ort. Dort dürfen sie ein ganzes Problem lösen. Dort dürfen sie auch Fehler machen. Das ist besonders, weil die Chip-Branche sehr geteilt ist und eigentlich keine Fehler erlaubt.

Der Moment mit Strom

Ein Chip für Strom-Management lebt erst, wenn man ihn zum ersten Mal anmacht. Nguyễn Thanh Yên ist heute Chef von Coasia Semi Vietnam. Er erinnert sich an den Chip DC40. Als der Chip im Labor zum ersten Mal Strom bekommt, ist das für ihn wie ein Gruß aus der Zukunft. Zum ersten Mal sieht er: Ein Chip von ihm funktioniert wirklich.

Vor mehr als 20 Jahren gibt Steven Huỳnh seiner Gruppe eine Aufgabe: Sie sollen einen LDO-Chip bauen. LDO heißt Low Dropout Regulator. Das ist ein Teil, das die Spannung stabil hält. Das Gerät geht nicht aus und bekommt nicht zu viel Spannung. Alle denken: Dieser Chip ist schnell fertig. Man schickt das Design schnell in die Fabrik. Das nennt man Tape-out. Aber der Chip DC40 scheitert. Das Team muss das Tape-out viele Male wiederholen.

Ein LDO ist eine analoge Schaltung. Er arbeitet wie eine Klimaanlage für Strom. Die Spannung am Eingang ändert sich stark, sie springt hin und her. Der LDO hält die Spannung am Ausgang trotzdem stabil. Er kontrolliert einen Kreis mit Rückmeldung. Schon ein sehr kleiner Fehler in diesem Kreis ist gefährlich. Dann schwingt das System und man kann es nicht mehr kontrollieren. Erfolg oder Misserfolg hängt von der Technik "Phasen-Kompensation" ab. Das ist die Methode, die den Kreis stabil macht. Yên sagt: Das ist wie ein Geheimnis im Beruf.

Der Ingenieur für DC40 muss viel korrigieren. So lernt er, die Spannung stabil zu machen. Steven Huỳnh aber macht mehr: Er gibt dieses Berufswissen an eine ganze Generation weiter. Er unterrichtet die damals sehr jungen Ingenieure. Er geht mit ihnen bis zu den Grundlagen. Er arbeitet viele Jahre bei der bekannten Chip-Marke Maxim Integrated. Dort bringt er mehr als 20 Chips auf den Markt und hat viele Patente. Im Jahr 2003 verlässt er seine hohe Management-Position. Er gründet Active Semi im Silicon Valley. Kurz danach öffnet er Active Semi in seiner Heimat. So legt er die Basis für die erste Generation von Chip-Designern im Norden.

Damals ändert sich die Chip-Branche in der Welt. Design und Produktion trennen sich. Das erklärt der Ingenieur Trần Quốc Huy von Cadence Design Systems Vietnam so: Design-Firmen ohne Fabrik heißen Fabless. Sie zeichnen den Chip optimal. Die Produktion geben sie an Fabriken für Chips. Diese Fabriken heißen Foundry, zum Beispiel TSMC. Sie drucken das Design auf Silizium. Deshalb haben auch junge Startups eine Chance. Sie können keine Fabrik für viele Milliarden US-Dollar bauen. Aber sie können designen und bringen neue Ideen in die Branche.

Startups wie Active Semi von Steven Huỳnh lösen einen Widerspruch: Eine Chip-Fabrik braucht sehr viel Geld. Aber ein Chip-Design, besonders ein Spezial-Chip wie LDO, kann mit einer kleinen Gruppe von sehr guten Ingenieuren starten. Große Konzerne arbeiten in großem Maßstab und mit festen Strukturen. Sie wollen kein Risiko. Nur ein Startup nimmt Risiko an. Nur ein Startup testet viele Design-Runden. Nur ein Startup lässt junge Ingenieure den ganzen Lebensweg von einem Chip gehen.

In Vietnam in den Jahren 2000 ist Active Semi ein Startup und eine Schule zugleich. Als Startup testet es schnell, lernt in der Praxis und ist flexibel für den Markt. Als Schule bildet es leitende Ingenieure aus. Sie bekommen ein ganzes Problem, nicht nur kleine einzelne Teile. Und Steven Huỳnh ist der erste Lehrer.

Ein Anfang auf einem fast leeren Markt

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

Damals sind Huề und seine jungen Kollegen noch unerfahren. Huề sagt über sich: Er ist ein armer Student und weiß nicht, was IC-Design und analoges Chip-Design ist. Sie verstehen die zwei wichtigen Wege der Halbleiter-Branche noch nicht. Später gehen auch sie den Weg ohne Fabrik, den Fabless-Weg. Sie schreiben die Namen von vietnamesischen Ingenieuren auf die Chip-Karte der Welt. Das ist vielleicht der kürzeste Weg für Vietnam in die weltweite Wertschöpfungskette. Vietnam ist damals arm und neu offen. Es hat nichts außer den Händen der Menschen.

Huề sagt: "Er hat direkt Theorie und Praxis unterrichtet. Was ist IC-Design, was ist analoges Chip-Design. Das hat mein Leben verändert und das Leben von vielen Menschen, die er direkt oder indirekt unterrichtet hat."

Der Satz "hat mein Leben verändert" ist nicht nur ein Gefühl. Er zeigt die Lage in Vietnam damals: Chip-Design ist ein ganz neues Wort. Zehn Jahre später haben Chip-Firmen noch Probleme mit Steuer und Zoll. Es gibt noch keinen Code für "Mikrochip". Damals hat Vietnam fast nichts für Chip-Design: kein lokales Design-Netz, kein Netzwerk von erfahrenen leitenden Ingenieuren. Steven Huỳnh bringt nicht nur eine neue Filiale von seinem Startup. Er bringt auch eine Lern-Methode aus dem Silicon Valley: Lernen durch echte Praxis.

Steven Huỳnh unterrichtet Design direkt in einem kleinen Startup mit vielen Problemen. Die Design-Software ist sehr teuer. Eine Lizenz kostet jedes Jahr hunderttausende US-Dollar. Das ist zu teuer für Firmen in Vietnam damals. Aber ohne Software geht Chip-Design nicht. Die Ingenieure brauchen Programme für Simulation von Schaltungen, das sind EDA-Tools. Sie brauchen Programme für Layout und Werkzeuge für Fehler, Störungen und Stabilität. Um fast bei null eine Lern-Umgebung zu bauen, schreibt er selbst ein Simulations-Werkzeug. Damit üben die Ingenieure und verstehen, wie eine Schaltung arbeitet.

Zum ersten Mal designen die Ingenieure von Active Semi Vietnam einen analogen IC-Chip für Strom-Management. Der Chip hält die Spannung stabil, zum Beispiel in Telefonen und Laptops. Das Design "made in Vietnam" wird später im Silicon Valley fertig gemacht und in einer Fabrik in Shanghai produziert.

Für Vietnam ist dieser erste Strom-Chip ein wichtiger Schritt. Früher sehen die Menschen den Chip nur als schwarzes Stück. Wenn er kaputt ist, tauscht man ihn. Die Leute sprechen von Kurzschluss und totem IC. Sie reparieren mit Lötkolben und Zinn. Jetzt machen sie mit beim Design der Struktur im Chip.

Für die jungen neuen Ingenieure ist die Zeit in Shanghai sehr wertvoll, erinnert sich Huề. Sie fahren alle nach Shanghai. Sie bekommen direkte Anleitung von Steven und von erfahrenen chinesischen Ingenieuren. Sie arbeiten an jedem Schritt und lernen, einen Chip zu beherrschen.

Noch wichtiger ist der Geist: viel Energie, Leidenschaft für Neues, Risiko annehmen, bis zum Ende arbeiten und bis zum Ende Verantwortung für das Produkt beim Kunden tragen. Dieser mutige Geist ist nicht leicht. Er entsteht vielleicht nur, wenn ein Lehrer inspiriert und einen tiefen Eindruck im Leben lässt.

Fehler machen in einer Branche ohne Fehler

Aber der Traum von einem fertigen Produkt ist schwer. Das gilt besonders in einer Branche, die absolute Genauigkeit braucht.

Yên erzählt: "Der erste Chip läuft nicht." Sie brauchen sechs Monate, um den Fehler zu finden und zu verstehen. Aber die Chance ist weg. Sie sind sechs Monate langsamer als der Rivale. Er sagt: "Sie verkaufen, aber wir nicht."

Er sagt: "Der Moment ist sehr, sehr schlecht. Wir bekommen die Nachricht: Der Chip ist vom Tape-out zurück, aber mit Strom läuft er nicht richtig."

Später denkt er anders. Er muss den Chip selbst zum Laufen bringen. Die Zeit ist schwer, nicht schön und nicht rosarot. Aber er sagt: "Es lohnt sich. Es ist wie ein neuer Soldat. Er geht zum ersten Mal ins Feld und überlebt."

Nicht nur der erste LDO-Chip macht Probleme. Die junge Gruppe erlebt danach viele Tape-outs ohne Erfolg. Huề erinnert sich: In den ersten 5 Jahren macht Active Semi im Durchschnitt jedes Jahr circa 2 bis 3 Produkte mit Tape-out. Die genaue Zahl weiß er nicht mehr. Aber dieser Rhythmus ist genug. Das junge Team muss viel lernen und steht unter starkem Druck vom Markt.