Ինչպես են նախագծում չիպերը, և ինչ են անում այս ոլորտում Հայաստանում

Հեռախոսը, համակարգիչը, բանկային քարտը, մեքենան, նույնիսկ լվացքի մեքենան աշխատում են չիպերի շնորհիվ։ Մենք ամեն օր օգտվում ենք դրանցից, բայց հազվադեպ ենք մտածում, թե ինչպես է ստեղծվում այդ փոքրիկ սարքը և ովքեր են այն նախագծում։

Նոյեմբերի 3–4-ին Երևանում կանցկացվի Silicon Mountains 2026-ը, և դրա երկրորդ օրն ամբողջությամբ նվիրված է միկրոէլեկտրոնիկային։ Լավ առիթ է պատմելու, թե ինչպես է ծնվում չիպը, և ինչ տեղ ունի այդ գործում Հայաստանը։

Ինչ է չիպը

Չիպը, կամ միկրոսխեման (մասնագիտական անվանումը՝ ինտեգրալ սխեմա), սիլիցիումի մեկ կտորի վրա պատրաստված սարք է, որում իրար միացված են բազմաթիվ էլեկտրոնային տարրեր՝ տրանզիստորներ, ռեզիստորներ և կոնդենսատորներ։ Սիլիցիումը կիսահաղորդիչ է, այսինքն՝ նյութ, որի էլեկտրահաղորդականությունը կարելի է կառավարել։

Այդ տարրերից ամենակարևորը տրանզիստորն է։ Այն փոքրիկ սարք է, որը կառավարում է էլեկտրական հոսանքի անցումը։ Չիպերը լինում են թվային և անալոգային։ Թվային չիպերը, օրինակ՝ համակարգչի պրոցեսորը կամ հիշողությունը, աշխատում են զրոներով և մեկերով։ Անալոգայինները աշխատում են անընդհատ փոփոխվող ազդանշանների հետ, օրինակ՝ ձայնի կամ լույսի։

Ժամանակակից չիպում տրանզիստորների թիվը կարող է հասնել միլիարդների, և բոլորը պետք է ճիշտ միացված լինեն իրար։ Ձեռքով նման բան նախագծել անհնար է, ուստի ինժեներներն աշխատում են հատուկ ծրագրերով։ Այդ ծրագրերի ամբողջությունը կոչվում է EDA (Electronic Design Automation)՝ էլեկտրոնային նախագծման ավտոմատացում։

Ինչպես է նախագծվում չիպը

Չիպի կյանքը սկսվում է ոչ թե գործարանում, այլ համակարգչի էկրանին։ Synopsys-ի պաշտոնական նկարագրությամբ՝ թվային չիպի նախագծման ճանապարհը մոտավորապես այսպիսին է։

Առաջադրանք և նկարագրություն։ Նախ որոշում են, թե ինչ պետք է անի չիպը։ Այնուհետև ինժեներներն այդ վարքագիծը գրում են սարքավորումների նկարագրման հատուկ լեզուներով, օրինակ՝ Verilog կամ VHDL։ Դրանք արտաքուստ նման են ծրագրավորման լեզուների, բայց նկարագրում են ոչ թե համակարգչային ծրագիր, այլ էլեկտրոնային սխեմայի աշխատանքը։

Սիմուլյացիա։ Ֆիզիկական սարք դեռ չկա, բայց համակարգիչը մոդելավորում է, թե ինչպես կաշխատի ապագա չիպը։ Այս փուլում որսում են սխալները, քանի դեռ դրանց ուղղումը համեմատաբար էժան է։

Սինթեզ։ Հատուկ ծրագիրը գրված նկարագրությունը վերածում է իրական տրամաբանական տարրերի ցանկի։ Նույն փուլում ավելացնում են նաև սխեմաներ, որոնք հետագայում թույլ են տալիս ստուգել արդեն պատրաստի չիպը։

Տեղաբաշխում և միացում։ Ծրագիրը որոշում է, թե որտեղ պետք է կանգնի յուրաքանչյուր տարր, և ինչպես միացնել դրանք մետաղական գծերով։ Միաժամանակ պետք է հաշվի առնել արագությունը, էներգիայի ծախսը և չիպի չափը։

Ստուգում։ Ստուգումներն արվում են գրեթե բոլոր փուլերում, բայց գործարան ուղարկելուց առաջ վերջնական ստուգումներով համոզվում են, որ նախագիծը ճիշտ է աշխատում, համապատասխանում է սկզբնական պահանջներին և հնարավոր է արտադրել։ Միայն դրանից հետո նախագիծը ուղարկում են գործարան։

Ստուգման աշխատանքն այսօր ամենածանրն է։ Հայկական «Ինտտեգրալ Սոլյուշնս» ընկերության տվյալներով՝ այն կազմում է չիպի մշակման ժամանակի և բյուջեի մոտ 80%-ը։ Այդ պատճառով ընկերությունը Siemens-ից ձեռք է բերել էմուլյատոր։ Սա հատուկ սարքավորում է, որը վերարտադրում է ապագա չիպի աշխատանքը և թույլ է տալիս ստուգել նախագիծը նախքան արտադրությունը։ Synopsys-ի նկարագրությամբ՝ նման սարքավորումներով ստուգումը կարող է բազմաթիվ անգամ ավելի արագ լինել, քան միայն համակարգչային սիմուլյացիան։ 2026 թվականի մայիսին Ինժեներական քաղաքում հիմնարկեք է արվել նոր կենտրոնի համար, որտեղ կտեղադրվի այդ համակարգը։ Նախատեսվում է, որ այն կծառայի նաև այլ հայկական ընկերությունների և համալսարանների։ Մինչ այժմ նման ստուգումներն արվում էին արտերկրում՝ ավելի մեծ ծախսով և ժամանակով։

Ինչու են նախագծումն ու արտադրությունը տարբեր աշխարհներ

Շատերը կարծում են, որ չիպ ստեղծող ընկերությունն անպայման ունի նաև իր գործարանը։ Իրականում այս երկու աշխատանքը հաճախ բաժանված է. մի ընկերությունը նախագծում է, մյուսը՝ արտադրում։ Չիպեր արտադրող գործարաններն անգլերեն կոչվում են foundry։

Պատճառը հիմնականում գինն է։ Աշխարհի ամենամեծ նման արտադրողը՝ թայվանական TSMC-ն, 2025 թվականի մարտին հայտարարեց, որ ԱՄՆ-ում իր ներդրումները հասցնում է 165 միլիարդ դոլարի։ Այդ գումարով նախատեսված են նոր գործարաններ Արիզոնայում, փաթեթավորման երկու կենտրոն և հետազոտական կենտրոն։ Ընկերությունն այն անվանել է ԱՄՆ պատմության ամենամեծ օտարերկրյա ուղղակի ներդրումը։

Եվրոպան նույնպես փորձում է ամրապնդել իր դիրքերը։ Եվրոպական հանձնաժողովը 2022 թվականին ներկայացրեց «Չիպերի մասին եվրոպական ակտը», որի նպատակն է հանրային և մասնավոր ավելի քան 43 միլիարդ եվրո ներդրում ներգրավել։ Նպատակ է դրված մինչև 2030 թվականը աշխարհի չիպերի շուկայում Եվրամիության բաժինը կրկնապատկել՝ հասցնելով 20%-ի։

Նախագծումն էլ էժան գործ չէ, բայց այնտեղ գլխավոր ռեսուրսը մարդիկ են և նրանց գիտելիքը։ Հենց այստեղ է Հայաստանը գտել իր տեղը։

Հայաստանը այդ շղթայում

Synopsys-ը ստեղծում է այն ծրագրերը, որոնցով աշխարհում նախագծվում են չիպերը, ինչպես նաև չիպերի պատրաստի «բլոկներ», որոնք այլ ընկերություններն օգտագործում են իրենց նախագծերում։ Ընկերությունը Հայաստան եկավ 2004 թվականին՝ ձեռք բերելով երկու ամերիկյան ընկերություն, որոնք արդեն թիմեր ունեին Երևանում։ Այսօր Synopsys Armenia-ն ունի ավելի քան 1000 աշխատակից Երևանում և Գյումրիում, և ընկերության պաշտոնական կայքում այն նշված է որպես ԱՄՆ-ից դուրս ամենամեծ կենտրոններից մեկը։

Ինձ համար ամենակարևոր մասը կրթությունն է։ Synopsys Armenia-ի կրթական բաժինը համագործակցում է Պոլիտեխնիկական համալսարանի, Երևանի պետական համալսարանի, Հայ-ռուսական համալսարանի, Հայաստանի եվրոպական համալսարանի և Հայաստանում Ֆրանսիական համալսարանի հետ։ EVN Report-ի 2024 թվականի հոդվածի համաձայն՝ ամեն տարի ավարտում է 80–100 ուսանող, որոնց մոտ 70%-ն անմիջապես աշխատանքի է անցնում ընկերությունում։

Նույն հոդվածում ընկերության ներկայացուցիչը մի հետաքրքիր միտք է հայտնել. ամենայն հավանականությամբ, ձեր հեռախոսի USB միակցիչը նախագծվել է հենց իրենց երևանյան շենքում։ Սա ընկերության գնահատականն է, ոչ թե չափված վիճակագրություն, բայց լավ ցույց է տալիս, թե որքան մոտ է այս աշխատանքը մեր առօրյային։

Synopsys-ը միակը չէ։ Ամերիկյան Microchip Technology ընկերությունը Հայաստանում հայտնվեց 2023 թվականին՝ ձեռք բերելով հայկական Instigate Semiconductor ընկերությունը։ Այսօր այն աշխատում է Երևանում, Գյումրիում, Վանաձորում և Իջևանում, իսկ 2023 թվականից ի վեր տեղական թիմն աճել է 43%-ով։ Հայկական թիմն աշխատում է FPGA-ների ուղղությամբ։ Սրանք չիպեր են, որոնց կատարած գործառույթը որոշվում է ոչ թե գործարանում, այլ արտադրությունից հետո՝ չիպի մեջ հատուկ կարգավորումների ֆայլ բեռնելով։ Նոր ֆայլ բեռնելով՝ նույն չիպը կարելի է ստիպել այլ աշխատանք կատարել։

Քչերին է հայտնի, որ 2026 թվականի հունիսին ԱՄՆ Առևտրի նախարարության Արդյունաբերության և անվտանգության բյուրոն (BIS) Microchip-ի հայաստանյան գրասենյակին արտահանման լիցենզիա է տվել։ Այն թույլ է տալիս հայաստանյան մասնագետներին աշխատել այնպիսի տեխնոլոգիաների հետ, որոնց հասանելիությունը ԱՄՆ-ն վերահսկում է։ Ընկերության FPGA ստորաբաժանման փոխնախագահ Շաքիլ Պիրան նշել է, որ Microchip-ը Հայաստանում աշխատող միակ միջազգային կիսահաղորդչային ընկերությունն է, որը ստացել է նման լիցենզիա ամբողջ գրասենյակի համար։

Այս լիցենզիան պատահական չէ։ 2025 թվականի օգոստոսի 8-ին ԱՄՆ-ի և Հայաստանի կառավարությունները Վաշինգտոնում ստորագրեցին ՍԻ-ի և կիսահաղորդիչների ոլորտում համագործակցության հուշագիր։ Դրանում կողմերը պայմանավորվել են աշխատել այնպիսի պայմանների ստեղծման ուղղությամբ, որոնք կբարձրացնեն Հայաստանի կարգավիճակը ԱՄՆ-ի արտահանման վերահսկողության համակարգում։ Հուշագիրը, սակայն, պարտադիր ուժ չունի, իրավական պարտավորություններ չի ստեղծում և ստորագրվել է մեկ տարով՝ երկարաձգման հնարավորությամբ։

Ոլորտում վերջին ամիսներին կա ևս մեկ նշանակալի իրադարձություն։ 2026 թվականի հուլիսին հայտնի դարձավ, որ EDA ծրագրերի մյուս խոշոր ամերիկյան արտադրողը՝ Cadence-ը, Հայաստանում ինժեներական թիմ է ձեռք բերել՝ գնելով Ausdia ընկերությունը, որի մշակման ստորաբաժանումը գործում է Երևանում։ Ausdia-ի TimeVision ծրագիրը, որը չիպի նախագծման տարբեր փուլերում ավտոմատ գտնում է ժամանակային սխալներ, այժմ Cadence-ի արտադրանքի մաս է։ Գերմանական Siemens-ն էլ դեռ 2012 թվականից համագործակցում է Հայաստանի ամերիկյան համալսարանի հետ չիպերի նախագծման և ստուգման հետազոտություններում։

Ի դեպ, Հայաստանն այս ոլորտում նորեկ չէ։ Խորհրդային տարիներին Երևանի մաթեմատիկական մեքենաների գիտահետազոտական ինստիտուտում 1958–1965 թվականներին ստեղծվել են «Հրազդան» համակարգիչները, որոնք համարվում են ԽՍՀՄ առաջին կիսահաղորդչային համակարգիչներից։ 1961 թվականին արտադրության մեջ դրված «Հրազդան-2»-ը կատարում էր վայրկյանում մինչև 5000 գործողություն։ Այսինքն՝ Հայաստանում կիսահաղորդիչներով աշխատել են դեռ վեց տասնամյակ առաջ։

Օլիմպիադա, որի եզրափակիչը Երևանում է

Synopsys-ը 2006 թվականից IEEE-ի թեստավորման տեխնոլոգիաների տեխնիկական խորհրդի հետ համատեղ անցկացնում է Միկրոէլեկտրոնիկայի միջազգային օլիմպիադան։ IEEE-ն էլեկտրատեխնիկայի և էլեկտրոնիկայի ինժեներների միջազգային մասնագիտական կազմակերպություն է։ Օլիմպիադային կարող են մասնակցել 30 տարեկանից փոքր ուսանողները, և առաջադրանքները չորս ուղղությամբ են՝ թվային սխեմաների նախագծում, անալոգային և խառը սխեմաներ, կիսահաղորդչային սարքեր և տեխնոլոգիաներ, EDA ծրագրերի մաթեմատիկական և ալգորիթմական խնդիրներ։

Առաջին փուլն անցկացվում է տարբեր երկրներում, իսկ եզրափակիչը՝ Հայաստանում։ 2025 թվականին առաջին փուլին մասնակցել է 1088 ուսանող 20 երկրից՝ Եվրոպայից, Ասիայից, Մերձավոր Արևելքից, Աֆրիկայից, Հյուսիսային և Հարավային Ամերիկայից։ Եզրափակիչ է անցել 34 մասնակից, որոնցից 14-ը՝ Հայաստանից։ Առաջին մրցանակը ստացել է ԱՄԷ-ն ներկայացնող մասնակիցը, իսկ երկու երկրորդ մրցանակներից մեկը՝ Հայկուշ Պետրոսյանը Հայաստանից։

Այս տարի օլիմպիադան անցկացվում է 21-րդ անգամ, և մրցանակաբաշխությունը կլինի Silicon Mountains-ի առաջին օրը։

Ինչ է սպասվում Silicon Mountains 2026-ում

Silicon Mountains-ը ՏՀՏ գործատուների միության (UEICT) կազմակերպած տեխնոլոգիական գագաթնաժողովն է, որն անցկացվում է 2019 թվականից։ Այս տարի այն տեղի կունենա նոյեմբերի 3–4-ին Dvin Music Hall-ում՝ Բարձր տեխնոլոգիական արդյունաբերության և արհեստական բանականության նախարարության աջակցությամբ։

Առաջին օրվա խորագիրն է «Invest in Innovation»՝ ներդրում նորարարության մեջ։ Հիմնական ելույթով հանդես կգա X-energy ընկերության համահիմնադիր Քեմ Ղաֆարիանը՝ բարձր տեխնոլոգիաների ոլորտում Հայաստանի 2026 թվականի պետական մրցանակի դափնեկիրը։ Կազմակերպիչների տվյալներով՝ ցուցահանդեսում կլինի ավելի քան 25 տաղավար, որոնցից 12-ը անվճար տրամադրվում է ստարտափներին։

Երկրորդ օրը Միկրոէլեկտրոնիկայի միջազգային ֆորումն է։ Նախատեսված է տասներկու ելույթ Synopsys-ի, Cisco-ի, Siemens EDA-ի, Microchip-ի, Cadence-ի և այլ ընկերությունների մասնագետներից։ Թեմաների թվում է այն, թե ինչպես կարող են ՍԻ ագենտները, այսինքն՝ ինքնուրույն քայլեր կատարող ՍԻ ծրագրերը, օգնել չիպերի նախագծմանն ու ստուգմանը։ Օրը կավարտվի ներդրողների քննարկմամբ, որի վերնագիրն է «ՍԻ-ից հետո. իրականում ինչի՞ համար են վճարում ներդրողները»։

Իմ կարծիքը

Ինձ համար ամենաուժեղ կողմն այն է, որ Հայաստանում ձևավորվել է ամբողջական շղթա՝ համալսարանական կրթությունից և միջազգային օլիմպիադայից մինչև աշխատանք իրական նախագծերի վրա։ Ես ինքս ժամանակին սովորել եմ Synopsys-ի կրթական բաժնում և հիշում եմ, որ այն ուսանողին տալիս է ոչ թե վերացական գիտելիք, այլ իրական գործիքներ և իրական խնդիրներ։ Փոքր երկրի համար սա հազվադեպ հնարավորություն է։

Բայց կան նաև հարցեր, որոնց մասին պետք է անկեղծ խոսել։ Առաջինը՝ ոլորտը մեծապես կախված է մի քանի խոշոր միջազգային ընկերություններից, և նրանց ռազմավարության ցանկացած փոփոխություն անմիջապես կզգացվի։ Երկրորդը՝ չիպերի աշխարհը խիստ կախված է այլ երկրների կառավարությունների որոշումներից, և Microchip-ի լիցենզիայի պատմությունը դա լավ ցույց է տալիս։ Կարծում եմ՝ Հայաստանի ուժը նախագծման և ստուգման մեջ է։ Այստեղ ամենակարևորը մարդիկ են, և հենց այստեղ ենք մենք կարողանում մրցել մեծ երկրների հետ։ Silicon Mountains-ի նման միջոցառումներն իսկապես օգտակար են, եթե դրանցից հետո մնում են կոնկրետ պայմանավորվածություններ, նոր աշխատատեղեր և ուսանողներ, ովքեր որոշում են իրենց ապագան կապել այս ոլորտի հետ։

Աղբյուրներ

• Silicon Mountains. Silicon Mountains Summit & Expo 2026. Invest in Innovation, պաշտոնական կայք և ծրագիր։
• Հանրային ռադիո (Armradio). Silicon Mountains 2026 to feature expanded summit and tech expo in Yerevan, 19.08.2026։
• Synopsys. What is an Integrated Circuit (IC)?, պաշտոնական բառարան։
• Britannica Dictionary. Transistor։
• Synopsys. What is Electronic Design Automation (EDA)?, պաշտոնական բառարան։
• IEEE TechNav. Field Programmable Gate Array (FPGA)։
• ARKA. Inttegral Solutions is building an R&D center in Armenia to test chips using a Siemens supercomputer, 05.2026։
• Առավոտ. Հայաստանում կստեղծվի կիսահաղորդիչների ռազմավարական կենտրոն՝ ապահովելով առնվազն 300 նոր աշխատատեղ, 21.05.2026։
• TSMC. TSMC Intends to Expand Its Investment in the United States to US$165 Billion to Power the Future of AI, 04.03.2025։
• Եվրոպական հանձնաժողով (ներկայացուցչություն Գերմանիայում). Weniger Abhängigkeit bei Halbleitern: EU-Kommission schlägt Europäisches Chip-Gesetz vor, 08.02.2022։
• Synopsys. About Synopsys Armenia, պաշտոնական էջ։
• Manya Israyelyan, EVN Report. Synopsys Armenia: 20 Years of Investment in Growth and Education, 18.12.2024։
• Microchip Technology (GlobeNewswire). Microchip Technology Receives U.S. Export License to Expand Advanced FPGA Development in Armenia, 04.06.2026։
• Hetq. Texts of Three MOUs Signed by Armenia and the U.S. on August 8 (հուշագրի ամբողջական տեքստը), 29.08.2025։
• ARKA Telecom. American Cadence launched engineering operations in Armenia after acquiring Ausdia, 18.07.2026։
• Siemens Digital Industries Software (Calibre blog). AUA announces extension of collaboration with Siemens for advanced research and academic enhancement, 31.10.2022։
• Syuzan Tosunyan, EVN Report. Armenia: The Silicon Valley of the Soviet Union, 29.08.2021։
• Stephen Masters, Armenian Institute. Computing in Armenia – from Soviet military mainframes to incubators and startups, 16.03.2021։
• Wikipedia. Yerevan Computer Research and Development Institute։
• Synopsys. International Microelectronics Olympiad, պաշտոնական էջ։
• Tallinn University of Technology (TalTech). 21st International Microelectronics Olympiad, 2026։
• Արմենպրես. Final Results of the 20th Annual International Microelectronics Olympiad Announced, 18.11.2025։
• Արմենպրես. Քեմ Ղաֆարիանը՝ բարձր տեխնոլոգիաների ոլորտում Հայաստանի պետական մրցանակի 2026 թվականի դափնեկիր, 06.10.2026։