В октябре стартовал новый поток Школы синтеза цифровых схем для студентов технических направлений — образовательная программа по цифровому дизайну с упором на RTL и верификацию. 24 лекции с офлайн-практикой на платах в 26 кластерах по всей России, домашние работы, большое и оживленное комьюнити — такая программа, если вкратце, ждет своих героев. Набор на сезон 2025–2026 открыт, общая информация есть на сайте. А чтобы вы лучше представили, что будет в Школе синтеза, мы поговорили с четырьмя выпускниками прошлых лет.
Никита Шатун
выпускник Школы синтеза цифровых схем
Я из Петербургского государственного университета, кафедра системного программирования. Там мы занимаемся непосредственно с��стемным программированием. Нам рассказывают, как работают компиляторы, как их разрабатывать, какие есть оптимизации. Рассказывают про операционные системы и архитектуру компьютера. Хотя последнее затрагивают меньше, мне это было не менее интересно. Я начал изучать тему глубже, разрабатывать схемы на языке SystemVerilog. Однажды научный руководитель предложил мне перенести процессорное ядро на плату. Начало получаться, я увлекся, нашел Школу Синтез и прошел конкурсный отбор в наш кластер.
Максим Кудинов
выпускник и преподаватель Школы синтеза цифровых схем
Сейчас я работаю я в МФТИ. Наша лаборатория разрабатывает блоки для обработки видеоизображений, которые потом будут применяться в чипах.
В году 2018-м или 2019-м я, еще девятиклассник, проходил в МИЭТ двухнедельный курс цифровой электроники для школьников. Я тогда немного увлекался программированием микроконтроллеров, делал простенькие проекты на Arduino, крутил моторчиками, мигал светодиодами. Были очень сложные две недели, усвоить удалось не все, но я начал следить за такими активностями. Так узнал про Школу синтеза, два года назад созрел и подал заявку.
Заниматься хотел офлайн в кластере YADRO, поэтому был конкурс — онлайн-тест на 20 минут. Мне хватило знания первых трех глав Харрисов, чтобы пройти его, ничего страшного.
Мария Исаева
выпускница Школы синтеза цифровых схем
Я учусь на 4 курсе бакалавриата Питерского политеха, тема моего диплома «Разработка цифровых устройств с использованием языка описания аппаратуры Chisel». Но в институте электроники и телекоммуникаций нас больше готовят по аналоговой схемотехнике и приборам, радиоприемникам и т. д. На FPGA в учебной программе выделен один курс. Но мне интересны, скорее, цифровые устройства: параллельно учебе я работаю с Chisel в совместной лаборатории Политеха и YADRO. Мой научрук увидел мой интерес и посоветовал Школу синтеза — так я оказалась здесь.
Фёдор Рыжов
выпускник Школы синтеза цифровых схем
Я в этом году закончил магистратуру в Бауманке, кафедра «Проектирование и технология производства электронной аппаратуры». Но по специальности я не работаю, ушел в ПЛИС и Verilog где-то полтора года назад. Про ПЛИС я узнал курсе на втором, пытался самостоятельно изучать тему, но забрасывал. В учебной программе по теме был только один вводный курс Verilog, и я понял, что надо искать возможности для обучения самому. И желательно на русском языке. С английской документацией у меня проблем нет, но на входе в отрасль хочется получить обзорную информацию в более понятном виде.
Сначала я нашел какой-то бесплатный курс на Coursera, но он показался мне очень сложным. Голова взорвалась через пару лекций. К тому же там были выложены записи, а мне больше подходит очный формат. В этом случае ты не можешь ничего отложить, ты должен приехать в назначенный час, сесть за парту и конспектировать. Ты принуждаешь себя к мозговой деятельности, и эффективность обучения растет.
Для очного участия с возможностью получить сертификат в Школе синтеза был предусмотрен отбор. Слушать лекции онлайн и участвовать в обсуждениях в телеграме можно и просто так. Отбор показался мне несложным.
Как Школа вписалась в жизнь
Никита. Занятия в Школе синтеза проходили по субботам. В этот день параллельно у нас был очный курс по компиляторам, но, к счастью, его записывали, так что я мог спокойно посещать Школу. Ездил на занятия в кластер ИТМО из Петергофа, два часа в один конец.
Мы приходили в класс, и лектор из московского офиса YADRO читал нам по видеосвязи лекцию. По ходу можно было задать вопросы и нужно было выполнять задания. На время заданий лектор останавливался. Если было нужно, нам раздавали платы. Работать с платами было очень классно, изучать их, наблюдать реакцию на внешние воздействия… хотелось бы еще больше таких интерактивных занятий. Платы с собой нам не выдавали, но я знаю, что в некоторых других кластерах такое практикуют.
Была у нас и своя «смена в детском лагере» — трехдневный хакатон SoC Design Challenge :) Мы собрались втроем командой из кластера, прорешали отборочные задачи и прошли на трек RTL Basic+. Там нужно было спроектировать и разработать собственный ускоритель матричных операций для инференса нейросети, распознающей объекты на фото. Мы придумали крутую идею для оптимизации, но реализовать её не успели, поэтому отправили на проверку почти не измененный дизайн. Хотя работали чуть ли не двое суток без перерыва.
Максим. Во время Школы я не учился и не работал. Обычно просыпался с утра, открывал книгу Харрисов, запускал лекции, конспектировал их, пробовал сделать что-то свое. Жесткого графика не было: иногда просто гулял целый день, иногда застревал часов по 18 с одной темой. Переходил к новой, только когда понимал, что уже все усвоил. Лекции давали общий вектор, но для достаточной глубины приходилось и самому немало искать: все-таки за 20–25 занятий невозможно рассказать все в деталях о цифровой электронике. Если ограничиться только тремя часами лекций в неделю, то шансов разобраться в теме к весне точно нет.
Занимался я в московском офисе YADRO, откуда транслировались лекции в другие кластеры. И самое интересное здесь начиналось после лекций — беседы с преподавателем на кухне. Байки из индустрии, вопросы про карьеру, отвлеченные темы… бывало, что неофициальная часть продолжалась дольше самих лекций. Помню, однажды я вышел из офиса YADRO часов в 8 вечера, хотя лекция шла с 12 до 15. Разговоры на кухне продолжились и когда я сам стал читать отдельные лекции в рамках Школы.
Мария. С третьего курса у нас по субботам не было пар, так что можно было не спеша приехать около 12, взять кофе, пообщаться с друзьями и пойти уже на лекцию. После занятий особо не задерживались, многие уже уставали за три часа. На лекциях сдружились с ребятами со старших курсов, с некоторыми переписываюсь до сих пор.
Остальная часть субботы шла на домашки в институте. У меня тогда были предметы, которые требовали отчетов страниц на 40 раз в две недели или даже раз в неделю. Еще, помню, была электродинамика с домашками в течение всего семестра. Очень большая нагрузка была, так что для Школы приходилось время выкраивать, что-то смещать, уплотнять. Было бы менее загруженное расписание, я бы лучше освоила некоторые темы — кеши, например.
Но главное, что с домашками я отточила навык самостоятельной работы. Бывает, две недели сидишь с чем-нибудь сама, потом не выдерживаешь, пишешь в чат посреди ночи. Два часа обсуждаете тему, и все получается. В этот момент горжусь собой, будто Эверест покорила :)
Фёдор. У меня Школа синтеза пришлась на второй курс магистратуры, параллельно писал диплом. Выручило, что занятия были в субботу и что на домашние работы дают довольно большие перерывы. Делал все в последний момент, зато даже с работой совмещать удавалось. Мне нравится эта сфера, поэтому все казалось несложным, смертельных затыков не было.
Помню, с одной лекцией были проблемы: у трансляции прерывался звук, да и лектор будто бы недостаточно подготовился. Но потом эту лекцию перезаписали в лучшем виде и разослали отдельно. Такое отношение, конечно, впечатляет. А еще нравится, что лекции по верификации начинаются с повторения прошлого материала, минут на 15–20. По себе знаю, что повторить самостоятельно не всегда есть время. После лекций давали время остаться в аудитории, иногда на это время был доступен и сам лектор. Мы могли доделать какие-то задания, обсудить непонятные вопросы.
Я также состоял в одной из рабочих групп по улучшению Школы синтеза. Организаторы Школы устраивали с нами регулярные созвоны, собирали фидбэк, пожелания, например, по мерчу, а в ответ давали инсайты по будущему школы.
Мне кажется, благодаря тому, что Школа бесплатна, происходит естественный отсев студентов. Никто не остается из-за «корочки». У нас большое комьюнити, и там видно, что ребята пришли за знаниями. Они отвечают в обсуждениях, многие рады помочь и в личке. На моем потоке была даже группа ребят, которые собирали звонки вне Школы: обсудить какие-то темы, помочь друг другу, разобрать сложные моменты.
Самое сложное и интересное
Никита. Самыми интересными были занятия с платами. Помню упражнение, которое наглядно показывало различие комбинационной и последовательностной логики. Оно работало только при наличии регистра. Последовательностная логика требует один такт, чтобы защелкнуть данные в память, а комбинационная — нет. Интересными были занятия по воспроизведению звука на платах. Мы генерировали на плате некоторую ноту и определяли ее с помощью тюнеров на своих телефонах.
Непростыми были лекции по микроархитектуре, где нужно было модифицировать ядро процессора, добавлять обработку новых инструкций. Насколько я помню, для этого требовалась работа с блоками Control и Decode. Там нужно было добавить инструкцию безусловного перехода и вроде еще операцию умножения. А прежде чем что-то добавлять, нужно было разобраться с довольной большой кодовой базой. Это было непросто и интересно.
Максим. По моим ощущениям, сложнее всего вообще начать свой путь, потому что информации по цифровому дизайну сравнительно немного. Когда, например, начинаешь учить Python, то авторов двадцать уже готовы подать тебе все знания на блюдечке. А у нас, бывает, если нашел какую-то PDF-ку из 90-х на третьей странице гугла, то это большое везение и «море информации».
Когда приходишь в сферу вообще без каких-то фундаментальных знаний, все кажется очень страшным, неинтуитивным. Особенно, мне кажется, это заметно у программистов. Они уже видели код, они знают, что это. Но в железе код работает вообще по-другому, вроде бы те же самые конструкции делают совсем другое. Я вообще слышал мнение, что опыт софтверного программирования только мешает писать для «железа».
Еще одна разница между софтом и «железом» в том, что нам обязательно видеть всю архитектуру целиком, чтобы просто начать писать. Грубо говоря, чтобы делать колеса для автомобиля, нужно примерно представлять кузов. В софте же можно сразу накидать примерный алгоритм и дальше оптимизировать его по ходу осознания условий.
Школа синтеза цифровых схем фокусируется в основном на RTL и верификации. Физический дизайн затрагивается лишь кое-где. Тем не менее, как я уже говорил, для 25 занятий по три часа это огромный объем знаний. Какие-то темы остаются чуть за кадром, и их приходится изучать самостоятельно — например, на моем потоке это было пересечение тактовых доменов, когда блоки работают на разных частотах. С другой стороны, в программе Школы точно нет лекций-филлеров, читаемых лишь бы время занять.
После моего потока меня позвали прочитать в Школе лекцию по теме FIFO — это концепция, что данные из памяти считываются в том же порядке, что были записаны. Эта тема очень пересекалась с тем, что я делал на работе, и при подготовке я открыл для себя много интересного. Ведь учитель должен знать тему значительно глубже и шире, чем предполагает раскрыть ее на лекции.
Хотя исходная концепция FIFO выглядит просто, при ее реализации нужно учесть множество нюансов. В первой части лекции я рассказывал о случаях, когда очередь слишком большая, чтобы эффективно реализовать ее на простых d-триггерах — ведь так мы выбьемся из площади на кристалле. Можно, например, пост��вить SRAM — но у нее и поведение другое, так что нужно добавлять определенную логику. Вторая часть лекции была про нестандартные ситуации, когда данные на конвейере нужно приостановить. Я знаю пять-шесть способов это сделать, и у каждого есть свои юзкейсы.
Мария. О да, FIFO! Пожалуй, это была для меня самая сложная тема. Нам скинули перед лекцией по FIFO статьи для ознакомления, я думала, хоть общую картину составлю… не удалось. Я посмотрела лекцию — не поняла. Еще раз почитала статьи и посмотрела лекцию. Села за домашку, и только в процессе выполнения поняла тему.
Еще одним ярким событием был SoC Design Challenge. Мы участвовали в RTL-треке, наша команда называлась «Разберется верификатор». Потому что на треке верификаторов была команда «Виноват RTL-щик». Мы хорошо выступили, и, как потом рассказало жюри, со своими баллами вполне могли претендовать на призовые места. Но некоторые другие команды нашли лазейки в документации задания — и в результате их решение формально можно было считать верным. Так они смогли сильно оторваться. Хитрые ребята, но ничего не поделаешь: все условия они выполнили. Кстати, на SoC Design Challenge нам сильно помогли именно знания FIFO.
Фёдор. В Школе мне показалась очень сложной верификация. По ней дают очень подробный материал, и если сесть за домашки по верификации — они, кстати, необязательные — то в определенный момент становится очень и очень сложно. Одно дело писать RTL, другое — перейти на верификацию, накручивать ООП, следить за разрастанием кодовой базы и жонглировать множеством понятий. К тому же на верификаторе лежит огромная ответственность. Чип переделать — не скрипт подправить. Цена ошибки огромна.
Жизнь после Школы синтеза
Никита. Параллельно со Школой синтеза я проходил учебную практику в университете. Там нужно было портировать процессорное ядро на FPGA, написать обвязку вокруг него, запустить на нем загрузчик, COM-порт и через него повзаимодействовать с платой, посмотреть, как работает порт, какую информацию о ядре он дает. Знания из Школы очень помогли. А вместе с практикой дали необходимый минимум, чтобы походить на собеседования. Я подался на «Импульс», стажировку YADRO, и успешно прошел отбор.
В работе я активно использую знания по комбинационной, последовательностной логике. Очень помогает и база Школы по верификации: иногда приходится писать смоук-тесты, которые проверяют базовую работоспособность того или иного блока.
Недавно даже столкнулся с ситуацией, когда выручило знание различий ASIC и FPGA — это тоже рассказывали в Школе. В дизайне возникали неочевидные латчи. Если бы я писал под FPGA, то ошибки бы не было: синтезатор сгенерировал бы латчи и вставил их в нетлист. А для ASIC латчей быть не должно. Причины появления латчей нам рассказывали в Школе синтеза, поэтому я решил проблему довольно быстро
Максим. Школа Синтеза очень помогла мне с поиском работы. Вообще, ее выпускников работодатели активно разбирают, я как-то говорил с инженерами, кто меня собеседовал, и они отмечали, что таких ребят видно сразу.
Я сейчас работаю над продуктом, который включает не только железо, но и программу, которая отчасти помогает его генерировать. Так что на собеседовании спрашивали и про Verilog, и про Python. Так вот, проще было c Verilog, потому что все вопросы я уже изучил в Школе. В последнее время я сам собеседую коллег и, глядя на вопросы, понимаю, что выпускник Школы вполне может стать как минимум стажером, а иногда и полноценным джуном.
Мария. Я пока продолжаю работать в совместной лаборатории с YADRO. После четвертого курса, наверно, пойду на Импульс. В этом году не получилось, пробовала в команды интерконнекта и логического дизайна. Больше хочется в последнюю, хотя на летней практике в другой компании я работала с интерконнектом и UPDI.
Вообще, думаю, стоит больше изучить верификацию. Бывает, нужно написать модуль и сразу для него же хорошо бы написать некоторый тестбенч. Помню, проходила собеседование у одного российского разработчика процессоров, так там техдир всех спрашивал, умеем ли мы писать тестбенчи. А мы пришли с ребятами из Политеха, и никто не умел :(
Фёдор. До Школы синтеза я уже три-четыре месяца проходил оплачиваемую стажировку в индустрии. Школа помогла структурировать все данные, которые я на стажировке разрозненно собирал из разных источников. Помогла заполнить все пробелы.
Сейчас я перешел в YADRO, джуном в отдел верификации. Сначала мне предлагали на Импульс, но когда я сообщил, что уже работаю по специальности, провели дополнительное собеседование и взяли сразу в штат. До этого я разрабатывал электронику, а теперь работаю с микросхемами. Это разные вещи: в первом случае ты собираешь комплексные блоки, а во втором — уже разрабатываешь их самостоятельно. И это мне нравится больше: я всегда хотел понять, как работают компьютеры, причем на самом низком уровне.
Как извлечь максимум из Школы синтеза
Никита. Вам будут говорить, что всё сложно, что нужно не опускать руки. Вы, конечно, слушайте и руки не опускайте. Но на самом деле мне показалось все не таким сложным, как нас предупреждали. Посидеть подольше, пересмотреть лекции, подумать еще раз — этого достаточно. Сильно помогает конспектирование, особенно на первых порах, когда дают азы схемотехники, комбинационные последовательности, логику. Это очень важно понять и запомнить с самого начала, иначе в дальнейшем будет много проблем.
Максим. Смотреть лекции, делать домашки и читать Харрисов — это минимальный набор действий. Я очень советую выйти за пределы этой песочницы, чтобы в дальнейшем было проще начинать реальную работу со сложными инструментами. Попробуйте написать что-то свое, без скриптов и готовых инструкций. Что угодно, на что хватит сил, не пятистадийный процессор. Выведите что-нибудь на монитор, накидайте простенькую игру. Хорошо, когда есть кнопка «сделать все идеально», но в трудных ситуациях знание того, что «под капотом», может выручить.
Такой подход помогает мне. Помню, на одном из занятий Школы обнаружился баг на платах: не выводились цифры на семисегментные индикаторы. Код индикаторов находился среди «оберток» для платы, не предполагалось, что его будут смотреть ученики. Я же посмотрел код в репозитории Школы и понял, что ошибку с индикаторами несложно пофиксить. Написал организаторам, отправил pull request, все получилось. После этого меня пригласили в команду составителей упражнений.
Если вы дошли до того, что можете вылезти из учебного контекста и принести реальную пользу — делайте это. И сами научитесь, и Школе пользу принесете. История с тем багом, кстати, дошла до того, что я сейчас содержу всю скриптовую инфраструктуру домашек Школы синтеза :)
Еще один важный совет умещается в одно слово — верификация. На мой взгляд, именно знание верификации отличает профи от любителей. Потому что верификация бережет нас от ошибок, причем очень дорогих: одна только новая маска для процессора стоит несколько десятков миллионов долларов и минимум полгода времени. В индустрии есть золотое правило: на одного RTL-щика должно быть два верификатора. Мне кажется, его мало кто соблюдает, но к этому нужно стремиться.
В Школе дают очень глубокие материалы по верификации — собрать такую базу самостоятельно очень и очень сложно, здесь в принципе совсем немного материалов. Можно провести такую параллель: если по объему информации приравнять RLT-дизайн к софтверному программированию, то верификация займет место самого RTL-дизайна.
Один опытный RTL-разработчик как-то сказал мне: когда ты пишешь на RTL, ты уже должен держать в уме, как он будет верифицироваться. Не только верификатор помогает RTL-щику, но и наоборот: RTL-щик может писать assertion’ы, например, и при прочих равных выбирать подходы, более удобные для верификации. Для этого необходимо кое-что знать о верификации самому.
Мария. Да, нужно знать верификацию еще и потому, что иногда приходится самостоятельно писать небольшие тест-бенчи. Я бы также отметила важность базовых навыков, которые спрашивают на любом собеседовании — например, работа с Git.
Что касается самого обучения в Школе: не бойтесь писать вопросы про домашки в чаты. Даже ночью. Когда я училась, мне многие писали вопросы в личку: «Посмотри, почему у меня не работает?». Это отнимало прилично времени в довесок к моим собственным домашкам, так что я советую писать именно в чаты. За ними следят преподаватели школы, которые подробно вам на все ответят.
Фёдор. Советую переслушивать лекции: на двойной скорости, где-нибудь в метро, в автобусе, где есть время слушать. Повторяйте задания, которые были на лекции в кластере. Уделяйте отдельное внимание терминам, сделайте с ними шпаргалку, чтобы не спотыкаться о них и не отставать на более сложных лекциях.
Очень часто я видел ребят, которые боялись задавать вопросы, потому что считали их глупыми. Это не так: в большом объеме знаний у каждого человека, даже у специалиста, может что-нибудь затеряться. Важно просто взять и восстановить этот пробел.
Прием в Школу синтеза сезона 2025–2026 еще открыт! Мы организуем все больше кластеров в разных городах, чтобы полноценное офлайн-обучение стало доступно всем. Узнать более подробно о программе, необходимом уровне знаний и других условиях, а также оставить заявку можно на сайте «Истового инженера». А задать вопросы о Школе — через synthesis@yadro.com.
