一文解析IC設計工程師就業前景、發展方向(RFIC、模擬IC、數字IC)

2020-12-15 電子發燒友

  本文首先介紹了ic設計行業發展現狀及工程師工作的內容,其次介紹了IC設計工程師就業前景及發展方向的探究,最後闡述了如何才能成為一個優秀的ic設計工程師。

  IC設計行業發展現狀

  IC設計處於集成電路產業的龍頭地位,對產業整體的發展起著帶動作用。到2010年中國半導體市場將佔世界總需求量的6%,位居全球第四。未來幾年內中國晶片生產有望每年以魂2%的速度遞增,這大大高於全球10%的平均增長速度。目前,中國現有400多所高校設置了計算機系, 新近又特批了51所商業化運作的軟體學院。但這些軟體學院和計算機系培養的是程式設計師。中國目前只有十來所大學能夠培養IC設計專業的學生。因此工C設計專業人才處於極度供不應求的狀態。可以這樣說,這正是我國很大程度上沒有足夠的IC卡設計人才的根源。

  IC設計工程師工作內容

  負責數字電路的規格定義、RTL代碼編寫、驗證、綜合、時序分析、可測性設計;

  負責進行電路設計、仿真以及總體布局和修改;

  製作IC晶片功能說明書;

  負責與版圖工程師協作完成版圖設計;

  提供技術支持。

  ic設計工程師職業前景

  ic設計工程師不是越老前景越差,反而隨著高科技的發展,越來越吃香。集成電路是信息產業的核心技術之一,是實現把我國信息產業做大做強的戰略目標的關鍵。近期發布的「國家中長期科學 和技術發展規劃綱要」和「國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要」,都把大力發展IC技術和產業放在突出重要的位置,因此IC設計工程師的前途光明。

  全球對半導體晶片的需求量迅猛增長,中國也正加入這一供給行列中。對於中國而言,晶片生產不僅是創利的途徑,也是走入高科技經濟的一條捷徑。如今,大陸 80%的半導體依賴進口,但企業們正努力開發、生產能參與世界競爭的晶片。作為這個行業的後來者,中國還要經歷相當長的一段追趕時期。但在中國IT界,沒 有人會懷疑晶片產業未來的增長速度。在「中國不作無芯國」的鼓動下,人們未來充滿憧憬。由於臨近喧嚷的鑄造市場,加上技術性強且廉價的勞動力,中國有希望 在10年內成為亞洲晶片生產的中心。

  

  IC設計工程師發展方向分析

  IC設計大體可以分為三個方向,RFIC,analog IC,digital IC,依此展開。

  一、RFIC

  要求:射頻集成電路需要非常豐富的經驗以及非常紮實的基礎知識,不論是工藝還是電路理論都要非常精通,才能設計出不錯的晶片

  就業面:RFIC一般包括LNA、MIXER、PLL、PA等等模塊,還需要了解inductor&&transformer等無源器件,需要依靠EDA工具不多,由於涉及到的模塊不多,因此工作量也不大,多半是依靠經驗和直覺,所以在企業中職位很少,對於一個較大的項目,一到兩個RFIC工程師足矣。

  國內現狀:RFIC屬於稀缺人才,但是僅僅是對於優秀的RFIC工程師,國內可提供的職位較少,因此對於新出道的RFIC工程師,就業比較困難

  國外現狀:目前RFIC最核心的技術,都掌握在國外企業和國外著名專家和教授課題組中,比如伯克利、UCLA、喬治亞理工大學、史丹福大學等等,能去這些大學的知名課題組,是不錯的選擇,RFIC是個非常依靠經驗的方向,所以有牛人帶的話,會事半功倍。

  

  二、模擬IC

  要求:模擬集成電路需要大家有非常好的基礎,對工藝也需要非常了解,這個其實和RFIC比較像,只不過沒有RFIC頻率高,模擬IC比RFIC工作量要大一些,但是最主要的還是要有非常好的基礎和多年的經驗,才做得比較順手,才能做出高性能的模擬IC產品,不然模擬IC也不會被稱為是藝術了。

  就業面:涉及到模擬IC的模塊,主要有filter、ADC、VGA、PGA、RSSI、band gap、OP Amp等等,由於模擬IC和RFIC在基礎和經驗要求上的相似性,其就業面也比較窄,並且很多模塊正在受到數字IC的吞噬。

  國內現狀:模擬IC也屬於稀缺人才,但是僅僅是對於優秀的模擬IC工程師,目前國內一般般水平的模擬IC設計師,一抓一大把,這裡面的原因,一是國內微電子專業的擴招,現在有些專科學校都開設微電子專業,這已經不是前幾年宣傳的那樣,只有不到十家985高校開設了微電子專業,中國教育部就是這樣,喜歡一窩蜂搞死搞臭,二就是模擬IC太容易上手,你讓一個本科非信息類的學生,只要給他軟體平臺和資料,在放大器都沒搞清白的情況下,一個月之內就能搞個像模像樣的ADC或者VGA出來,但是性能如何,那就另說,你要具體問他裡面原理,那絕對是十萬個不知道,大家要清楚,我們要的是高性能模擬IC產品,三就是企業和學生的普遍浮躁,企業現在招人,什麼ADC之內的已經的需要掌握的基本電路了,學生為了迎合企業招聘,二年研究生就能把所有模擬模塊做個遍,到頭來其實什麼也沒得到,不排除你能找到一個工作,但是想要長久立足,no!不知道大家有沒有看過復旦一個牛人寫的模擬IC成長之路,大概就是他研究是就把放大器學得還可以,最後畢設做了個rail to rail 放大器,後來工作的時候,他發現吧放大器基礎打牢固之後,其他模塊都一通百通了,其實模擬裡面都是放大器,不同模塊就是一個不同結構的問題,很容易熟悉,所以放大器是關鍵。

  國外現狀:目前對於高性能模擬IC,核心技術還是在國外幾個大佬手上,比如ADI、Maxim、TI、Linear Tech、NXP等等,隨便拉一家出來,整個國內模擬IC都要低頭,其實模擬IC的利潤是很高的,大家可以去了解一下凌力爾特這家公司的盈利能力,但是前提是你設計出來的模擬IC是不是高性能的,目前國內也能設計一些模擬IC的產品,但是就是算價格低得像白菜,就算是國內的採購商都不敢買,更別說走向國際。因此模擬IC這一塊並不能像做消費電子產品一樣,提倡產品上市速度,這個得慢慢熬,慢慢修煉內功。

  三、數字IC

  要求:有較好的數字電路基礎和一定的模擬電路基礎,有較強的編程能力,對EDA工具要有好感,要熟悉基本的數字IC設計流程和各種EDA軟體使用,熟悉接口、協議、算法、結構等等;

  就業面:毫無疑問,現在是數字的世界,數字IC在最近幾年蓬勃發展,就業機會是上面兩者的好幾倍,當然因為門檻低,會的人也多,但是總體來說,就業情況比較好,從鄙校最近幾年的就業情況看,數字IC大概每個人有兩到三個offer(MS);

  國內現狀:國內數字IC的發展,相對於RFIC和模擬IC要好很多,有不少優秀的企業誕生,像華為海思、展訊等等,都設計出了非常不錯的數字晶片或者SOC解決方案,發展迅猛;

  國外現狀:高科技數字核心晶片技術,還是在國外大佬手上,比如Intel、ARM、TI、Samsung等等,他們掌握了CPU、GPU、DSP等高端數字晶片的設計,並且引領了CMOS製程沿著摩爾定律的發展,國內還無能力研發此內高端晶片;

  

  如何成為一個優秀的ic設計工程師

  1、學習借鑑一些經典設計,其中的許多細節是使你的設計成為產品時必需注意的。有些可能是為了適應工藝參數的變化,有些可能是為了加速開關過程,有些可 能是為了保證系統的穩定性等。通過訪真細細觀察這些細節,既有收益,也會有樂趣。項目組之間,尤其是項目組成員之間經常交流,可避免犯同樣錯誤。

  2、當你初步完成一項設計的時侯,應當做幾項檢查:了解晶片生產廠的工藝, 器件模型參數的變化,並據此確定進行參數掃描仿真的範圍。了解所設計產品的實際使用環境,正確設置系統仿真的輸入條件及負載模型。嚴格執行設計規則和流程對減少設計錯誤也很有幫助。

  3、另外,你需要知識的交流,要重視同前端或系統的交流,深刻理解設計的約束條件。作為初學者,往往不太清楚系統,除了通過設計文檔和會議交流來理解自 己的設計任務規範,同系統和前端的溝通是IC設計必不可少的。所謂設計技巧,都是在明了約束條件的基礎上而言的,系統或前端的設計工程師,往往能夠給初學者很多指導性的意見。

  4、查文獻資料是一個好方法。多上一些比較優秀的電子網站,如中國電子市場網、中電網、電子工程師社區。這對你的提高將會有很大的幫助。另外同「老師傅」一同做項目積累經驗也較快。如果有機會參加一些有很好設計背景的人做的培訓,最好是互動式的,也會有較好的收穫。

  5、重視同後端和加工線的交流:IC設計的複雜度太高,除了藉助EDA工具商的主動推介來建立概念之外,IC設計者還應該主動地同設計環節的上下遊,如 後端設計服務或加工服務的工程師,工藝工程師之間進行主動溝通和學習。對於初學者來說,後端加工廠家往往能夠為他們帶來一些經典的基本理念,一些不能犯的 錯誤等基本戒條。一些好的後端服務公司,不僅能提供十分嚴格的Design Kit(設計包),還能夠給出混合信號設計方面十分有益的指導,幫助初學者走好起步之路。加工方面的知識,對於IC設計的「產品化」更是十分關鍵。

  6、重視驗證和測試,做一個「偏執狂」:IC設計的風險比板級電子設計來的更大,因此試驗的機會十分寶貴,「偏執狂」的精神,對IC設計的成功來說十分 關鍵。除了依靠公司成熟的設計環境,Design Kit(設計包)和體制的規範來保證成功之外,對驗證的重視和深刻理解,是一個IC設計者能否經受壓力和享受成功十分關鍵的部分。由於流片的機會相對不 多,因此找機會更多地參與和理解測試,對產品成功和失敗的認真總結與分析,是一個IC設計者成長的必經之路。

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