模擬版圖layout能否轉數字IC後端實現?

2020-12-21 騰訊網

模擬版圖OR數字後端APR

這兩者其實最終成果都是GDSII,都是將設計的GDSII release給foundary進行加工流片。它們的差別就在於前者是模擬版圖,後者是數字版圖。模擬版圖是根據設計好的電路進行手工擺放和連線,而數字後端版圖是根據design的netlist,指定約束,引導EDA工具來完成自動連線

舉個簡單的例子,麒麟980晶片號稱有56億個電晶體,這顆晶片的布線工作如果給模擬版圖工程師來手工擺放,手工連線,估計要連一輩子吧。但是如果由EDA tool來完成這樣規模的布局布線,大概只需要一兩周時間。

模擬版圖工程師主要以大專生,本科生為主力,小編還見過不少是中專學歷的。因此模擬版圖工程師的門檻相對低些。

數字IC後端工程師主要以碩士為主,大公司校招從來不招本科生。

模擬版圖工作技能

熟悉Linux/Unix系統,熟悉Cadence,Calibre,Synopsys等主流版圖設計工具;

紮實的集成電路工藝以及版圖設計理論基礎;

對寄生參數,噪聲,器件匹配等知識有清晰了解熟悉CMOS工藝製程,

熟悉ESD保護電路,LATCHUP的原理和產生機制,以及相應的版圖預防對策;

熟悉模擬/數模混合電路的版圖設計方法和技巧;

模擬版圖前景

模擬版圖工程師的天花板大概50-50萬/年。一些人會一直做技術,成為一名資深版圖工程師,有些人會成為版圖經理,做一些管理類的工作。大部分人只要一直做下去都能成為一名資深工程師(manager級別)或者經理。但只有極少數人能成為技術專家或者總監這個級別。近些年越來越多的模擬版圖工程師選擇了轉行,比如轉數字後端APR。

數字IC後端工程師技能

數字IC後端工程師主要需要掌握邏輯綜合DC,布局布線APR,靜態時序分析STA,IR drop分析,物理驗證PV等。前三個技能都需要懂時序timing,並會根據結果來進行fine tune timing,從而達到一個預期的性能。這部分是模擬layout工程師不具備的能力。

更多關於數字IC後端工程師工作技能的介紹,可以查閱吾愛IC社區之前分享的文章,裡面有非常詳細的介紹,強烈建議再看一遍。掌握了文中介紹的工作技能後,數字IC後端專家稱號非你莫屬。

數字IC後端前景

目前數字IC領域各方向薪資的大致情況如下:

數字後端,數字DFT >>數字前端,數字驗證,Timing Signoff>>封裝設計

從2020校招來看,數字IC後端崗位的平均薪資整體上與去年持平。大部分薪資落在14k—18k,special offer大部分都是超20k,優秀的應屆生可以拿到年薪30萬。目前國家也在不斷出臺一系列利好政策,扶持半導體行業的發展。加上整個數字IC後端人才的缺口,未來十年內薪資待遇仍然會有小幅的提升

目前已經有一部分資深工程師拿到年薪百萬的了,大部分都可以拿到年薪65萬左右。所以小編今年定了一個目標,那就是實現知識星球全員年薪百萬的宏偉目標。不知道你是否會是其中一員呢?讓我們拭目以待吧。

當然,有一小部分數字IC後端工程師也會考慮轉前端,這部分人還是比較有追求的(主要不是考慮金錢)。一方面他們想吃透整個數字IC設計實現全過程,希望自己慢慢往設計前端靠,了解更多design,了解更多關於架構等方面的知識。另外一方面也是覺得數字後端全過程都已經掌握地非常好了,成長空間有限。

模擬轉數字後端機會與挑戰

小編寫公眾號一年多以來,不止有20位版圖工程師來諮詢轉數字後端相關事宜(至少有6個是從事模擬版圖超過十年的)。一方面是他們看到數字後端工程師的薪資待遇,這個待遇是遠遠高於他們的,不是一個level的。另外一方面是以他們的版圖經驗,覺得他們具備轉數字後端的可能性。

小編一向是喜歡幫助人,願意將自己的經驗分享給需要的朋友。因為我認為人生不能僅僅是為了賺錢,完全可以有自己的信仰和追求。錢真的是賺不完的,而且賺錢這件事不能太刻意,而應該是順其自然的。這些是小編這些年的真實感悟。

所以當他們有疑問,我就會毫無保留給他們解答,並提出一些可行性的建議。模擬版圖工程師的確具備轉數字後端的有利條件。Why?

有利條件

Custom layout的能力

比如設計中需要定製一套標準單元庫,需要基於foundary提供的library進行修改,這時候他們就可以完成這部分的custom layout工作。

PV的能力

畫過layout的人,其DRC,ERC,LVS,ESD和Latch等分析的能力還是比較強的。因此,他們能幹些什麼活呢?

負責晶片TOP的PV

預防分析晶片的ESD和Latch問題

挑戰

大部分版圖工程師是完全沒有timing概念的,對數字IC後端的Flow其實也是都不懂的。

Timing概念

比如cell delay的計算方法,timing report的結構,clock data的區分,launch path和capture path等

Clock Tree Synthesis

時鐘樹綜合可以說是數字後端中最難的一項工作。公眾號上關於這部分內容至少有五六篇,小編知識星球上也有一些案例分享。

PR Flow

Flow其實是不難的,做過一兩個項目後就都熟悉了。可以隨便選一個主流的PR工具即可,比如ICC/ICC2或Innovus。不論用哪個工具,它們的原理是一樣的。PR flow的學習,大家可以前往小編知識星球下載ICC/ICC2或者Innovus的培訓教材,lab guide和lab data

Timing ECO

這步主要是指design繞線後需要在timing signoff工具中進行timing eco,主要包括setup,hold,recovery,removal,max transition,max capacitiance等修復的方法。

綜上,模擬版圖工程師想轉到數字後端,最好先轉到PR團隊中去做偏PV方向的活。如果本單位有這樣的機會,那就太合適不過了。如果本單位沒有這樣的機會,可以先自學點數字IC後端相關知識,然後去應聘數字後端崗位。

據小編了解,現在很多數字後端團隊也比較喜歡招模擬想轉後端的朋友。一方面是因為隨著工藝節點越來越先進,physical的東西越來越複雜,需要有一個對PV比較懂的工程師來協助完成晶片實現。另外一方面是資深PV工程師很難招(因為工作瑣事太多,專門做PV的人少),而且要價太高。

小編知識星球簡介(如果你渴望進步,期望高薪,喜歡交流,歡迎加入

在這裡,目前已經規劃並正著手做的事情:

ICC/ICC2 lab的編寫

基於ARM CPU的後端實現流程

利用ICC中CCD(Concurrent Clock Data)實現高性能模塊的設計實現

基於ARM 四核CPU 數字後端Hierarchical Flow 實現教程

時鐘樹結構分析

低功耗設計實現

定期將項目中碰到的問題以案例的形式做技術分享

這裡是一個數字IC設計實現高度垂直細分領域的知識社群,是數字IC設計實現領域中最大,最高端的知識交流和分享的社區,這裡聚集了無數數字ic前端設計,後端實現,模擬layout工程師們。

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