半導(dǎo)體行業(yè)（微電子/IC設(shè)計(jì)）職業(yè)指導(dǎo)

     為這個(gè)行業(yè)即將畢業(yè)的同學(xué)們寫的一些個(gè)人簡單的想法。

     1、現(xiàn)在是很好的年代(過去的5年和未來的5年)

     我們很幸運(yùn)，在現(xiàn)在這個(gè)年代在這個(gè)專業(yè)方向開始自己的職業(yè)生涯。從過去的20年到未來的20年中，在微電子產(chǎn)業(yè)方向現(xiàn)在這個(gè)年代肯定是最好的黃金時(shí)代。尤其是在中國，我們現(xiàn)在幾乎擁有這個(gè)行業(yè)所需要的一切要素，而且正在飛快的發(fā)展。

     技術(shù)方面，5年前，我們所接觸和了解的技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于整個(gè)產(chǎn)業(yè)的水平。設(shè)計(jì)工藝差距，EDA軟件的差距，教科書差距，國內(nèi)整體技術(shù)水平差距，等等?，F(xiàn)在這些差距正在逐漸縮小，很多方面基本上已經(jīng)消失。例如eda軟件，拜托網(wǎng)絡(luò)和linux所賜，普通的國內(nèi)用戶可以用到最新的eda軟件和設(shè)計(jì)流程。未來的一段時(shí)間內(nèi)，國內(nèi)整體設(shè)計(jì)水平會(huì)進(jìn)一步的提升，進(jìn)一步的減少技術(shù)方面的差距。

     市場方面，過去5年中，全球電子產(chǎn)業(yè)的加工中心加速向國內(nèi)轉(zhuǎn)移，國內(nèi)消費(fèi)電子市場逐漸崛起。由于和市場天然的貼近，國內(nèi)芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)在市場方面有天然的優(yōu)勢(shì)。過去兩年內(nèi)，珠海炬力和北京中星微成功。

     資金和產(chǎn)業(yè)環(huán)境方面，微電子產(chǎn)業(yè)方面的投資從2004年開始一直處于國內(nèi)VC投資項(xiàng)目前3名。國內(nèi)企業(yè)有著天然的成本優(yōu)勢(shì)，因此在產(chǎn)業(yè)的競爭中有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。過去幾年中很多國外企業(yè)在國內(nèi)成立設(shè)計(jì)中心，而且這方面趨勢(shì)隨著國內(nèi)整體技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈的完整會(huì)越來越明顯。產(chǎn)業(yè)環(huán)境方面，國內(nèi)基本上已經(jīng)有非常完善的產(chǎn)業(yè)鏈。從foundry到封裝，測(cè)試，失效分析，整個(gè)鏈條已經(jīng)非常完善。未來幾年，國內(nèi)必將涌現(xiàn)出一批高水平的設(shè)計(jì)公司。

     客觀上來看，國內(nèi)微電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展所必需的客觀條件已經(jīng)基本具備，我們現(xiàn)在正處在產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的初期。正好現(xiàn)在，正好這個(gè)專業(yè)方向是我們的黃金時(shí)代。

     2、自我的修煉(僅強(qiáng)調(diào)技術(shù)方面)
     以我自己的經(jīng)驗(yàn)，在這個(gè)不錯(cuò)的大環(huán)境中，在投身于這個(gè)產(chǎn)業(yè)前我們所需要的個(gè)人積累和修煉大致看起來，需要下面幾個(gè)方面：

     知識(shí)儲(chǔ)備

     知識(shí)儲(chǔ)備，這方面首先是基本的基礎(chǔ)專業(yè)知識(shí)。例如對(duì)于很多的具體工作方向，象信號(hào)與系統(tǒng)，數(shù)字信號(hào)處理，微電子工藝基礎(chǔ)，基本的模擬/數(shù)字電子線路，這方面的知識(shí)是不可缺乏的，無論是從事數(shù)字或者是模擬方面工作。另外，對(duì)于不同的專業(yè)方向，也需要更為深入和廣泛的不同方向范圍內(nèi)的知識(shí)儲(chǔ)備。

     例如對(duì)于一個(gè)優(yōu)秀的CMOS模擬芯片設(shè)計(jì)工程師，除了需要知道幾乎所有的基本模擬電路的工作原理和原型電路實(shí)現(xiàn)外，對(duì)于功率和高頻電路的熟悉與了解，對(duì)于數(shù)字電路構(gòu)成模塊的熟悉和了解，對(duì)于通信系統(tǒng)熟悉和了解，對(duì)數(shù)字系統(tǒng)的熟悉和了解都不會(huì)是無用的?？鐚W(xué)科的知識(shí)會(huì)很大程度上增強(qiáng)一個(gè)工程師了解和解決問題的能力。尤其是在現(xiàn)在，CMOS技術(shù)主導(dǎo)了現(xiàn)在消費(fèi)電子芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域，CMOS非常有優(yōu)勢(shì)的一個(gè)方向就是數(shù)字處理。那么在系統(tǒng)中合適的采用數(shù)字處理可以增強(qiáng)性能和減小代價(jià)。

     在自己的專業(yè)方向，對(duì)相關(guān)模塊和結(jié)構(gòu)相關(guān)知識(shí)的積累是很重要的。這方面的積累就我個(gè)人的感覺就和背單詞一樣。我們?cè)O(shè)計(jì)的電路中，極少情況下才會(huì)用到原創(chuàng)的東西。和天下文章一大抄一樣，天下芯片也是一樣的。這樣，在合適的時(shí)候選取合適的電路結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行正確的裁減，就是我們大多數(shù)情況下需要做的事情。和寫文章一樣，只有自己擁有了大量的詞匯量，那么才能在需要用到的時(shí)候挑選出最合適的那個(gè)。巧媳婦難為無米之炊，首先把材料備齊了，一桌盛宴才可能開始動(dòng)工。

     很多時(shí)候，對(duì)應(yīng)于一個(gè)特定的功能模塊，選取正確的電路結(jié)構(gòu)折中是一條非常艱難并且充滿風(fēng)險(xiǎn)的道路。需要強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)就是和很多人的看法不一樣，芯片設(shè)計(jì)里面永遠(yuǎn)沒有最好的電路，只有最合適的電路，合適就是恰如其分的滿足設(shè)計(jì)個(gè)方面要求。包括性能(設(shè)計(jì)性能包括典型指標(biāo)，噪聲，功耗，電源工作范圍，PSSR，溫度范圍，ESD等等)，面積，良品率等，還包括設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)計(jì)代價(jià)(時(shí)間，金錢，對(duì)其他模塊性能指標(biāo)的依賴性)，可測(cè)試性，封裝要求等等各個(gè)方面。在得到一個(gè)合適的設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)者的直覺將會(huì)起到非常重要的作用，一個(gè)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)工程師的直覺可以很大的加快設(shè)計(jì)速度，迅速得到合理的設(shè)計(jì)折中。

     那么為了培養(yǎng)出良好的直覺，是需要長時(shí)間的付出艱苦的努力才能得逐漸得到的。主要需要在如下幾個(gè)方面努力：

     首先，深入的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)構(gòu)成模塊。深刻的理解一個(gè)模塊，廣泛了解不同的實(shí)現(xiàn)方法和取舍手段并比較差異，明白差異在不同系統(tǒng)中的折中。深刻理解，例如對(duì)于一個(gè)2級(jí)miller補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)放，那么需要從各個(gè)方面的折中來分析，例如每個(gè)晶體管對(duì)系統(tǒng)個(gè)方面性能的影響，包括功耗，增益，增益帶寬積，壓擺率，輸出阻抗，噪聲，面積，電源性能(過高和過低)，PSRR，直流漂移，等等。首先是分析(仿真/手工計(jì)算)。然后再回頭考慮對(duì)每個(gè)性能的調(diào)節(jié)如何通過修改電路來進(jìn)行。這樣才會(huì)真正的明白這個(gè)電路，下次用到時(shí)就可以信手拈來。這樣學(xué)習(xí)的電路多了后，自然就會(huì)積累出足夠的對(duì)電路模塊直覺。對(duì)于數(shù)字方面也是一樣，首先是基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)模塊，然后是協(xié)議和算法。我們分析的功能模塊多了，明白各種協(xié)議自身的取舍原則和結(jié)果，自然下次碰到類似問題就胸有成竹。這樣的學(xué)習(xí)開始困難，到后來，可能只需要花點(diǎn)時(shí)間看一看想一想，就能夠明白電路背后的精義，和背單詞很象。剛開始是單詞本上的單詞才背一背，再后來就是背詞典，再往后就是所有不認(rèn)得的都要背一背。

     其次是廣泛的了解相關(guān)的知識(shí)和系統(tǒng)。相關(guān)的資料大概都需要看一看，可以看看摘要，甚至也可以只記個(gè)名字，這樣以后忽悠人的時(shí)候也會(huì)多一些談資么。多了解這個(gè)方向的研究歷史，現(xiàn)狀和發(fā)展方向，以及這個(gè)方向在不同系統(tǒng)中的應(yīng)用前景和特點(diǎn)。對(duì)于某一個(gè)具體的專業(yè)方向，我覺得了解過去10年20年中人們是如何研究和了解這個(gè)咚咚，現(xiàn)在的發(fā)展方向，和未來的應(yīng)用前景方面是需要花費(fèi)一些功夫的。和Google和圖書館可以找到很多這方面的資料。大量的閱讀可以建立一個(gè)對(duì)整個(gè)方向的宏觀概念，對(duì)于自己以后深入研究和了解某個(gè)專門方向會(huì)很有幫助。例如我們研究Delta Sigma ADC，那么在了解基本的原理后，需要知道過去的時(shí)間中大家都在這個(gè)方向做了些什么，從80年代就已經(jīng)成熟得到廣泛應(yīng)用的2級(jí)單bit，到現(xiàn)在多種多樣的，高精度，高速，低電壓，低功耗，包括passive的，多bit，連續(xù)系統(tǒng)，每一種子方向的發(fā)展都有其自身的驅(qū)動(dòng)力，選擇與自己相關(guān)的幾個(gè)子方向進(jìn)行詳細(xì)了解，明白他們的應(yīng)用背景和功能/性能限制是很必要的。

     然后我們?cè)倩仡^從系統(tǒng)方面看看對(duì)電路和功能模塊的折中。一個(gè)芯片的設(shè)計(jì)過程是反復(fù)的迭代的過程。無論是數(shù)字還是模擬，大致上都差不多。首先我們要從系統(tǒng)指標(biāo)給出對(duì)各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)限制。很多情況下，系統(tǒng)指標(biāo)本身就是不合理的。因?yàn)榭紤]到成本，性能，項(xiàng)目進(jìn)度等各個(gè)方面來得到一個(gè)合理的系統(tǒng)指標(biāo)分化，是需要很長時(shí)間的反復(fù)試驗(yàn)才可能的。那么從電路模塊方面來講，了解設(shè)計(jì)限制和系統(tǒng)整體指標(biāo)以及和外圍模塊指標(biāo)的關(guān)系，對(duì)于優(yōu)化電路模塊和系統(tǒng)性能是很有好處的。例如在射頻接收機(jī)中的中頻AGC和filter部分，噪聲/增益/功耗/等各項(xiàng)指標(biāo)會(huì)緊密地影響到后段的ADC(如果有ADC)和前面的混頻器。那么當(dāng)了解從系統(tǒng)外圍指標(biāo)到這幾個(gè)電路模塊的指標(biāo)分劃過程，以及這幾個(gè)模塊指標(biāo)之間的依存關(guān)系，無論對(duì)于設(shè)計(jì)整個(gè)接收機(jī)系統(tǒng)，還是設(shè)計(jì)僅僅是filter中的一個(gè)運(yùn)放，都是很有好處的。

     通過平時(shí)在這幾個(gè)方面的知識(shí)積累，我想應(yīng)該是可以逐漸獲得不錯(cuò)的設(shè)計(jì)直覺的。這里面很重要的一個(gè)就是興趣，或者是其他的動(dòng)機(jī)也可以(例如掙錢，甚至報(bào)仇，或者為了自由...)，總之是需要強(qiáng)烈而持久的動(dòng)機(jī)，因?yàn)檫@些過程雖然偶爾會(huì)有一些有趣的地方，但總體而言是是枯燥而且少有陪伴的。這樣的知識(shí)積累和儲(chǔ)備的過程是一種自我的修煉。這樣的修煉會(huì)持續(xù)一個(gè)IC工程師的整個(gè)職業(yè)生涯，因?yàn)槟阆惹八e累的知識(shí)會(huì)不斷的被更新和替換。

     技能儲(chǔ)備

     技能儲(chǔ)備對(duì)于提高效率很有好處。工欲善其事，必先利其器。對(duì)于電路或者邏輯設(shè)計(jì)工程師而言，技能方面的儲(chǔ)備主要涉及基本技能，專業(yè)技能，和職業(yè)技能幾個(gè)方面。

     基本技能和一些基礎(chǔ)知識(shí)有時(shí)很難分清，但都是是我們?nèi)菀缀鲆暤牡胤??；炯寄馨▽?duì)各種基礎(chǔ)的軟硬件設(shè)備的熟悉。例如鍵盤指法就需要重視。托OICQ的福，很多人的基本指法都已經(jīng)過關(guān)了，但是能夠花20~30個(gè)小時(shí)認(rèn)真進(jìn)行一些指法方面的基礎(chǔ)訓(xùn)練話，我相信在未來的工作中可以節(jié)省10倍或者上百倍的時(shí)間。對(duì)于基本的linux操作系統(tǒng)，基本編輯軟件等，同樣的花一些時(shí)間熟悉和了解都會(huì)是事半功倍的效果?；A(chǔ)硬件方面可能要求不會(huì)很高，示波器，頻譜儀，信號(hào)源之類的，這些東西一到兩天就可以熟悉了，所以問題肯定不會(huì)很大。基礎(chǔ)知識(shí)的熟悉就相當(dāng)?shù)膹V泛了，例如簡單的RC常數(shù)，dB到倍數(shù)轉(zhuǎn)換，反相器延遲和延遲/負(fù)載特性，復(fù)雜一些的DFF的面積/功耗，不同工藝下晶體管特性的變化等等不一而足，這些方面的常識(shí)一個(gè)是需要熟悉，一個(gè)是用心積累，時(shí)間長了就都會(huì)了。

     專業(yè)技能和職業(yè)方面，涉及到一些基本專業(yè)軟件的使用和了解。例如matlab，一門高級(jí)腳本語言(典型的TCL)可以在以后節(jié)省很多時(shí)間。例如典型的一個(gè)例子可以用awk寫出無數(shù)個(gè).measure語句用來在spice仿真結(jié)果中得到一個(gè)信號(hào)的jitter，更高級(jí)的，可以完成很多批處理的功能，節(jié)省人工交互。會(huì)的越多，碰到問題時(shí)方法就越多，把問題解決的可能性就大一些。

     另外，對(duì)EDA軟件的熟悉和了解也很重要。無論數(shù)字系統(tǒng)還是模擬系統(tǒng)，我們現(xiàn)在的芯片設(shè)計(jì)很大程度上依賴EDA軟件。因此對(duì)他們的熟悉就顯得很重要了，這里面我要說明一點(diǎn)，很多情況下，例如在某個(gè)速成班或者是自己照某個(gè)教程做一遍，只能說是大致了解。真正碰到問題時(shí)還是會(huì)抓瞎。這里面有兩種熟悉方式，一個(gè)是自己碰到問題了解決了，或者看別人怎么解決問題。另外一個(gè)就是看軟件說明書，一個(gè)是正向?qū)W一個(gè)是反向?qū)W，都很有用處。很多問題的都可以在軟件說明書上找到解決方法。解決的問題多了，就會(huì)明白一些后面的道道。

     初步的經(jīng)驗(yàn)積累

     經(jīng)驗(yàn)可以分成成功的經(jīng)驗(yàn)和失敗的經(jīng)驗(yàn)。成功的經(jīng)驗(yàn)越多，那么個(gè)人就會(huì)越有價(jià)值，因?yàn)槟阒缆肥窃趺醋叩??；镜捻?xiàng)目經(jīng)驗(yàn)可以通過學(xué)習(xí)其他人的經(jīng)驗(yàn)，或者是自己通過實(shí)踐得到。在學(xué)校里面，課程項(xiàng)目和科研項(xiàng)目都是非常好的學(xué)習(xí)的地方。

     學(xué)校在積累經(jīng)驗(yàn)方面相對(duì)而言會(huì)在具體的工業(yè)實(shí)踐方面欠缺一些。這是由于目前我們科研的價(jià)值趨向和工業(yè)界的價(jià)值趨向的小區(qū)別造成的。很多情況下，我們?cè)诳蒲蟹矫媸欠浅ｊP(guān)注芯片性能的，偶爾關(guān)注功耗，其他方面基本上不考慮。例如成本，可靠性，電源，EMI，良品率等等其他很多東西。當(dāng)加上這些限制后，我們對(duì)同樣一個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)，選擇的道路可能大相徑庭。例如可能一個(gè)產(chǎn)品會(huì)為了能滿足苛刻的工作環(huán)境，花費(fèi)很大的代價(jià)甚至犧牲部分性能去換取好的電源抑制比，或者為了降低EMI(電磁干擾)，而增加其他模塊設(shè)計(jì)難度或者犧牲整體性能。一個(gè)低良品率的產(chǎn)品可能會(huì)被認(rèn)為是完全失敗的項(xiàng)目，而在科研過程中，哪怕良品率是1%，只要能找到一個(gè)芯片滿足功能，就會(huì)是成功的。這樣的結(jié)果就是很多情況下，我們?cè)趯W(xué)校學(xué)到的是不完整的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。

     但是無論如何，在職業(yè)方向的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)會(huì)非常重要，基本上是很多公司招聘員工的必要條件。

     基本素養(yǎng)

     基本素養(yǎng)已經(jīng)強(qiáng)調(diào)了很多遍了。大致列一下比較重要的：學(xué)習(xí)能力，溝通能力，協(xié)作精神。做所有的事情都需要的。

     總結(jié)一下，作為一個(gè)合格的芯片設(shè)計(jì)工程師，大概需要這方面的一些知識(shí)和能力：基礎(chǔ)的知識(shí)儲(chǔ)備，基本的技能儲(chǔ)備，基本的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)和良好的個(gè)性。

     3、職業(yè)選擇
     前面說的是如何成為一個(gè)讓公司滿意的工程師，那么對(duì)一個(gè)合格的工程師，如何挑選自己滿意的公司呢。

     個(gè)人興趣

     首先是個(gè)人興趣，你愿意從事這個(gè)事業(yè)，而且你喜歡你所從事的事業(yè)。在做出這個(gè)決定之前，我建議先具體的了解一下這個(gè)行業(yè)，包括同學(xué)/師兄他們?cè)谧鍪裁?。相?duì)于現(xiàn)在的選擇而言，在職業(yè)生涯中途放棄或者改行從事另外的方向會(huì)面臨更大的風(fēng)險(xiǎn)和代價(jià)。因此在做出自己的決定之前，慎重的了解和選擇，多聽取他人的建議，比較多方的利弊是很有必要的一件事情。

     對(duì)于芯片設(shè)計(jì)企業(yè)方向而言，可有的職業(yè)選擇并不多，數(shù)字設(shè)計(jì)方面，算法，架構(gòu)，設(shè)計(jì)，驗(yàn)證，和后端5類，模擬設(shè)計(jì)方面，基本上就設(shè)計(jì)和版圖兩類。另外就是應(yīng)用和支持方面，包括測(cè)試電路板，電路原型設(shè)計(jì)等，這方面偏向板級(jí)的電路設(shè)計(jì)。還有一部分就是運(yùn)營，包括物流鏈管理，芯片封裝，測(cè)試流程的控制等。這部分員工需求量稍微少一些。

     薪酬回報(bào)

     薪酬回報(bào)包括兩方面，一個(gè)是薪酬，這個(gè)是真金白銀的報(bào)酬，包括工資，獎(jiǎng)金，股票等等；另外一個(gè)是回報(bào)。回報(bào)包括了物資的(薪酬)和非物資的部分。非物資的部分含義非常廣泛，包括個(gè)體所學(xué)到的經(jīng)驗(yàn)，技能，包括建立人脈關(guān)系，包括所從事的公司的業(yè)內(nèi)聲望，甚至包括所從事的具體項(xiàng)目的機(jī)會(huì)。

     一般而言，工作的唯一目的就是得到合理的回報(bào)。因此，合理的回報(bào)水平是選擇公司的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。

     團(tuán)隊(duì)環(huán)境

     工作環(huán)境很大程度上是由所在的團(tuán)隊(duì)所影響的。在一個(gè)開放，自由而且積極的團(tuán)隊(duì)中，知識(shí)和技能的積累要快速的多，討論和交流是互相學(xué)習(xí)公共進(jìn)步的必備條件。一個(gè)人的力量在我們這個(gè)行業(yè)是極其渺小的。在選擇一個(gè)公司之前，花一些時(shí)間和你的領(lǐng)導(dǎo)溝通和了解工作環(huán)境，氣氛，并且中肯的評(píng)價(jià)你的領(lǐng)導(dǎo)的個(gè)人能力眼界和個(gè)性在這方面會(huì)比較有幫助。

     大公司/小公司

     再評(píng)價(jià)一下小公司和大公司的選擇。

     這方面對(duì)比在其他行業(yè)已經(jīng)很多了。總結(jié)一下，一般情況下，大公司風(fēng)險(xiǎn)低，回報(bào)適中，門檻略高；小公司風(fēng)險(xiǎn)高，回報(bào)高。具體的選擇和個(gè)人的風(fēng)險(xiǎn)傾向很有關(guān)系，例如有人喜歡存錢到銀行，有人喜歡買股票，也有人喜歡買彩票。每個(gè)人都會(huì)根據(jù)自己不同情況有自己的取舍。

     對(duì)于芯片行業(yè)而言，我認(rèn)為小公司相對(duì)而言是更好的選擇。芯片行業(yè)在國內(nèi)正在高速發(fā)展的一個(gè)產(chǎn)業(yè)?，F(xiàn)在新成立的很多小公司在技術(shù)上都相對(duì)而言比較先進(jìn)，因此能夠得到比較好的訓(xùn)練。另外，因?yàn)檎w而言，有豐富經(jīng)驗(yàn)的員工還是很缺乏的，所以競爭導(dǎo)致新興小公司的薪酬水平要稍微高于行業(yè)平均水平。在新興小公司中，很多都是處在急速的成長期，因此個(gè)人發(fā)展空間比較大。所以在目前國內(nèi)整體行業(yè)迅速發(fā)展的大背景下，考慮到風(fēng)險(xiǎn)和回報(bào)的折中，新興小公司相對(duì)而言應(yīng)該是比較有利的選擇。

晶體管相關(guān)文章:晶體管工作原理

晶體管相關(guān)文章:晶體管原理