IC设计职位介绍之“数字后端设计工程师” ic行业入门知识


ic男是什么意思
ic男 , 指的是从事IC行业的男士 。
IC行业是技术、资本密集型 , 整体集中度很高 , 所以从事的人不多 。IC男经常会被调侃为钢铁大直男 , 事业心重 , 不够浪漫 , 不懂女孩的心思 。
有个女网友吐槽自己的IC男朋友 , 画风是这样的:
1、基本是没有恋爱经历 , 感觉也不会有别人喜欢 。因此很有安全感 。
2、虽然很多时候不会看女友脸色 , 你都生气半天了对方还没发现 。
3、除了宅就是呆 , 一点都不体贴 。根本不懂女生 , 所以我不开心了会直接说 , 然后眼睛汪汪地对着他哭 , 而不是自己生闷气让他猜 。因为我知道 , 如果我不说 , 他永远也猜不明白 。
4、偶尔看看综艺节目 , 从来不看电视剧 , 喜欢追美剧 。
5、他们不懂浪漫 , 只懂逻辑思维 。喜欢拼模型 , 各种模型都喜欢钻研 。

什么是ic , 是什么行业IC就是半导体元件产品的统称 。
包括:


  1. 集成电路板(integratedcircuit , 缩写:IC);

  2. 二、三极管;


3.特殊电子元件 , 再广义些讲还涉及所有的电子元件 , 象电阻 , 电容 , 电路版/PCB版 , 等许多相关产品
IC按功能可分为:数字IC、模拟IC、微波IC及其他IC , 其中 , 数字IC是近年来应用最广、发展最快的IC品种 。数字IC就是传递、加工、处理数字信号的IC , 可分为通用数字IC和专用数字IC 。
通用IC:是指那些用户多、使用领域广泛、标准型的电路 , 如存储器(DRAM)、微处理器(MPU)及微控制器(MCU)等 , 反映了数字IC的现状和水平 。
专用IC(ASIC):是指为特定的用户、某种专门或特别的用途而设计的电路 。
目前 , 集成电路产品有以下几种设计、生产、销售模式 。
1.IC制造商(IDM)自行设计 , 由自己的生产线加工、封装 , 测试后的成品芯片自行销售 。
2.IC设计公司(Fabless)与标准工艺加工线(Foundry)相结合的方式 。设计公司将所设计芯片最终的物理版图交给Foundry加工制造 , 同样 , 封装测试也委托专业厂家完成 , 最后的成品芯片作为IC设计公司的产品而自行销售 。打个比方 , Fabless相当于作者和出版商 , 而 Foundry相当于印刷厂 , 起到产业"龙头"作用的应该是前者 。
三、国内IC市场展望
国内外半导体市场将快速复苏 , 从2010年开始 , 无论是国内市场还是国际市场 , 都超过了两位数的增长 。中长期看 , 未来国内外市场的因一部回暖 , 电子信息产业将步入一个新的增长格局 。“十五”后期到“十一五”初期 , 是我们国家电子信息产业发展非常好的时期 , 现在可望从今年开始 , 又将出现第二轮新的发展趋势 。
从行业发展趋势看 , 设计业仍将是国内IC产业中最具发展活力的领域 。在创业板推出鼓舞下 , 德可威(音)、海尔集成电路、深圳兴邦(音)、华亚(音)等多家企业正在酝酿登陆IPO市场 , 这将为国内的产业发展注入大量资金 , 并将吸引更多的风险投资投入到IC设计领域 , 将极大的推进IC设计行业的发展 。芯片制造和封装设计领域 , 在出口拉动下 , 将呈现显著增长趋势 , 特别是芯片制造业 。芯片制造业规模在未来两年 , 将有快速的增长 。华为等多家IC设计企业已经开发下一代IC产品 , 并投入到手机、便携电子产品等终端产品应用中 。长电(音)科技等封装测试企业在不断扩大生产规模的同时 , 在CSP等先进封装工艺方面取得突破 。国家01、02专项正在深度实施 , 将大力促进产业发展 。
国家目前大力发展战略新兴产业 , 为半导体产业带来了极大的机遇 。国家明确加快培育新材料、节能环保等战略新兴产业 , 这不仅将成为十大产业振兴规划之后国家经济增长的又一强大动力 , 更将为国内的IC产业发展提供难得的机遇 。在国家大力发展战略新兴产业的大背景下 , 3G、移动通信、半导体照明、汽车电子等新兴领域正在迅速发展 , 系中孕育着巨大市场 , 将促进我国的IC产业进一步发展 。
什么是半导体?什么是IC产业???
多年前 , 我也不知道这到底是什么?是收音机?是乘车的ic卡?直到我和诸位大咖一起学习 , 逐步吃透 , 才知道这是制造业的明珠 , 精密制造的顶峰 , 集成电路 。
集成电路(以下简称“IC”)产业是半导体产业的核心 , 市场份额高于80% , IC产业链核心环节主要分为上游IC设计、中游IC制造及下游IC封装测试 。IC生产流程以IC设计为主导 , 由IC设计公司设计出集成电路 , 然后委托IC制造厂生产晶圆 , 再委托IC封装厂进行封装和测试 , 最后销售给电子整机产品生产企业 。
我国IC产业起步较晚 , 通过二十年的快速发展 , 我国IC产业从无到有 , 从弱到强 , 初步形成了覆盖设计、制造、封测全产业链自主可控的产业生态 , 并在全球IC市场中占据了重要地位 。根据中国半导体行业协会统计 , 2021年我国IC产业市场规模为10458.3亿元 , 相比2020年8848亿元 , 同比增速为18.2% 。其中IC设计产业销售额为4519亿元 , 同比增长19.6%;IC制造产业销售额为3176.3亿元 , 同比增长24.1%;封装测试产业销售额2763亿元 , 同比增长10.1% 。
这是我最近查阅的一些资料 , 因为今天某位领导找我 , 了解一些情况 , 做一些科普 。与这个方向同行了近5年了 , 见到过一些企业的辉煌 , 也见到过大吃小的惨烈 , 这是高投入 , 高风险 , 高回报的方向 , 前5至10年基本上看不到收益 , 但是一旦成型 , 得到认可 , 将是百分之一百的利润回报 , 有幸见到这一刻 , 也为能够耐得住寂寞 , 吃得起苦 , 始终如一的企业家感到骄傲 , 这不是一般人能够承受的心理压力 。这正是这样 , 在这个动荡的年代 , 在这个大国博弈的历史时刻 , 让一些企业脱颖而出 , 这不是偶然 , 这是默默努力的必然 。
ic是什么职位呢?ic是投资顾问职位 。ic是英文“investmentcounselor”的缩写 , 意思是投资顾问 。主要是为客户提供专业的投资建议 。投资顾问是指专门从事于提供投资建议而获薪酬的人士 , 它是投资服务中非常重要的角色 。投资顾问 , 有广义和狭义之分 。
投资顾问的意义
广义的投资顾问 , 可以是指为金融投资、房地产投资、商品投资等各类投资领域提供专业建议的专业人士;狭义的投资顾问 , 特指在证券行业(如证券公司或专业证券投资咨询机构)为证券投资者(通常为股民)提供专业证券投资咨询服务的人员 。负责协助理财师的日常销售工作 , 合理的为客户提供财富管理建议及投资计划产品培训 。
IC设计职位介绍之“数字后端设计工程师”IC设计职位介绍之“数字后端设计工程师”
数字后端处于数字IC设计流程的后端 , 属于数字IC设计类岗位的一种 。在IC设计中 , 数字后端所占的人数比重一直是最多的 , 而且随着芯片规模不断加大 , 后端工程师需要的人数将会越来越多 。
一般来说 , 数字后端按岗位类别可以分为:逻辑综合 , 布局布线physical design , 静态时序分析(STA) , 功耗分析Power analysis , 物理验证physical verification等岗位 。人才的需求量进一步加大 , 这也是现阶段数字后端工程师招聘量巨大的原因 。
1、主要干什么?
逻辑综合(Synthesis)
主要负责将RTL code转换为实际后端使用的netlist网表, 一个好的网表对布局布线的工作起到决定性作用 。要尽可能做到performance, power, area的优化 。尤其是现如今的一些要求高性能的设计 , 对综合的要求非常高 。
综合质量很大一定程度上取决于综合软件的性能 , 业界流行的两个综合工具是Synopsys的Design Compiler和Cadence的Genus , 熟练的掌握两个工具的使用方法是综合工作的一个基本条件 。
布局布线(PD)
布局布线是数字后端中占比最大的工作 , 主要负责netlist到GDSII的转化过程 , 步骤包括Floorplan , Place , CTS , Optimize , Route , ECO等 , 确保自己负责的模块满足时序还有物理制造的要求 。同时 , 需要协同其他工程师 , 及时提供他们需要的文件 , 比如def, spef , 网表等 。是数字后端中最核心的工作 。
布局布线对工具的依赖程度较强 , 而且工具操作相对来说较为复杂 。业界较为常用的是cadence的Innovus软件和Synopsys的ICC , 掌握这两大工具的使用需要花费一定的时间 。
静态时序分析(STA)
静态时序分析简称为STA , 时序验证分析是数字后端中的重要一块内容 , 芯片需要满足各种corner下面的setup,hold时序要求以及其他的transition, capacitance, noise等要求 。STA需要制定整个芯片的sdc约束文件 , 选择芯片需要signoff的corner以及全芯片的timing eco流程 。是一份难度要求很高的工作 。
静态时序分析通常通常需要掌握Synopsys的primetime以及cadence的tempus两大软件的使用方法 。
物理验证(PV)
物理验证也是tape out前的一项重要事项 。如果物理验证有错 , 那芯片生产就会失败 。在布局布线工具中 , 软件只能检查到金属层上的物理违反 , 而真正的物理验证需要检查到器件底层(base layer).因此 , 物理验证需要将金属层和底层金属合并到一起 , 进行全芯片的drc检查 。同时 , 还需要做全芯片的LVS(版图与原理图一致性检查) , ERC(电气规则检查) 。确保芯片没有任何物理设计规则违反 。
物理验证一般在mentor公司的calibre中进行 , 是业界标准的物理验证工具 。
功耗分析(PA)
功耗分析也是芯片signoff的重要一大块 , 随着现在芯片的规模越来越大 , 功耗在芯片的中的地位也越来越高 。功耗分析的两大任务是分析IR drop(电压降)和EM(电迁移) 。及时将结果反馈给布局布线任务组 , 让他们及时修改后端设计图 , 解决设计中潜在的问题 。
一般功耗分析使用的工具有Ansys公司的redhawk , 以及cadence公司的voltus和synopsys公司的ptpx 。
2、主要打交道的人
数字后端工程师通常都是以一个项目组作为一个团队 , 前面说的这些任务都会分为不同的角色 。通常 , 一个项目中会有一名顶层工程师 , 一名STA工程师 , 一名功耗分析工程师 , 一名物理验证工程师以及若干名模块工程师 , 这些工程师需要相互合作 , 共同完成全芯片的RTL到GDSII的过程 , 同时确保没有时序以及物理验证上的违例 。
数字后端工程师还需要经常与前端工程师打交道 , 确保网表的功能正确以及sdc的正确制定 , 及时将后仿文件交付给前端 , 让前端工程师能尽快通过仿真发现潜在的设计问题 。
DFT工程师也是我们经常与要交流的 , 因为测试逻辑设计在现在的芯片中的比重越来越大 , 后端工程师需要与DFT工程师确认好测试SDC的制定 , 扫描链scan chain的物理走向等任务 。
3、需要掌握的技能和条件 。
数字后端主要以软件工具为主 , 主要掌握以下软件(以cadence, synopsys,mentor公司为主)
布局布线:Innovus/Encounter, ICC2/ICC
综合:DC ,  Genus
物理验证:Calibre
静态时序分析: PrimeTime, Tempus
功耗分析: Redhawk, Voltus , PTPX
每种平台需要你掌握的技能不大一样 , 通常学会每种平台下学会一种工具即可 。一个初级工程师想全部掌握这些技能也很难 , 如果这些工具你都会使用 , 就变成老司机了 。
由于数字后端工程师需要跑一些自动化的任务 , 所以掌握必要的脚本语言也是必须的 , 比如掌握下面知识就显得比较重要:
Verilog
TCL
Perl
Python
所有的技术类岗位 , 主要看的两点就是:专业技能(skills)和项目经验(experience) 。所以除了上面列的这些技能 , 你能实际做过一两个项目 , 哪怕是一些小模块的后端设计 , 也是很重要的 , 尤其是做项目过程中积攒的debug经验 。
如果你是在校学生 , 学校里实践数字后端的机会较少 , 所以基本上你只要简单懂一点流程以及时序方面的内容 , 可能就可以找到数字后端工程师的职位了 。现在在校学生通过各种渠道(比如E课网) , 很多同学都掌握了上面的这些技能 , 甚至积累了一两个项目经验 。会的人多了 , 招聘的要求也自然高一些了 。
现阶段 , 数字后端工程师主要还是以招聘研究生为主 , 本科生招的很少 。不过好消息是对专业的要求并不是很苛刻 , 并非集成电路方向不可 , 只要你掌握了上面的这些技能 , 哪怕不相关专业 , 比如材料、物理、自动化、机械等专业 , 也是可以成功应聘 。
学历本科的同学也不要气馁 , 有工作经验的本科生 , 还是可以找到数字后端工程师的职位的 , 而且有很多成功的例子的 。毕业学校一般的同学也不要气馁 , 985高校毕业 , 肯定是有优势的 , 但毕竟每年毕业生不多 , 在现在IC行业整体缺人的大背景下 , 依然会招收学校排名一般的学生的;当然前提还是一样 , 有专业技能(skills)和项目经验(experience) 。
无惧裁员 , IC行业中没有35岁
35岁现象在互联网行业中比较普遍 。在35岁之后 , 面临上升通道受阻 , 跳槽无门的现象 。
程序员35岁之后 , 技术水平提高速度变慢 , 但是由于上有老下有小 , 家事缠身 , 也没有太多的精力像年轻人样 , 经常加班 , 熬夜 。因此 , 职场上竞争力不升反降 。一旦不行遇到公司裁员 , 会陷入被动境地 。同时 , 很多公司在招聘时喜欢要求35岁以下 。这就是35岁现象 。
最近一两年 , 互联网公司裁员不断 。很多公司甚至整个部门的裁员 。比如前些年还很火的教培行业 , 很多互联网企业纷纷入局 。但是突然风向就变了 , 大小公司开始大量裁员 。
这时候受影响最大的是哪类人呢?就是自身的技能和行业以及公司深刻绑定 , 技能不具有迁移性的工作 。
35岁现象 , 也跟行业是否景气有关 。如果行业景气 , 比如现在的IC行业 , 人才奇缺 , 35岁现象并不明显 。同时 , 我们也应当考虑到 , 行业景气与否 , 也是有其周期性的 。火热与衰退交替进行 , 才是行业的正常现象 。因此 , 我们不应指望行业永远这么火热 。
我们可以做这样一个假设 , 当你35岁或者人到中年 , 这时候你可能是一个团队的负责人 。突然之间 , 公司宣布团队所在的产品线由于市场因素宣布不再做了 。
这时候 , 公司提供了两个选择 。调剂到别的组 。或者领一笔赔偿金 , 自己另谋生路 。
于是你选择去别的组 。有很大的可能是别的组的领导和你年龄相仿 , 他觉得你本来和他平级 , 去了他那里他没有信心或者不好意思让你当他的手下 , 因此拒绝了 。于是你只好到人才市场 。结果发现 , 公司之所以裁掉了这个方向 , 是因为这个方向整个行业处于低潮期 , 因此 , 市场需求很少 。此时的你 , 技能和某个行业深度绑定 , 因此其他方面并不懂 , 因此 , 很难找到相应的工作 。这种现象可能多见于有着多个不同产品线的公司 。
以上假设的情况在很多程序员身上表现得非常明显 。特别是新的编程语言不断涌现 。很多老程序员拿手的语言 , 对于很多公司来说可能已经落伍了 。当然 , IC行业这样的现象也存在 , 有可能是你非常善于做扩机芯片 , 但是比特币下行 , 突然没有什么需求了 。你的技能也就没有价值了 。因此 , 建议不要让自己的技能限定于特定行业 。
提到比特币 , 我想起行业老大比特大陆就曾大量招人 , 然后才两个月 , 又开始裁员 。很多人实习期没过就被裁了 。可见这个行业的变化之剧烈 。最近又听说比特大陆开始做AI了 。不过我觉得 , AI行业也是一个非常特定的行业 , 可能有着光明的未来 , 但是也有可能泥沙俱下 , 需要警觉 。
数字芯片设计中 , DFT , 综合以及后端的技能是具有非常强的可迁移性 。可迁移性的表现就是 , 你可以应聘做GPU的公司 , 也可以应聘做IOT的公司 , AI的公司甚至扩机公司等等 。
如果是前端 , 可能需要对某个方向有一定的了解 。从可迁移性的角度来看 , 略微差一些 。但是由于语言相同 , 相对于互联网行业来说 , 还是要强不少 。
从知识时效性角度来看 , IC工程师也拥有很大的优势 。verilog语言已经用了几十年了 , 现在仍然是主流 。尽管很多high level的HDL也不断出来 , 但是实际使用中仍然有很多问题 。还有就是后端流程中使用的脚本语言 。多亏了EDA公司的大力推荐 , tcl现在是 , 以后也将是主流 。perl的流行程度似乎要被python超越 , 但是perl仍然有用武之地 。
芯片设计行业工艺经常更新 , 但是老的知识已然适用。现在成熟工艺依然占有更多的市场份额 。如果你干后端十几年 , 我甚至认为即使脱离行业几年 , 经过短时间的熟悉 , 你还能重拾技术 , 依然可以带新人 , 建团队 。
我们再来谈谈模拟 , 模拟设计主要是和外界交互 , 模拟的方向比数字要少的多 , 你只要掌握了ADC , PLL , 多种高速接口等就可以平步天下 , 甚至有人一直钻研一个方向 , 比如ADC做得好 , 这个技能也足以衣食无忧 。当然 , 模拟设计中一些协议可能会更新 , 精度要求有所不同 , 要求的速度可能会提高 。比如 , ddr2升级到了ddr3 , 然后又有了ddr4 , ddr5 。但是有了ddr5并不代表ddr3就没有人用了 。
事物都有两面性 。知识时效长 , 技能可迁移性好 , 也有不好的一面 , 那就是可替代性强 。很简单 , 如果我可以轻易找个年轻人就能做好 , 为什么要找又贵脾气又大的中年人呢?这里就给我们提了一个要求 。就是在工作中 , 尽量争取做那些重要并具有一定决策权的任务 。因为芯片流片费用非常高 , 特别是先进工艺 。没有人愿意冒着流片失败的危险 , 放手让年轻人去做 。即使公司没有找到非常有经验的人来进行流片决策 , 也要请有经验的朋友来进行review 。这也说明了 芯片行业的高成本 , 对于35岁现象也有一定的缓解作用。
看完本文 , 是不是感到有幸进入芯片行业?工资不输互联网 , 却有着比互联网更长的职业生涯?不过最后还是送一句忠告 , 居安思危 , 如履薄冰 。

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