学IC设计,如何成为一名合格的芯片设计工程师?
更新时间:2021-03-31
芯片/集成电路/半导体的发明是人类进入信息化社会的前提,制造芯片的行业——半导体行业,是最高端的制造业,代表了人类工业制造能力的最高水平。
技术高水平背后是行业高门槛,门槛越高,人才越稀缺。
2018年,中国半导体业从业人数只有不到30万,芯片厂(fab)面临一将难求的局面,未来3年内,中国将有约26座fab陆续投入运营,届时将有高达40万的人才缺口。
从业人员极度短缺的局面,也催生了大量前景好、待遇高、技术高的岗位。
近几年的新入行的从业人员,除了本身就是微电子/集成电路专业的,还包括化学、材料、物理、机械、数学、计算机等专业,大多数人在入行之前对这一行业充满了好奇。
那么,芯片设计这个行业的庐山真面目到底是怎样的?
别急,我将一一为你解答。
一、数字芯片设计都需要具备哪些技能?

想要成为一名合格的数字IC设计工程师,你必须要掌握这些技能。
1、数字集成电路基础
学习【数字集成电路基础】是IC设计的开始。
CMOS制造工艺则是我们了解芯片的第一节课。
2、设计基础
数字IC设计流程,让我们清楚在变为芯片的过程中,我们的工作主要处于流程中的哪个位置。即输入是什么,产出是什么。
组合逻辑和时序逻辑是数字电路的两大类型,掌握基本的设计方法不可少。
功能仿真也是设计的一个关键步骤,通过功能仿真发现bug。目前功能仿真形成了一整套的方法学,叫作验证方法学。
时序分析是评判由于电路的延时能否正常工作的重要方法,也是设计中一个重要步骤。
3、设计实例
基础
运算器、编码器、译码器、串并转换、序列检测。
进阶
CPU核设计(8086、ARM)
总线(Intel、AMBA)
外围功能IP(SPI、IIC)
存储器接口(ROM、RAM、FLASH)
通信、图像、视频等领域的功能模块设计
4、编程语言与EDA
设计常用的编程语言是Verilog和VHDL。
编程语言不等同于数字电路设计,编程语言仅仅是快捷设计的工具。学数字集成电路设计不仅是学Verilog。
做数字设计的第一步是理解需求,写SPEC设计规范文档。
第二步是分解功能,画框图。
第三步是定义各模块的接口和交互方式。
第四步是定义模块内部的工作方式,状态机,时序图。
最后则是写代码。
Verilog编程语言包括了可综合部分和验证部分,EDA是工具,是辅助设计、提升效率的帮手,但也不能完全依赖工具。
二、数字芯片设计包括哪些工作?
当你具备以上所有技能之后,那就可以考虑选择日后从事的岗位方向了。
按照流程前后和不同环节,岗位分为数字设计工程师、数字验证工程师和数字后端工程师。

实际就职上,不同公司的实际人员分工各不相同,例如华为芯片设计的后端部分综合和布局布线就是有相应的人负责。
不过,并不是所有从业者都是把上面的东西全部掌握,这也是为什么EE专业通常要读到硕士才能称得上技能扎实的原因。
很多其他专业或是半路转行的人,会根据具体岗位进行具体培训,有的放矢,在最短的时间内保证掌握所选方向上的专业知识。
三、数字芯片设计待遇如何?

在“三百六十行,行行转码农”的大环境下,IC硬件行业还是经得起考验的。
不仅仅是国家的各项政策,地方的高新项目,高校的专业扶持,更关键的是芯片行业的待遇是扎扎实实稳步上升的。
相较于码农行业所谓的黄金从业时期,跟IC工程师薪资待遇挂钩的是长年累月的项目经验。
一年到三年是一般水平,三到五年是熟练水平,五年到十年是精通水平。
中国的IC产业起步较晚,如果是具备十多年经验的从业人士,那已经称得上是行业里的顶尖人才了。
要知道,华为创立ASIC设计中心距今不过短短三十年,海思更是2004年才正式成立。
当然,具体的待遇要落到实际的数字上,打开某某直聘,直接搜索相应的行业岗位,薪资待遇一目了然,比起IT行业的高低落差,IC行业还是相当可靠的。(毕竟门槛不同)
以二线城市西安为例:

四、行业虽风口,入行需谨慎
正因为IC行业人才稀这个明摆着的事实,很多人冲着人才培养的噱头就冲了进来。
按着以为考公考研考码农的案例,单纯着想着复制模式就行了,结果把IC行业本应高门槛高标准的选人标准无底线拉低。
像是“零基础,学历不限”这样的离谱宣传都喊得出来,给学生画饼,收钱之后就放任自流,这种事情很多。
这个行业并不是一无所知的小白听听几节课就能踏入的,不仅需要有集成电路的基础常识,还需要具备一定的英语水平和代码知识,更重要的是需要有芯片设计这份事业的兴趣和热爱。
树芯计划
去年十月,以“产教融合、互联共享”为主题的2020集成电路产教融合发展论坛暨“树芯计划”启动仪式在西安隆重举行。

“树芯计划”由陕西省半导体行业协会、陕西集成电路产教联盟共同发起,叩持电子、中微创芯、先导中心、科锐国际四家单位联合打造。
力图解决IC行业目前正面临着工程化人才数量严重不足、人才结构不合理的问题。
参加启动仪式的还有西安交通大学、西北工业大学等省内十几所高校的代表和771所、631所、三星、华天科技、紫光国芯、克瑞斯、拓尔微电子、Mentor、Synopsys等数十家国内外知名半导体企业代表。
在此之后,叩持电子成立IC修真院,践行树芯计划的理念,打造IC科技人才培育生态圈。

IC修真院的讲师团队全部来于Intel,华为海思,奇梦达,英飞凌,中兴,微电子研究所,西安交通大学,西安电子科技大学等拥有行业十五年及以上丰富经验的精英人才。
我们把集成电路相关领域的技能培训定义成一种“能力培训”,而非知识培训。而能力一定是习得的,而非学来的。
因此,这也是我们有别于其他机构的区别,我们不是照本宣科的培训,是线上实时教学和线下项目实训相结合的人才培养。
目前,所有往期学员均拿到了满意的offer,在全国各地的IC岗位上为我国的芯片事业贡献着自己的一份力量。
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