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漫谈数字IC设计岗位职责

更新时间:2022-03-24

 
  对于刚毕业的同学,十年后你想成为什么样的芯片工程师?
 
  有一个英语单词叫profile,刷过美剧《犯罪心理》的同学应该非常熟悉这个单词,字幕翻译过来叫人物画像。芯片工程师从入职第一天开始,贯彻整个职业生涯,可以说都在经营自己的画像。行业很小,口碑很重要。

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数字IC前端设计
 
  闲话少说,如果一个人自称数字芯片设计工程师,他工作内容可能是什么呢?笔者结合自身的从业经验,做了如下一些分类:
 
  1.主要工作是否为RTL开发
 
  目前业界的数字芯片设计工程师,按照是否做RTL代码开发大致可以分为两类:
 
  一类专注于系统集成,手头有各种IP,例如有总线桥/计算IP/interconnect/PCIE/DDRC等,设计工程师需要熟悉这类IP的手册,把它们按照功能集成起来,俗称连顶层。一些刚毕业的同学可能觉得有些奇怪,RTL代码都不写吗?实际业界有相当数量的芯片公司专注于产品,芯片作为产品支撑件迅速完成IP组装,集成验证,投片,回片、封测等流程,抢夺产品提前发布的红利。
 
  有同学问,如果新产品需要某个IP呢?例如新增安全特性,需要用到RSA,不就需要开发RTL了吗?答案是买一个RSA软IP,然后集成进去。
 
  另一类专注于代码开发,RTL逐行开发,交付逻辑功能/PPA指标。然后顶层人员会把各个独立开发的模块汇聚起来,再往下做TOP/SOC验证等一系列后续工作。
 
  业界一些公司不需要以交RTL代码为主业的设计工程师,或者相关岗位较少。
 
  另外一些公司讲究自主开发,有丰富的逻辑设计岗位。但随着他们自身IP库的丰富,很多产品不再需要开发那么多新的RTL,设计工程师的工作内容从逻辑开发逐渐向系统集成靠拢。这个过程中,RTL设计人员会跳出代码设计的条条框框,丰富自己对整个SOC的了解。
 
  类比一个例子:
 
  某公司一款芯片第一代V1,第二代V2。V1开发时间耗时2年,V2耗时1年半。
 
  而再往后一年一代。原因可能就是V1积累下来的很多IP固化下来了,继承性非常强。代码开发工作越来越少。
 
  到了V3/V4,可能就是升级一下IP或者追逐一下工艺的红利,例如PCIE3.0升级到4.0,工艺从28ns升到14ns等等。
 
  事实上随着我国芯片产业的发展,有一些长期从事国外芯片底层软件开发的人成长为芯片架构师,他们不一定写过很多RTL,甚至没有写过,但是不妨碍他们做芯片arch。Why?吃过见过,折腾过SOC,知道产品的痛点在哪,能拿一堆IP拼接裁剪拼凑成一款能打的芯片,这就是他们的价值。
 
  笔者认为,这种时代给予机会应该不多了,写好RTL还是基本功。
 
  2.是否需要身兼其他工作
 
  如果供职于小平台公司,设计工程师一般还要兼职synthesis/DFT等工作,甚至走一段COT流程等工作。
 
  这里加一个小Tip,个人建议,智者见智。如果新同学到一个公司/研究机构做设计,发现IT都得自己维护,那还是早做打算,技多不压身这句话不适用。
 
  一类供职于大平台,平台有专职的synthesis/DFT/COT等人员,设计人员对流程只需要做一些简单的try-run及响应工作,重点工作还是编码,不过随着vertical设计理念的普及,一些大公司也在引导设计人员去做这些工作,增强对前后端的理解,期望设计人员自身的知识体系来一次大升级。
 
  是啊!时代变了,工艺红利不是人人都能吃得到,吃得起。吃得起工艺红利的公司,财大气粗,也愿意下面的人出细活。
 
  3.是否需要懂后端
 
  这种分类脱胎于上一个分类,顶级芯片设计公司的设计人员一般都有丰富的后端经验,RTL能满足功能,但是要做有竞争力的设计,还是需要懂后端。
 
  剖开业界顶级的芯片,你看到的都是美学。这背后需要design for physical,需要semi-custom design,需要custom-design。
 
  那么另一类就是满足功能正确性即可的公司,这类公司一般有拳头产品,而芯片只是拳头产品中的一个小组件,好赖不伤大雅,例如董大姐也在做芯片?
 
  4.是否需要知识建设
 
  例如现在大火的AI芯片工程师,是自己主动掌握AI核心算法?还是给算法工程师打工做一个coder?
 
  处理器芯片工程师,是帮架构师打下手,还是主动深入学习计算机体系课程,扩张自己在软件、编译器、指令集的知识版图,追求intel/apple那样的芯片美学?
 
  在一个优秀数字芯片设计工程师知识版图里,verilog能力最多只占5%,95%都是其他的。
 
  5.是否需要上升到芯片工程
 
  后面去做芯片工程?chiplet?3D堆叠?这个看平台吧,看缘分。
 
  小结
 
  聊了这么多,一个刚毕业的学生,应该做哪一类的设计人员呢?想做哪一类是自己能决定的吗?笔者认为是你所在的平台决定的。
 
  三分自己,七分平台。和很多事情一样,选择决定了大部分。
 
  选择好了,先不谈调整赛道,后面就是干十年,十年后自己能做什么,能胜任什么?
 
  以上问题都需要时间来思考。