劍圣的跳刀

集成電路行業(yè)即所謂IC（integrated circuit）行業(yè)是國(guó)內(nèi)目前十分熱門的就業(yè)方向，它是一種基于半導(dǎo)體的小型電子器件，相當(dāng)于把百萬(wàn)到億萬(wàn)數(shù)量級(jí)的晶體管、電阻器或電容器等半導(dǎo)體元器件組合成一塊電子芯片，應(yīng)用到各個(gè)電子領(lǐng)域的器件中，雖然聽(tīng)起來(lái)很“高大上”，但實(shí)際上在我們的生活中應(yīng)用得十分廣泛，比如手機(jī)終端芯片，還有電腦里的CPU（中央處理器）/GPU（圖形處理器），乃至電視遙控器中的控制芯片，都屬于集成電路領(lǐng)域的產(chǎn)品。

一款集成電路芯片的誕生

有人說(shuō)集成電路芯片設(shè)計(jì)就是在一個(gè)指甲蓋大小的地方建一座城，而當(dāng)你真正從事這份工作的時(shí)候，你會(huì)發(fā)現(xiàn)這可能比建設(shè)一座城市更加復(fù)雜得多。根據(jù)不同的芯片種類，在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)牽涉到多方面的考量，影響的因素很多，很多環(huán)節(jié)需要多方面的專業(yè)人士共同配合才能完成。

一款集成電路芯片，從設(shè)計(jì)到最后流片，它的流程可以簡(jiǎn)單概括為前端設(shè)計(jì)+后端設(shè)計(jì)+測(cè)試量產(chǎn)。前端設(shè)計(jì)，屬于芯片邏輯功能級(jí)的設(shè)計(jì)，相當(dāng)于根據(jù)這款芯片的應(yīng)用范圍來(lái)規(guī)劃它將實(shí)現(xiàn)哪些功能，是整個(gè)設(shè)計(jì)思路和架構(gòu)的體現(xiàn)。后端設(shè)計(jì)，是將前端設(shè)計(jì)的思路通過(guò)布局布線在物理層面實(shí)現(xiàn)出來(lái)，形象地說(shuō)就是前者給你一些兵馬，告訴你要在哪些時(shí)間去攻克哪些城鎮(zhèn)，后者負(fù)責(zé)排兵布陣，規(guī)劃攻城略地的方案。

設(shè)計(jì)和驗(yàn)證工作的過(guò)程是同步進(jìn)行的，綜合后的網(wǎng)表相當(dāng)于描述芯片工作的語(yǔ)言，設(shè)計(jì)師的最終任務(wù)就是將驗(yàn)證后的網(wǎng)表提交給芯片生產(chǎn)廠家生產(chǎn)制造，在實(shí)際機(jī)臺(tái)上通過(guò)測(cè)試后再提交給用戶。

以上流程聽(tīng)起來(lái)簡(jiǎn)單，實(shí)際涉及的環(huán)節(jié)卻比這個(gè)解釋復(fù)雜得多，比如我所在的崗位全名為可測(cè)性設(shè)計(jì)（DFT），相當(dāng)于為提高芯片測(cè)試效率而在電路中設(shè)計(jì)插入一些元件，并保證經(jīng)過(guò)測(cè)試篩選后提交給用戶的芯片都是沒(méi)有問(wèn)題的。這個(gè)崗位雖然屬于電路設(shè)計(jì)的范疇，但因?yàn)楹蜏y(cè)試相關(guān)，所以也涉及后端設(shè)計(jì)和測(cè)試崗位，直接影響芯片的最終成敗，可謂責(zé)任重大。

一個(gè)IC設(shè)計(jì)工程師的體驗(yàn)

因?yàn)檫@類行業(yè)屬于電子計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，從業(yè)者每天的工作就是“蹲”在辦公室里，在電腦上跑仿真，通常一“蹲”就是十個(gè)小時(shí)，所以有很多行業(yè)外的人士認(rèn)為我們IC從業(yè)者就和互聯(lián)網(wǎng)公司的工程師一樣——“碼農(nóng)”。實(shí)際上，我們很少需要自己寫程序代碼，大部分IC設(shè)計(jì)公司都已經(jīng)具備了完善的仿真流程環(huán)境，我們只需要把程序讀懂并且能靈活運(yùn)用仿真工具就足夠了，更多時(shí)間我們都是在學(xué)習(xí)芯片的電路架構(gòu)，并需要閱讀英文設(shè)計(jì)文檔（所以需要具備一定的英文水平）。

我剛進(jìn)入IC行業(yè)是在2016年，那時(shí)正是國(guó)家大力發(fā)展國(guó)產(chǎn)芯片的時(shí)期，我應(yīng)聘的是國(guó)防科技大學(xué)旗下的一家CPU芯片設(shè)計(jì)公司，辦公地點(diǎn)就在國(guó)防科技大學(xué)校園內(nèi)，指導(dǎo)我工作的也是國(guó)防科技大學(xué)的一名老師，他在這個(gè)行業(yè)工作了十余年，有著非常豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。而我研究生階段并不是研究集成電路方向的，相當(dāng)于跨行來(lái)到了一個(gè)全新的領(lǐng)域，剛介入項(xiàng)目時(shí)遇到過(guò)許多無(wú)法獨(dú)立解決的問(wèn)題，經(jīng)常會(huì)手忙腳亂，這時(shí)候更多的還是要靠自己勤學(xué)多問(wèn)，遇到模棱兩可的問(wèn)題一定要多向有經(jīng)驗(yàn)的人士請(qǐng)教，同時(shí)也要不斷地思考如“在未來(lái)的項(xiàng)目中遇到其他問(wèn)題該怎樣解決”之類的問(wèn)題。

第一年，我主要負(fù)責(zé)驗(yàn)證工作，通過(guò)驗(yàn)證并復(fù)現(xiàn)前人的工作，在項(xiàng)目中漸漸地摸清了一些門路，到了第二年就已經(jīng)能夠獨(dú)立進(jìn)行一些模塊上的設(shè)計(jì)工作。積累了一年多的經(jīng)驗(yàn)后，我跳槽到北京一家中美合資企業(yè)，做的也是CPU/GPU芯片設(shè)計(jì)，雖然是同樣的崗位，但這家公司比之前的規(guī)模更大，仿真流程也更規(guī)范，項(xiàng)目復(fù)雜度也增加了不少，而且這一次算是真正從校園走到了企業(yè)，沒(méi)有導(dǎo)師的庇佑，我需要獨(dú)立承擔(dān)起自己的責(zé)任，需要學(xué)習(xí)很多全新的知識(shí)。工作不同于在校學(xué)習(xí)，只會(huì)埋頭苦干或苦學(xué)都是不行的，公司看重的是你自我價(jià)值的實(shí)現(xiàn)能力，就是同樣的事情交在你的手上，你能否做得比其他人更優(yōu)秀。這也是作為IC設(shè)計(jì)師所要思考的問(wèn)題。

工程師的進(jìn)階

一般碩士應(yīng)屆生剛畢業(yè)都會(huì)以工程師的身份來(lái)到公司（本科畢業(yè)生一般為初級(jí)工程師），這時(shí)，大多數(shù)畢業(yè)生的IC設(shè)計(jì)能力還不成熟，包括驗(yàn)證工作可能都處于剛起步的狀態(tài)。這個(gè)階段的工程師任務(wù)主要是閱讀文檔，學(xué)習(xí)芯片的設(shè)計(jì)思路，同時(shí)完成一些驗(yàn)證工作，等到流程環(huán)境熟悉之后，才會(huì)開(kāi)始在其他人的指導(dǎo)下完成一些簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)工作。

高級(jí)工程師大多具備三年以上的IC工作經(jīng)驗(yàn)，相關(guān)技能已趨于成熟，已經(jīng)可以獨(dú)立完成一些設(shè)計(jì)工作。由于集成電路芯片設(shè)計(jì)涉及很多不同的部門和不同的環(huán)節(jié)，此時(shí)的高級(jí)工程師不但要具備獨(dú)立解決問(wèn)題的能力，更需要具備與不同部門溝通協(xié)調(diào)、團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力。

主管級(jí)工程師大多具備五年以上的IC工作經(jīng)驗(yàn)，在某些領(lǐng)域具有獨(dú)當(dāng)一面的能力，而且可以帶領(lǐng)若干人的小團(tuán)隊(duì)完成一個(gè)項(xiàng)目，在芯片設(shè)計(jì)架構(gòu)中有自己的思路，相當(dāng)于某一技能領(lǐng)域的專家級(jí)人物。而當(dāng)他的能力擴(kuò)展到更多的領(lǐng)域，并且可以帶領(lǐng)不同領(lǐng)域的團(tuán)隊(duì)完成一個(gè)大項(xiàng)目時(shí)，那他就具備做項(xiàng)目總監(jiān)的資格了。

后記：目前集成電路行業(yè)在國(guó)內(nèi)呈現(xiàn)整體上升的趨勢(shì)，在一線和二線城市都能找到不少大廠的研發(fā)中心。發(fā)展集成電路芯片也是“貿(mào)易戰(zhàn)”的關(guān)鍵，可謂是肩負(fù)著歷史和民族使命的一個(gè)行業(yè)。雖然這份工作在項(xiàng)目緊張的時(shí)候會(huì)很忙碌，但是看著自己參與設(shè)計(jì)生產(chǎn)出來(lái)的芯片，拿在手上的那一刻，還是頗有成就感的。