獻給畢業(yè)生，有關(guān)半導體行業(yè)的一些個(gè)人看法
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--by toctory
1、現在是很好的年代(過(guò)去的5年和未來(lái)的5年)
我們很幸運，在現在這個(gè)年代在這個(gè)專(zhuān)業(yè)方向開(kāi)始自己的職業(yè)生涯。從過(guò)去的20年到未來(lái)的20年中，在微電子產(chǎn)業(yè)方向現在這個(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)遠遠落后于整個(gè)產(chǎn)業(yè)的水平。設計工藝差距，EDA軟件的差距，教科書(shū)差距，國內整體技術(shù)水平差距，等等?，F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，普通的國內用戶(hù)可以用到最新的eda軟件和設計流程。未來(lái)的一段時(shí)間內，國內整體設計水平會(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(chǎng)方面，過(guò)去5年中，全球電子產(chǎn)業(yè)的加工中心加速向國內轉移，國內消費電子市場(chǎng)逐漸崛起。由于和市場(chǎng)天然的貼近，國內芯片設計產(chǎn)業(yè)在市場(chǎng)方面有天然的優(yōu)勢。過(guò)去兩年內，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(kāi)始一直處于國內VC投資項目前3名。國內企業(yè)有著(zhù)天然的成本優(yōu)勢，因此在產(chǎn)業(yè)的競爭中有很強的優(yōu)勢。過(guò)去幾年中很多國外企業(yè)在國內成立設計中心，而且這方面趨勢隨著(zhù)國內整體技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈的完整會(huì )越來(lái)越明顯。產(chǎn)業(yè)環(huán)境方面，國內基本上已經(jīng)有非常完善的產(chǎn)業(yè)鏈。從foundry到封裝，測試，失效分析，整個(gè)鏈條已經(jīng)非常完善。未來(lái)幾年，國內必將涌現出一批高水平的設計公司。
客觀(guān)上來(lái)看，國內微電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展所必需的客觀(guān)條件已經(jīng)基本具備，我們現在正處在產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的初期。正好現在，正好這個(gè)專(zhuān)業(yè)方向是我們的黃金時(shí)代。
2、自我的修(僅強調技術(shù)方面)
以我自己的經(jīng)驗，在這個(gè)不錯的大環(huán)境中，在投身于這個(gè)產(chǎn)業(yè)前我們所需要的個(gè)人積累和修大致看起來(lái)，需要下面幾個(gè)方面：
知識儲備
知識儲備，這方面首先是基本的基礎專(zhuān)業(yè)知識。例如對于很多的具體工作方向，象信號與系統，數字信號處理，微電子工藝基礎，基本的模擬/數字電子線(xiàn)路，這方面的知識是不可缺乏的，無(wú)論是從事數字或者是模擬方面工作。另外，對于不同的專(zhuān)業(yè)方向，也需要更為深入和廣泛的不同方向范圍內的知識儲備。
例如對于一個(gè)優(yōu)秀的CMOS模擬芯片設計工程師，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)現外，對于功率和高頻電路的熟悉與了解，對于數字電路構成模塊的熟悉和了解，對于通信系統熟悉和了解，對數字系統的熟悉和了解都不會(huì )是無(wú)用的?？鐚W(xué)科的知識會(huì )很大程度上增強一個(gè)工程師了解和解決問(wèn)題的能力。尤其是在現在，CMOS技術(shù)主導了現在消費電子芯片設計領(lǐng)域，CMOS非常有優(yōu)勢的一個(gè)方向就是數字處理。那么在系統中合適的采用數字處理可以增強性能和減小代價(jià)。
在自己的專(zhuān)業(yè)方向，對相關(guān)模塊和結構相關(guān)知識的積累是很重要的。這方面的積累就我個(gè)人的感覺(jué)就和背單詞一樣。我們設計的電路中，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構，并進(jìn)行正確的裁減，就是我們大多數情況下需要做的事情。和寫(xiě)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(wú)米之炊，首先把材料備齊了，一桌盛宴才可能開(kāi)始動(dòng)工。
很多時(shí)候，對應于一個(gè)特定的功能模塊，選取正確的電路結構折中是一條非常艱難并且充滿(mǎn)風(fēng)險的道路。需要強調的一點(diǎn)就是和很多人的看法不一樣，芯片設計里面永遠沒(méi)有最好的電路，只有最合適的電路，合適就是恰如其分的滿(mǎn)足設計個(gè)方面要求。包括性能(設計性能包括典型指標，噪聲，功耗，電源工作范圍，PSSR，溫度范圍，ESD等等)，面積，良品率等，還包括設計風(fēng)險，設計代價(jià)(時(shí)間，金錢(qián)，對其他模塊性能指標的依賴(lài)性)，可測試性，封裝要求等等各個(gè)方面。在得到一個(gè)合適的設計的過(guò)程中，設計者的直覺(jué)將會(huì )起到非常重要的作用，一個(gè)優(yōu)秀的設計工程師的直覺(jué)可以很大的加快設計速度，迅速得到合理的設計折中。
那么為了培養出良好的直覺(jué)，是需要長(cháng)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)習基礎構成模塊。深刻的理解一個(gè)模塊，廣泛了解不同的實(shí)現方法和取舍手段并比較差異，明白差異在不同系統中的折中。深刻理解，例如對于一個(gè)2級miller補償的運放，那么需要從各個(gè)方面的折中來(lái)分析，例如每個(gè)晶體管對系統個(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(guò)高和過(guò)低)，PSRR，直流漂移，等等。首先是分析(仿真/手工計算)。然后再回頭考慮對每個(gè)性能的調節如何通過(guò)修改電路來(lái)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(lái)。這樣學(xué)習的電路多了后，自然就會(huì )積累出足夠的對電路模塊直覺(jué)。對于數字方面也是一樣，首先是基礎實(shí)現模塊，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果，自然下次碰到類(lèi)似問(wèn)題就胸有成竹。這樣的學(xué)習開(kāi)始困難，到后來(lái)，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(kāi)始是單詞本上的單詞才背一背，再后來(lái)就是背詞典，再往后就是所有不認得的都要背一背。
其次是廣泛的了解相關(guān)的知識和系統。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，現狀和發(fā)展方向，以及這個(gè)方向在不同系統中的應用前景和特點(diǎn)。對于某一個(gè)具體的專(zhuān)業(yè)方向，我覺(jué)得了解過(guò)去10年20年中人們是如何研究和了解這個(gè)咚咚，現在的發(fā)展方向，和未來(lái)的應用前景方面是需要花費一些功夫的。和Google和圖書(shū)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)對整個(gè)方向的宏觀(guān)概念，對于自己以后深入研究和了解某個(gè)專(zhuān)門(mén)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(guò)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)成熟得到廣泛應用的2級單bit，到現在多種多樣的，高精度，高速，低電壓，低功耗，包括passive的，多bit，連續系統，每一種子方向的發(fā)展都有其自身的驅動(dòng)力，選擇與自己相關(guān)的幾個(gè)子方向進(jìn)行詳細了解，明白他們的應用背景和功能/性能限制是很必要的。
然后我們再回頭從系統方面看看對電路和功能模塊的折中。一個(gè)芯片的設計過(guò)程是反復的迭代的過(guò)程。無(wú)論是數字還是模擬，大致上都差不多。首先我們要從系統指標給出對各個(gè)模塊的設計限制。很多情況下，系統指標本身就是不合理的。因為考慮到成本，性能，項目進(jìn)度等各個(gè)方面來(lái)得到一個(gè)合理的系統指標分化，是需要很長(cháng)時(shí)間的反復試驗才可能的。那么從電路模塊方面來(lái)講，了解設計限制和系統整體指標以及和外圍模塊指標的關(guān)系，對于優(yōu)化電路模塊和系統性能是很有好處的。例如在射頻接收機中的中頻AGC和filter部分，噪聲/增益/功耗/等各項指標會(huì )緊密地影響到后段的ADC(如果有ADC)和前面的混頻器。那么當了解從系統外圍指標到這幾個(gè)電路模塊的指標分劃過(guò)程，以及這幾個(gè)模塊指標之間的依存關(guān)系，無(wú)論對于設計整個(gè)接收機系統，還是設計僅僅是filter中的一個(gè)運放，都是很有好處的。
通過(guò)平時(shí)在這幾個(gè)方面的知識積累，我想應該是可以逐漸獲得不錯的設計直覺(jué)的。這里面很重要的一個(gè)就是興趣，或者是其他的動(dòng)機也可以(例如掙錢(qián)，甚至報仇，或者為了自...)，總之是需要強烈而持久的動(dòng)機，因為這些過(guò)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。這樣的知識積累和儲備的過(guò)程是一種自我的修。這樣的修會(huì )持續一個(gè)IC工程師的整個(gè)職業(yè)生涯，因為你先前所積累的知識會(huì )不斷的被更新和替換。
技能儲備
技能儲備對于提高效率很有好處。工欲善其事，必先利其器。對于電路或者邏輯設計工程師而言，技能方面的儲備主要涉及基本技能，專(zhuān)業(yè)技能，和職業(yè)技能幾個(gè)方面。
基本技能和一些基礎知識有時(shí)很難分清，但都是是我們容易忽視的地方?；炯寄馨▽Ω鞣N基礎的軟硬件設備的熟悉。例如鍵盤(pán)指法就需要重視。托OICQ的福，很多人的基本指法都已經(jīng)過(guò)關(guān)了，但是能夠花20~30個(gè)小時(shí)認真進(jìn)行一些指法方面的基礎訓練話(huà)，我相信在未來(lái)的工作中可以節省10倍或者上百倍的時(shí)間。對于基本的linux操作系統，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硬件方面可能要求不會(huì )很高，示波器，頻譜儀，信號源之類(lèi)的，這些東西一到兩天就可以熟悉了，所以問(wèn)題肯定不會(huì )很大?；A知識的熟悉就相當的廣泛了，例如簡(jiǎn)單的RC常數，dB到倍數轉換，反相器延遲和延遲/負載特性，復雜一些的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，這些方面的常識一個(gè)是需要熟悉，一個(gè)是用心積累，時(shí)間長(cháng)了就都會(huì )了。
專(zhuān)業(yè)技能和職業(yè)方面，涉及到一些基本專(zhuān)業(yè)軟件的使用和了解。例如matlab，一門(mén)高級腳本語(yǔ)言(典型的TCL)可以在以后節省很多時(shí)間。例如典型的一個(gè)例子可以用awk寫(xiě)出無(wú)數個(gè).measure語(yǔ)句用來(lái)在spice仿真結果中得到一個(gè)信號的jitter，更高級的，可以完成很多批處理的功能，節省人工交互。會(huì )的越多，碰到問(wèn)題時(shí)方法就越多，把問(wèn)題解決的可能性就大一些。
另外，對EDA軟件的熟悉和了解也很重要。無(wú)論數字系統還是模擬系統，我們現在的芯片設計很大程度上依賴(lài)EDA軟件。因此對他們的熟悉就顯得很重要了，這里面我要說(shuō)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(shuō)是大致了解。真正碰到問(wèn)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(wèn)題了解決了，或者看別人怎么解決問(wèn)題。另外一個(gè)就是看軟件說(shuō)明書(shū)，一個(gè)是正向學(xué)一個(gè)是反向學(xué)，都很有用處。很多問(wèn)題的都可以在軟件說(shuō)明書(shū)上找到解決方法。解決的問(wèn)題多了，就會(huì )明白一些后面的道道。
初步的經(jīng)驗積累
經(jīng)驗可以分成成功的經(jīng)驗和失敗的經(jīng)驗。成功的經(jīng)驗越多，那么個(gè)人就會(huì )越有價(jià)值，因為你知道路是怎么走的?；镜捻椖拷?jīng)驗可以通過(guò)學(xué)習其他人的經(jīng)驗，或者是自己通過(guò)實(shí)踐得到。在學(xué)校里面，課程項目和科研項目都是非常好的學(xué)習的地方。
學(xué)校在積累經(jīng)驗方面相對而言會(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)值趨向的小區別造成的。很多情況下，我們在科研方面是非常關(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。當加上這些限制后，我們對同樣一個(gè)設計目標，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(mǎn)足苛刻的工作環(huán)境，花費很大的代價(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)，而增加其他模塊設計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 )被認為是完全失敗的項目，而在科研過(guò)程中，哪怕良品率是1%，只要能找到一個(gè)芯片滿(mǎn)足功能，就會(huì )是成功的。這樣的結果就是很多情況下，我們在學(xué)校學(xué)到的是不完整的項目經(jīng)驗。
但是無(wú)論如何，在職業(yè)方向的項目經(jīng)驗會(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
基本素養已經(jīng)強調了很多遍了。大致列一下比較重要的：學(xué)習能力，溝通能力，協(xié)作*。做所有的事情都需要的。
總結一下，作為一個(gè)合格的芯片設計工程師，大概需要這方面的一些知識和能力：基礎的知識儲備，基本的技能儲備，基本的項目經(jīng)驗和良好的個(gè)性。
3、職業(yè)選擇
前面說(shuō)的是如何成為一個(gè)讓公司滿(mǎn)意的工程師，那么對一個(gè)合格的工程師，如何挑選自己滿(mǎn)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)/師兄他們在做什么。相對于現在的選擇而言，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(tīng)取他人的建議，比較多方的利弊是很有必要的一件事情。
對于芯片設計企業(yè)方向而言，可有的職業(yè)選擇并不多，數字設計方面，算法，架構，設計，驗證，和后端5類(lèi)，模擬設計方面，基本上就設計和版圖兩類(lèi)。另外就是應用和支持方面，包括測試電路板，電路原型設計等，這方面偏向板級的電路設計。還有一部分就是運營(yíng)，包括物流鏈管理，芯片封裝，測試流程的控制等。這部分員工需求量稍微少一些。
薪酬回報
薪酬回報包括兩方面，一個(gè)是薪酬，這個(gè)是真金白銀的報酬，包括工資，獎金，股票等等；另外一個(gè)是回報?；貓蟀宋镔Y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，技能，包括建立人脈關(guān)系，包括所從事的公司的業(yè)內聲望，甚至包括所從事的具體項目的機會(huì )。
一般而言，工作的唯一目的就是得到合理的回報。因此，合理的回報水平是選擇公司的重要標準之一。
團隊環(huán)境
工作環(huán)境很大程度上是由所在的團隊所影響的。在一個(gè)開(kāi)放，自而且積極的團隊中，知識和技能的積累要快速的多，討論和交流是互相學(xué)習公共進(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)導溝通和了解工作環(huán)境，氣氛，并且中肯的評價(jià)你的領(lǐng)導的個(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
再評價(jià)一下小公司和大公司的選擇。
這方面對比在其他行業(yè)已經(jīng)很多了?？偨Y一下，一般情況下，大公司風(fēng)險低，回報適中，門(mén)檻略高；小公司風(fēng)險高，回報高。具體的選擇和個(gè)人的風(fēng)險傾向很有關(guān)系，例如有人喜歡存錢(qián)到銀行，有人喜歡買(mǎi)股票，也有人喜歡買(mǎi)彩票。每個(gè)人都會(huì )根據自己不同情況有自己的取舍。
對于芯片行業(yè)而言，我認為小公司相對而言是更好的選擇。芯片行業(yè)在國內正在高速發(fā)展的一個(gè)產(chǎn)業(yè)?，F在新成立的很多小公司在技術(shù)上都相對而言比較先進(jìn)，因此能夠得到比較好的訓練。另外，因為整體而言，有豐富經(jīng)驗的員工還是很缺乏的，所以競爭導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(cháng)期，因此個(gè)人發(fā)展空間比較大。所以在目前國內整體行業(yè)迅速發(fā)展的大背景下，考慮到風(fēng)險和回報的折中，新興小公司相對而言應該是比較有利的選擇。
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