獻給畢業(yè)生，有關半導體行業(yè)的一些個人看法
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--by toctory
1、現(xiàn)在是很好的年代(過去的5年和未來的5年)
我們很幸運，在現(xiàn)在這個年代在這個專業(yè)方向開始自己的職業(yè)生涯。從過去的20年到未來的20年中，在微電子產業(yè)方向現(xiàn)在這個年代肯定是最好的黃金時代。尤其是在中國，我們現(xiàn)在幾乎擁有這個行業(yè)所需要的一切要素，而且正在飛快的發(fā)展。
技術方面，5年前，我們所接觸和了解的技術遠遠落后于整個產業(yè)的水平。設計工藝差距，EDA軟件的差距，教科書差距，國內整體技術水平差距，等等?，F(xiàn)在這些差距正在逐漸縮小，很多方面基本上已經消失。例如eda軟件，拜托網絡和linux所賜，普通的國內用戶可以用到最新的eda軟件和設計流程。未來的一段時間內，國內整體設計水平會進一步的提升，進一步的減少技術方面的差距。
市場方面，過去5年中，全球電子產業(yè)的加工中心加速向國內轉移，國內消費電子市場逐漸崛起。由于和市場天然的貼近，國內芯片設計產業(yè)在市場方面有天然的優(yōu)勢。過去兩年內，珠海炬力和北京中星微成功。
資金和產業(yè)環(huán)境方面，微電子產業(yè)方面的投資從2004年開始一直處于國內VC投資項目前3名。國內企業(yè)有著天然的成本優(yōu)勢，因此在產業(yè)的競爭中有很強的優(yōu)勢。過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國內整體技術和產業(yè)鏈的完整會越來越明顯。產業(yè)環(huán)境方面，國內基本上已經有非常完善的產業(yè)鏈。從foundry到封裝，測試，失效分析，整個鏈條已經非常完善。未來幾年，國內必將涌現(xiàn)出一批高水平的設計公司。
客觀上來看，國內微電子產業(yè)發(fā)展所必需的客觀條件已經基本具備，我們現(xiàn)在正處在產業(yè)高速發(fā)展的初期。正好現(xiàn)在，正好這個專業(yè)方向是我們的黃金時代。
2、自我的修(僅強調技術方面)
以我自己的經驗，在這個不錯的大環(huán)境中，在投身于這個產業(yè)前我們所需要的個人積累和修大致看起來，需要下面幾個方面：
知識儲備
知識儲備，這方面首先是基本的基礎專業(yè)知識。例如對于很多的具體工作方向，象信號與系統(tǒng)，數(shù)字信號處理，微電子工藝基礎，基本的模擬/數(shù)字電子線路，這方面的知識是不可缺乏的，無論是從事數(shù)字或者是模擬方面工作。另外，對于不同的專業(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現(xiàn)外，對于功率和高頻電路的熟悉與了解，對于數(shù)字電路構成模塊的熟悉和了解，對于通信系統(tǒng)熟悉和了解，對數(shù)字系統(tǒng)的熟悉和了解都不會是無用的?？鐚W科的知識會很大程度上增強一個工程師了解和解決問題的能力。尤其是在現(xiàn)在，CMOS技術主導了現(xiàn)在消費電子芯片設計領域，CMOS非常有優(yōu)勢的一個方向就是數(shù)字處理。那么在系統(tǒng)中合適的采用數(shù)字處理可以增強性能和減小代價。
在自己的專業(yè)方向，對相關模塊和結構相關知識的積累是很重要的。這方面的積累就我個人的感覺就和背單詞一樣。我們設計的電路中，極少情況下才會用到原創(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，在合適的時候選取合適的電路結構，并進行正確的裁減，就是我們大多數(shù)情況下需要做的事情。和寫文章一樣，只有自己擁有了大量的詞匯量，那么才能在需要用到的時候挑選出最合適的那個。巧媳婦難為無米之炊，首先把材料備齊了，一桌盛宴才可能開始動工。
很多時候，對應于一個特定的功能模塊，選取正確的電路結構折中是一條非常艱難并且充滿風險的道路。需要強調的一點就是和很多人的看法不一樣，芯片設計里面永遠沒有最好的電路，只有最合適的電路，合適就是恰如其分的滿足設計個方面要求。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，還包括設計風險，設計代價(時間，金錢，對其他模塊性能指標的依賴性)，可測試性，封裝要求等等各個方面。在得到一個合適的設計的過程中，設計者的直覺將會起到非常重要的作用，一個優(yōu)秀的設計工程師的直覺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(yǎng)出良好的直覺，是需要長時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方面努力：
首先，深入的學習基礎構成模塊。深刻的理解一個模塊，廣泛了解不同的實現(xiàn)方法和取舍手段并比較差異，明白差異在不同系統(tǒng)中的折中。深刻理解，例如對于一個2級miller補償?shù)倪\放，那么需要從各個方面的折中來分析，例如每個晶體管對系統(tǒng)個方面性能的影響，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(過高和過低)，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性能的調節(jié)如何通過修改電路來進行。這樣才會真正的明白這個電路，下次用到時就可以信手拈來。這樣學習的電路多了后，自然就會積累出足夠的對電路模塊直覺。對于數(shù)字方面也是一樣，首先是基礎實現(xiàn)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，自然下次碰到類似問題就胸有成竹。這樣的學習開始困難，到后來，可能只需要花點時間看一看想一想，就能夠明白電路背后的精義，和背單詞很象。剛開始是單詞本上的單詞才背一背，再后來就是背詞典，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的知識和系統(tǒng)。相關的資料大概都需要看一看，可以看看摘要，甚至也可以只記個名字，這樣以后忽悠人的時候也會多一些談資么。多了解這個方向的研究歷史，現(xiàn)狀和發(fā)展方向，以及這個方向在不同系統(tǒng)中的應用前景和特點。對于某一個具體的專業(yè)方向，我覺得了解過去10年20年中人們是如何研究和了解這個咚咚，現(xiàn)在的發(fā)展方向，和未來的應用前景方面是需要花費一些功夫的。和Google和圖書館可以找到很多這方面的資料。大量的閱讀可以建立一個對整個方向的宏觀概念，對于自己以后深入研究和了解某個專門方向會很有幫助。例如我們研究Delta Sigma ADC，那么在了解基本的原理后，需要知道過去的時間中大家都在這個方向做了些什么，從80年代就已經成熟得到廣泛應用的2級單bit，到現(xiàn)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(xù)系統(tǒng)，每一種子方向的發(fā)展都有其自身的驅動力，選擇與自己相關的幾個子方向進行詳細了解，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(tǒng)方面看看對電路和功能模塊的折中。一個芯片的設計過程是反復的迭代的過程。無論是數(shù)字還是模擬，大致上都差不多。首先我們要從系統(tǒng)指標給出對各個模塊的設計限制。很多情況下，系統(tǒng)指標本身就是不合理的。因為考慮到成本，性能，項目進度等各個方面來得到一個合理的系統(tǒng)指標分化，是需要很長時間的反復試驗才可能的。那么從電路模塊方面來講，了解設計限制和系統(tǒng)整體指標以及和外圍模塊指標的關系，對于優(yōu)化電路模塊和系統(tǒng)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(tǒng)外圍指標到這幾個電路模塊的指標分劃過程，以及這幾個模塊指標之間的依存關系，無論對于設計整個接收機系統(tǒng)，還是設計僅僅是filter中的一個運放，都是很有好處的。
通過平時在這幾個方面的知識積累，我想應該是可以逐漸獲得不錯的設計直覺的。這里面很重要的一個就是興趣，或者是其他的動機也可以(例如掙錢，甚至報仇，或者為了自...)，總之是需要強烈而持久的動機，因為這些過程雖然偶爾會有一些有趣的地方，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程是一種自我的修。這樣的修會持續(xù)一個IC工程師的整個職業(yè)生涯，因為你先前所積累的知識會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，專業(yè)技能，和職業(yè)技能幾個方面。
基本技能和一些基礎知識有時很難分清，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。例如鍵盤指法就需要重視。托OICQ的福，很多人的基本指法都已經過關了，但是能夠花20~30個小時認真進行一些指法方面的基礎訓練話，我相信在未來的工作中可以節(jié)省10倍或者上百倍的時間。對于基本的linux操作系統(tǒng)，基本編輯軟件等，同樣的花一些時間熟悉和了解都會是事半功倍的效果。基礎硬件方面可能要求不會很高，示波器，頻譜儀，信號源之類的，這些東西一到兩天就可以熟悉了，所以問題肯定不會很大。基礎知識的熟悉就相當?shù)膹V泛了，例如簡單的RC常數(shù)，dB到倍數(shù)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是需要熟悉，一個是用心積累，時間長了就都會了。
專業(yè)技能和職業(yè)方面，涉及到一些基本專業(yè)軟件的使用和了解。例如matlab，一門高級腳本語言(典型的TCL)可以在以后節(jié)省很多時間。例如典型的一個例子可以用awk寫出無數(shù)個.measure語句用來在spice仿真結果中得到一個信號的jitter，更高級的，可以完成很多批處理的功能，節(jié)省人工交互。會的越多，碰到問題時方法就越多，把問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。無論數(shù)字系統(tǒng)還是模擬系統(tǒng)，我們現(xiàn)在的芯片設計很大程度上依賴EDA軟件。因此對他們的熟悉就顯得很重要了，這里面我要說明一點，很多情況下，例如在某個速成班或者是自己照某個教程做一遍，只能說是大致了解。真正碰到問題時還是會抓瞎。這里面有兩種熟悉方式，一個是自己碰到問題了解決了，或者看別人怎么解決問題。另外一個就是看軟件說明書，一個是正向學一個是反向學，都很有用處。很多問題的都可以在軟件說明書上找到解決方法。解決的問題多了，就會明白一些后面的道道。
初步的經驗積累
經驗可以分成成功的經驗和失敗的經驗。成功的經驗越多，那么個人就會越有價值，因為你知道路是怎么走的?；镜捻椖拷涷灴梢酝ㄟ^學習其他人的經驗，或者是自己通過實踐得到。在學校里面，課程項目和科研項目都是非常好的學習的地方。
學校在積累經驗方面相對而言會在具體的工業(yè)實踐方面欠缺一些。這是由于目前我們科研的價值趨向和工業(yè)界的價值趨向的小區(qū)別造成的。很多情況下，我們在科研方面是非常關注芯片性能的，偶爾關注功耗，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，我們對同樣一個設計目標，選擇的道路可能大相徑庭。例如可能一個產品會為了能滿足苛刻的工作環(huán)境，花費很大的代價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。一個低良品率的產品可能會被認為是完全失敗的項目，而在科研過程中，哪怕良品率是1%，只要能找到一個芯片滿足功能，就會是成功的。這樣的結果就是很多情況下，我們在學校學到的是不完整的項目經驗。
但是無論如何，在職業(yè)方向的項目經驗會非常重要，基本上是很多公司招聘員工的必要條件。
基本素養(yǎng)
基本素養(yǎng)已經強調了很多遍了。大致列一下比較重要的：學習能力，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，基本的項目經驗和良好的個性。
3、職業(yè)選擇
前面說的是如何成為一個讓公司滿意的工程師，那么對一個合格的工程師，如何挑選自己滿意的公司呢。
個人興趣
首先是個人興趣，你愿意從事這個事業(yè)，而且你喜歡你所從事的事業(yè)。在做出這個決定之前，我建議先具體的了解一下這個行業(yè)，包括同學/師兄他們在做什么。相對于現(xiàn)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面臨更大的風險和代價。因此在做出自己的決定之前，慎重的了解和選擇，多聽取他人的建議，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(shù)字設計方面，算法，架構，設計，驗證，和后端5類，模擬設計方面，基本上就設計和版圖兩類。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，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，一個是薪酬，這個是真金白銀的報酬，包括工資，獎金，股票等等；另外一個是回報?；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，包括個體所學到的經驗，技能，包括建立人脈關系，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。
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。在一個開放，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習公共進步的必備條件。一個人的力量在我們這個行業(yè)是極其渺小的。在選擇一個公司之前，花一些時間和你的領導溝通和了解工作環(huán)境，氣氛，并且中肯的評價你的領導的個人能力眼界和個性在這方面會比較有幫助。
大公司/小公司
再評價一下小公司和大公司的選擇。
這方面對比在其他行業(yè)已經很多了?？偨Y一下，一般情況下，大公司風險低，回報適中，門檻略高；小公司風險高，回報高。具體的選擇和個人的風險傾向很有關系，例如有人喜歡存錢到銀行，有人喜歡買股票，也有人喜歡買彩票。每個人都會根據(jù)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)展的一個產業(yè)?，F(xiàn)在新成立的很多小公司在技術上都相對而言比較先進，因此能夠得到比較好的訓練。另外，因為整體而言，有豐富經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期，因此個人發(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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