芯耀
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大家好，歡迎來到IC修真院。
現(xiàn)如今IC設計行業(yè)正值風口，但還是有很多同學不清楚IC設計到底是什么？這個行業(yè)的全貌是怎樣的？更是不清楚自己適合其中的哪些崗位？ 今天，我們就一次來把這些問題回答清楚。
一、什么是IC設計？
IC是Integrated Circuit的縮寫，即集成電路，是我們所說的芯片，IC設計就是芯片設計。 這里就需要科普一個概念：一顆芯片是如何誕生的？ 就目前來說，有兩種芯片產(chǎn)出的模式。
1、一條龍全包 IC制造商（IDM）自行設計，由自己的產(chǎn)業(yè)線進行加工、封裝、測試、最終產(chǎn)出芯片。
2、環(huán)節(jié)組合 IC設計公司（Fabless）與IC制造公司（Foundry）相結合，設計公司將最終確定的物理版圖交給Foundry加工制造，封裝測試則交給下游廠商。 而IC設計，即上游設計中所處的部分。
二、IC設計的具體流程是怎樣的？
源于對處理信號類型的不同，芯片主要分為數(shù)字（Digital）與模擬（Analog）兩大類。 芯片設計這個環(huán)節(jié)分為前端和后端兩部分，但崗位并不只是兩個這么簡單，這個下面會講，以數(shù)字IC舉例。
如果要給小白解釋的話，可以這樣簡單的講： 設計一款芯片，明確需求（功能和性能）之后，先由架構工程師設計架構，得出芯片設計方案，前端設計工程師形成RTL代碼，驗證工程師進行代碼驗證，再通過后端設計工程師和版圖工程師生成物理版圖。
設計環(huán)節(jié)到此為止，后面則是制造和封測環(huán)節(jié)。
物理版圖以GDSII的文件格式交給Foundry（臺積電、中芯國際這類公司）在晶圓硅片上做出實際的電路，再進行封裝和測試，就得到了芯片。
如果要專業(yè)一點來講解的話： 數(shù)字前端以設計架構為起點，以生成可以布局布線的網(wǎng)表為終點，是用設計的電路實現(xiàn)需求。主要包括RTL編程和仿真，前端設計還可以劃分為IC系統(tǒng)設計、驗證、綜合、STA、邏輯等值驗證 (equivalence check)。其中IC系統(tǒng)設計最難掌握，它需要多年的IC設計經(jīng)驗和熟悉那個應用領域，就像軟件行業(yè)的系統(tǒng)架構設計一樣，而RTL編程和軟件編程相當。
數(shù)字后端以布局布線為起點，以生成可以可以送交foundry進行流片的GDSⅡ文件為終點。 根本目的是將設計的電路制造出來，在工藝上實現(xiàn)想法。后端設計包括芯片封裝和管腳設計，floorplan，電源布線和功率驗證，線間干擾的預防和修正，時序收斂，自動布局布線、STA，DRC，LVS等，要求掌握和熟悉多種EDA工具以及IC生產(chǎn)廠家的具體要求。
三、芯片設計環(huán)節(jié)上的崗位劃分
上面提到，目前芯片主要分為數(shù)字和模擬兩個方向，而不同方向也對應不同的崗位。 相應的流程中每個環(huán)節(jié)，都需要不同職能的工程師，同樣以數(shù)字芯片設計為例。
系統(tǒng)架構師
即芯片設計職業(yè)發(fā)展的天花板，經(jīng)驗決定能力的高級崗位，一般需要十年的數(shù)字IC全流程經(jīng)驗。 工作內(nèi)容：定義芯片Spec、搭建頂層架構并建模、高層次仿真、制定設計分工。 薪資水平：百萬起步。
前端設計工程師
將架構師的spec通過Verilog硬件描述語言設計RTL代碼，完成各模塊的功能。 任職要求：熟悉邏輯設計，熟悉數(shù)字芯片IP模塊，熟練掌握Verilog HDL語言 薪資水平：以今年應屆生行情來看，起薪20W-40W。 后面所提到的功能驗證、后端設計及DFT，薪資基本與設計一致，只是后續(xù)職業(yè)發(fā)展不同罷了。
功能驗證工程師
為前端設計做設計的代碼進行糾錯，查找可能存在的問題和漏洞，確保RTL設計滿足芯片需求且且能正常運行。 任職要求：熟悉驗證工具，擅長軟件編程，了解SV和UVM。
后端設計工程師
將驗證無誤的RTL代碼轉化為門級網(wǎng)表，進行布局布線，時序分析，DRC/LVS等工作，在保證需求實現(xiàn)的基礎上減少面積，降低功耗。 任職要求：熟悉后端設計工具，熟悉版圖，了解芯片制造工藝。
DFT工程師
芯片內(nèi)部往往都自帶測試電路，DFT存在的意義是在設計時就考慮將來的測試，提高測試覆蓋率，縮短芯片測試時間。 崗位屬性決定了DFT的崗位需求并不像前三個那么多，相對冷門。 任職要求：熟悉DFT原理，流程，熟悉相關EDA工具。
版圖工程師
崗位內(nèi)容：根據(jù)后端工程師完成的電路設計圖，繪制版圖。 任職要求：熟練掌握版圖設計工具。 薪資水平：起薪10W-20W，版圖崗位當前市場供原小于求，所以薪資還在不斷上升。
四、如何選擇適合自己的崗位？
這是99%的同學都會遇到的問題，也是大多數(shù)同學都會陷入誤區(qū)的問題。
一個成電微電子的同學，一開始竟然要學版圖，而一個天坑專業(yè)轉行的同學，張口就是要學前端設計，還有那種本來沖著數(shù)字設計崗位去的，最終做了FPGA的活。
這樣的例子比比皆是，一方面是缺乏對崗位的正確認識，另一方面則是不了解市場要求。
先說設計，門檻最高。大多數(shù)公司會有專業(yè)或者學歷的限制，以IC修真院前端設計培訓學員比例來說明，要么是微電子專業(yè)的科班同學，要么是知名985/211的相關專業(yè)碩士，后者還需要具備一定verilog基礎。
而驗證和后端則是大多數(shù)轉行同學的選擇，以轉行難度來說，二者沒有區(qū)別，只是側重方向不同。驗證考驗代碼能力，如果之前接觸過其他編程語言，是會更好的入門；而后端則是考驗邏輯能力和英語水平，畢竟要接觸的所有工具都是全英文的。
版圖作為門檻最低的崗位，最大的好處就是簡單易上手，為普通本科及大專的同學提供一個更好的就業(yè)方向，無論從薪資水平還是工作環(huán)境上，都是要比原有工作要好上許多的。而目前市面上IC設計公司對版圖崗位的招聘比例也是大專更多一些。
結語
以上即是芯片設計全流程，以及設計環(huán)節(jié)上的崗位職責劃分，希望可以幫助同學們更好的認識IC行業(yè)，了解IC行業(yè)，最終成功進入IC行業(yè)。
