大家好，欢迎来到IC修真院。


现如今IC设计行业正值风口，但还是有很多同学不清楚IC设计到底是什么？这个行业的全貌是怎样的？更是不清楚自己适合其中的哪些岗位？


今天，我们就一次来把这些问题回答清楚。


一、什么是IC设计？


IC是Integrated Circuit的缩写，即集成电路，是我们所说的芯片，IC设计就是芯片设计。


这里就需要科普一个概念：一颗芯片是如何诞生的？


就目前来说，有两种芯片产出的模式。


1、一条龙全包


IC制造商（IDM）自行设计，由自己的产业线进行加工、封装、测试、最终产出芯片。


2、环节组合


IC设计公司（Fabless）与IC制造公司（Foundry）相结合，设计公司将最终确定的物理版图交给Foundry加工制造，封装测试则交给下游厂商。


而IC设计，即上游设计中所处的部分。



二、IC设计的具体流程是怎样的？


源于对处理信号类型的不同，芯片主要分为数字（Digital）与模拟（Analog）两大类。


芯片设计这个环节分为前端和后端两部分，但岗位并不只是两个这么简单，这个下面会讲，以数字IC举例。


如果要给小白解释的话，可以这样简单的讲：


设计一款芯片，明确需求（功能和性能）之后，先由架构工程师设计架构，得出芯片设计方案，前端设计工程师形成RTL代码，验证工程师进行代码验证，再通过后端设计工程师和版图工程师生成物理版图。


设计环节到此为止，后面则是制造和封测环节。


物理版图以GDSII的文件格式交给Foundry（台积电、中芯国际这类公司）在晶圆硅片上做出实际的电路，再进行封装和测试，就得到了芯片。


如果要专业一点来讲解的话：


数字前端以设计架构为起点，以生成可以布局布线的网表为终点，是用设计的电路实现需求。


主要包括RTL编程和仿真，前端设计还可以划分为IC系统设计、验证、综合、STA、逻辑等值验证 (equivalence check)。其中IC系统设计最难掌握，它需要多年的IC设计经验和熟悉那个应用领域，就像软件行业的系统架构设计一样，而RTL编程和软件编程相当。


数字后端以布局布线为起点，以生成可以可以送交foundry进行流片的GDSⅡ文件为终点。


根本目的是将设计的电路制造出来，在工艺上实现想法。后端设计包括芯片封装和管脚设计，floorplan，电源布线和功率验证，线间干扰的预防和修正，时序收敛，自动布局布线、STA，DRC，LVS等，要求掌握和熟悉多种EDA工具以及IC生产厂家的具体要求。


三、芯片设计环节上的岗位划分


上面提到，目前芯片主要分为数字和模拟两个方向，而不同方向也对应不同的岗位。


相应的流程中每个环节，都需要不同职能的工程师，同样以数字芯片设计为例。


系统架构师


即芯片设计职业发展的天花板，经验决定能力的高级岗位，一般需要十年的数字IC全流程经验。


工作内容：定义芯片Spec、搭建顶层架构并建模、高层次仿真、制定设计分工。


薪资水平：百万起步。


前端设计工程师


将架构师的spec通过Verilog硬件描述语言设计RTL代码，完成各模块的功能。


任职要求：熟悉逻辑设计，熟悉数字芯片IP模块，熟练掌握Verilog HDL语言


薪资水平：以今年应届生行情来看，起薪20W-40W。


后面所提到的功能验证、后端设计及DFT，薪资基本与设计一致，只是后续职业发展不同罢了。


功能验证工程师


为前端设计做设计的代码进行纠错，查找可能存在的问题和漏洞，确保RTL设计满足芯片需求且且能正常运行。


任职要求：熟悉验证工具，擅长软件编程，了解SV和UVM。


后端设计工程师


将验证无误的RTL代码转化为门级网表，进行布局布线，时序分析，DRC/LVS等工作，在保证需求实现的基础上减少面积，降低功耗。


任职要求：熟悉后端设计工具，熟悉版图，了解芯片制造工艺。


DFT工程师


芯片内部往往都自带测试电路，DFT存在的意义是在设计时就考虑将来的测试，提高测试覆盖率，缩短芯片测试时间。


岗位属性决定了DFT的岗位需求并不像前三个那么多，相对冷门。


任职要求：熟悉DFT原理，流程，熟悉相关EDA工具。


版图工程师


岗位内容：根据后端工程师完成的电路设计图，绘制版图。


任职要求：熟练掌握版图设计工具。


薪资水平：起薪10W-20W，版图岗位当前市场供原小于求，所以薪资还在不断上升。



四、如何选择适合自己的岗位？

这是99%的同学都会遇到的问题，也是大多数同学都会陷入误区的问题。


一个成电微电子的同学，一开始竟然要学版图，而一个天坑专业转行的同学，张口就是要学前端设计，还有那种本来冲着数字设计岗位去的，最终做了FPGA的活。


这样的例子比比皆是，一方面是缺乏对岗位的正确认识，另一方面则是不了解市场要求。


先说设计，门槛最高。大多数公司会有专业或者学历的限制，以IC修真院前端设计培训学员比例来说明，要么是微电子专业的科班同学，要么是知名985/211的相关专业硕士，后者还需要具备一定verilog基础。


而验证和后端则是大多数转行同学的选择，以转行难度来说，二者没有区别，只是侧重方向不同。

验证考验代码能力，如果之前接触过其他编程语言，是会更好的入门；而后端则是考验逻辑能力和英语水平，毕竟要接触的所有工具都是全英文的。


版图作为门槛最低的岗位，最大的好处就是简单易上手，为普通本科及大专的同学提供一个更好的就业方向，无论从薪资水平还是工作环境上，都是要比原有工作要好上许多的。而目前市面上IC设计公司对版图岗位的招聘比例也是大专更多一些。


结语


以上即是芯片设计全流程，以及设计环节上的岗位职责划分，希望可以帮助同学们更好的认识IC行业，了解IC行业，最终成功进入IC行业。