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给工作不久的Power IC设计工程师们的建议

2016-03-03
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作者:wind2000sp3

曾经,经济危机对IC产业的冲击是巨大的。对于每一个IC工程师来讲,在过去的1~2年里过得都不是很舒服,最直接的冲击就是金钱上的损失。因此当我们看到经济回暖的兆头时都迫不及待的对自己进行新的评估:“我是不是应该赚更多的钱?”,“我是不是还应该在IC领域发展?”,“我是不是应该做做Power以外的项目?”。在此,我跟大家分享一下我的看法。本人从事IC设计4年多一点点,自己的产品线具有一定的广度和深度,同时也跟几位大海龟交流过这方面的看法。在此抛砖引玉,希望大家多多包涵。      
      首先请确认你做的是正向设计,如果不是尽快转为正向设计。我看过很多工程师的简历上写满了各种项目,但是当问到具体细节的时候却都说不出来。甚至有些工程师反向了很高端的产品后,还在跟别人询问非常基础的问题。所以说这些项目对面试官来说都是没有任何价值的,对任何一个正向的IC公司来说也是没有价值的。我这里所说的1~3年的IC设计经验也是指正向设计的经验,没有不敬的意思,只是提醒各位朋友更加关心自己的职业规划。
      如果你是在做正向设计,才做两年IC应该会被大多数人定义为菜鸟阶段,在这个阶段你除了需要做更多的设计以外,还需要开始关心生产和市场了。为什么你的IC会被市场接受(或者不接受)?你的产品在市场占了多少的份额?你的客户群在哪里?他们关心什么?如果你是CTO,你会如何定义你的芯片以使你的芯片会被更多人接受?你会如何定义你的芯片的应用系统?同样的,在生产上的考虑也有很多,如何评价一条工艺线?如果你是CTO,你会如何选择工艺线?如何进行WT、FT测试?IC的整个生产流程是什么样的?如何确定自己芯片的Datasheet的各种指标?如何在Datasheet中描述自己芯片的与众不同之处?如何解决成品率问题?也许很多人对这些问题嗤之以鼻,但是当你的芯片的销售量达到100K/M的时候,任何时候都有可能出现类似的问题,任何小问题,如果处理得不好,都有可能是致命的。当然,在这个阶段,这些问题大多都是交给高级工程师、项目经理甚至是CTO来思考的。但是如果你想让自己增值,无论是在能力方面上的还是在金钱方面上的,你都应该开始学习这些问题甚至是尝试面对这些问题了。
      当然,作为设计工程师,你的本职工作还是设计。我相信有些能力强的工程师在有经验的高级工程师的指导下,工作两年以后可能已经设计出4~6个芯片了。在此,你就需要问自己,限制自己发展的因素在哪里?我在这里举一些例子:有的工程师在做芯片的Block级设计的时候已经非常得心应手了,但是他们对系统级 的电路缺少关心。以至于他们不能描述出自己的芯片在整个应用电路中应该具有的关键参数是什么,也没有能力描述系统级电路的频率响应、瞬态响应等等特性。但是如果你是高级工程师,你应该开始考虑系统级的设计,如果是项目经理,你应该为你手下的项目的系统级设计负责任了。有的工程师十分乐于从公司的IP库里取出现有的Block,加入到自己的芯片中。当然,这对于公司来讲是非常稳妥的方式,但是对于工程师自身来讲,这说明你对任何设计细节都在模棱两可的阶段, 并且对公司没有明显的贡献;同时有的工程师非常喜欢设计新鲜的Block,狂热的追求新技术,这也是非常有风险的事情。正确的做法应该是保持一个比例,芯片中有一部分是自己已经有的技术,一部分是新鲜的技术。很多人建议我把这个比例保持在7:3左右。对芯片的性能的追求也有类似的情况,上面说的反向设计公司的芯片几乎可以说根本不追求性能,或者说对提升芯片性能不能提出实质性的意见。很难想象这样的芯片会在市场上有一席之地。同时有的工程师也几乎狂热的追求芯片的每一个性能,每一个性能都要比现有的市场上的芯片性能都高。这样的芯片设计起来周期会大大增加,会错失很多进入市场的机会。当你的高性能IC设计出来以后,别人已经把这块市场引向另一个更合理的定义去了。所以一般的做法是对芯片进行深入了解以后,对芯片的某几个你认为重要的性能作为设计重点,其它的保持不落后于市场就足够了。对了,本人也曾经是新技术、高性能的狂热追求者,因此碰壁无数但也自得其乐。
      芯片设计是个产业化的产物,或者说是被工程化了的产物。刚刚毕业的Rookie进入公司后,不知道自己要干什么,对自己在学校里学习到的知识将要应用于 何处也没有概念。但是当他们经过了两年的实战的洗礼以后,发现自己已经开窍了,发现所谓的芯片设计和搭积木的区别不是很大。这是因为你工作在一个团队中,这个团队的Leader不仅仅在考虑设计芯片,也在考虑整个团队中,如何把工作分配给所有的成员,让他们即能够完满的完成任务,又能够感觉自己有所收获。 因此,leader们把一个项目分成很多个小步骤,从简单到复杂。同时,为了保证项目的完美完成,Leader们在完成项目后会有所总结,他们会把自己觉得有前途的工程师往更高层次的方向上引领,给他们更难的任务,更多的权限,从而也给团队带来更多的不稳定性,但是Leader们觉得这是值得的;他们也会 把那些乐于搭建Block的成员定义为某一个级别的工程师,从此这些工程师不太会被分配更难的任务,而是让他们从事Block级别的设计从而提高整个小组的效率。所以大多数这个时期的工程师才会有“芯片设计不过如此”之类的感觉,其实最富有创造性的工作是给最有能力的人来做的。如果你觉得自己干的事情没有挑战,那么只能说明你已经被定义在自己所处的那一个层次上了。学习东西也是这样,你的前进轨迹是螺旋上升的,当你达到一个高度后,你会发现自己以前的想法很天真,也会觉得别人在讨论的电路“就那么回事”。我建议大家不要自己困住自己,多多的学习,多多的实践,勇于承担新的项目,勇于承担更严峻的责任。多做一些能够帮助别人的事情,尽量不要你的Leader专门为你分配帮助你的人。这样,你才能看到更多的机会。论坛里很多高人都说芯片设计是靠直觉的,因为他们触碰到了模拟电路设计的核心。有人说只有做ADC、DAC或者PLL的时候才会需要考虑系统设计,其实恰恰相反,我们模拟电路面对的客户的要求通常是很简单:充电、点灯、稳压、音频放大等等,但是如果在各种复杂环境中实现客户的要求?解决方案才是最重要的,ADC、DAC也只能是个模块。
芯片设计大体上分为两类:正向(forward)和反向(reverse)。正向设计中,又有两种:1st source和2nd source。1st source是自己公司独立的定义一个客户要求的解决方案,从而自己设计一个芯片的脚位、功能等等;2nd source是看到national等大公司有一个成熟、稳定的芯片,在未来的5年甚至是20年内都会有稳定的需求,所以我们按照别人的定义设计一个芯片,跟在别人屁股后面,没有超前,也不算掉队。但是两种设计的出发点是不一样的:1st source所追求的是技术上的先进,系统级方案上的优势,因此在设计芯片的时候我们通常不会考虑成本的因素,而是用最好的工艺、最快的时间把芯片推向市 场;2nd source所追求的是通用,我们即使把性能做到世界第一,从别人的手中抢夺客户也是非常困难的。那么我们就需要一个富有优势的工艺线,简单来说就是便宜。什么便宜,纯BJT或者纯CMOS的工艺线。这种工艺线也许没有精确的Model,也许没有完整的PDK,但是它有优势。我看EETOP论坛上的朋友说设计DC-DC很容易,我猜他们使用BCD工艺,而且有完备的PDK,甚至工艺线会提供高性能的IP等等。然后理所应当的抱怨说:“DC-DC设计上有什么困难的?可是现在的DC-DC是大白菜价。设计出来也没人要。”而我的同事说,DC-DC挺难的,别人是怎么实现的?我告诉他,我们是正向设计,具有优势的正向设计。所以请这些朋友也换一个角度想想,为什么你们不能把DC-DC的价格做低?当你面对这样一个纯CMOS线的时候,你是否有信心去设计一个芯片?这里所需要的不仅是电路知识,还有Model的知识和一定的Debug能力,总结来说,你要通过设计大量的芯片、犯大量的错来获得足够的经验。
      模拟电路里也有领域:Power、Audio、LED等等,但是界限非常模糊。只有那些非常大的公司,用工程管理的办法管理项目的时候才会把他们区分出来。其实从技术的角度上说都差不多,而对于具有1~2年工作经验的工程师们来说,更应该把精力聚集到自己所专长的领域里面去。LDO也好,PWM也好,ClassD也好,都是用Op搭电路,原理是一样的,都是自动控制。为什么你们做LDO做腻了以后就能找到一个做PWM的工作,因为Leader们认为你既然有本事把一件事掌握点皮毛,那么干别的也肯定能懂一些皮毛,但这些皮毛的价值实在是不高,所以即使你掌握了所有模拟电路的皮毛也没什么大价值。你们需要对某一个领域做到精通,这样才能显出你们的价值。
    最后,本人的设计经验只是4年多一些而已,而且幸运的混上了管理一个小团队的工作。以上的意见并不成熟,在此给新入行的工程师们提出一些建议,和高人们一起探讨。欢迎板砖,不欢迎人身攻击。

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