IC設(shè)計(jì)工程師的高手進(jìn)階之路

隨著中國(guó)IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)漸入佳境，越來(lái)越多的工程師加入到這個(gè)新興產(chǎn)業(yè)中。從一個(gè)初學(xué)者成長(zhǎng)到主持大型設(shè)計(jì)的IC設(shè)計(jì)專家，這是每個(gè)IC設(shè)計(jì)工程師的理想。在這個(gè)新興的領(lǐng)域里，IC設(shè)計(jì)工程師需要領(lǐng)路的"師傅"，但是沒(méi)有"師傅"，該怎么提高？深圳國(guó)微技術(shù)有限公司系統(tǒng)總監(jiān)孫建寧先生擔(dān)任《如何成為IC設(shè)計(jì)高手？》論壇的嘉賓與工程師交流成長(zhǎng)心得，論壇中的一些觀點(diǎn)頗有參考價(jià)值。 

一、學(xué)習(xí)、積累、交流-IC設(shè)計(jì)高手的成長(zhǎng)之路 

　　如何成為IC設(shè)計(jì)高手？如何提高自己的設(shè)計(jì)能力？孫建寧先生提出首先要學(xué)習(xí)，作為初學(xué)者，需要了解的是IC設(shè)計(jì)的基本流程。應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)：基本清楚系統(tǒng)、前端、后端設(shè)計(jì)和驗(yàn)證的過(guò)程，IC設(shè)計(jì)同半導(dǎo)體物理、通信或多媒體系統(tǒng)設(shè)計(jì)之間的關(guān)系，了解數(shù)字電路、混合信號(hào)的基本設(shè)計(jì)過(guò)程，弄清楚ASIC，COT這些基本的行業(yè)模式。他認(rèn)為這對(duì)于培養(yǎng)興趣，建立自己未來(lái)的技術(shù)生涯規(guī)劃是十分重要的。 

　　另外，在向高手邁進(jìn)的過(guò)程中，積累和交流也是很重要的。積累指要學(xué)習(xí)借鑒一些經(jīng)典設(shè)計(jì)，而通過(guò)訪真細(xì)細(xì)觀察這些經(jīng)典設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)，既有收益，也會(huì)有樂(lè)趣。在交流方面，要重視同前端或系統(tǒng)的交流，深刻理解設(shè)計(jì)的約束條件。作為初學(xué)者，往往不太清楚系統(tǒng)，除了通過(guò)設(shè)計(jì)文檔和會(huì)議交流來(lái)理解自己的設(shè)計(jì)任務(wù)規(guī)范，同系統(tǒng)和前端的溝通是IC設(shè)計(jì)必不可少的。所謂設(shè)計(jì)技巧，都是在明了約束條件的基礎(chǔ)上而言的，系統(tǒng)或前端的設(shè)計(jì)工程師，往往能夠給初學(xué)者很多指導(dǎo)性的意見(jiàn)。 

　　當(dāng)然還要重視同后端和加工線的交流，IC設(shè)計(jì)者還應(yīng)該主動(dòng)地同設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的上下游，如后端設(shè)計(jì)服務(wù)或加工服務(wù)的工程師，工藝工程師進(jìn)行主動(dòng)溝通和學(xué)習(xí)。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，后端加工廠家往往能夠?yàn)樗麄儙?lái)一些經(jīng)典的基本理念，一些不能犯的錯(cuò)誤等基本戒條。而同行之間的對(duì)提高水平也是十分有益的。通過(guò)同行之間的交流，還可以發(fā)現(xiàn)環(huán)境對(duì)于IC設(shè)計(jì)水平的重要影響。 

　　此外，他還建議要重視驗(yàn)證和測(cè)試，做一個(gè)"偏執(zhí)狂"，他認(rèn)為：對(duì)驗(yàn)證的重視和深刻理解，是一個(gè)IC設(shè)計(jì)者能否經(jīng)受壓力和享受成功十分關(guān)鍵的部分。由于流片的機(jī)會(huì)相對(duì)不多，因此找機(jī)會(huì)更多地參與和理解測(cè)試，對(duì)產(chǎn)品成功和失敗的認(rèn)真總結(jié)與分析，是一個(gè)IC設(shè)計(jì)者成長(zhǎng)的必經(jīng)之路。 

二、做反向設(shè)計(jì)可以成為高手嗎？ 

　　論壇中很多工程師提到現(xiàn)在國(guó)內(nèi)一些IC公司在做反向設(shè)計(jì)，讀者劉宇認(rèn)為反向設(shè)計(jì)雖給我們帶了一定的經(jīng)濟(jì)利益，但同時(shí)帶來(lái)無(wú)數(shù)重復(fù)的勞動(dòng)。這種勞動(dòng)既無(wú)經(jīng)驗(yàn)積累又無(wú)人才積累，也扼殺了創(chuàng)造力。他認(rèn)為：反向設(shè)計(jì)是IC設(shè)計(jì)者的泥潭，需要堅(jiān)決反對(duì)反向設(shè)計(jì)，以避免更多的IC設(shè)計(jì)人才陷入其中。 對(duì)此孫建寧表示："僅從技術(shù)角度看，做反向設(shè)計(jì)的過(guò)程中，也是有許多學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)的。如果你對(duì)別人設(shè)計(jì)的電路能有一定程度的了解，就會(huì)從中學(xué)到一些很有用的想法。對(duì)你做正向設(shè)計(jì)也會(huì)有所幫助。"他認(rèn)為如果僅僅是照抄不做任何分析那反向設(shè)計(jì)也許有點(diǎn)"吸?的味道，他強(qiáng)調(diào)反向設(shè)計(jì)使工程師不易成為具備某一專長(zhǎng)的設(shè)計(jì)人才。讀者"lvyaoming"也認(rèn)為在做反向設(shè)計(jì)時(shí)，關(guān)鍵要理解別人的設(shè)計(jì)，這是成為一個(gè)高手的捷徑，可以避免走很多彎路。讀者"Frank Liu"認(rèn)為：現(xiàn)階段我國(guó)大學(xué)IC專業(yè)的教學(xué)中，理論性東西太多，需要在實(shí)踐中獲得經(jīng)驗(yàn)。 

三、專業(yè)技能和實(shí)踐鑄就IC設(shè)計(jì)高手 

　　在提高專業(yè)技能方面，孫建寧認(rèn)為IC設(shè)計(jì)發(fā)展的趨勢(shì)是越來(lái)越復(fù)雜和分工高度明細(xì)，有志于此的話，首先是了解設(shè)計(jì)的流程和分工、自己的特點(diǎn)和喜好，至于以后的發(fā)展，當(dāng)因人而異。參與論壇的工程師還就成長(zhǎng)為高手談了許多個(gè)人觀點(diǎn)，讀者"馬超"認(rèn)為：我覺(jué)得成為高手還是離不開(kāi)博學(xué)、審問(wèn)、慎思、篤行，還要耐得住寂寞，在一行一干就幾十年，肯定成為高手了。讀者"Target"認(rèn)為：不要以為跳槽就可以學(xué)到很多東西，只有多做項(xiàng)目，還要是項(xiàng)目主要設(shè)計(jì)師，比如作系統(tǒng)、算法設(shè)計(jì)的，才能真正學(xué)到東西，而不是成為一個(gè)熟練工。讀者"cathy"建議：想成為高手得去大公司做，因?yàn)槭钦驹诰奕思绨蛏?，你的每一個(gè)想法和設(shè)計(jì)都會(huì)得到與具體事實(shí)相符的數(shù)據(jù)和徹底的驗(yàn)證。 

　　很多工程師都認(rèn)同通過(guò)實(shí)踐成長(zhǎng)為高手的做法，讀者"世紀(jì)芯 "強(qiáng)調(diào)：在我看來(lái)，高手都是通過(guò)反復(fù)的實(shí)踐練成的。也就是說(shuō)通過(guò)做大量的項(xiàng)目，在實(shí)踐中不斷學(xué)習(xí)和提高自己的技能。課堂是培養(yǎng)不出高手的，高手是在工程中練成的! 

專家觀點(diǎn)：學(xué)習(xí)、積累、交流-IC設(shè)計(jì)高手的成長(zhǎng)之路 
孫建寧先生 
職務(wù)：深圳國(guó)微技術(shù)有限公司系統(tǒng)總監(jiān) 

如何成為IC設(shè)計(jì)高手？如何提高自己的設(shè)計(jì)能力？自己的感受是，IC設(shè)計(jì)不同于一般的板級(jí)電子設(shè)計(jì)，由于流片的投資更大，復(fù)雜度更高，系統(tǒng)性更強(qiáng)，所以學(xué)習(xí)起來(lái)也有些更有意思的地方。這里就斗膽跳過(guò)基本電子知識(shí)的方面，單就一些特別的地方來(lái)表達(dá)一下個(gè)體的感受。 

首先，作為初學(xué)者，需要了解的是IC設(shè)計(jì)的基本流程。應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)：基本清楚系統(tǒng)、前端、后端設(shè)計(jì)和驗(yàn)證的過(guò)程，IC設(shè)計(jì)同半導(dǎo)體物理、通信或多媒體系統(tǒng)設(shè)計(jì)之間的關(guān)系，了解數(shù)字電路、混合信號(hào)的基本設(shè)計(jì)過(guò)程，弄清楚ASIC，COT這些基本的行業(yè)模式。竊以為這點(diǎn)對(duì)于培養(yǎng)興趣，建立自己未來(lái)的技術(shù)生涯規(guī)劃是十分重要的。學(xué)習(xí)基本的設(shè)計(jì)知識(shí)，建議讀一下臺(tái)灣CIC的一些設(shè)計(jì)教材，很多都是經(jīng)典的總結(jié)。 

EDA技術(shù)的學(xué)習(xí)：對(duì)于IC設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，EDA工具意義重大，透過(guò)EDA工具商的推介，能夠了解到新的設(shè)計(jì)理念。國(guó)內(nèi)不少I(mǎi)C設(shè)計(jì)者，是單純從EDA的角度被帶入IC設(shè)計(jì)領(lǐng)域的，也有很多的設(shè)計(jì)者在沒(méi)有接觸到深亞微米工藝的時(shí)候，也是通過(guò)EDA廠家的推廣培訓(xùn)建立基本概念。同時(shí)，對(duì)一些高難度的設(shè)計(jì)，識(shí)別和選擇工具也是十分重要的。 

如果你希望有較高的設(shè)計(jì)水平，積累經(jīng)驗(yàn)是一個(gè)必需的過(guò)程。經(jīng)驗(yàn)積累的效率是有可能提高的。以下幾點(diǎn)可以參考： 

1、學(xué)習(xí)借鑒一些經(jīng)典設(shè)計(jì)，其中的許多細(xì)節(jié)是使你的設(shè)計(jì)成為產(chǎn)品時(shí)必需注意的。有些可能是為了適應(yīng)工藝參數(shù)的變化，有些可能是為了加速開(kāi)關(guān)過(guò)程，有些可能是為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性等。通過(guò)訪真細(xì)細(xì)觀察這些細(xì)節(jié)，既有收益，也會(huì)有樂(lè)趣。項(xiàng)目組之間，尤其是項(xiàng)目組成員之間經(jīng)常交流，可避免犯同樣錯(cuò)誤。 

2、查文獻(xiàn)資料是一個(gè)好方法。同"老師傅"一同做項(xiàng)目積累經(jīng)驗(yàn)也較快。如果有機(jī)會(huì)參加一些有很好設(shè)計(jì)背景的人做的培訓(xùn)，最好是互動(dòng)式的，也會(huì)有較好的收獲。 

3、當(dāng)你初步完成一項(xiàng)設(shè)計(jì)的時(shí)侯，應(yīng)當(dāng)做幾項(xiàng)檢查：了解芯片生產(chǎn)廠的工藝, 器件模型參數(shù)的變化,并據(jù)此確定進(jìn)行參數(shù)掃描仿真的范圍。了解所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的實(shí)際使用環(huán)境，正確設(shè)置系統(tǒng)仿真的輸入條件及負(fù)載模型。嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)規(guī)則和流程對(duì)減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤也很有幫助。 

4、另外，你需要知識(shí)的交流，要重視同前端或系統(tǒng)的交流，深刻理解設(shè)計(jì)的約束條件。作為初學(xué)者，往往不太清楚系統(tǒng)，除了通過(guò)設(shè)計(jì)文檔和會(huì)議交流來(lái)理解自己的設(shè)計(jì)任務(wù)規(guī)范，同系統(tǒng)和前端的溝通是IC設(shè)計(jì)必不可少的。所謂設(shè)計(jì)技巧，都是在明了約束條件的基礎(chǔ)上而言的，系統(tǒng)或前端的設(shè)計(jì)工程師，往往能夠給初學(xué)者很多指導(dǎo)性的意見(jiàn)。 

5、重視同后端和加工線的交流：IC設(shè)計(jì)的復(fù)雜度太高，除了借助EDA工具商的主動(dòng)推介來(lái)建立概念之外，IC設(shè)計(jì)者還應(yīng)該主動(dòng)地同設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的上下游，如后端設(shè)計(jì)服務(wù)或加工服務(wù)的工程師，工藝工程師之間進(jìn)行主動(dòng)溝通和學(xué)習(xí)。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，后端加工廠家往往能夠?yàn)樗麄儙?lái)一些經(jīng)典的基本理念，一些不能犯的錯(cuò)誤等基本戒條。一些好的后端服務(wù)公司，不僅能提供十分嚴(yán)格的Design Kit，還能夠給出混合信號(hào)設(shè)計(jì)方面十分有益的指導(dǎo)，幫助初學(xué)者走好起步之路。加工方面的知識(shí)，對(duì)于IC設(shè)計(jì)的"產(chǎn)品化"更是十分關(guān)鍵。 

6、重視驗(yàn)證和測(cè)試，做一個(gè)"偏執(zhí)狂"：IC設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)比板級(jí)電子設(shè)計(jì)來(lái)的更大，因此試驗(yàn)的機(jī)會(huì)十分寶貴，"偏執(zhí)狂"的精神，對(duì)IC設(shè)計(jì)的成功來(lái)說(shuō)十分關(guān)鍵。除了依靠公司成熟的設(shè)計(jì)環(huán)境，Design Kit和體制的規(guī)范來(lái)保證成功之外，對(duì)驗(yàn)證的重視和深刻理解，是一個(gè)IC設(shè)計(jì)者能否經(jīng)受壓力和享受成功十分關(guān)鍵的部分。由于流片的機(jī)會(huì)相對(duì)不多，因此找機(jī)會(huì)更多地參與和理解測(cè)試，對(duì)產(chǎn)品成功和失敗的認(rèn)真總結(jié)與分析，是一個(gè)IC設(shè)計(jì)者成長(zhǎng)的必經(jīng)之路。 

同行交流以及工作環(huán)境的重要性：IC設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和技術(shù)的快速發(fā)展，使得同行之間的交流十分關(guān)鍵，多參與一些適合自己水平的討論組和行業(yè)會(huì)議，對(duì)提高水平也是十分有益的。通過(guò)同行之間的交流，還可以發(fā)現(xiàn)環(huán)境對(duì)于IC設(shè)計(jì)水平的重要影響。公司的財(cái)力，產(chǎn)品的方向，項(xiàng)目的難度，很大程度上能夠影響到一個(gè)設(shè)計(jì)者能夠達(dá)到的最高水平。辯證地認(rèn)識(shí)自己的技術(shù)提高和環(huán)境之間的相互關(guān)系，將是國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)者在一定的階段會(huì)遇到的問(wèn)題。