IC設(shè)計(jì)職位介紹之“數(shù)字后端設(shè)計(jì)工程師”

IC設(shè)計(jì)職位介紹之“數(shù)字后端設(shè)計(jì)工程師”

數(shù)字后端處于數(shù)字IC設(shè)計(jì)流程的后端，屬于數(shù)字IC設(shè)計(jì)類崗位的一種。在IC設(shè)計(jì)中，數(shù)字后端所占的人數(shù)比重一直是最多的，而且隨著芯片規(guī)模不斷加大，后端工程師需要的人數(shù)將會(huì)越來越多。

一般來說，數(shù)字后端按崗位類別可以分為：邏輯綜合，布局布線physical design，靜態(tài)時(shí)序分析（STA），功耗分析Power analysis，物理驗(yàn)證physical verification等崗位。人才的需求量進(jìn)一步加大，這也是現(xiàn)階段數(shù)字后端工程師招聘量巨大的原因。

1、主要干什么？

邏輯綜合（Synthesis）

主要負(fù)責(zé)將RTL code轉(zhuǎn)換為實(shí)際后端使用的netlist網(wǎng)表, 一個(gè)好的網(wǎng)表對(duì)布局布線的工作起到?jīng)Q定性作用。要盡可能做到performance, power, area的優(yōu)化。尤其是現(xiàn)如今的一些要求高性能的設(shè)計(jì)，對(duì)綜合的要求非常高。

綜合質(zhì)量很大一定程度上取決于綜合軟件的性能，業(yè)界流行的兩個(gè)綜合工具是Synopsys的Design Compiler和Cadence的Genus，熟練的掌握兩個(gè)工具的使用方法是綜合工作的一個(gè)基本條件。

布局布線（PD）

布局布線是數(shù)字后端中占比最大的工作，主要負(fù)責(zé)netlist到GDSII的轉(zhuǎn)化過程，步驟包括Floorplan，Place，CTS，Optimize，Route，ECO等，確保自己負(fù)責(zé)的模塊滿足時(shí)序還有物理制造的要求。同時(shí)，需要協(xié)同其他工程師，及時(shí)提供他們需要的文件，比如def, spef，網(wǎng)表等。是數(shù)字后端中最核心的工作。

布局布線對(duì)工具的依賴程度較強(qiáng)，而且工具操作相對(duì)來說較為復(fù)雜。業(yè)界較為常用的是cadence的Innovus軟件和Synopsys的ICC，掌握這兩大工具的使用需要花費(fèi)一定的時(shí)間。

靜態(tài)時(shí)序分析（STA）

靜態(tài)時(shí)序分析簡稱為STA，時(shí)序驗(yàn)證分析是數(shù)字后端中的重要一塊內(nèi)容，芯片需要滿足各種corner下面的setup,hold時(shí)序要求以及其他的transition, capacitance, noise等要求。STA需要制定整個(gè)芯片的sdc約束文件，選擇芯片需要signoff的corner以及全芯片的timing eco流程。是一份難度要求很高的工作。

靜態(tài)時(shí)序分析通常通常需要掌握Synopsys的primetime以及cadence的tempus兩大軟件的使用方法。

物理驗(yàn)證（PV）

物理驗(yàn)證也是tape out前的一項(xiàng)重要事項(xiàng)。如果物理驗(yàn)證有錯(cuò)，那芯片生產(chǎn)就會(huì)失敗。在布局布線工具中，軟件只能檢查到金屬層上的物理違反，而真正的物理驗(yàn)證需要檢查到器件底層（base layer）.因此，物理驗(yàn)證需要將金屬層和底層金屬合并到一起，進(jìn)行全芯片的drc檢查。同時(shí)，還需要做全芯片的LVS（版圖與原理圖一致性檢查），ERC（電氣規(guī)則檢查）。確保芯片沒有任何物理設(shè)計(jì)規(guī)則違反。

物理驗(yàn)證一般在mentor公司的calibre中進(jìn)行，是業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的物理驗(yàn)證工具。

功耗分析（PA）

功耗分析也是芯片signoff的重要一大塊，隨著現(xiàn)在芯片的規(guī)模越來越大，功耗在芯片的中的地位也越來越高。功耗分析的兩大任務(wù)是分析IR drop（電壓降）和EM（電遷移）。及時(shí)將結(jié)果反饋給布局布線任務(wù)組，讓他們及時(shí)修改后端設(shè)計(jì)圖，解決設(shè)計(jì)中潛在的問題。

一般功耗分析使用的工具有Ansys公司的redhawk，以及cadence公司的voltus和synopsys公司的ptpx。

2、主要打交道的人

數(shù)字后端工程師通常都是以一個(gè)項(xiàng)目組作為一個(gè)團(tuán)隊(duì)，前面說的這些任務(wù)都會(huì)分為不同的角色。通常，一個(gè)項(xiàng)目中會(huì)有一名頂層工程師，一名STA工程師，一名功耗分析工程師，一名物理驗(yàn)證工程師以及若干名模塊工程師，這些工程師需要相互合作，共同完成全芯片的RTL到GDSII的過程，同時(shí)確保沒有時(shí)序以及物理驗(yàn)證上的違例。

數(shù)字后端工程師還需要經(jīng)常與前端工程師打交道，確保網(wǎng)表的功能正確以及sdc的正確制定，及時(shí)將后仿文件交付給前端，讓前端工程師能盡快通過仿真發(fā)現(xiàn)潛在的設(shè)計(jì)問題。

DFT工程師也是我們經(jīng)常與要交流的，因?yàn)闇y試邏輯設(shè)計(jì)在現(xiàn)在的芯片中的比重越來越大，后端工程師需要與DFT工程師確認(rèn)好測試SDC的制定，掃描鏈scan chain的物理走向等任務(wù)。

3、需要掌握的技能和條件。

數(shù)字后端主要以軟件工具為主，主要掌握以下軟件（以cadence, synopsys,mentor公司為主）

布局布線：Innovus/Encounter, ICC2/ICC

綜合：DC， Genus

物理驗(yàn)證：Calibre

靜態(tài)時(shí)序分析： PrimeTime, Tempus

功耗分析： Redhawk, Voltus，PTPX

每種平臺(tái)需要你掌握的技能不大一樣，通常學(xué)會(huì)每種平臺(tái)下學(xué)會(huì)一種工具即可。一個(gè)初級(jí)工程師想全部掌握這些技能也很難，如果這些工具你都會(huì)使用，就變成老司機(jī)了。

由于數(shù)字后端工程師需要跑一些自動(dòng)化的任務(wù)，所以掌握必要的腳本語言也是必須的，比如掌握下面知識(shí)就顯得比較重要：

Verilog

TCL

Perl

Python

所有的技術(shù)類崗位，主要看的兩點(diǎn)就是：專業(yè)技能（skills）和項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)（experience）。所以除了上面列的這些技能，你能實(shí)際做過一兩個(gè)項(xiàng)目，哪怕是一些小模塊的后端設(shè)計(jì)，也是很重要的，尤其是做項(xiàng)目過程中積攢的debug經(jīng)驗(yàn)。

如果你是在校學(xué)生，學(xué)校里實(shí)踐數(shù)字后端的機(jī)會(huì)較少，所以基本上你只要簡單懂一點(diǎn)流程以及時(shí)序方面的內(nèi)容，可能就可以找到數(shù)字后端工程師的職位了。現(xiàn)在在校學(xué)生通過各種渠道（比如E課網(wǎng)），很多同學(xué)都掌握了上面的這些技能，甚至積累了一兩個(gè)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。會(huì)的人多了，招聘的要求也自然高一些了。

現(xiàn)階段，數(shù)字后端工程師主要還是以招聘研究生為主，本科生招的很少。不過好消息是對(duì)專業(yè)的要求并不是很苛刻，并非集成電路方向不可，只要你掌握了上面的這些技能，哪怕不相關(guān)專業(yè)，比如材料、物理、自動(dòng)化、機(jī)械等專業(yè)，也是可以成功應(yīng)聘。

學(xué)歷本科的同學(xué)也不要?dú)怵H，有工作經(jīng)驗(yàn)的本科生，還是可以找到數(shù)字后端工程師的職位的，而且有很多成功的例子的。畢業(yè)學(xué)校一般的同學(xué)也不要?dú)怵H，985高校畢業(yè)，肯定是有優(yōu)勢(shì)的，但畢竟每年畢業(yè)生不多，在現(xiàn)在IC行業(yè)整體缺人的大背景下，依然會(huì)招收學(xué)校排名一般的學(xué)生的；當(dāng)然前提還是一樣，有專業(yè)技能（skills）和項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)（experience）。

如何成為一名優(yōu)秀的集成電路IC設(shè)計(jì)工程師

如何成為一名優(yōu)秀的集成電路IC設(shè)計(jì)工程師

IC設(shè)計(jì)工程師———未來10年最有前景的IT專業(yè)。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)起來也有些更有意思的地方。那么如何才能成為一個(gè)優(yōu)秀的IC設(shè)計(jì)工程師？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)者來說，EDA工具意義重大，透過EDA工具商的推介，能夠了解到新的設(shè)計(jì)理念。國內(nèi)不少IC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)者在沒有接觸到深亞微米工藝的時(shí)候，也是通過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關(guān)過程，有些可能是為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性等。通過訪真細(xì)細(xì)觀察這些細(xì)節(jié)，既有收益，也會(huì)有樂趣。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.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。
3.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)，除了通過設(shè)計(jì)文檔和會(huì)議交流來理解自己的設(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。
4.查文獻(xiàn)資料是一個(gè)好方法。多上一些比較優(yōu)秀的電子網(wǎng)站，如中國電子市場網(wǎng)、中電網(wǎng)、電子工程師社區(qū)。這對(duì)你的提高將會(huì)有很大的幫助。另外同"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。
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)者來說，后端加工廠家往往能夠?yàn)樗麄儙硪恍┙?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)的成功來說十分關(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，將是國內(nèi)的設(shè)計(jì)者在一定的階段會(huì)遇到的問題。 ;

ic設(shè)計(jì)工程師是做什么的

負(fù)責(zé)數(shù)字電路的規(guī)格定義、RTL代碼編寫、驗(yàn)證、綜合、時(shí)序分析、可測性設(shè)計(jì)。
負(fù)責(zé)進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、仿真以及總體布局和修改。
制作IC芯片功能說明書。負(fù)責(zé)與版圖工程師協(xié)作完成版圖設(shè)計(jì)。
提供技術(shù)支持。
公交IC卡，銀行卡，樓宇的門卡等等，在現(xiàn)代世界不可或缺,IC設(shè)計(jì)工程師就是一個(gè)從事IC開發(fā)的職業(yè)，隨著中國IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)漸入佳境,越來越多的工程師加入到這個(gè)新興產(chǎn)業(yè)中。
成為IC設(shè)計(jì)工程師所需門檻較高，往往需要有良好的數(shù)字電路系統(tǒng)及嵌入系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。
了解ARM體系結(jié)構(gòu)，良好的數(shù)字信號(hào)處理、音視頻處理，圖像處理及有一定的VLSI基礎(chǔ)。
集成電路是信息產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)之一。
是實(shí)現(xiàn)把我國信息產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)的戰(zhàn)略目標(biāo)的關(guān)鍵。
發(fā)布的“國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要”和“國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要”，都把大力發(fā)展IC技術(shù)和產(chǎn)業(yè)放在突出重要的位置。
因此IC設(shè)計(jì)工程師的前途光明。