模拟大厂德州仪器辟谣!模拟IC该走向何方?
“德州仪器裁撤中国区MCU研发团队”的消息传得沸沸扬扬,最终TI下场解释“中国区没有裁撤任何员工”,并且表示长期投资中国的战略目标。
某平台关于该问题的讨论
有人认为外资大厂的核心研发业务撤离大陆是不可逆转的趋势,有人说这是TI难以应对中国本土MCU企业的强势竞争而做出的选择,有人也在替这家百年企业感到担忧与惋惜。
德州仪器(TI)作为全球模拟芯片领域的龙头,有任何风吹草动自然是备受业界关注。无论是员工调岗还是裁撤部门,这件事已算是告一段落。
但从某种角度来说,这件事也再次把我们的目光吸引到了国产模拟芯片上来。
模拟芯片作为芯片领域的一大赛道,拥有着巨大的市场。根据IC insights的数据统计和预测,2022年模拟芯片的总销售额将提升12%,达到了832亿美元。
图中很多企业都涉及电源管理、信号链相关的业务,信号链是连接真实世界与数字世界的桥梁,电源管理负责管理和分配电源,这两类芯片也确实是模拟芯片中比较重要的分类,同样也是两大求职方向。
从图中可以看到,模拟芯片的应用和数字芯片一样遍布众多领域。与数字芯片类似的,同样也有这两年随着热度而来的关注和待遇。
在业内外对芯片热度空前的当下,人才短缺、薪资骤增是众人关注的焦点之一。芯片行业人才门槛高、难招聘已经是老生常谈了,但很多人不知道的是:模拟芯片设计的人才要比数字芯片设计的人才难招聘,一向如此。
要问为什么?
因为模拟电路本身的研究难度、复杂度就高于数字,一个优秀的模拟设计工程师需要长年累月的沉淀和经验积累,平均学习曲线长达5-10年。
模拟IC设计的自动化程度不高,设计工程师需要更多的整体规划和细节设计,所以在很大程度上依赖于设计工程师本身的知识和经验积累,技术性要求更强。
以CMOS模拟集成电路为例,一般情况下要经历这么几个设计流程:
系统规格定义
和数字芯片在定义Spec阶段类似。
模拟芯片设计在这个阶段需要定义功能,对时序、功耗、面积、信噪比提出参数范围要求。
电路设计
依据设计要求,选择合适的工艺库,再构架系统。
与数字芯片不同的是,模拟芯片不能够使用Verilog进行电路设计,而是需要使用图形化的方式,目前比较常用的是Cadence的软件。有时甚至需要手工设计。
电路仿真
基于晶体管模型,借助EDA工具进行电路性能的评估和分析。
这一步和数字IC也类似,需要用EDA软件跑仿真,对画出来的电路图进行检验。
版图实现
电路在经过设计和仿真后,并不能直接送往Fab进行加工,还需要把设计的电路转换为图形描述格式,即版图设计。
在版图设计中,需要考虑设计规则、匹配性、噪声、串扰、寄生效应等对电路性能和可制造性的影响。
物理验证
这个阶段需要去验证:版图设计是否满足晶圆代工厂的制造可靠性需求;从电路转换为版图是否引进了新错误。
参数提取后仿真
和数字芯片一样,模拟芯片也要分前仿真和后仿真。
在模拟芯片设计过程中,版图完成之前的电路模拟都是理想状态的仿真,并不包含来自版图中的寄生参数,即为“前仿真”。而加入版图中的寄生参数进行的仿真被称为“后仿真”。
导出流片数据
通过后仿真,设计环节的最后一步就是导出版图数据,即生成GDSII文件。把这个文件交给晶圆代工厂,就能够进行芯片制造了。
模拟IC的设计流程看似不如数字IC步骤繁杂,但难度远比想象中大,尤其是电路设计环节。在模拟IC的流程中,模拟电路设计工程师就是一个拔地倚天的存在。这就意味着模拟设计不是人人都能做的,必须要物理数学基础扎实,硕士学历起步(科班最佳),需要导师/师傅带教,系统学习理论、实践课程。
门槛高意味着天花板高,难度大意味着可替代性低,尽管入行要面临的困难重重,但学到的东西能吃一辈子,这样的职业生涯也是许多同学一直追求的。