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應該把設計和Verification分成兩個部分,工作差別很大。IC設計及其工作內容簡介
一、 IC設計內容簡介
(一)類比與混號訊號電路設計
  IC電路可分類比IC與數位IC大概兩類以及加上兩者兼具的混合訊號,總共分三種類。類比與數位的差異在於數位訊號是以0、1的非連續方式傳遞、運算及儲存。類比訊號是以連續性的型式來傳遞,做為數位訊號與最終使用者的橋樑。
  在IC設計領域中,模擬的人才最為缺乏,但相對而言模擬/混合訊號設計工程師的人才養成也最困難,一般而言,最起碼需要2 ~ 3年經驗才能完全上手,也因為人才養成不易,具備模擬/混合訊號專業技術工程師身價個個不凡。
  一般具備電子背景的人學習類比與混合訊號領域的知識比較容易進入狀況,非相關科系的話,必須強化理論基礎以及實作能力,才能與科班出身的人競爭,不過有心從事這一行的話,只要肯下苦工扎實馬步,從學習過程中逐步累積經驗,也能走出自己的一片天。

(二)數位電路設計
  傳統電路設計工作是一項需要累積豐富經驗以及長期努力的專業工作,除了電子科系科班出身的從業人員外,其他工程背景的人想要跨入這領域都會面臨到很大障礙和挑戰。近年來這情況已產生很大變化,首先是各種消費電子產品的生命週期不斷縮短,而系統功能和複雜度不斷攀升,許多功能需要使用相當程度的特定背景知識和足夠複雜的演算法才能具體描述,讓純邏輯設計工程師不足以應付全部產品設計工作,應用技術背景的工程師加入IC 設計成為趨勢。

(三)積體電路佈局設計
  所謂積體電路佈局( Layout )指配合晶片設計規劃,作必要功能的電路佈局,也就是按照設計出來的電路圖,將主、被動元件平臺化,粘接在各種電路板上。
  在佈局領域,因為所處的產業不同,工作內容也有所差別,但只要是與電子相關的產業都需要佈局工程師,出路相當廣泛。雖然大部分的公司要求佈局工程師必須是電子、電機、資訊相關科系出身,其實一般學校這些科系並不教學生佈局相關知識,絕大多數都是進公司後從頭學起,想要習得相關技術,多半要靠經驗累積,經驗累積需要時間,因此各領域佈局人才一直是處於需求大於供給的狀態。

(四)嵌入式軟體設計
  隨著後PC時代來臨,人們開始越來越多地接觸到一個新概念-嵌入式系統產品。嵌入式系統為控制、監視或輔助設備、機器或甚至工廠運作的裝置,它是一種電腦軟體與硬體的綜合體,特別強調『量身定做』原則,也就是基於某一種特殊用途,對這項用途開發出不同的一項系統出來,就是所謂的客制化 (Customize) 。嵌入式系統以應用為中心,以系統設計為基礎,透過個性化設計,適用於應用系統,對功能、可靠性、成本、體積、功耗有特殊要求的專用電腦系統。包括手機、 PDA 、數位相機、各種影音系統相關應用都與嵌入式系統相關。目前全世界廠商都非常看好這市場,前仆後繼投下大量研發,以應付在資訊家電及數位產品時代來臨,產品生命週期大量縮短,淘汰速度加劇的嚴酷競爭市場。
  擁有一個無可取代的技術與能力,是職場晉升的護身符。在IC設計產業裏,國內學校教育中不是偏向硬體 (hardware design) ,就是偏向軟體 (software development) ,硬體設計人員作風通常比較缺乏系統全面整合設計,軟體人員相對缺乏硬體觀念,因此軟硬兼具的人才十分難尋。目前業界非常缺乏嵌入式系統所需要的軟硬體系統整合人才,大部分都還是靠硬體設計人員兼職。因此嵌入式系統人才是目前產業界熱門需求,無可取代的人才之一。

二、未來出路
一般半導體設計公司的職務及工作內容大致區分如下:
(1) 生產線技術員:並非所有的半導體設計公司都有生產線技術員的需求,多數半導體設計公司僅以研發人員為主,部分公司因設有產品測試部門,因此需要生產線的作業員。這部分的員工需求以女性為主,學歷要求多為高中職以上畢業。
(2) 品管工程師:多數公司要求新進人員的學歷為大學以上,主要工作為進行半導體產品的品質管制作業。
(3) 行銷、企劃工程師:多數公司要求新進人員的學歷為企管碩士,最好大學能主修理工科系 , 以便在進行產品行銷、企劃的溝通過程中,能同時與技術人員、銷售人員進行更緊密的合作。其工作範圍大致包括產品規劃、企劃、市場研究等。
(4) 業務工程師:多數公司要求新進人員個性以積極主動為佳。主要工作領域為進行公司相關產品業務的拓展,因此,外語能力的要求較高。
(5) 產品研發工程師:多數公司要求新進人員的學歷為大學以上電子、電機相關係所畢業,主要是進行半導體產品的設計與開發工作。
(6) 電路設計工程師:多數公司要求新進人員最好能熟悉 CAD/CAM 的操作,以利於在工作站、 PC 上進行電路設計工作。
(7) 硬體工程師: 大學以上電子、電機相關科系畢業,熟 C/C++ 程式語言,熟悉或熟 ARM programming 更佳。
(8) CAD 工程師:多數公司會要求新進人員要熟悉 IC 設計方法及設計軟體。
(9) 應用工程師:主要工作為進行 IC 產品的應用開發工作。
(10) 封裝工程師:主要工作為進行公司所需封裝技術的研究開發,有的是要與其後段的封裝廠商進行搭配。
(11) 測試工程師:在 IC 設計公司中,這部分的工作包括有前段的測試與後段的成品測試工作,目前而言,前段的測試多仍在晶圓廠內部進行,後段的成品測試工作則部分採外包、部分由自己公司來自行進行測試。
(12) 軟體工程師:主要工作為進行公司所設計的硬體產品之軟體發展,例如驅動程式等。

IC設計流程的前段及後段之分,IC設計大略可分成數位,類比及記憶體三大類。其中,數位IC的設計流程非常複雜,分工非常細膩。簡單說,數位IC的設計流程為:
1. 系統層級的設計及驗證。
2. RTL 設計及驗證。
3. 邏輯合成,產生閘級電路。
4. 實體或佈局設計 (Layout)。
5. 送出佈局資料庫至光罩廠進行光罩製作。

  光罩製作完成之後即進入生產流程,設計階段就算是完成了。所謂設計流程的前段,指的就是上述流程中的 1 - 3,而後段流程則是4 - 5。所謂前段及後段之分,嚴格說來並不能被當成是一種絕對的區隔,前段(front-end)及後段(back-end)更不能被視為是一種專有名詞。之所以要分成前段及後段的原因,因為前後兩段的工作性質大不同,執行團隊也因而被切割成兩段。

  IC設計流程,前段注重的是創意及對系統應用的了解,至於設計流程及輔助設計軟體的使用相較於後段流程來得簡單。設計流程的後段,注重嚴謹不能出錯,所以設計流程及輔助設計軟體相對複雜昂貴不易上手。

  以一般寫程式的流程來比喻IC設計流程,算是頗為恰當。因為IC設計輔助軟體的完善,使得整個IC設計過程彷彿就像是進行一場程式開發計畫。前段設計流程,可以視為撰寫程式碼過程,而後段可比喻為將高階程式碼半人工式轉換成機器碼。

  寫程式,首重的是創意,還有要搞清楚系統,這點和IC的前段設計一樣。想像一下,如果要半自動的將程式碼編譯完成,是不是要很嚴謹,且不可犯一點小錯? 這就像是IC設計的後段工作。

  至於floorplan,它只是後段設計流程的步驟。Floorplan雖然是專有名詞,但是它的涵義就如字面上意義,就是 IC佈局規劃的平面圖。舉個辦公樓層佈局的例子說明。將整個辦公樓層隔間、裝潢佈局完成讓員工可以上班,這個過程就像是IC的實體設計,或是佈局設計。而進行實際裝潢前,設計師所繪製的平面設計圖,就是floorplan。IC設計的floorplan,也是一樣,就是佈局前所要先做的平面圖。而floorplanning就是製作平面圖的工作或是流程。


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