ASIC工程师如此值钱到底为什么?

来源:未来妄想家公众号 作者:孙路 (EETOP资深网友)

自从上大学起,我和发小们分道扬镳,已经很多年了。大家都有了各自的发展,身处不同的行业,一个个俨然成为了专家。

于是,有童鞋问我,“你说,你们做什么半导体的,做什么芯片的,听说薪水挺高?你能说说你们到底在干啥吗?”

我听完,忽然觉得泰山压顶,“这,该从何谈起啊……”

其实,我心里在想:我哪儿知道啊!?

后来,在这个行业里浸淫几年之后,我慢慢有了些感触。虽然,现在仍旧是个半瓶子水,但心中已经有点儿货了,好歹能拿出来,忽悠一下吃瓜群众了。

像我这种在EDA公司混过,又来到设计服务公司,基本上接触的项目都是ASIC相关。至于那些服务器芯片之类的高端货,我怕是摸不到的。

那么,我干脆就从熟悉的ASIC展开,给各位普及一下,到底我们在干啥!

我们为什么值钱!

一款ASIC芯片项目通常起始于,市场调查。

不管这个项目是干什么的,立项的公司一定会进行高效的市场分析,来决定开发什么样的新产品,目标市场在哪儿,上市时间在何时等等问题。要分析好这个东西,不仅仅需要历史经验的积累,也需要对未来市场的洞察力,非我等小小工程师能看到的。

接着,一旦组织决定开发新产品,就要进行对产品定义和系统级分析。经过系统级验证之后,ASIC的设计流程将把这个纸上谈兵的东西,变成实实在在的硬件产品。

这就大致是一个ASIC设计团队要做的工作。

那么,和我们最相关的ASIC设计流程是什么样的呢?

它的开端是RTL代码的写作,以及功能验证。然后,进行逻辑综合与物理设计。最终,流程结束于逻辑验证、时序验证和物理验证。完事儿之后,送给工艺制造商生产。

尽管,以上我用了不到一百个字,看起来很简单,但整个芯片实现的过程其实是十分复杂的。它需要成百上千次地在某些设计步骤里重复迭代,拼命压榨各类指标,直到最终结果可以被接受。

而且,整个过程还需要消耗大量的电力资源、硬件资源,还有最重要的金钱。

关于金钱,或者说预算,特别需要提到的是:用于芯片实现流程的计算机辅助软件(EDA)十分昂贵,动辄百万千万美刀;拥有大容量存储能力的高性能CPU服务器集群,也十分昂贵,同样也是百万千万美刀级别的。

当然,能熟练操作和实现这个设计流程的工程师,更是如钻石般闪耀。可能有人会问,工程师的薪水加起来也比不过软件和硬件成本嘛。

我说,对,你说的都对。那你试试,不请一名工程师,让这些软件和硬件自动设计一个芯片看看?

那么问题来了。

一个ASIC芯片项目里,到底需要多少颗闪耀的“钻石”呢?

其实,无论芯片规模的大小,还是芯片的用途和作用领域,我们都需要以下9类工程师来辅助,或者指导整个设计链:

系统架构师:定义整个芯片的系统级架构

逻辑设计师:编写RTL代码

验证工程师:验证芯片的功能性及产生verilog代码

DFT工程师:确保芯片的可测性覆盖率

物理设计师:完成芯片的物理实现

软件工程师:编写芯片的软件应用程序

应用工程师:为客户建立芯片参考应用设计

测试工程师:编写产品的测试程序

产品工程师:确保芯片在工厂的制造流程

除此之外,在大多数项目里,我们往往还需要一个项目经理

他需要在设计、测试、产品和市场之间游走,给项目设定进度表,以确保整个项目可以按期并在预算内完成。

如果项目经理兼任业务经理的话,就需要根据市场情况和项目进展,不断调整进度预期,并且还要控制额外的资源。

另一个关键的角色是,设计主管

这个职位是从技术角度出发,来领导整个设计团队。设计主管并不需要知道所有的技术细节,但也不可能样样精通。不过,他必须拥有深度的IC设计理念和大量的设计经验。

一个不称职的设计主管可能会成为一个项目的灾难。一个错误的技术决定可能导致进度延迟,从而损失经费,甚至错过了产品的市场窗口。

综上所述,这些工程师们组合成了一个可大可小的设计团队。只有彼此分工明确,合作没有间隙,才能让一块芯片最终能交付到应用厂商的手里,变成消费者手里实实在在的产品。

现代ASIC芯片项目的设计周期,短则三个月,长则三年。这不仅是一个风险极大的行业,也是一个机会丛生的行业。随着国家对半导体集成电路的投资力度增强,越来越多的院校和公司展开了联合培养机制,为未来中国半导体行业积累人才。

各位刚入行的新人,无论你是初入职场,还是尚在学校用功读书,行业的机会就在眼前。找到自己喜欢的职业方向,认认真真、踏踏实实地去学好基本技术,才是王道。

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