关于我在芯片行业发展方向应该怎么选择

芯片迷不休息 2024-08-13 08:22:34
失效分析 赵工 半导体工程师 2024年08月13日 07:48 北京

小弟在一家芯片小厂工作一年半,现在在未来职业发展方向上产生一点迷惑,请各位指点迷津。

我从事的岗位是在公司的算法组,具体工作内容是做数模混合部分模块,比如adc、dac这种的数字端RTL开发,还有相关的MATLAB仿真链路搭建,AMS仿真环境搭建及测试。但是我不是微电子背景出身,所以写的RTL代码经常被SOC的老大批评,干了快两年也才对时序面积的优化写法有些概念。我们算法的老大也说,算法这边专业写RTL的人才没有,有问题只能去SOC那边问。

去年年底,我们算法的老大问我要不要去做纯算法,就是类似根据通信协议做基带链路的仿真和开发。不管是做协议还是做数模混合,这两个方向的工作我都能做,但是我现在迷茫的是,哪个方向前景更好,能更快的提高我个人的高度。

朋友给的答复如下,石大小生感觉有意义,现转给大家共同看看。

我当前是在一家射频芯片设计公司负责数字部分的开发,涉及大量中频的数模混合模块的算法实现,例如锁相环的数字校准算法(AFC/ALC/SDM等等),也有ADC和DAC的校准算法,同时也有通道上的算法如各种数字滤波器,还有相对复杂的有IQ不平衡校正算法,以及最近刚接触的射频功放预失真算法。

具体工作则包括MATLAB/simulink模型仿真,定点化仿真,RTL实现,验证收集覆盖率,逻辑综合,形式验证,STA,小模块甚至pr也要做,然后跑后仿,跑功耗。

FPGA原型验证和配合流片后的芯片测试自然也是跑不掉的。不过由于芯片的特殊性,FPGA原型验证通常是在第一版MPW回来之后,因为所有数字模块基本上都要搭配模拟电路使用,和SoC那种纯数字模块遗址到FPGA上验证不一样。射频芯片通常是留好接口,等流片回来,就把数字部分移植到FPGA,然后搭配新鲜热辣刚回来的芯片,把芯片连上FPGA,相当于模拟电路用实际芯片里面的,数字电路用FPGA上的,组成一个完整系统,然后再开搞。当然,随着产品成熟,有些项目在开发过程中,先把数字部分放到FPGA,然后利用旧项目芯片里的模拟电路,两者一连起来,就可以凑合着,在流片前先验起来。

最近在数字流程中加一些新的内容,包括基于upf的数字低功耗设计流程,spyglass 的一系列检查,验证中加入部分uvm的特性以及SVA。

其实现代主流的射频芯片,已经不再是传统概念中模拟占大头的芯片。不说其他,单单是ADC,里面就不知道用到多少数字算法来提升性能,数字电路的面积已经超过模拟电路。

从系统的角度看,随着ADC的性能越来越高,它在一个射频系统中的位置也越来越靠近天线,尽早把模拟信号转成数字信号,未来只会有越来越多本身模拟电路的功能,会变成在数字域,用数字电路实现。

而且从产品的角度看,ADI的产品,说是射频芯片,实际上往里面可塞进了多少数字电路,巴不得给你把基带的活儿也干了。甚至现在有些射频芯片,已经配上像ARM M4这种CPU核,来搭配数字模块实现数模混合电路的校准算法。

从我自身的工作经历上来说,因为我的上一份工作,是做信息安全SoC的,大概工作就是做各种IP模块(主要是各类密码学算法,还涉及一点硬件可重构设计),设计验证,然后集成到总线上做系统仿真。在SoC设计方面的积累也有三四次流片经历。在这个前提下,目前想做的事情就是配合公司的规划,慢慢地把数模混合芯片的实现载体,往小型SoC上迁移。

初步想法,我应该会搭个risc-v的小SoC,利用软硬件协同设计,优化一下几种IQ不平衡校正算法,同时目前在做的数字预失真,这类算法个人感觉得配合CPU来做,纯粹硬件实现不现实。

顺带说个题外话,虽说这种模拟顶层包数字电路的芯片,传统上确实模拟是主导,数字打配合,但实际上发展到现在,为了实现数字算法,一步一步改进整个系统,最终必然是一步一步压缩模拟电路的面积,增加数字电路。像我这里提到的数字预失真,叫DPD,其实本来是有模拟预失真APD的,但无奈多次实践,觉得效果不好受工艺偏差影响太大,后来就开整数字预失真。然后呢,一开始领导们只是以为像往常那样写写RTL实现个模块,然后一调研,发现这算法够复杂的,评估一下得上cpu核,然后再评估,有很大存储资源要求,那么必然得上sram而不能像以前那样堆寄存器,然后前面提到想做软硬件协同实现,那总得上flash吧。这么一折腾,我现在就开始在搭一个小SoC了。

对了,再补充一下,因为实际上目前数模混合电路中,数字电路的面积已经越来越大,量产测试不能再按以前的模拟芯片测试套路。所以最近一款射频芯片,已经加入了数字DFT流程。当然这是我们第一次做DFT,找了设计服务公司做,同时我也死皮赖脸要跟着外包一起做,争取把DFT的技能也点上。后面等SoC搭起来,那么多存储器,总得加mbist吧,好吧,有有得折腾了。

说了这么多,其实我想说,一开始进入这个数模混合公司也是因缘际会,而且因为模拟工程师:数字工程师=10:1,数字的存在感好低。然后吧,就发现,来都来了,总得做点事吧,于是就有了上面的一系列折腾,换个角度看,一家正正常常的数字为主的大公司,好像也很难有这么多机会让你有折腾的空间,当然理解成发挥空间也可以。

其实我也很迷茫,将来要怎么继续发展,但是只要有事情可做,也总有机会把它做成你想要的样子吧,无论如何,先提升自己的能力,总不会吃亏的。

石大小生的建议最好是在公司的核心部门核心岗位工作或非核心部门的核心岗位工作,这样提拔升职和加薪效率甚至分股票概率会更高!

作者:石大小生 半导体行业芯声

半导体工程师

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