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模拟版图与数字版图的区别是什么?

发布时间:2023-04-21

来源:IC修真院

“模拟版图与数字版图的区别是什么?”

实不相瞒,这是国内某存储大厂的一道面试题目。诸君不妨先思考一下这个问题的答案。

数字版图&模拟版图

首先,它们都属于IC版图,需要把抽象的电路设计理念转化为实际工艺设计图纸。且都是IC设计环节的最后关键步骤,最后的成果就是将GDSII数据文件提交给晶圆厂商。

二者的不同之处在于:

数字版图是针对数字电路设计的。追求最小的线宽、功耗、传输延迟等,基本采用EDA工具进行自动布局布线,效率更高。

模拟版图针对的是模拟电路设计,更加关注性能以及工艺、设计、版图、模型、封装等多方面的协调,需要手工布局布线,相对更耗时。

而如今的芯片大多数都同时具有数字和模拟,也就是数模混合芯片。

数字电路工作频率较高,特别是高到几百兆赫时,布线时要考虑分布参数的影响。

模拟电路的敏感性强,易受干扰,要特别注意弱信号放大电路的布线,以及电子管的栅极、半导体管的基极和高频回路。

一块芯片到底归属为哪类产品是没有绝对标准的,通常会根据芯片的核心功能来区分。

在数模混合芯片的实际工作中,数字IC与模拟IC工程师也是遵照各自的流程分别开展工作。

数字后端设计&模拟版图设计

曾经也有同学来问过,为什么模拟方向有模拟版图岗,数字方向却没有数字版图岗?

这个问题也很好回答,因为数字方向的“版图岗”就是数字后端设计(数字后端实现)。

受到模拟电路和数字电路差异的影响,模拟版图岗位和数字后端岗位的要求及工作内容也有所不同。

学历要求

模拟版图的学历门槛相对较低,大专、本科皆可,数字后端学历门槛一般是本科起步。

工作内容

模拟版图设计主要通过设计工具,进行物理布局布线、设计规则检查、电路与版图一致性检查、寄生参数提取及后仿真,最终生成可供芯片输出的GDSII数据。

模拟电路规模比较小,且目前自动化程度不高,基本都需要人工来布局布线。为了确定最佳版图,工程师们很可能要进行多次的版图迭代。

数字后端,需要将前端设计的RTL代码转化成门级网表,再通过EDA设计工具进行布局布线、物理验证,并最终产生供制造用的GDSII文件。

严格来说,后端设计/后端实现只能算是一个统称。它的分工比较细致,且叫法各不相同。在外企叫APR或者PR,auto placement and route,自动布局布线。在海思叫PD,physical design,物理设计。

知识技能

在基础知识方面,两个岗位需要学习的大差不差,比如半导体基础知识和制造工艺、数电模电、数集模集等。

模拟版图需要掌握EDA工具的使用,现在用的大多都是cadence的virtuoso;还要熟练掌握Linux命令和VI命令;要熟悉rule文件和相关文档等。

数字后端需要掌握Innnovus/DC/Calibre等数字后端设计工具;掌握Verilog、TCL、Perl等语言;熟练掌握Linux环境下的常用命令和常用操作。

至于其他沟通协调能力、英语读写能力、团队协作能力等就不赘述了,都是IC设计端所有岗位所必需的能力。

职业发展

模拟版图胜在门槛比较低,技能树的进阶较为平稳,职业半衰期长。数字后端的门槛相对更高,技能要求、薪资水平与验证岗比起来不相上下。

不管是版图还是后端,入行门槛简单与否都不能直接决定未来的职业天花板高低。

版图可以成为资深layout,也可以横向拓宽在模拟验证/设计以及芯片制造封装的知识。后端也并不局限于跑流程,还可以选择在高频、低功耗、复杂时钟、复杂电源和先进工艺方面至少精通一种,熟悉两三种。

所以不论什么岗位,只要是往资深方向发展、管理方向发展,需要掌握的技能还远不止于此,可以做的努力也有很多,天花板的位置也可以很高。

从目前的形势来看,各类投资和扶持依然源源不断注入,IC行业处于“野蛮生长”的阶段。

企业在对人才有大量需求的同时,也提高了对于人才的要求。这就需要投身或即将投身到IC行业的诸君,从知识储备和综合能力等各个方面入手,提升自身竞争力。

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