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說說數字IC和模擬IC的區別

時間:2021-12-2 10:45:00
摘要: 數字IC是用于傳遞、加工、處理數字信號的,在近年來也是發展最快,應用最廣的,因此也導致數字IC近年來的就業崗位需求量在不斷上升;模擬IC是用于處理連續性的光、聲音、速度、溫度等自然模擬信號的,模擬IC由于國產替代空間廣闊,因此在國內的就業崗位需求量在在不斷擴大。

本文主講《數字IC設計與模擬IC設計的區別》,希望對新入行或想入行的同學在方向選擇時提供有效的參考。

一、數字IC與模擬IC的作用區別

數字IC是用于傳遞、加工、處理數字信號的,在近年來也是發展最快,應用最廣的,因此也導致數字IC近年來的就業崗位需求量在不斷上升;模擬IC是用于處理連續性的光、聲音、速度、溫度等自然模擬信號的,模擬IC由于國產替代空間廣闊,因此在國內的就業崗位需求量在在不斷擴大。

簡單總結二者的區別:

數字IC就是處理數字信號的,比如CPU、邏輯電路等;模擬IC是處理模擬信號的,比如運算放大器、線性穩壓器、基準電壓源等;數字IC處理的是非連續性信號,都是脈沖方波。而模擬IC處理的信號都具有連續性,可以轉換為正弦波研究。
而如今的芯片大多數都同時具有數字和模擬,一塊芯片到底歸屬為哪類產品是沒有絕對標準的,通常會根據芯片的核心功能來區分。

在數模混合芯片的實際工作中,數字IC與模擬IC工程師也是遵照各自的流程分別開展工作。

二、今天的半導體產品主要有

存儲器微處理器;邏輯芯片;模擬芯片;傳感器;光電子器件;分立器件等;

其中,前四類是通常說的是芯片產品,后三類是器件產品;

通常說的數字IC設計,大部分是指邏輯芯片的設計工作(即數字芯片設計)。

邏輯芯片(即數字芯片),主要處理邏輯運算,因其處理的信號是二元的0和1,即數字信號,這與計算機科學的基礎是二進制有關。這類芯片是為各種實際應用場景的數字化、智能化做的特殊定向設計,也就是所謂的ASIC,Application Specific Integrated Circuit。

所以很多想轉數字IC的同學就需要注意自己是否有電子、計算機等相關基礎。

存儲器和微處理器,雖是數字信號為主,但這類產品的性能要求追逐最先進的工藝節點,或是使用特殊工藝,使得對IC工程師的門檻要求更高,數量需求反而不大。

模擬芯片是處理模擬信號的,模擬信號都具有連續性,而自然界的信息實際是以模擬(連續)的形式存在的,在用數字信號來組織邏輯運算,在運算完成后,再將數字信號轉回模擬信號,對接外界;

同時,在處理的信號有大有小,為了將其規范為合適的大小,需要高保真的放大電路(即運算放大器);

此外,為其他芯片提供穩定驅動和供電,被稱為電源管理,也是模擬IC方向之一;

再有,隨著移動場景的應用,運用高頻進行遠距離信號傳輸,射頻芯片也成為模擬芯片的一個獨立分支,需求量也正在日益增大。

三、數字IC與模擬IC崗位區別

數字IC崗位:數字IC前端設計工程師數字IC功能驗證工程師數字IC后端設計工程師

數字IC前端設計:簡單講就是工程師用Verilog(硬件描述語言)來定義芯片的邏輯功能,最終生成RTL代碼。本崗位需要有清晰的邏輯能力,算法能力,及對Verilog與相關EDA工具的運用。

數字IC功能驗證:簡單講驗證工程師是通過驗證方法學來驗證前端工程師的RTL代碼,也就是邏輯功能,是否有bug,是否符合要求。本崗位需要有較好的編程能力,及對sv與uvm、相關EDA工具的熟練運用。

數字IC后端設計:簡單講后端是通過驗證后的RTL代碼,將其變成電路圖,(例:綜合網表,布局布線,仿真,調整等),最后生成用來制造掩膜版的GDS文件,傳給晶圓廠進行制造。本崗位需要對EDA工具的使用熟練掌握,同時要頻繁更新自己掌握的先進工藝知識。

模擬IC崗位:模擬IC設計工程師模擬版圖設計工程師


模擬IC設計:簡單講從單個晶體管開始,進行電路設計最終給出完整電路圖。本崗位需要掌握模擬電路原理,根據芯片要求采用合適的電路結構,定義具體器件參數,然后通過EDA工具仿真,調整電路參數,同時也需要對器件和制造工藝有了解。

模擬版圖設計:簡單講就是根據模擬IC設計工程師給出的完整電路圖,進行繪制版圖,物理驗證,并tapeout版圖文件給Foundry進行制造。本崗位需要可以看懂電路圖,掌握設計匹配規則,繪制工具,熟悉版圖繪制。

而就薪資上來說,數字設計方向上三個崗位基本在今年都能拿到30-40W的水平,sp甚至可以拿到50W,而模擬設計因為本身崗位不多,國內人才更為稀缺,對科班的要求更為嚴苛,因此價格會比數字IC高一些,模擬版圖則是比設計略低,因為門檻較低,差不多是20—30W的區間。

四、數字IC與模擬IC的市場需求

數字IC在近年來是發展最快,應用最廣的,因此也導致數字IC近年來的就業崗位需求量在不斷上升,而對應的崗位需求也要多于模擬IC設計;

而模擬IC由于國產替代空間廣闊,因此在國內的就業崗位需求量雖然也在不斷擴大,也只稍遜色于數字IC。

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