IC设计职位介绍之“模拟版图工程师”

IC设计职位介绍之“模拟版图工程师”
一、模拟版图工程师介绍
模拟版图设计工程师为专业版图设计人员，主要负责通过EDA设计工具，进行集成电路后端的版图设计和验证，最终产生送交供集成电路制造用的GDSII数据。中文名版图设计工程师，我们也称之为layout 。
工作内容负责进行版图布局规划。有一定的全定制模块版图设计实践经验，独立进行版图规划、设计或验证等。承担模块（Block Level）版图设计、改进和维护等工作。在上级工程师的指导下解决模块版图设计一般难题。按时完成指标、计划并保证质量。
• 模拟IC设计流程

模拟版图设计处于IC设计流程的后端，属于模拟IC设计岗位的一种，随着国内集成电路产业的蓬勃发展，需要用到的岗位也越来越多，而每个芯片最终能够付诸于生产都离不开集成电路版图设计师的功劳，所以产业对这类人才是非常急需。很多大公司电路设计和版图的人数已经达到1.5：1了，现在因为市场需求量大，还成立了很多外包公司，而这些外包公司80%的人员都是版图设计工程师。
二、模拟版图工程师的主要工作

1. 建立规范的工作环境
   模拟版图工程师最核心的工作是画版图，但在任何工作之前都应该做好准备工作，以让自己在工作中可以顺利，流畅，高效率，项目前的准备工作对版图工作来说要显的更为重要的一些。其中需要重点准备的有以下内容：
   • 按照公司规范建立标准的文件文件路径；
   • 收集项目相关资料，了解项目相关信息；
   • 添加基础库；
   • 建立工作库；
2. 熟悉工艺
   每个项目可能采用不同的工艺，每个工艺都有一些各自的特点需要特别去注意，哪怕是常用的工艺也需要去巩固一些基本的规则要求。
3. 完成项目版图工作
   版图工程师最主要的工作任务就是按时，按质量的完成布图工作。这对大多数版图工程师来说即是最简单的工作，也可能是最难的工作，版图工作流程基本如下：
   • TOP电路图分析和信息收集
   • TOP FLoorplan示意图
   • 初始Floorplan
   • 优化FLoorplan
   • Cell review和TOP连线
   • DRC LVS验证
   • TOP checklist，优化TOP版图。
   • Tapeout
4. JDV
   JDV是版图数据送到工艺厂后，工艺厂返回的mask图像数据，用于ic设计公司检查数据的正确性。虽然JDV出错的几率很小，但是依然有可能人为出错的，JDV检查是IC流片前最后一次检查，所以还是需要严谨，细致的对待，防止动辄数十万的研发资金的损失。
5. 改版
   改版是在原有版图上进行优化，修改部分层次，改版是每个公司经常有的工作，是项目完成后的debug，对模拟版图工程师来说改版是相对轻松的工作。
6. 完成工作报告
   任何工程师的工作都离不开报告，版图工程师一样需要准备各种报告，一个优化的工程师都多少具备一些文案功底，这听起来有点为难作为理工生毕业的我们，实际上大可放心，咱们不需要妙笔生花把一份报告写的繁花似锦，版图报告是刻板，严肃的，每个公司都有其特定的格式和要求，任何人只需要按照要求完成就可以，基本没有个人发挥写作功底的余地。
7. 制定工作流程
   一个好的流程，对一个公司是极其重要的，属于企业文化的一种，好的流程可以提高工作效率，最主要的是人都会犯一些低级错误，而严谨的工作流程，会极大的减少人为的低级错误，版图工程师既要坚持执行流程，又要在工作中，制定，优化更加合理有效的流程。
8. meeting
   和其他工程师一样，经常还有无穷无尽的会议要开，各种review，各种讨论。因为版图是一个严谨的活，如果你作为会议组织者，请记得事先做好充分的准备噢，不然很容易被人问住的，这会容易让你的同事鄙视的。

三、版图工程师所应具备的技能和能力
版图是一个入门非常简单，可能只需要2个月的基础培训就可以工作的工种，但版图同时又是一份涉及知识面非常广阔，资深较难的工作，下面每个类别的内容如果精通都可以换其他专业工作了，版图有意思或者矛盾的地方就是下面这些方向你即需要掌握又不需要达到精通的地步，就可以很好的完成版图工作了。

1. 熟练掌握工具平台，主要有以下几种：
   • LINUX：工具应用的基础平台，需要熟练掌握大部分LINUX命令和VI命令
   • Virtuoso ：IC51和IC61两个版本，Virtuoso是版图的画图工具，现在大多数公司的选择。
   • Laker ： 另外一种版图设计工具，相比virtuoso市场占有率少一些。
   对于大多数layout工程师而言，版图设计工具只需要会virtuoso和laker中的一种基本就可以了，版图设计工具相对来说比较简单，哪怕开始不会，只需要简单培训1周就可以运用。工具的熟练度，可以极大影响到工作的效率，这就和画师没有一支熟悉的笔，一张好纸一样难以画出一张好画是一个道理，“工具熟悉”是资深工程师的标配，“工具精通”是大神级别的版图工程师的要求。
2. 熟悉各种典型的设计工艺，比较出名的有以下几家：
   • TSMC
   • CSMC
   • SMIC
   • Dongbu
   • Umc
   工艺按制程主要分nm 级别以上工艺，如0.13um，0.18um，0.35um 为代表，nm 级别以下的90nm，60nm，40nm，28nm，14nm，7nm为代表。两种大的制程对版图的画法要求还是有所区别的，资深工程师最好两种工艺的项目都做过，当然哪怕只是精通其中一类都是不愁找工作的。如果可以都会当然更好，技多不压身，永远是正确的。
3. 熟悉rule 文件：
   各种规则文件，是版图工作中必不可少的资料，只有熟悉这些rule和相关文档，才能在需要的时候高效率的解决版图上的各种问题。
4. 相关项目经验：
   没有犯错的人，永远不知道经验的可贵，版图工程师往资深工程师走的路上，需要大量的实践积累，一次失败可能比更多的理论分析更加有效。
5. 语言能力：
   Rule文件的修改和各种脚本是CAD的工作，但是版图工程师也需要具备一定的能力，因为并不是所有的公司都有CAD这个职位，很多时候都是layout工程师自己解决，这就需要版图工程师会一些shell语言规则和DRC，LVS语言写法。
6. 扎实的理论基础：
   可以指导新人，并在关键点和电路讨论，解决技术问题。 如果你不想只做一个低价的操作工，而要变成工程师的话，和同事分析问题，自己分析版图问题的时候，都需要相应的理论知识作为支撑，比如ESD和latch up。
7. 扎实的画图能力：
   有句话叫做细节决定成败，这句话用在版图上特别适合，版图的最小单位已经到7nm了，生产的芯片是特别金贵的科技产品，任何低级错误都可能导致流片失败，越是严谨，细节，你的成功率越高，良率越高。
8. 基本的协调，统筹能力：
   版图工作大多时间都是一个团队合作的工作，很少有1个人负责一个项目的时候，所以良好的协调和统筹能力是整体效率和流畅性的保证。会为你的工作能力加分，让你更加容易升级到经理级别。
9. 耐心，细心，严格的流程执行力：
   产品可靠性和效率的保证。
   四、TOP 版图工程师和Cell版图工程师
   版图工程师按照能力或者工作年限，经验大致可以分为两个阶段，cell 版图工程师和TOP版图工程师，版图TOP是指芯片版图的最上层，也泛指整个版图。TOP layout就是指负责版图任务分配和顶层连线的版图工程师。也可以理解成这个项目的版图总负责人，负责tapeout的人选。 如果把整个项目比喻成一张大的拼图，cell就是整个拼图中的一小块。版图工程师能不能画TOP是能力区别的一个重要分水岭，一般layout在公司都会经历简单cell，重要cell，改版TOP，TOP layout的流程，很多时候如果公司的不注重培养新人，可能3年都做不上TOP版图。 不过如果你愿意学习并努力，只需要1年你也可以做到TOP，很多时候模拟版图知识并不是那么难，只看你是否愿意努力。
   
   TOP layout是一个沟通的中心点，所有项目组的人都会和TOP layout进行信息交换，同时要对信息进行分析，判断，然后解决相应问题。 项目的最终进度实际上是由TOP layout 掌握的，资深的TOPlayout会对项目进度起到决定性作用，带领组员加班是最简单的，也是最实际有效的办法。但更多的应该是通过合理的安排，提高整个项目组的工作效率。而不完全听从电路项目经理的安排。
   Cell layout 是项目里的重要组成部分，同样是沟通中的一个重要节点，他需要和TOP layout进行充分的沟通交流，整个芯片版图的完成好坏，很大程度决定在cell画的好坏，所以cell layout的工作依然是非常重要的，只有cell完成的好，才有机会做TOP layout。
   我们刚才说了，模拟版图工程师最基础，也是最重要的工作是，按时、按质量的完成版图。版图画的好不好业内一般有三个评判标准：
   • 性能好
   • 面积小
   • 版图的艺术
   性能代表质量，面积代表成本，艺术代表细节，可靠性也算成本的一种，性能，成本都处理很好的版图工程师，就是资深的版图工程师了。超越TOP layout之上的级别！
   五、职位薪资和发展方向
   中国集成电路产业人才白皮书（2017-2018）》显示，截至2017年底，我国集成电路产业现有人才存量约为40万人，根据产业快速发展需求，人才呈现稀缺状态，专业人才培养力度有待提高。据白皮书统计分析，到2020年前后，我国集成电路产业人才需求规模约为72万人，截至2017年底，我国集成电路产业现有人才存量为40万人左右，人才缺口达32万人，年均人才需求为10万人左右，而我国每年高校集成电路专业领域毕业生中仅有不足3万人进入本行业就业，其中4分之1就是版图工程师。目前，单纯依托高校并不能满足产业发展对专业人才的供给需求。中兴国际事件对中国集成电路的影响 ，“中国芯”已经成为国家战略发展方向，政策开始大力扶持。各行各业开始大量采用国产芯片替代进口芯片，促使国内IC设计公司的效益越来越好，行业人才工资越来越高。
10. 薪资水平和薪资发展
    2018年本科或者大专毕业生在北上广深这是比较高的起点了。二三线层次会低点，但随着人才的争夺，工资水平也在慢慢的拉近。并且都会越来越高。
11. 模拟版图工程师职业发展
    未来的发展，3年内基本按照上图的发展来走，一些人会一直做技术，成为一名资深版图工程师，有些人会成为版图经理，做一些管理类的工作。好消息是大部分人只要一直做下去都能成为一名资深工程师（manager级别）或者经理，坏消息是只有极少数人能成为技术专家或者总监这个级别。版图工程师干了很多年之后，有少数人也可以转行，比如学习数字APR，做数字和模拟双料的版图工程师，也可以去工艺厂做工艺的销售人员，这是个很好的方向，可以经常飞国外出差。待遇优厚。或者转做电路工程师，但这需要学习很多知识。
12. 地域分布
    随着国家级别的政策支持，全国各地都有相应的政策和资金支持，开设IC公司的城市越来越多，相信在过几年，总有一款城市是你喜欢的。对于想回家家乡的小伙伴来说也是一种福音。
    一级就业城市：上海，北京，深圳，
    二级就业城市：西安，武汉，合肥，成都，无锡，苏州，杭州，广州 ，南京
    三级就业城市：重庆，哈尔滨，大连，长沙，沈阳等
    对于新人来说，刚毕业的时候，经验的学习是比高工资要重要多，前期吸收的经验越多，能力提升的越快后面工资涨幅越快，同时就算想转型，提升职业内涵也更加容易些。所以对大家建议先学习积累经验为首要任务。