鐘祥玉
目前我國的集成電路市場已成為僅次于美國、日本的世界第三大集成電路市場,吸引著世界各大集成電路廠商的注意力,但與此形成鮮明反差的是,我國集成電路領域的人才卻極度短缺,在市場做大的同時不能做強,這無疑將嚴重影響著中國集成電路行業(yè)和市場的健康可持續(xù)發(fā)展。為此,2003年10月,教育部、科技部批準了清華大學、北京大學、復旦大學、浙江大學、西安電子科技大學、上海交通大學、東南大學、電子科技大學、華中科技大學等九所高校為首批國家集成電路人才培養(yǎng)基地的建設單位。
我當年就是懷著對集成電路未來的美好憧憬,幻想著IC從業(yè)者西裝革履喝咖啡的小資生活。再加上那時開設該專業(yè)的還有清華、北大等“985工程”院校。于是我報考了這個前途無量的集成電路設計與集成系統(tǒng)(下簡稱集電)專業(yè)。
IC課堂知多少
前面提到了IC從業(yè)者,那IC究竟是什么呢?IC是半導體元件產(chǎn)品的統(tǒng)稱。那學這個有什么用呢?比方說自稱國產(chǎn)發(fā)燒級的小米手機,你知道它用的四核CPU是什么架構(gòu)?28nm工藝又是什么工藝呢?更省電的電源管理芯片又是什么邏輯構(gòu)造呢?這些在選擇了集電專業(yè)后,你都會一一了解到。在不久的將來,也許你設計的芯片還會在流水線上量產(chǎn)呢。
既然這個專業(yè)那么有用,那它是學什么的呢?首先,要做的就是電路設計,根據(jù)市場的需求依據(jù)電路功能設計出電路;接下來就是前期電路功能的仿真(就是將電路原理圖用專業(yè)軟件模擬出電路所實現(xiàn)的功能,主要是為了節(jié)省研發(fā)經(jīng)費和研發(fā)周期),檢測其是否能達到所要的參數(shù)需求;再次,用專業(yè)的軟件將電路版圖畫出來;最后,將畫出來的版圖進行后期仿真,與前期的仿真對比,看是否需要做出修改。若符合要求就生成版圖文件交給晶圓廠進行量產(chǎn),最后到封裝測試廠完成芯片的最后一道工藝。
如今,集成電路設計與集成系統(tǒng)專業(yè)已走過了9年,它變得越來越適應就業(yè)市場的需求。目前該專業(yè)分為三個方向。第一個方向是設計。這個方向又分兩類,數(shù)字集成電路設計是偏軟件類;而模擬集成電路設計是偏硬件類。有設計就要有生產(chǎn),該專業(yè)的第二個方向就是生產(chǎn)工藝。IC工藝能力決定了芯片的性能、功耗、散熱等諸多因素。而第三個方向是集成電路的封裝與測試。好的封裝才能夠使芯片發(fā)揮正常的功能,并保證其具有高穩(wěn)定性和可靠性。而芯片是否達到預期的研發(fā)目標,則需要更多的測試才能確定。
集電專業(yè)開設的課程較多,光專業(yè)基礎課就要分硬件和軟件,加上計算機應用技術(shù)、模擬電路與數(shù)字電路、電路分析基礎、信號與系統(tǒng)、集成電路應用實驗、現(xiàn)代工程設計制圖、微機原理與應用、固體電子學、電磁場與電磁波這些專業(yè)課,你會發(fā)現(xiàn)你的大學四年會過得格外充實。不過你放心,由于實驗課很多,學習并不會覺得枯燥。
就拿集電專業(yè)的核心課程——集成電路工藝課來說吧。這門課教授我們?nèi)绾伟堰€只是一個概念的集成電路芯片從有到無的“變”出來。喜歡玩手機的同學一定聽說過現(xiàn)在市面上最先進的高通的四核CPU吧,它的電路構(gòu)成需要用到上百萬個我們所熟知的晶體管、電阻、電容等元器件??墒俏覀兊氖謾C只有那么小,上百萬個元器件怎么集中在那么小的一個芯片上呢?這就需要運用這門課所學的工藝技術(shù),將這些元件制作在一小塊硅片、玻璃或陶瓷襯底上,再用適當?shù)墓に囘M行互連,然后封裝在一個管殼內(nèi),使整個電路的體積大大縮小,引出線和焊接點的數(shù)目也大為減少。而這其中的奧妙,就需要你帶著一份好奇心,步入大學的殿堂用心學習了!
前途寬廣,錢途無量
目前,很多歐美IC巨頭企業(yè)都在中國設有工廠或者研發(fā)機構(gòu),比如AMD、飛思卡爾、德州儀器、意法半導體、英特爾等。本土的IC公司也如雨后春筍般層出不窮,越來越多的海歸人才帶著國外的尖端技術(shù)和項目基金回國創(chuàng)業(yè)。這些電子廠都是離不開IC設計人才的。
2006年考研結(jié)束后,我只身南下,去上海找工作。在火車上,我接到了德州儀器的電話面試,可惜最后因為英語口語不過關被淘汰了,這也說明這個專業(yè)對于英語應用能力的要求還是比較高的。不過之后的半個月時間,各種面試電話就成了我幸福的煩惱,對于只是一名應屆本科畢業(yè)生的我,有的公司甚至開出了4500元月薪的條件,這是當時很多畢業(yè)生想都不敢想的,更何況一年還發(fā)16個月薪水!由此可見,對于集電專業(yè)的畢業(yè)生,只要你做了充分的準備,就會有成百上千的大門向你敞開。選擇做IC人,你將“錢途”無量!
集電專業(yè)的畢業(yè)生有較強的工作適應能力,就業(yè)范圍寬,可從事集成電路設計與制造、嵌入式系統(tǒng)、計算機控制技術(shù)、通信、消費類電子等信息技術(shù)領域的研究、開發(fā)和教學工作。
選“山”拜師很重要
如今,集電專業(yè)在各大院校遍布廣泛,雖說學費大致相同(由于集電專業(yè)屬于高科技專業(yè),涉及的設計軟件昂貴,教學成本較高,學費自然水漲船高,前兩年每年的學費是6000元,后兩年每年的學費是10000元),但是學習方向有所不同。一些院校開設在航天學院,比如哈爾濱工業(yè)大學;一些院校將該專業(yè)開設在軟件學院,比如哈爾濱理工大學;一些院校將該專業(yè)開設在電子工程學院,比如黑龍江大學。如果你覺得邏輯思維很強,喜歡計算機可以考慮偏軟件方向,從事數(shù)字前端設計;如果你喜歡工藝類,可以報考微電子較強的院校,學習研發(fā)工藝類,該方向要求有較強的半導體物理、固體物理、量子力學等基礎,這些課程都是“掛科率”較高的科目,堪稱噩夢級別。
時光荏苒,歲月如梭,轉(zhuǎn)眼間已經(jīng)畢業(yè)兩年了。透過都市的燈紅酒綠,滿目瘡痍的繁華,一杯咖啡香氣噴鼻,回想那些年,我們一起追過的IC夢。如果讓我重走青春,我還會選擇做一個聰明睿智的IC人!