模拟芯片设计经验

laoqiang

模拟芯片设计的四重境界

从复旦攻读微电子专业模拟芯片设计方向研究生开始到现在五年工作经验，已经整整八年了，其间聆听过很多国内外专家的指点。最近，应朋友之邀，写一点心得体会和大家共享。

我记得本科刚毕业时，由于本人打算研究传感器的，后来阴差阳错进了复旦逸夫楼专用集成电路与系统国家重点实验室做研究生。现在想来这个实验室名字大有深意，只是当时惘然。电路和系统，看上去是两个概念， 两个层次。 我同学有读电子学与信息系统方向研究生的，那时候知道他们是"系统"的， 而我们呢，是做模拟"电路"设计的，自然要偏向电路。而模拟芯片设计初学者对奇思淫巧的电路总是很崇拜，尤其是这个领域的最权威的杂志JSSC （IEEE Journal of solid state circuits）， 以前非常喜欢看， 当时立志看完近二十年的文章，打通奇经八脉，总是憧憬啥时候咱也灌水一篇， 那时候国内在此杂志发的文章凤毛麟角， 就是在国外读博士，能够在上面发一篇也属优秀了。

读研时，我导师是郑增钰教授，李联老师当时已经退休，逸夫楼邀请李老师每个礼拜过来指导。郑老师治学严谨，女中豪杰。李老师在模拟电路方面属于国内先驱人物，现在在很多公司被聘请为专家或顾问。 李老师在87年写的一本(运算放大器设计);即使现在看来也是经典之作。李老师和郑老师是同班同学，所以很要好，我自然相对于我同学能够幸运地得到李老师的指点。李老师和郑老师给我的培养方案是：先从运算放大器学起。所以我记得我刚开始从小电流源开始设计。那时候感觉设计就是靠仿真调整参数。但是我却永远记住了李老师语重心长的话： 运放是基础，运放设计弄好了，其他的也就容易了。当时不大理解，我同学的课题都是AD/DA，锁相环等"高端"的东东，而李老师和郑老师却要我做"原始"的模块，我仅有的在(固体电子学) （国内的垃圾杂志）发过的一篇论文就是轨到轨(rail-to-rail)放大器。 做的过程中很郁闷，非常羡慕我同学的项目，但是感觉李老师和郑老师讲的总有他们道理，所以我就专门看JSSC运放方面的文章，基本上近20多年的全看了。当时以为很懂这个了，后来工作后才发现其实还没懂。 所谓懂，是要真正融会贯通，否则塞在脑袋里的知识再多，也是死的。但是运算放大器是模拟电路的基石，只有根基扎实方能枝繁叶茂，两位老师的良苦用心工作以后才明白。总的来说，在复旦，我感触最深的就是郑老师的严谨治学之风和李老师的这句话。

硕士毕业，去找工作，当时有几个offer。 我师兄孙立平， 李老师的关门弟子，推荐我去新涛科技，他说里面有个常仲元，鲁汶天主教大学博士，很厉害。我听从师兄建议就去了。新涛当时已经被IDT以8500万美金收购了，成为国内第一家成功的芯片公司。面试我的是公司创始人之一的总经理Howard. C. Yang（杨崇和）。 Howard是Oregon State University 的博士，锁相环专家。面试时他当时要我画了一个两级放大器带Miller补偿的， 我很熟练。他说你面有个零点，我很奇怪，从没听过，云里雾里，后来才知道这个是Howard在国际上首先提出来的， 等效模型中有个电阻，他自己命名为杨氏电阻。 当时出于礼貌，不断点头。不过他们还是很满意，反正就这样进去了。我呢，面试的惟一的遗憾是没见到常仲元， 大概他出差了。

进入新涛后，下了决心准备术业有专攻。因为本科和研究生时喜欢物理，数学和哲学，花了些精力在这些上面。工作后就得真刀真枪的干了。每天上班仿真之余和下班后，就狂看英文原版书。第一本就是现在流行的Razavi的那本书。读了三遍。感觉大有收获。那时候在新涛，初生牛犊不怕虎，应该来说，我还是做得很出色的，因此得到常总的赏识，被他评价为公司内最有potential的人。偶尔常总会过来指点一把，别人很羡慕。其实我就记住了常总有次聊天时给我讲的心得， 他大意是说 做模拟电路设计有三个境界：第一是会手算，意思是说pensile-to-paper， 电路其实应该手算的，仿真只是证明手算的结果。第二是，算后要思考，把电路变成一个直观的东西。 第三就是创造电路。  我大体上按照这三部曲进行的。Razavi的那本书后面的习题我仔细算了。公司的项目中，我也力图首先以手算为主， 放大器的那些参数，都是首先计算再和仿真结果对比。久而久之，我手计算的能力大大提高，一些小信号分析计算，感觉非常顺手。这里讲一个小插曲，有一次在一个项目中，一个保护回路AC仿真总不稳定， 调来调去，总不行，这儿加电容，那儿加电阻，试了几下都不行，就找常总了。因为这个回路很大，所以感觉是瞎子摸象。常总一过来三下五除二就摆平了， 他仔细看了，然后就导出一个公式，找出了主极点和带宽表达式。通过这件事，我对常总佩服得五体投地， 同时也知道直观的威力。所以后来看书时，都会仔细推导书中的公式，然后再直观思考信号流， 不直观不罢手。一年多下来， 对放大器终于能够透彻理解了，感觉学通了， 通之后发现一通百通。最后总结：放大器有两个难点，一个是频率响应，一个是反馈。 其实所谓电路直观，就是用从反馈的角度来思考电路。每次分析了一些书上或者JSSC上的"怪异"电路后，都会感叹：反馈呀，反馈！然后把分析的心得写在paper上面。

学通一个领域后再学其他相关领域会有某种"加速"作用。 常总的方式是每次做一个新项目时，让下面人先研究研究。我在离开新涛前，做了一个锁相环。 我以前没做过，然后就把我同学的硕士论文，以及书和很多paper弄来研究，研究了一个半月，常总过来问我：锁相环的3dB带宽弄懂了吧？ 我笑答：早就弄懂了。我强大的运放的频率响应知识用在锁相环上，小菜了。我这时已经去研究高深的相位噪声和jitter了。之后不久，一份30多页的英文研究报告发出来，常总大加赞赏！。 后来在COMMIT时，有个项目是修改一个RF Transceiver芯片， 使之从WCDMA到TD-SCDMA。里面有个基带模拟滤波器。我以前从没接触过滤波器，就花了两个月时间，看了三本英文原版书，第一本有900多页，和N多paper， 一下子对整个滤波器领域，开关电容的，GmC的，Active RC的都懂了。提出修改方案时， 由于我运放根基扎实，看文章时对于滤波器信号流很容易懂，所以很短时间就能一个人提出芯片电路原理分析和修改方案。最后报告写出来（也是我的又一个得意之作），送给TI. TI那边对这边一下子肃然起敬，Conference call时，  他们首先说这份报告是"Great job!"，我英文没听懂，Julian对我夸大拇指，说"他们对你评价很高呢"。后来去Dallas， TI那边对我们很尊敬， 我做报告时，很多人来听。总之，现在知道，凡事情，基础很重要，基础扎实学其他的很容易切入， 并且越学越快。

我是02年 11月去的COMMIT，当时面试我的也是我现在公司老板Julian。 Julian问我：你觉得SOC (system on chip)设计的环节在哪儿？ 我说：应该是模拟电路吧，这个比较难一些。Julian说错了，是系统。我当时很不以为然， 觉得模拟电路工程师应该花精力在分析和设计电路上。 Julian后来自己run了现在这公司On-Bright，把我也带来， 同时也从TI拉了两个，有一个是方博士。我呢，给Julian推荐了朱博士。这一两年，我和朱博士对方博士佩服得五体投地。方博士是TI华人里面的顶级高手， 做产品能力超强。On-Bright现在做电源芯片，我和朱博士做了近两年，知道了系统的重要性。 芯片设计最终一定要走向系统， 这个是芯片设计的第四重境界。电路如同砖瓦，系统如同大厦。芯片设计工程师一定要从系统角度考虑问题，否则就是只见树木，不见森林。电源芯片中，放大器，比较器都是最最普通的， 其难点在于对系统的透彻理解。在On-Bright，我真正见识了做产品，从定义到设计，再到debug， 芯片测试和系统测试，最后到RTP  (release to production)。 Julian把TI的先进产品开发流程和项目管理方式引入On-Bright，我和朱博士算是大开眼界，也知道了做产品的艰辛。

产品和学术是两片天地，学术可以天马行空，做出一个样品就OK了。产品开发是一个系统工程，牵涉到方方面面的工作，N多的人一起协作，最终才能使产品成功推向市场。芯片领域，我以前非常崇拜学术界牛人， 现在发现工业界水平还是较学术界领先，  朱博士说他以前在瑞士理工黄秋亭(IEEE的著名Fellow)那儿做过半年研究， 当时很崇拜黄，现在发现方博士水平更高。所以就像(天龙八部)中，一个无名扫地老僧是顶级高手。但无论工业界还是学术界，这四重境界却是共同的， 每个模拟芯片设计者都应该一步一步脚踏实地，逐次跨越这四重境界。

我的博客www.luosview.com, 我的邮件login2000@gmail.com ,希望能和大家沟通交流,增进大家对半导体及电子设计设计业的了解!

laoqiang

IC人的生活（转载）
发信站: 兵马俑BBS (Wed Oct 25 00:50:07 2006), 本站(202.117.1.8)

转载

约兴小语：这是威盛昨天从北京转发过来的一篇稿件，问我们可不可以转载。看完
以后，我觉得，应该转载，因为这是IT技术人的写照，可以为后来者做个参照。现
在，台湾的IC厂商大多已经有意进军大陆，大规模的招募行动即将展开。如果你羡
慕IT金领的“钱途”和前途，请你在看完文章以后问一问自己：我可以像他们那样
工作吗？

对很多人来说，那简直不叫生活！

但是，这就是生活——一个群体的共同生活写照。


2002年4月 CHEERS杂志

　　台湾的IC设计产业早已经是全球第2大，仅次于美国。2001年，台湾IC设计业
预估创造出1,390亿台币的产值，成长率为20.7％。在国际上，这群IC设计工程师
，创造出台湾的竞争力；在台湾，他们陆续创造出新的“脑力致富”典范。联发、
威盛的高股价，让人们把“在IC设计公司上班”和“科技新贵”划上等号。他们的
工作与生活令人好奇。

新店，威盛电子。

　　星期五晚上10点，一群威盛工程师鱼贯而出，今天下班算早了，若不是上教育
训练课，大家还会更晚走。一般人总误以为“IC设计工程师”就是亿万身价的“科
技新贵”，却不知道，这不仅是天大的误解，而且，他们的工作与生活，因应IC设
计业的产业特性，苦的让人难以想象。

总是在赶进度

　　赶进度，是不变的状态。“景气好的时候赶出货，景气不好，赶着抢先设计新
产品，”一位园区IC设计公司说。
IC的产品生命周期短。只要有一颗IC大卖，后面就有一大堆竞争者抢着进来做；领
先者如果不领先开发新的IC，宝座就拱手让人，联发董事长蔡明介发明的“一代拳
王”理论，就是这个意思。

　　从去年7月当上股王，联发300多名员工全员备战，迎击威盛与扬智来势汹汹的
追兵。一位联发的IC设计工程师淡淡的说，过去9个月来，他的星期六、日都在加
班中度过，“我最近比较忙，”人们问他有没有空，他总是这么说。

　　在威盛，IC设计工程师也不好过。一位威盛工程师，看到前一阵子引起许多人
讨论的中国信托电视广告之后，颇有感触。“我如果拿V8拍我们半夜还在加班的样
子，可能就没人敢进威盛了，”他苦笑说。

随时待命

　　随时待命，是该有的心里准备。因为，IC设计的竞争力，全靠工程师的脑袋，
不管设计布局有问题，或是客户需要支持，所有事情，都会找上他们。

　　一位威盛工程师说，有一次，好不容易假日不用工作，跟朋友到阳明山上喝茶
，结果，车才开上山，手机就响了。原来德国客户打电话来，要求开越洋的电话会
议，他只好乖乖回公司。

　　智原科技系统整合部副部经理赵家强说，大公司分工细密，虽然有技术支持工
程师，但是很多重要客户还是仍习惯直接打电话来找研发工程师解决问题。在威盛
，为了讨好大客户，工程师偶尔也必须出国，亲自出马解决问题，巩固订单。

无法喘息

  　竞争，逼的他们无法喘息。台湾的IC设计产业是全球第二大，仅次于美国。这
意味着，竞争对手不只远在美国，还可能是你的邻居。于是，他们不自觉的用加班
，来证明自己比别人拼命工作。

　　一位威盛工程师说，早期坐捷运上班，不管再忙，捷运收班时间（当时是晚上
11点钟）一接近，他就关机离开。现在，当上主管，公司配给停车位，开车上班，
时间不受限，反而总是一忙就忙到凌晨一、两点。“公司真的很聪明，”他开玩笑
说。

　　联发科技公关专员林晓玲说，联发办尾牙时，很多工程师还在工作，根本没办
法参加。超时工作，也让他们忙到没时间注意社会动态。因为太忙，“我们公司没
有人看璩美凤VCD，”智原科技高级工程师康思圣说。问他之不知道《壹周刊》报
导，喧腾一时的『公主』事件，他也一问三不知。

　　科技专业知识汰换率高，逼着他们不断进步。

　　IC产品汰换速度快，工程师必须不断学新技术，只靠既有的知识，不足以应付
IC设计的要求。为了跟别人竞争，于是，工程师不只做当前的工作，也必须为未来
而吸收新知。“我70％看现在（的工作），30％看未来（的知识），”智原科技经
理赵家强说。

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　　长期过劳，侵蚀他们的健康。“我们做这一行，不是秃头，就是满头白发，”
智原科技经理赵家强开玩笑说。

　　一位威盛工程师跟朋友约好吃晚饭，朋友友善的说：“我等你，你慢慢来，等
工作做完再过来。”听到这句话，威盛工程师一时不知如何反应，因为，“工作永
远没有做完的一天。”他说，因为超时工作、长期坐姿不良，导致脊椎、背部酸痛
，他怀疑自己是不是罹患坐骨神经的毛病，不只看医生，还买了太空椅、椅垫、坐
姿矫正器，结果都没效。后来，他发现最好的治疗，就是站着。“工程师不能做太
久，因为消耗生命太大的能量，”他感叹。

　　长期处在压力中，逼着这群年轻工程师消耗人生的精力。

　　设计IC必须很仔细，小小的失误，都会导致IC送厂tape-out（下单）之后，所
有的IC报废，损失以千万计。因此，许多工程师在tape-out的前一天，都会睡不着
。常忆科技设计工程师刘建兴记得，他做出第一颗IC tape-out之前一整个礼拜，
他都睡不着，“整个生理时钟都乱掉，”刘建兴说。

牺牲生活

　　工作霸占了他们的生命，于是，不仅是健康，连家庭、社交、人际也遭到挤压
。

　　一位威盛员工说，她平均一年逛街的次数不超过4次。有一回，跟先生带着小
孩一起逛SOGO，才到SOGO楼下，手机就响了。工作优先的她，不断用手机与公司、
客户连络、协调，放着小孩与先生在一边眼巴巴的等她。结果，“跟你在一起真的
很没有生活品质！，”她的先生丢下这句话，气呼呼走了。

　　已婚的工程师接到太太的电话，问什么时候回家，是常有的事。一位威盛经理
还会接到女儿的电话问他，“爸爸，电视上小丸子的爸爸都会回家吃饭，你怎么都
没有？”
　
　　单身工程师，在威盛、联发比比皆是。

　　“这边‘内销’很快，”一位任职威盛行政部门的资深员工说。威盛内部网络
会公布新进员工的照片，工程师会上网浏览，还没结婚的女孩子一进威盛，很快就
会被工程师追走。

　　上班时拼工作，夜深人静，下班回家，单身工程师面对的是寂寞。问一位威盛
工程师，他的生活过的如何？他指着《CHEERS》2000年季刊创刊号其中一篇文章“
新竹工程师的寂寞”，巧妙的说：“就是这个啊！把新竹改成新店就是了！”

追求成就感

　　IC工程师的生活这么苦，他们为什么愿意做下去？

　　答案是，成就感。

　　“看到市场占有率那么大，做的东西有那么多人在用，我觉得很有成就感，”
一位联发工程师说。偶尔去到别人家，他会好奇，检查别人的光驱是不是用他做的
IC。“就像 当 尔奖，得 当 尔奖的人不会是为了奖金，而是因为那种肯定，”一
位威盛工程师说。他很喜欢不断动脑筋，不停研究技术的感觉。他回忆，有一阵子
为了苦思一个突破不了的技术，天天忙到三更半夜，母亲觉得奇怪，问他：“你是
不是升总经理了？”技术突破之后，他的感觉是，比升总经理还高兴。

有了钱，生活不变

　　威盛成为股王之后，至少创造20位亿万富翁，联发则至少创造100位。至于其
它大规模的IC设计公司，凌阳、瑞昱、扬智、智原、联咏等，都有身价千万、亿万
的工程师。但是，对大多数质朴、单纯，一心追求技术与成就感的工程师来说，拥
有金钱，生活的改变不大。

　　“工程师用命来换钱，却没时间享受，”一位威盛员工说。

　　凌阳董事长黄洲杰、总经理陈阳成身价近百亿，“他们是工程师出身，根本不
会享受，”凌阳科技发言人沈文义说。只有创办人施炳煌2年前捐出120万股凌阳股
票给法鼓山，推动心中一直想从事的人文志业。

　　一位联发工程师，尽管身价上亿，生活却一如十几年前念大学。为了方便，他
骑机车上下班；每天中午吃25元的午餐，穿著卡其裤与防风外套，看来跟大学生没
两样。钱，对他来说，只是数字，“怎么处理钱？我当初没想，现在也没时间处理
，”他说。

对专注于工作的IC设计工程师来说，金钱，带来的是安全感。于是，对这位联发工
程师来说，有了钱的差别是，太太辞掉教职，在家带小孩。
不只有安全感，他们很感恩。

　　“我觉得自己满幸运的，我很努力，但别人也很努力，我比台湾90％的人得到
都多，我很感激与珍惜，”智原工程师康思圣说。现在，工作之余，他最享受的，
是回家陪女儿玩。一般人拥有大笔财富，总会担心失去。“我从来就不觉得我拥有
，怎么会担心失去？”一位身价5千万的威盛工程师说。他觉得自己跟平凡人一样
辛苦工作，只是比较幸运赚到钱，在他眼中，这笔上帝交给他的钱，“我只拥有支
配权，并不是拥有权，”他说。

人生赌注

　　不可否认，并不是所有工程师都对钱没有兴趣。

　　“这一行有一点像赌博，赌公司会不会起来，”常忆科技经理刘建兴说。赢了
，身价暴涨，输了，换家公司重头再来。
IC设计公司容易大起大落，常因一颗产品大卖而赚钱，下一颗产品不赚钱，就此销
声匿迹。因此，新创的IC设计公司，常用技术股吸引工程师加入。所以，技术股愈
多，常意味着公司的风险愈高。

　　大多数工程师为了技术与成就而待在小公司，如果生涯走到需要用钱的时刻，
比如需要结婚、买房子，为了股票而跳槽的机会就会大增。
一位曾经早期曾在威盛工作3年，后来自行创业的人回忆，当时威盛跟英特尔诉讼
时，他开始担心，心里一直在想：“也不晓得公司什么时候状况会好。”后来为了
成家，他决定离职，另谋出路。没想到后来威盛打赢官司，还成为股王。

　　并不是所有IC设计公司都能成为股王，也不是所有的工程师会身价亿万。但是
，可以确定的是，如果不是成就感，IC设计工程师的生活，实在难熬。

dubuguyun

我是菜鸟一个，对高手总是肃然起敬对，看了贴子，一面遥望未来，一面感叹人生，欲说无语……

smartlionet

看了这些经验和感慨，让偶们这些新手思绪万千
不过在怎么样，都要坚持下去

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写得很好，要学习学习

james082705

的所有业界同仁共同努力，共同血拼，才能打造得出来。至于它的价值，无法用语言来衡量。
美国就不必说了，看看欧洲，日本，南韩，台湾的产业环境，哪个不是精心设计，精心打造。
这里面既有政府的高屋建瓴，更需要企业，以及广大有识之士的共同努力。

半导体，微电子是一个巨大的市场蛋糕。这个蛋糕还将在未来的10年20年养活数以亿计的
人口，解决几千万人的就业，提升无数人的生活品质。在中国建立一个完善的产业环境，和
产业链是我们这一代IT人，对后进，更是对子孙后代的责任。现在的情况时，很多工程师非常
不敬业，不愿努力，不愿在技术上过多的投资和付出，不谦虚，不尊重比自己资深的员工。而
那些新兴的小公司，则拼命地压低薪水，拼命地压榨员工，全没有一个长远的发展战略。

真为中国的IT人感到悲哀！

echoxiao

台湾的it业比大陆实在是强太多了,尤其硬件方面

cmb

虽然是老帖子了,还是支持一下.

koobi

多谢了，我是一个新手，一直都不知道自己该从哪个方面入手啊，
现在好了，看了高手的经验之谈算是为我初步的指点了一个方向！！！！

stream33

写的很好，感触很大，尤其是中国的模拟电路更需要想作者这样的潜心钻研的工程师。