數位需要會哪些技能？ - 工程師

Hi,
剛好有要回答別人打到一半的文件,
趁這次整個打完,
根據我公司的SSD IC開發流程，
簡單跟你說說需要哪些技能吧,
你就看看會不會做,不會的就是該學的.

(1) 規劃階段
這主要是主管,PM,和資深工程師的事,
先決定有哪些規格,
例如NVMe要支援到哪個版本,
有甚麼Optional能力
Flash要支援那些種類,
Performance要達到多少,
再來看看現有的IP夠不夠用,
不足的部分是要自己做,還是買新IP

這階段需要的技能，
就是各domain的深度和廣度,
靠持續的學習沒捷徑



(2) 前端階段
就是撰寫RTL code把整個IC實現,
建立開發環境,整合各個IP,
驗證各項功能
這階段是主要工作,需要的技能如下

(a) RTL coding
Verilog語法特性是基本常識,
(其他RTL像VHDL也一樣)
請不要把寫verilog當成寫軟體,
最好知道自己寫的每一行,
會合成出甚麼電路,
進一步要懂跨clock domain怎麼sync.

(b) verificaiton by simulation
用NCverilog或VCS之類的跑模擬,
建test bench來驗證功能,
如果會用SystemVerilog,
或甚至UVM來加強/加速驗證也不錯

(c) verification by FPGA
把RTL燒進FPGA做功能性和大量驗證,
因為速度上不了ASIC的速度,
所以只有功能性,
要上去得要超貴的emulator,
大量資料是因為simulation跑個1ms,
就要半小時一小時,
用FPGA burn in跑個三天三夜都可以.

要燒進FPGA,
使用的tool要看FPGA品牌,
我公司用的是Xilinx,
使用的就是它家的Vivado,
原本可以從頭到尾都靠Vivado,
但為了更好的Synthsis結果，
我們有換Synplify.

(d)簡單C語言能力
如果有和FW合作,
自己負責的IP有時總是要和FW debug,
所以要基本的看得懂他們在做什麼事,
如果可以,能看懂assembly code更好,
因為那才是CPU真正做的事,
有時候因為筆誤，
還是preprocesser directives,
會和C code要做的不一樣.



(3) 後端階段
RTL開發到一定程度,
就會開始走design flow,
(各公司有自己的名字)
先決定好SRAM的大小,數量,和形狀,
然後進行LEC, synthesis, P&R, STA...
如果公司夠大這些有另外的人負責,
數位IC工程師要做的,
就是當design flow的人在說timing不行,
像是進出SRAM的timing太差,
或是DFF a到DFF b的距離太長,
就要想辦法加DFF,
或改設計讓timing能過.

再來走到更後面,
當netlist的timing資訊抽出來了,
就要進行post-simulation,
和verificaiton by simulation差不多,
只是要在verilog描述掛sdf檔,
這時候會遭遇通常不是行為錯,
而是SRAM output或沒reset的DFF,
所產生的unknown會傳遞到整個電路,
要從一片紅的波形逐個往前追到源頭.



(4) ASIC階段
後端人員解完所有timing,
前端人員跑完各製程corner的post sim,
就可以送到晶圓廠投片,
大家開心放假了,
等wafer出來,要先做CP測試,
封裝後還有FT測試,
這個都是前端階段由比較資深的人加進去的基本測試電路,
可以刷掉因為製程或封裝造成的損傷.

等Chip回到公司那天，
第一步先讓chip能正常動,
板子上錯件,接錯線,
各種人類可以造成的錯誤都有可能,
再來就是FPGA跑過的各種unit test, burn in test都接著跑,
最後還有各種相容性測試,
各客戶平的的問題,
都是見招拆招,和FW一起debug
(通常FW會先自己弄,他們比較辛苦).



大概就是這樣,
碩班會有超大型積體電路設計的課,
記得要修,
實驗室有規定要CIC投片才能畢業的,
可以學更多(應徵面談加分),
如果可以，碩班學歷洗高一點，
應徵第一份工作有幫助。

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