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模擬與混合訊號設(shè)計領(lǐng)域仍求才若渴

發(fā)布時間:2021-11-11 來源:Majeed Ahmad,EDN/Planet Analog主編 責任編輯:lina

【導讀】您可能聽過類似這樣的說法:“一切都將數(shù)字化,甚至訊號處理現(xiàn)在也以數(shù)字方式執(zhí)行?!被蛘?,“現(xiàn)代半導體設(shè)計將盡可能地減少模擬成份,因為您無法輕松地將模擬電路移植到更小的制程幾何?!倍@樣的例子不勝枚舉。


您可能聽過類似這樣的說法:“一切都將數(shù)字化,甚至訊號處理現(xiàn)在也以數(shù)字方式執(zhí)行?!被蛘?,“現(xiàn)代半導體設(shè)計將盡可能地減少模擬成份,因為您無法輕松地將模擬電路移植到更小的制程幾何。”而這樣的例子不勝枚舉。


首先,設(shè)計工程師仍然需要模擬電路來連接數(shù)字世界。因此,模擬設(shè)計工程師仍然不可或缺,因為電源是模擬的、射頻(RF)系統(tǒng)是模擬的,而音頻產(chǎn)品也是模擬的。簡言之,這個現(xiàn)實世界是模擬的。


如果您有機會與模擬產(chǎn)業(yè)的高層交流,他(或她)應(yīng)該會告訴您,模擬半導體公司并不受限于缺乏成長機會,但卻可能因為缺少可用的模擬設(shè)計工程師而受到限制。歡迎來到模擬設(shè)計的黑魔法!


模擬與混合訊號設(shè)計領(lǐng)域仍求才若渴

圖1:現(xiàn)實世界的設(shè)計環(huán)境仍然需要大量的模擬訊號處理,包括增益、濾波、偏移校正、偏置和轉(zhuǎn)換。(圖片來源:Pulsic)


事實是,模擬設(shè)計工程從來不曾是一種“商品”。相反地,模擬設(shè)計專業(yè)知識一直都是彌足珍貴的。模擬設(shè)計是一種具有復雜和多重工程權(quán)衡的深奧藝術(shù),它無法像數(shù)字設(shè)計那樣從裝置實體中抽離出來。


同時,模擬設(shè)計比數(shù)位設(shè)計更具挑戰(zhàn)性,因為抽象和設(shè)計自動化程序顯著地簡化了設(shè)計工作。真正要能精通模擬和混合訊號設(shè)計大約需要具備十幾年的經(jīng)驗。Pulsic用戶支持總監(jiān)Mark Waller稱其為長期“學徒制”(apprenticeship),這可不是每個人都能接受的。“這就是為什么大多數(shù)電子/電機工程(EE)畢業(yè)生都被更簡單的數(shù)字設(shè)計領(lǐng)域所吸引了。”


瑞薩電子(Renesas Electronics)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)部執(zhí)行副總裁兼總經(jīng)理Sailesh Chittipeddi表示,尋求模擬設(shè)計工程人才的競爭越來越激烈了,尤其是在電源領(lǐng)域。然而,真正的競爭并非來自其他半導體公司,而是來自亞馬遜(Amazon)、蘋果(Apple)、Google和微軟(Microsoft)等垂直整合的科技巨擘。“他們正持續(xù)吸收一些關(guān)鍵半導體設(shè)計人才?!?/p>

以Dialog Semiconductor 的案例來看,支持應(yīng)用處理器的整個電源管理團隊都被Apple收購了。Chittipeddi 說:“這些公司正在建立自家的處理設(shè)計能力,并圍繞此建構(gòu)在電源管理、感測和模擬方面的能力?!彼⒀a充說,純粹的半導體業(yè)者所能提供的薪資待遇將很難與這些科技巨擘提供的條件相提并論。


目前的產(chǎn)業(yè)動態(tài)也值得玩味——越來越多的半導體公司開始從硅谷等傳統(tǒng)的創(chuàng)新中樞向外出走。值得一提的是,Apple目前正在德州奧斯汀(Austin, TX)和北卡羅來納州(NC)成立辦事處,這兩個地區(qū)正是半導體公司期望挖掘工程人才之處。因此,半導體公司甚至不得不著眼于更遠的地方,如烏克蘭和印度等地尋找人才。 Chittipeddi 說:“芯片公司求才若渴,在這方面從地域上變得多樣化并非出于其選擇,而是不得不然?!?/p>


自動化會是解決之道?


因此,雖然低階模擬設(shè)計已經(jīng)成為商品,但半導體產(chǎn)業(yè)如何因應(yīng)高性能模擬設(shè)計技能的缺乏?Pedestal Research研究總監(jiān)Laurie Balch表示,雖然專業(yè)模擬設(shè)計人才的可用性不一定跟上步伐,但模擬工程師的機會比以往任何時候都更多了?!澳鞘且驗槟M設(shè)計不再是曾經(jīng)被認為小眾的利基產(chǎn)品。”


解決模擬專業(yè)人才缺口的關(guān)鍵之一在于開發(fā)設(shè)計工具,這有助于消除模擬設(shè)計的一點神秘色彩,并且協(xié)助非專業(yè)人才參與模擬和混合訊號設(shè)計。“將更多可在模擬設(shè)計領(lǐng)域提供自動化進展的工具交到工程師手中,這對于工程界來說將是一個巨大的福音?!?/p>


Waller還看到了類似的發(fā)展趨勢?!霸絹碓蕉嗟陌雽w公司日益尋求模擬自動化,協(xié)助其縮小對于新電路的需求與可用人才之間的差距。”他補充說,自動化有望提高現(xiàn)有和經(jīng)驗豐富的設(shè)計師之生產(chǎn)力,并加速新的人才發(fā)展?!八鼫p少了『多邊推動』所花費的時間,并使工程師能夠?qū)W⒂谄潆娐分械闹匾獌?nèi)容。”

 

模擬與混合訊號設(shè)計領(lǐng)域仍求才若渴

圖2:雖然工具可用于較小的模擬電路,如放大器、轉(zhuǎn)換器和驅(qū)動器,但當您轉(zhuǎn)向較大的模擬系統(tǒng)時,它將會變得更具挑戰(zhàn)性。(圖片來源:Siemens Software)


在模擬設(shè)計領(lǐng)域,渴望更多自動化工具并不是什么新鮮事,但業(yè)界觀察家對此發(fā)展前景大多持懷疑態(tài)度。這是因為工具可以執(zhí)行更簡單的任務(wù)(如布局),但像是電流源極和汲極等更智能的設(shè)計,仍然需要人為介入。不過,這方面在最近總算取得了一些進展。


例如,Siemens Digital Industries Software推出了一款電源完整性驗證解決方案,能夠滿足大量數(shù)字以及模擬和混合訊號模塊的需求。mPower工具組可以將動態(tài)分析從以往僅限于幾百萬個晶體管擴展到數(shù)億個晶體管。

(來源:AspenCore旗下EDN姐妹媒體Planet Analog,作者:Majeed Ahmad,EDN/Planet Analog主編)


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