說(shuō)說(shuō)數(shù)字IC和模擬IC的區(qū)別

本文主講《數(shù)字IC設(shè)計(jì)與模擬IC設(shè)計(jì)的區(qū)別》，希望對(duì)新入行或想入行的同學(xué)在方向選擇時(shí)提供有效的參考。

一、數(shù)字IC與模擬IC的作用區(qū)別

數(shù)字IC是用于傳遞、加工、處理數(shù)字信號(hào)的，在近年來(lái)也是發(fā)展最快，應(yīng)用最廣的，因此也導(dǎo)致數(shù)字IC近年來(lái)的就業(yè)崗位需求量在不斷上升；模擬IC是用于處理連續(xù)性的光、聲音、速度、溫度等自然模擬信號(hào)的，模擬IC由于國(guó)產(chǎn)替代空間廣闊，因此在國(guó)內(nèi)的就業(yè)崗位需求量在在不斷擴(kuò)大。

簡(jiǎn)單總結(jié)二者的區(qū)別：

數(shù)字IC就是處理數(shù)字信號(hào)的，比如CPU、邏輯電路等；模擬IC是處理模擬信號(hào)的，比如運(yùn)算放大器、線性穩(wěn)壓器、基準(zhǔn)電壓源等；數(shù)字IC處理的是非連續(xù)性信號(hào)，都是脈沖方波。而模擬IC處理的信號(hào)都具有連續(xù)性，可以轉(zhuǎn)換為正弦波研究。
而如今的芯片大多數(shù)都同時(shí)具有數(shù)字和模擬，一塊芯片到底歸屬為哪類產(chǎn)品是沒有絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的，通常會(huì)根據(jù)芯片的核心功能來(lái)區(qū)分。

在數(shù)?；旌闲酒膶?shí)際工作中，數(shù)字IC與模擬IC工程師也是遵照各自的流程分別開展工作。

二、今天的半導(dǎo)體產(chǎn)品主要有

• 存儲(chǔ)器微處理器；
• 邏輯芯片；
• 模擬芯片；
• 傳感器；
• 光電子器件；
• 分立器件等；

其中，前四類是通常說(shuō)的是芯片產(chǎn)品，后三類是器件產(chǎn)品；

通常說(shuō)的數(shù)字IC設(shè)計(jì)，大部分是指邏輯芯片的設(shè)計(jì)工作（即數(shù)字芯片設(shè)計(jì)）。

邏輯芯片（即數(shù)字芯片），主要處理邏輯運(yùn)算，因其處理的信號(hào)是二元的0和1，即數(shù)字信號(hào)，這與計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)是二進(jìn)制有關(guān)。這類芯片是為各種實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的數(shù)字化、智能化做的特殊定向設(shè)計(jì)，也就是所謂的ASIC，Application Specific Integrated Circuit。

所以很多想轉(zhuǎn)數(shù)字IC的同學(xué)就需要注意自己是否有電子、計(jì)算機(jī)等相關(guān)基礎(chǔ)。

存儲(chǔ)器和微處理器，雖是數(shù)字信號(hào)為主，但這類產(chǎn)品的性能要求追逐最先進(jìn)的工藝節(jié)點(diǎn)，或是使用特殊工藝，使得對(duì)IC工程師的門檻要求更高，數(shù)量需求反而不大。

模擬芯片是處理模擬信號(hào)的，模擬信號(hào)都具有連續(xù)性，而自然界的信息實(shí)際是以模擬（連續(xù)）的形式存在的，在用數(shù)字信號(hào)來(lái)組織邏輯運(yùn)算，在運(yùn)算完成后，再將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)回模擬信號(hào)，對(duì)接外界；

同時(shí)，在處理的信號(hào)有大有小，為了將其規(guī)范為合適的大小，需要高保真的放大電路（即運(yùn)算放大器）；

此外，為其他芯片提供穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)和供電，被稱為電源管理，也是模擬IC方向之一；

再有，隨著移動(dòng)場(chǎng)景的應(yīng)用，運(yùn)用高頻進(jìn)行遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸，射頻芯片也成為模擬芯片的一個(gè)獨(dú)立分支，需求量也正在日益增大。

三、數(shù)字IC與模擬IC崗位區(qū)別

數(shù)字IC崗位：

• 數(shù)字IC前端設(shè)計(jì)工程師
• 數(shù)字IC功能驗(yàn)證工程師
• 數(shù)字IC后端設(shè)計(jì)工程師

數(shù)字IC前端設(shè)計(jì)：簡(jiǎn)單講就是工程師用Verilog（硬件描述語(yǔ)言）來(lái)定義芯片的邏輯功能，最終生成RTL代碼。本崗位需要有清晰的邏輯能力，算法能力，及對(duì)Verilog與相關(guān)EDA工具的運(yùn)用。

數(shù)字IC功能驗(yàn)證：簡(jiǎn)單講驗(yàn)證工程師是通過驗(yàn)證方法學(xué)來(lái)驗(yàn)證前端工程師的RTL代碼，也就是邏輯功能，是否有bug，是否符合要求。本崗位需要有較好的編程能力，及對(duì)sv與uvm、相關(guān)EDA工具的熟練運(yùn)用。

數(shù)字IC后端設(shè)計(jì)：簡(jiǎn)單講后端是通過驗(yàn)證后的RTL代碼，將其變成電路圖，（例：綜合網(wǎng)表，布局布線，仿真，調(diào)整等），最后生成用來(lái)制造掩膜版的GDS文件，傳給晶圓廠進(jìn)行制造。本崗位需要對(duì)EDA工具的使用熟練掌握，同時(shí)要頻繁更新自己掌握的先進(jìn)工藝知識(shí)。

模擬IC崗位：

• 模擬IC設(shè)計(jì)工程師
• 模擬版圖設(shè)計(jì)工程師

模擬IC設(shè)計(jì)：簡(jiǎn)單講從單個(gè)晶體管開始，進(jìn)行電路設(shè)計(jì)最終給出完整電路圖。本崗位需要掌握模擬電路原理，根據(jù)芯片要求采用合適的電路結(jié)構(gòu)，定義具體器件參數(shù)，然后通過EDA工具仿真，調(diào)整電路參數(shù)，同時(shí)也需要對(duì)器件和制造工藝有了解。

模擬版圖設(shè)計(jì)：簡(jiǎn)單講就是根據(jù)模擬IC設(shè)計(jì)工程師給出的完整電路圖，進(jìn)行繪制版圖，物理驗(yàn)證，并tapeout版圖文件給Foundry進(jìn)行制造。本崗位需要可以看懂電路圖，掌握設(shè)計(jì)匹配規(guī)則，繪制工具，熟悉版圖繪制。

而就薪資上來(lái)說(shuō)，數(shù)字設(shè)計(jì)方向上三個(gè)崗位基本在今年都能拿到30-40W的水平，sp甚至可以拿到50W，而模擬設(shè)計(jì)因?yàn)楸旧韻徫徊欢?，?guó)內(nèi)人才更為稀缺，對(duì)科班的要求更為嚴(yán)苛，因此價(jià)格會(huì)比數(shù)字IC高一些，模擬版圖則是比設(shè)計(jì)略低，因?yàn)殚T檻較低，差不多是20—30W的區(qū)間。

四、數(shù)字IC與模擬IC的市場(chǎng)需求

數(shù)字IC在近年來(lái)是發(fā)展最快，應(yīng)用最廣的，因此也導(dǎo)致數(shù)字IC近年來(lái)的就業(yè)崗位需求量在不斷上升，而對(duì)應(yīng)的崗位需求也要多于模擬IC設(shè)計(jì)；

而模擬IC由于國(guó)產(chǎn)替代空間廣闊，因此在國(guó)內(nèi)的就業(yè)崗位需求量雖然也在不斷擴(kuò)大，也只稍遜色于數(shù)字IC。