發布日期：2022-04-28 點擊率：100
【導讀】您可能聽過類似這樣的說法：“一切都將數字化，甚至訊號處理現在也以數字方式執行。”或者，“現代半導體設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。
您可能聽過類似這樣的說法：“一切都將數字化，甚至訊號處理現在也以數字方式執行。”或者，“現代半導體設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，設計工程師仍然需要模擬電路來連接數字世界。因此，模擬設計工程師仍然不可或缺，因為電源是模擬的、射頻(RF)系統是模擬的，而音頻產品也是模擬的。簡言之，這個現實世界是模擬的。
如果您有機會與模擬產業的高層交流，他(或她)應該會告訴您，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計工程師而受到限制。歡迎來到模擬設計的黑魔法！
圖1：現實世界的設計環境仍然需要大量的模擬訊號處理，包括增益、濾波、偏移校正、偏置和轉換。(圖片來源：Pulsic)
事實是，模擬設計工程從來不曾是一種“商品”。相反地，模擬設計專業知識一直都是彌足珍貴的。模擬設計是一種具有復雜和多重工程權衡的深奧藝術，它無法像數字設計那樣從裝置實體中抽離出來。
同時，模擬設計比數位設計更具挑戰性，因為抽象和設計自動化程序顯著地簡化了設計工作。真正要能精通模擬和混合訊號設計大約需要具備十幾年的經驗。Pulsic用戶支持總監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電子/電機工程(EE)畢業生都被更簡單的數字設計領域所吸引了。”
瑞薩電子(Renesas Electronics)物聯網(IoT)和基礎設施業務部執行副總裁兼總經理Sailesh Chittipeddi表示，尋求模擬設計工程人才的競爭越來越激烈了，尤其是在電源領域。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。“他們正持續吸收一些關鍵半導體設計人才。”
以Dialog Semiconductor 的案例來看，支持應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計能力，并圍繞此建構在電源管理、感測和模擬方面的能力。”他并補充說，純粹的半導體業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。
目前的產業動態也值得玩味——越來越多的半導體公司開始從硅谷等傳統的創新中樞向外出走。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。”
自動化會是解決之道？
因此，雖然低階模擬設計已經成為商品，但半導體產業如何因應高性能模擬設計技能的缺乏？Pedestal Research研究總監Laurie Balch表示，雖然專業模擬設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。“那是因為模擬設計不再是曾經被認為小眾的利基產品。”
解決模擬專業人才缺口的關鍵之一在于開發設計工具，這有助于消除模擬設計的一點神秘色彩，并且協助非專業人才參與模擬和混合訊號設計。“將更多可在模擬設計領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。”
Waller還看到了類似的發展趨勢。“越來越多的半導體公司日益尋求模擬自動化，協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，自動化有望提高現有和經驗豐富的設計師之生產力，并加速新的人才發展。“它減少了『多邊推動』所花費的時間，并使工程師能夠專注于其電路中的重要內容。”
圖2：雖然工具可用于較小的模擬電路，如放大器、轉換器和驅動器，但當您轉向較大的模擬系統時，它將會變得更具挑戰性。(圖片來源：Siemens Software)
在模擬設計領域，渴望更多自動化工具并不是什么新鮮事，但業界觀察家對此發展前景大多持懷疑態度。這是因為工具可以執行更簡單的任務(如布局)，但像是電流源極和汲極等更智能的設計，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，能夠滿足大量數字以及模擬和混合訊號模塊的需求。mPower工具組可以將動態分析從以往僅限于幾百萬個晶體管擴展到數億個晶體管。
（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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