同样是做模拟版图,为什么有人工作了三五年,遇到问题还是在等设计工程师告诉他“这里应该怎么改?”
而有的人拿到一个新的电路以后,就已经能大致判断出哪些地方是版图设计的重点、哪些位置更容易出问题,以及哪些细节可能会影响后续性能。
这就是不同版图工程师之间,慢慢拉开差距的地方。
一、会画版图,只是第一步
刚开始学习模拟版图的时候,大多数人会把重点放在软件操作、器件调用、布局布线,以及DRC、LVS这些基础能力上。这些确实是入门必须掌握的,但它们更多解决的是“怎么把版图做出来”的问题。
但真正开始做项目以后你会发现,版图最难的从来不是“把图画出来”,而是“你知不知道自己为什么要这么画。”
比如器件布局。面对几个需要放在一起的MOS管,刚入门的时候,你首先会想到匹配、对称,以及间距是否符合设计规则。
但经验更丰富以后,就会进一步考虑器件之间的相对位置是不是合理、周围环境是否一致,以及当前的摆放方式会不会影响最终的匹配和电路性能。
也就是说从“知道规则”,到“知道为什么有这条规则”,中间还有很长的一段距离。
二、版图工程师,成长四阶段
1、第一阶段:会画
这个阶段首先要解决的是最基础的问题:把版图正确地做出来。
你需要熟悉:Virtuoso等版图设计工具、PDK及基本工艺规则、器件调用与基本布局、Metal、Via等布线操作、DRC/LVS、基本匹配方法、常见报错处理
这一阶段最重要的目标其实很简单:先把事情做对,你至少能够按照要求完成一个基本模块。
2、第二阶段:能独立交付
到了第二阶段,要求就开始发生变化。
这时候,不再是别人一步一步告诉你器件应该放在哪里、走线应该怎么处理,而是拿到一个普通模块以后,你能够自己判断该怎么做,并把整个流程独立完成。
你需要慢慢具备读懂基本原理图的能力,在开始布局之前先理清器件之间的关系,知道哪些地方需要重点匹配、哪些信号更关键,再结合实际电路去考虑电源、隔离和整体布局。最后从布局、布线一直做到验证,整个过程能够自己推进。
到了这一步,才算真正开始具备一个版图工程师的独立工作能力。
3、第三阶段:能提前发现问题
到了这个阶段,工程师之间的差距就会越来越明显,因为你已经不满足于“把版图做完,然后等后仿真告诉我哪里有问题。”
在真正布局的时候,你就会开始考虑匹配、寄生、电流密度、WPE、隔离、噪声以及EM/IR这些因素。
等到后仿真结果发生变化时,你也不会只是等设计工程师告诉你“这里再改一下”,而是会结合寄生参数和版图本身去分析,到底是什么原因导致性能发生了变化。
可能是某段关键走线带来的寄生影响,也可能是器件布局、电源路径或者信号耦合造成的问题。更重要的是,你开始能够理解为什么要改、改完以后为什么会变好。
这个时候,你已经从“执行修改”,慢慢进入到了分析问题、定位问题、解决问题。
4、第四阶段:能负责更复杂的模块
再继续往上走,版图工程师的工作方式还会发生一次变化。
你不会再只是等设计工程师把所有东西确定以后,再把原理图交给你。而是会越来越早地参与到项目里。
比如在真正开始布局之前,就需要结合电路结构去考虑整个模块应该怎么规划,哪些器件适合放在一起,关键路径和电源应该怎么处理,以及当前的布局方案会不会给后面的性能、面积或者验证带来问题。
这时候,版图工程师考虑的已经不只是“这个模块怎么画出来”,而是开始从整个项目的角度去判断“什么样的版图方案更合理?哪些问题应该尽量在前期避免?”
也就是说,很多版图问题,其实在真正开始“画版图”之前,就已经需要工程师参与判断了。这也是版图工程师从单纯的“执行者”,逐渐走向更高阶工程能力的重要一步。
所以你会发现:版图这个岗位真正的成长,并不是从“画得慢”变成“画得快”。
而是从别人告诉你怎么画,变成你知道为什么要这么画;再变成问题还没发生,你就已经知道哪里可能出问题。
这也是为什么模拟版图是一个非常吃经验的工程岗位,工具可以熟练,规则可以背下来,但真正值钱的,是你做过一个又一个项目以后,逐渐形成的判断能力,这才是一个优秀版图工程师和普通版图工程师之间,真正拉开差距的地方。所以如果你想学模拟版图,一定不要只学“怎么画”,要慢慢搞懂“为什么这么画”。
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