電子信息工程芯片設(shè)計公司集成電路工程師實(shí)習(xí)生實(shí)習(xí)報告一、摘要2023年7月1日至2023年8月31日，我在一家專注于射頻芯片設(shè)計的集成電路工程師崗位實(shí)習(xí)。核心工作成果包括參與射頻前端芯片的功耗分析與優(yōu)化，通過仿真工具將核心模塊功耗降低了12%，具體表現(xiàn)為從580mW降至514mW，優(yōu)化方案基于ADS軟件的電磁場仿真與參數(shù)掃描驗(yàn)證。應(yīng)用了CMOS工藝庫設(shè)計規(guī)則，完成2層金屬布線，使用Magic工具布線后，時序裕量保持在0.15ns以上。提煉出低功耗設(shè)計需結(jié)合器件級參數(shù)與電路級仿真聯(lián)動的優(yōu)化方法，驗(yàn)證過程通過搭建5種結(jié)構(gòu)對比實(shí)驗(yàn)完成。二、實(shí)習(xí)內(nèi)容及過程2023年7月1日到8月31日，我在一家做射頻芯片的廠實(shí)習(xí)，崗位是集成電路工程師。實(shí)習(xí)前想多了解下射頻前端設(shè)計全流程，還有看看自己學(xué)的知識怎么用在實(shí)際項(xiàng)目里。公司主要做5G手機(jī)射頻芯片，產(chǎn)品線分基帶和射頻前端，我這段時間主要跟著射頻前端團(tuán)隊(duì)，用ADS和Magic這些工具干活。7月第一周開始熟悉公司設(shè)計流程，導(dǎo)師給我發(fā)了幾個已完成的項(xiàng)目文檔，讓我看下他們的設(shè)計規(guī)范和版圖風(fēng)格。7月10號左右開始接觸實(shí)際任務(wù)，是參與一款新芯片的功耗優(yōu)化。芯片目標(biāo)是5G雙頻段，初期仿真顯示PA部分功耗太高，大概580mW，超出了規(guī)格書要求。我花了差不多兩周時間，先在ADS里把PA的電路圖重新跑了一遍仿真，對比了不同晶體管寬長比的參數(shù)，最后選了兩個節(jié)點(diǎn)做細(xì)調(diào)，把偏置電壓往下調(diào)了0.1V，結(jié)果功耗降到514mW，時域波形看眼緣也沒太大影響。導(dǎo)師讓我把優(yōu)化過程整理成報告，后來那個方案也被團(tuán)隊(duì)采納了。8月初開始接觸版圖工作，主要是布線。用Magic畫2層金屬，導(dǎo)師教我用“銅皮”策略減少過孔，還強(qiáng)調(diào)了信號線交叉處的匹配網(wǎng)絡(luò)要按阻抗圖來。有個難點(diǎn)是射頻部分需要精確控制線寬，我一開始畫的時候不太懂怎么算，導(dǎo)師就給我看了他們以前的版圖庫，里面標(biāo)明了不同頻段走線的推薦寬度，我后面布線時嚴(yán)格按這個來，最后DRC檢查只踩到三個警告，沒報錯。實(shí)習(xí)里遇到的最大困難是第一次做版圖優(yōu)化。8月15號布完初版，版圖后仿真發(fā)現(xiàn)某個匹配網(wǎng)絡(luò)的耦合太強(qiáng)，導(dǎo)致寄生參數(shù)計算不準(zhǔn)。當(dāng)時我對寄生參數(shù)計算一知半解，導(dǎo)師就拉著我一起用ADS的Calibre工具跑了幾版版圖寄生參數(shù)，還給我看了他們內(nèi)部用的SPICE模型參數(shù)表，我才明白原來寄生參數(shù)和金屬層厚度、線寬都有關(guān)系。后來我改版圖的時候，把耦合線間距從20um增加到30um，重新仿真后寄生參數(shù)誤差小于5%，問題解決了。這8周收獲挺大的。一方面學(xué)會了射頻芯片的功耗優(yōu)化和版圖布線流程，另一方面把ADS和Magic從會用變成能熟練用了。特別是學(xué)到了怎么用Calibre做寄生參數(shù)提取，這在學(xué)校沒接觸過。職業(yè)規(guī)劃上，我發(fā)現(xiàn)自己可能更適合做前端設(shè)計，特別是射頻部分，以后想往這個方向繼續(xù)發(fā)展。實(shí)習(xí)里也發(fā)現(xiàn)些問題。比如公司培訓(xùn)機(jī)制不太完善，剛來的時候沒人系統(tǒng)地講設(shè)計流程，都是靠導(dǎo)師零散指導(dǎo)。另外崗位匹配度上，我雖然學(xué)過CMOS工藝，但射頻部分的理論還是短板，好幾次遇到術(shù)語不知道怎么算。建議公司可以搞個新人培訓(xùn)手冊，把設(shè)計規(guī)范和常用工具的操作流程寫清楚。對于學(xué)校，我覺得可以多開些射頻相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課，現(xiàn)在學(xué)校做的芯片都是模擬或者數(shù)字，射頻實(shí)踐太少。三、總結(jié)與體會這8周在芯片設(shè)計公司的經(jīng)歷，讓我感覺像是把書里學(xué)到的知識用在了刀刃上，收獲特別具體。7月1號剛?cè)サ臅r候，我對射頻前端芯片的整個設(shè)計流程都不太清楚，特別是S參數(shù)怎么算，匹配網(wǎng)絡(luò)怎么畫，心里挺沒底的。后來跟著導(dǎo)師做功耗優(yōu)化項(xiàng)目，通過ADS仿真對比不同晶體管寬長比，最終把PA模塊的功耗從580mW降到了514mW，降低12%。這個結(jié)果不是隨便寫出來的，我跑了至少5版仿真數(shù)據(jù)，每版都仔細(xì)看波形和參數(shù)變化才敢改。這個過程讓我明白，做設(shè)計不能光靠理論，還得靠工具反復(fù)驗(yàn)證。版圖階段也學(xué)到不少，比如用Magic畫金屬線時，怎么通過調(diào)整線寬和過孔數(shù)量來控制寄生參數(shù)，導(dǎo)師給我看的內(nèi)部版圖庫里，每個頻段的走線推薦寬度都標(biāo)注得特別清楚，這種經(jīng)驗(yàn)是學(xué)校里接觸不到的。這次實(shí)習(xí)讓我對職業(yè)規(guī)劃更清晰了。以前覺得集成電路Engineer都差不多，現(xiàn)在知道射頻前端和數(shù)字后端差別挺大的，射頻部分對電磁兼容性要求特別高，需要掌握很多專門的工具和技巧。我發(fā)現(xiàn)自己可能更擅長前端設(shè)計，特別是射頻部分，以后想往這個方向深耕。這段經(jīng)歷也讓我意識到，做芯片設(shè)計光靠學(xué)校教的課程遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，必須得主動學(xué)更多東西。比如公司用的ADS版本比我學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的高好幾代，里面的仿真器和版圖工具功能都強(qiáng)很多，回去之后我打算報個高級ADS的線上課，把Calibre提取寄生參數(shù)的過程再系統(tǒng)學(xué)一遍。另外，看到師兄們用的SPICE模型參數(shù)表，我決定明年考個通信工程師資格證，先把射頻相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)多看些。從學(xué)生到職場人的心態(tài)轉(zhuǎn)變也挺明顯的。剛開始的時候，導(dǎo)師給我分配任務(wù)我總想問“為什么這么做”，現(xiàn)在能主動先自己查資料或者嘗試幾種方案再問。比如布線踩到DRC警告的時候，不會立刻就跑去找導(dǎo)師，而是先對照設(shè)計規(guī)則手冊自己排查。8月那段時間項(xiàng)目趕得緊，連續(xù)加班到晚上10點(diǎn)，第二天又得早起開會，剛開始挺不適應(yīng)，后來慢慢習(xí)慣了。這種抗壓能力以前在學(xué)校是體驗(yàn)不到的，現(xiàn)在感覺自己真的長大了。8月31號結(jié)束實(shí)習(xí)的時候，回頭看這8周，感覺自己就像一塊海綿，瘋狂吸收著各種知識。公司雖然管理上有些地方做得不完美，比如新人培訓(xùn)比較欠缺，但導(dǎo)師和同事都很耐心，給了我很多實(shí)際操作的機(jī)會。行業(yè)趨勢上，現(xiàn)在5G向6G過渡，射頻芯片的集成度越來越高，對毫米波的支持也越來越重要，這讓我對未來的學(xué)習(xí)方向更有信心了?；厝ブ蟠蛩愣嗫葱╆P(guān)于集成無源器件（IPD）和片上系統(tǒng)（SoC）射頻設(shè)計的資料，把基礎(chǔ)打得更牢。這次實(shí)習(xí)最大的體會就是，做芯片設(shè)計不是閉門造車，得緊跟行業(yè)步伐，多動手實(shí)踐，才能做出真正有競爭力的產(chǎn)品。四、致謝感謝公司給我這次實(shí)習(xí)機(jī)會，讓我接觸到了真實(shí)的射頻芯片設(shè)計項(xiàng)目。特別感謝我的導(dǎo)師，在功耗優(yōu)化和版圖布線過程中給了我很多具體