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数字后端设计工程师有多重要?

E课网 E课网 2021-01-17

数字后端,顾名思义,它处于数字IC设计流程的后端,属于数字IC设计类岗位的一种。在IC设计中,数字后端所占的人数比重一直是最多的,而且随着芯片规模不断加大,后端工程师需要的人数将会越来越多。


一般来说,数字后端按岗位类别可以分为:逻辑综合,布局布线physical design,静态时序分析(STA),功耗分析Power analysis,物理验证physical verification等岗位。人才的需求量进一步加大,这也是现阶段数字后端工程师招聘量巨大的原因。


1、数字后端设计工程师主要干什么?


逻辑综合(Synthesis)

主要负责将RTL code转换为实际后端使用的netlist网表, 一个好的网表对布局布线的工作起到决定性作用。要尽可能做到performance, power, area的优化。尤其是现如今的一些要求高性能的设计,对综合的要求非常高。


综合质量很大一定程度上取决于综合软件的性能,业界流行的两个综合工具是Synopsys的Design Compiler和Cadence的Genus,熟练的掌握两个工具的使用方法是综合工作的一个基本条件。


布局布线(PD)

布局布线是数字后端中占比最大的工作,主要负责netlist到GDSII的转化过程,步骤包括Floorplan,Place,CTS,Optimize,Route,ECO等,确保自己负责的模块满足时序还有物理制造的要求。同时,需要协同其他工程师,及时提供他们需要的文件,比如def, spef,网表等。是数字后端中最核心的工作。


布局布线对工具的依赖程度较强,而且工具操作相对来说较为复杂。业界较为常用的是cadence的Innovus软件和Synopsys的ICC,掌握这两大工具的使用需要花费一定的时间。


静态时序分析(STA)

静态时序分析简称为STA,时序验证分析是数字后端中的重要一块内容,芯片需要满足各种corner下面的setup,hold时序要求以及其他的transition, capacitance, noise等要求。STA需要制定整个芯片的sdc约束文件,选择芯片需要signoff的corner以及全芯片的timing eco流程。是一份难度要求很高的工作。


静态时序分析通常通常需要掌握Synopsys的primetime以及cadence的tempus两大软件的使用方法。


物理验证(PV)

物理验证也是tape out前的一项重要事项。如果物理验证有错,那芯片生产就会失败。在布局布线工具中,软件只能检查到金属层上的物理违反,而真正的物理验证需要检查到器件底层(base layer).因此,物理验证需要将金属层和底层金属合并到一起,进行全芯片的drc检查。同时,还需要做全芯片的LVS(版图与原理图一致性检查),ERC(电气规则检查)。确保芯片没有任何物理设计规则违反。


物理验证一般在mentor公司的calibre中进行,是业界标准的物理验证工具。


功耗分析(PA)

功耗分析也是芯片signoff的重要一大块,随着现在芯片的规模越来越大,功耗在芯片的中的地位也越来越高。功耗分析的两大任务是分析IR drop(电压降)和EM(电迁移)。及时将结果反馈给布局布线任务组,让他们及时修改后端设计图,解决设计中潜在的问题。


一般功耗分析使用的工具有Ansys公司的redhawk,以及cadence公司的voltus和synopsys公司的ptpx。


2、主要和谁打交道?


数字后端工程师通常都是以一个项目组作为一个团队,前面说的这些任务都会分为不同的角色。通常,一个项目中会有一名顶层工程师,一名STA工程师,一名功耗分析工程师,一名物理验证工程师以及若干名模块工程师,这些工程师需要相互合作,共同完成全芯片的RTL到GDSII的过程,同时确保没有时序以及物理验证上的违例。


数字后端工程师还需要经常与前端工程师打交道,确保网表的功能正确以及sdc的正确制定,及时将后仿文件交付给前端,让前端工程师能尽快通过仿真发现潜在的设计问题。


DFT工程师也是我们经常与要交流的,因为测试逻辑设计在现在的芯片中的比重越来越大,后端工程师需要与DFT工程师确认好测试SDC的制定,扫描链scan chain的物理走向等任务。


3、需要掌握的技能和条件。

        

数字后端主要以软件工具为主,需主要掌握以下软件(以cadence, synopsys,mentor公司为主)


布局布线:Innovus/Encounter, ICC2/ICC

综合:DC, Genus

物理验证:Calibre

静态时序分析:PrimeTime, Tempus

功耗分析:Redhawk, Voltus,PTPX


每种平台需要你掌握的技能不大一样,通常学会每种平台下学会一种工具即可。一个初级工程师想全部掌握这些技能也很难,如果这些工具你都会使用,就变成老司机了。

        

由于数字后端工程师需要跑一些自动化的任务,所以掌握必要的脚本语言也是必须的,比如掌握下面知识就显得比较重要:

          Verilog

          TCL

          Perl

          Python

         

所有的技术类岗位,主要看的两点就是:专业技能(skills)和项目经验(experience)。所以除了上面列的这些技能,你能实际做过一两个项目,哪怕是一些小模块的后端设计,也是很重要的,尤其是做项目过程中积攒的debug经验。


如果你是在校学生,学校里实践数字后端的机会较少,所以基本上你只要简单懂一点流程以及时序方面的内容,可能就可以找到数字后端工程师的职位了。现在在校学生通过各种渠道(比如E课网www.eecourse.com),很多同学都掌握了上面的这些技能,甚至积累了一两个项目经验。会的人多了,招聘的要求也自然高一些了。

       

现阶段,数字后端工程师主要还是以招聘研究生为主,本科生招得很少。不过好消息是对专业的要求并不是很苛刻,并非集成电路方向不可,只要你掌握了上面的这些技能,哪怕不相关专业,比如材料、物理、自动化、机械等专业,也是可以成功应聘。

         

学历本科的同学也不要气馁,有工作经验的本科生,还是可以找到数字后端工程师的职位的,而且有很多成功的例子的。毕业学校一般的同学也不要气馁,985高校毕业,肯定是有优势的,但毕竟每年毕业生不多,在现在IC行业整体缺人的大背景下,依然会招收学校排名一般的学生的;当然前提还是一样,有专业技能(skills)和项目经验(experience)。


看完这篇文章,你是否又对数字后端工程师有了比较深刻的了解了呢?


后端设计分为5个步骤,要做的事情是非常多的,因此招人也非常多,大公司里,5个步骤每个都是有专人负责的。后端设计工程师需要掌握的东西会比较多,但是不要求每一项都很精通,是一个非常不错的选择~


后端和前端一样,也是一个很早就出现的非常重要的岗位。虽然由于工作性质,它对代码的要求相对来说没前端那么高,但是各种EDA工具的使用、掌握多门脚本语言、分析报告、修错误都是其核心技能。


因此,数字后端和前端相比,并不存在谁好谁坏的问题,待遇和发展空间都是大致相同的。大家根据自己的技能基础和个人意愿去选择就好~


大家对数字后端设计工程师有什么看法?欢迎一起在评论区交流~





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课程大纲




序号

课程内容

课程周期

1

数字设计基础理论

Linux和VI编译器常用命令

 数字设计流程介绍

Verilog基础实例

1周

2

逻辑综合原理

综合流程介绍

标准单元库,综合约束

综合工具的使用以及综合优化

上机实验

2周

3

基于Innovus的数字后端介绍

数据输入

Floorplan设计

电源规划设计

Placement布局

Optimize优化

Clock Tree Synthesis

Route

ECO

层次化设计

图形界面介绍

上机实验

4周

4

RC extraction介绍

寄生参数提取以及工具使用介绍

上机实验

1周

5

静态时序分析

时序库介绍

时序约束介绍

时序分析介绍以及报告解读

时序ECO修复

机实验

3周

6

物理验证介绍

Calibre DRC&LVS signoff

上机实验

1周

7

形式验证原理

Formality使用

上机实验

1周

8

 项目介绍(各个课时都会配套对应lab练习)

项目1:ARM Cortex  M4综合以及后端实现

项目2:RISC-V处理器的综合以及后端实现

4周

9

课程及实践总结

简历指导和常见面试题解答

 模拟面试

1周









上课方式







  • E课网在线教育平台   

  • 实时在线直播授课,寄送配套教材

  • 通过VNC远程登录云服务器进行项目实训

  • 互动论坛、QQ群多渠道实时答疑











开课时间








5月22日  20:30开课授课时间安排周一至周五晚上20:30-22:30,周日:9:00-18:00持续4个月







就业服务








面试笔试题详细讲解

简历打磨

模拟面试

公司内部推荐(部分公司直接安排面试)

未来职业规划


我们保证


以书面形式签署就业协议

学完6个月内不就业

全额退款

上海可保底找到12000/月的后端设计工作








课程费用







23000元学生可首付3000参加课程,剩余部分工作后六个月内付清,无利息提前报名可优惠500元前5名可优惠1000元(不与其它优惠同享)










合作名企列表







ADI,AMD, 恒玄科技,比特大陆,Cadence,思科,Freescale,国科微,格芯,华为海思,IBM, 澜起科技,NXP, 瑞芯微,TI,Synopsys,英飞凌,Micron,Xilinx,豪威科技,华夏芯,摩尔精英。




报名/试听






课程开发背景


E课网在2016年上半年开发了面向集成电路(IC)设计行业的职业技能提升培训课程,主要针对即将毕业准备求职找工作的高年级本科生、研究生,和转型IC设计的职场人士。经过近四年的积累和发展,E课网建立和健全了数字IC设计、数字验证、DFT、数字后端设计、模拟IC设计、模拟版图设计和ATE测试等高端在线就业班,每年为行业提供大量的具有IC项目实战经验,熟悉主流IC设计方法、EDA设计工具和先进半导体工艺等集成电路高技能人才。


E课网集成电路设计方向的培训课程都是源于企业级的项目实践,从2018年开始,E课网历时2年,研发了EEBox – 企业级IC设计开发平台。基于该平台,E课网的IC设计实训班、就业班、技能提升班等课程贴近企业真实的IC设计项目,同时为企业、高校和研究院所提供高端的IC设计企业内训和定制化的项目案例。

EEBox– 企业级IC设计开发平台


EEBox是由摩尔精英E课网开发的一个IC设计开发平台,提供一个适用于开发大规模IC系统的完整解决方案,整合并优化了IC系统开发过程中需要的各个组件,包括:简化EDA工具使用、完善IP管理、管理项目数据库版本、跟踪项目开发进度和追溯项目问题等工程问题。

 

EEBox适用于ASIC、SoC、FPGA、AI、数模混合芯片、低功耗芯片、物联网芯片、通信芯片、音视频芯片等各类数字系统项目的开发和管理,可以大幅度提高IC设计工程师团队的开发效率、降低工程师团队之间的沟通成本、减少芯片开发过程的迭代次数、提升项目数据库的管理效率、降低EDA工具的使用难度、避免项目开发过程中低级人为错误。

 

DSDP(Digital System DevelopmentPlatform)是由shell、perl等脚本语言编写的一套IC设计开发工具,建立了完整的CAD Flow,支持统一的IC设计前后端流程。DSDP适用于Linux操作系统,方便移植,可以帮助ASIC/SoC/FPGA/AI/IoT等IC系统设计团队等快速构建完整的大规模IC系统开发平台,具备部署时间短、使用方便的特点。

 

EEBox可以完成复杂SoC芯片设计流程,支持主流的IC设计工具和工艺节点,涉及SoC芯片架构、IP核集成、RTL设计、代码风格检查、模块级和系统级功能逻辑仿真、UVM验证平台框架自动生成、 UVM寄存器模型RAL自动生成、仿真回归测试及RTL代码覆盖率自动收集、数字逻辑综合、静态时序分析、DFT设计实现、形式验证、UPF低功耗设计、数字自动布局布线、版图物理参数提取、数字版图物理验证以及芯片流片的SignOff流程。


E课网(www.eecourse.com)是专业的集成电路在线教育平台,于2018年4月并入摩尔精英半导体培训事业部,致力于培养集成电路专业人才。平台以企业岗位需求为导向,提供贴合企业环境的实训平台,让培养学员符合企业需求,直接就业。E课网将提供数字集成电路设计、验证、中端、DFT、后端及模拟版图等完整的项目级培训,由具备10多年从业经验的资深工程师授课,从理论讲解到项目实战,帮助学员建立完整的知识体系并具备实战能力。

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