数字到模拟---我的华丽转身

在2002年从东南自动化毕业后,进入江苏无锡当年国内最大的IC公司之一的xx公司工作,从一个对IC一无所知的新人,到今天对IC各方面有所了解的半老设计师,其中的酸甜苦辣,真不是三言两语可以表达.

      在2002年的时代,虽然和现在过去不过6年,但是我却是用时代来形容.也许论坛有许多工作超过10年的老设计师,也许会笑话我的无知,但是,我还是想说我想说的话.在2001年终统计时,全国IC设计销售额超过1亿人民币的公司,只有4家,而现在,我想这个数字超过20家,也许更多,我没也去研究.在IC设计界,xx公司是一家大型公司了,当时200人的规模,80名设计师的技术实力,虽然真正有2年以上经验的设计师不超过30人.在进入公司后,首先接触到了逆向照片,提到这个,论坛的大虾也许会笑话,我从不认识一个触发器的版图照片开始,经过1年多的照片提取,照葫芦画瓢般的画版图.工作快1年的时候,我虽然很自信,自我以为自己有一定的实力了,事实是我的设计还没入门,对IC设计的理解还很浅显,只是当时的我是不知道的.在一年做工作总结的时候,真的发现自己没有什么拿的出受的产品或者技术能力.

       在进入公司的第二年,我有机会参加了一个8位MCU的逆向设计,这对我来说,是个很有吸引力的项目,第一年我熟悉了触发器,而MCU中就有很多触发器,同时我对MCU的指令分析非常着迷,借助verilog-xl仿真工具,对整个MCU的指令程序进行了仿真分析,对程序的每一步跳转都从电路内部找出翻转点,记录PC值,并且关注指令译码器的工作时序.在该项目完成后,我又参加了下一个项目,也是一个8位MCU的逆向设计,不同的是,第一个MCU是精简指令集,而这个是复杂指令集,两个MCU的逆向设计,深入分析指令执行过程,让我这一年我很充实,也很享受分析的过程.

       作为做逆向的公司,解剖芯片是正常的事情,作为刚工作的新人,开始的两年中,我有数十次的机会去腐蚀芯片,去看着芯片的封装在氢氟酸中化去,看着上层金属在浓硫酸中不见了,然后看见了多晶和有源区.我想这样的体会,现在刚工作的工程师很难体会了.在我享受分析MCU乐趣的时候,设计总监找我谈话,问我是否喜欢挑战,我告诉他,我喜欢挑战,喜欢有创意的工作.

     在工作的第三年,我被调到别的小组,开始了EEPROM和智能卡方面的攻关设计,对于当时的公司来说,这两方面都没有任何积累的.EEPROM设计的主体在工艺设计,与foundry的沟通很重要,在2004年底的时候,我首先逆向了一个深圳公司的EEPROM电路,逻辑电路的分析肯定没问题,I2C接口的实现,对当时的我也没太大困难,既然是逆向的电路,逻辑仿真通过是容易的.当时的难点是chargepump与vhh的稳压,开始考虑在csmc点6工艺流片,其实用发展眼光看,存储器用如此大的工艺做,是不合适的,但是我是小职员,没权发表什么意见,不过公司的上层还是很有眼光的,很快考虑转到hhnec点35的工艺进行了.

      在做EEPROM项目的同时,我们又逆向了两个智能卡芯片,包括ultra light与mifare s50.这两款智能卡芯片的数字电路都是由我来分析仿真,智能卡逻辑电路分析仿真的难点在于其中的加密算法.ultra light里面相对简单,只要找到序列号中的锁死位,就好分析了,不过,对一个对智能卡一无所知的设计师来说,寻找这样的锁死位花了4个月,在我要放弃的时候,找到了这个关键点,所以,我们工作中不要轻易放弃,有时候成功就在你眼前.

     在做智能卡设计的时候,我们还发生了一个笑话,我有同时来上海宜硕做试验,让他买点上海单程票回去给我们解剖看看,他认为票价3元,4元,5元的单程票芯片可能不同,所以,三种票额的卡片,他各买了10张回去,有意思吧?在设计的摸索阶段,弯路是很难避免的,所以,设计初期的准备工作,很有必要!!!在ultra light从hhnec流片回来的时候,在测试前,我们设计小组居然都对芯片有功能没信心,但是事实是芯片成功了,我们小组那个下午,笑了好久都没能停下来,那是因为从心底感到开心.可惜,我们的芯片面积太大了,为同类公司芯片的2倍左右大小,所以,没能够成为产品.同样的,在2006年10月流片的s50逆向芯片,测试模式进入正常,但是有少数关于值操作的指令有问题,也没能成为产品,这是设计的遗憾.

     在这里我补充点EEPROM设计的思想,现在许多芯片会用到EEPROM,有些公司直接使用foundry提供的IP,而规模大些的公司会考虑节约芯片面积,而考虑自己设计EEPROM,EEPROM的设计是很困难的,特别是想提高读写速度,降低读写功耗,并且想有更多次的读写次数.在公司技术能力欠缺的时候,可以考虑先使用foundry的IP,在芯片流片回来后做解剖,看看foundry的EEPROM是怎么做的!也许有人会说,EEPROM的设计和工艺关联太大,解剖逆向也无法判断EEPROM的特殊结构与层次,但是,你在使用foundry的EEPROM的IP进行设计时候,有一个版图检查的机会,术语为JDV,你可以借助这个机会来看看EEPROM的IP的版图层次的特别之处.将foundry好的设计应用到自己的设计中,要知道,大的foundry会有一个庞大的EEPROM设计团队的.以上EEPROM的设计方法我曾经用过,而且设计出来的芯片功能很OK,在现在依然在市场有稳定的销售.

      在2006年底,我因为一些个人原因来到了上海,虽然看到老总眼中的无奈与不舍,但是,当你开口离开的时候,男人就不会回头吧.在开始找工作的时候,我也曾经迷茫,想找逻辑设计的工作,上海都是正向设计的公司,虽然会verilog,会写些基本的function,但是规范性很差,而且长期的逆向设计,给我的逻辑设计思想,套上了框框,无法自由驰骋.只好在模拟上下点功夫,去寻一个模拟设计的工作吧!其中有机会去外企做EEPROM方面的设计,笨笨的我拒绝了,说我只做模拟设计,当时的我,刚到上海,还是有点傻气吧!后来,我找到份做模拟设计的工作,因为在无锡做过智能卡方面的设计,虽然开始连调制深度与调制百分比这样的概念都不懂,但是还是开始了智能卡射频端口的设计.匆匆两年,在公司也算站稳了脚跟,虽然别人不说,但是大家都明白,我在小组做的事情还是蛮多的,手头的项目还是蛮多的,而且设计出来的产品,还都不错.我在这里自夸了,大家可以拍砖!:)

     回首过去6年,初看下来,三年逻辑,三年模拟设计吧!我想,以后我只能做模拟了,慢慢快把那时候喜欢的verilog忘记吧!慢慢会把喜欢的MCU忘记吧!工作的过程就是一个从宽泛到专业的过程,社会分工也是如此.

     对于那些刚工作1-2年的IC设计师,我真心建议你们看看IC设计的各方面,不要拘泥于自己的那部分,希望做数字设计的也懂点模拟,做模拟设计的也懂点数字.我说的懂得不是去书店买两本书看看,就可以认为懂得那种,而是能够真正参与得那种懂得.IC设计成为高手,我想要个8-10年吧,所以,我还有许多需要提高得地方,让我们大家一起努力吧!