佈局工程師的工作內容,需要將電路圖的主被動電子元件以及連接線考量電氣特性與製程變異因素而完成的幾何圖形,一切的佈局工作現在都已經可以用電腦軟體繪圖以及驗證模擬完成。所以大部分工作都是坐在電腦前面操作電腦繪圖以及驗證軟體,基本的工作時數都是如此的體力需求與消耗。
但是長時間的坐在電腦前面會使得血液循環不良導致缺氧而疲勞度快速上升,眼睛疲勞肌肉酸痛,邏輯思考能力下降,進而使工作效率也隨時間變化而下降。如果是30歲以下的工程師,平均血液循環良好大約堵塞血管1/4左右,大致上還足以應付,只要中午時間稍做休息就能迅速恢復。30~40歲的工程師,平均血液循環良好大約堵塞血管1/3左右,缺氧情況上升許多,體力不支自然容易疲勞,跟著新陳代謝出問題。然而30~40歲的工程師大多數也都成家立室,同時也有家庭因素的事情困擾和付出,所以除了體力不支以外還伴隨著生活壓力,如果工作進度受到影響,更會增加工作壓力。縱然中午稍做休息也沒有足夠體力支撐到傍晚。所以年齡會不會是問題?相信已經有答案。
如果養成一位可以獨立作業的工程師需要3~5年,當然需要找年輕的工程師,才能在養成之後對公司貢獻更長的時間。所以一般公司會優先聘用年輕的新人加以訓練。而年齡大的朋友,除非有獨立作業的專業能力,否則找工作的確是比較不容易。
至於年齡大且有3年以上經驗的工程師也是需要留意,因為年輕人精神狀況好所以學習新事務的效果好,能力和新人差距不大,薪資卻有落差,除非不斷提升專業能力保持專業優勢,否則被冷凍或是被新人超越是早晚的事情,更不用說升遷職務了。俗話說:『薑還是老的辣』。如果專業能力沒有伴隨時間而增長,那就是不辣的薑,和新人能力一樣。
建議工程師平常要多多運動,讓血液循環維持一定水準,並且多喝水排毒,『行軍打仗不怕精銳士兵陣亡,而是怕帶老弱殘兵』,孫子兵法亦有云;傷害對方士兵比殺死對方士兵所帶來的傷害更大。因為一個病患需要一倍人力去照料。
同樣地,一個新人會需要一位資深的人去指導,同時耗費兩個人力資源去做一件事情的效果,是很不經濟的事情。所以現在的設計公司講求效率都會詢問是否受過佈局專業訓練?只有聘請受過專業訓練的新人,才能夠縮短人力資源浪費的時間。
如果你是年齡超過30歲才想從事佈局工作,那麼建議你最好儲備完整的佈局專業能力,不要僅學得VLSI和一些電學常識和入門等級的cell base佈局等課程就想要從事佈局工作,那完全是沒有競爭力。試想一位25歲大學非本科系畢業經過5年的養成→30歲,平均可以懂多少的專業知識?如果你現在是30歲才開始要從事佈局工作,至少要把那5年所應該懂得專業知識具備,並且還要更多,才有競爭能力。
在我的教學經驗裡面,年齡從18到40歲的都有,大部分是非本科系,只要是完整專業能力學習很好的人,不分年齡都可以就業。目前超過40歲的佈局工程師為數不少,就是最好的例證。
最後敬祝 佈局工程師們
身體健康平安!
除非你能長時間坐得住,並且很有企圖心也很有興趣走佈局設計這一條路,否則其他合法發財管道也很多。如果你持續往下看,我會假設你很有企圖心學習佈局設計並且打算從事這一份工作,那麼我會建議你學習流程如下:
(1)基本電學:這是一們最基本的課程,內容介紹了所有的基本名詞和動作原理與應用,例如何謂電流?電壓?電阻器?電容器?電感器?串聯?並聯?等效電路?歐姆定律?.......等。現在很多基本電學(中文繁體版)都有附贈動畫的數位檔案來配合書籍學習。
了解了基本的名詞以後緊接著建議參考
(2)CMOS VLSI設計原理:裡面會從製程介紹到電晶體元件的動作原理和電路設計觀念、邏輯閘和佈局設計,偏向觀念介紹說明,涵蓋範圍比較廣。我建議學員大多數應該人手一本來補充電路設計課程的不足。
(3)找一位有實務經驗,可將製程、Design Rule和佈局整合並且會考量電路設計的佈局設計講師來學習,這樣可以釐清很多觀念,並且學習快速的layout方式以及快速除錯技巧....等。看完前述的書有些概念再來上學習課程會比較容易了解,學習效果加倍。
現在有很多佈局設計長期培訓課程區分為本科系和非本科系,受訓時間不同,非本科系時間會比較長,因為會多一些基本電學、數位邏輯和電子學等課程,相對學費會比較貴。這樣的訓練課程通常為期3個月大約是240小時,在美國的學費行情是美金5000元。在台灣學費稍微便宜一些大約新台幣14萬元。如果有獲得政府補助計畫學員只須負擔50%。也有將長期訓練課程拆散成為數個短期專門課程,提供在職進修或是經濟有壓力的另類組合選擇。(長期課程需一次繳清全額,短期課程分次負擔,上不同課程繳交不同的學費。)
簡老師(簡氏國際設計有限公司 總經理簡榮貴)
淺談IC Layout佈局工程師應有的觀念通常一顆IC由很多種不同功能線路組成,不同功能的相互合作才能使得IC正常順利工作,不管是Nmos process、Metal gate process、CMOS poly gate process,一份電路要在不同的製程能夠work,需要designer & layout對製程,製程參數以及Design Rule很熟悉彼此充分配合才能使IC一次work。
但是每一顆IC的電路都不一樣,一位佈局工程師要如何學習才能一次work?我們反觀半導體產業聘用佈局工程師的條件可以看出電子電機相關科系畢業,用意在於這些相關科系曾經修過基本電學、電子學、電路學、電子電路學、數位邏輯、數位電路、英文、工程數學等課程。大多數畢業的學生程度都不是很好,頂多具備一些概念。但是這對於擔任佈局工程師來說已經足夠了。為什麼已經足夠了,因為你我不是從事電路設計工作,不需要了解太詳細的電子元件動作原理和電路設計,不是從事製程技術開發,不用去研究化學分子原子結構。大專電子電機相關科系畢業正所謂"比上不足比下有餘"、"有些程度但是程度又不會太好"。
然而,當應徵到某公司任職佈局工程師以後,公司會展開內部訓練先要求layout INV,藉由INV了解製程和佈局的關聯性,然後帶入schematic,spice以及驗證工具。這只是學習佈局設計500小時的開始.............
世界上有很多不同國家有不同電壓、不同生存環境以及不同產品的需求孕育出不同的電路,還有不同的製程方式和包裝方式和行銷方式,最終產生規格spec。依照規格來設計一顆IC需要circuit designer來設計完成規格需求的電路圖,然後交給layout engineer進行繪圖以及驗證,甚至extraction (RLC)。這些只是基本部分,15年前的layout絕大多數是手動佈局也會懂APR,只要circuit designer可以設計出成功的電路圖,IC一定會work。10年前的layout,大部分都在APR上生存,原則上circuit沒有問題IC就會work。最近5年以內的layout手動和APR都有但是分開,不只是基本部分要完成,還要和circuit designer充分配合,IC還不一定保證work。當阿呆碰上阿呱的時候,IC怎麼會work?
是什麼原因呢?因為依照平均主管的5~8年資來看,剛好是產於APR年代,很少有手動佈局經驗,絕大多數在拼APR產量。因此少了獨立作業經驗和能力,也少了Command file編寫能力,更不用說除錯技巧和其他佈局技術和考量。在這樣的環境下還介意不恥下問的面子問題,那跟著這樣的主管的前途就可想而知了。最近幾年的佈局工程師必須借重Circuit designer的協助以及了解製程的變動因素來提升專業能力。如果說Circuit designer一定是對的,那就錯了,很多只是在研究所實驗過小型電路設計有work經驗,有些還只是Function work,並沒有去做Testing了解原因就畢業的設計新生。這些實驗經驗距離實務上有一大段差距,許多理論應用在實際製程後都發生一些問題,這些Circuit designer有時候還需要資深佈局工程師的經驗來協助釐清許多觀念和技巧。所以佈局工程師應該多去請教有實務電路設計工作經驗的designer才能提升佈局素質。 但是layout 尊重designer的circuit是基本的倫理不容懷疑。
換另一種角度來思考如何一次work,如果layout知道DRAM的電路特性和動作原理,相信已經知道如何佈局了。如果layout知道PLL的電路特性和動作原理,相信已經知道如何佈局了。又如layout了解OPA是做何種用途和有何種電路特性,相信就會知道應該如何佈局來滿足電路設計需求。這樣已經比佈局工程師自己亂畫一通來得好很多了,但是這些還不夠,因為製程的變動因素會造成偏差,所以佈局工程師需要對製程有一定的了解,才能夠充分掌握製程的變動因素將電路電氣特性完全考量繪圖出一份高品質的layout。
聽過我講課的學員都知道我很要求layout的完全獨立作業能力和速度,同時從製程和佈局關聯性的角度來學習layout透過DRACULA command file編寫加深對製程和佈局的了解,並且減少錯誤可能性以及增加除錯能力。孫子兵法中所謂『知己知彼,百戰百勝』。看到許多有心學佈局的人所發問的問題,我用上述來概括回答,有了基礎門檻的電子電機相關科系佈局設計工程師,不是只有了解軟體工具如何使用,更需要往前端設計和後端製程來了解,才能成為一位專業的佈局工程師。對於非電子電機相關科系的學員,我建議至少要先了解基本電學,就可以來學習佈局,等有工作以後再去往前後學習。
曾經聽過我講課的學員都了解我的課程會提到製程和design rule的解說,然後才會開始講軟體工具使用和layout技巧…Dracula command file編寫…。
一位的學員曾經說:跟對一位好老師真的非常重要!不論學費有多少…
以前對青輔會學員說的一句勉勵的話:『layout要3P 就是Practice、Practice and Practice』。
最近對於菲律賓佈局設計學員我將勉勵的話改成了:『Layout、Layout and Layout』
簡老師(簡氏國際設計有限公司 總經理簡榮貴)
IC Layout佈局工程師對軟體工具的迷思有很多人會聽到,以下內容:
A:「我現在都用XXX軟體學layout,真的很好用....」
B:「你學那軟體會有出路嗎?」
C:「你怎麼不去學XXX軟體呢,那軟體占有率高找工作容易....」
D:……
對於佈局設計觀念健全的佈局老手,可以選擇補足自己缺陷的軟體工具來幫忙。
例如:
1.年紀大了畫圖速度變慢,就需要輔助系統多一點的功能。
2.因為不會畫圖,所以需要工具幫我自動產生。
但是由於太過的繪圖自動化,造成佈局人員連基礎的MOS和SUBCO都不會畫就真的是大笑話了。同時也帶來警訊,RD只要學會如何操作軟體,以後就不需要佈局工程師了。
在最近幾年來,半導體專業軟體發展迅速,各家軟體不斷進步和擴充系統功能,當然在市場上的佔有率會有消長。但是在全球佈局角度以及未來環境來看,各家軟體會大同小異,將朝向系統整合工具發展。台灣許多IC設計公司(佈局工程師的工作)已經和國外公司跨國合作研發,軟體的整合和轉換會是很重要的部分。
縱然目前全球市場上使用CADENCE VIRTUOSO佔有很高的比率,相信其他軟體也會慢慢攻佔市場,而台灣市場部分,也許目前LAKER佔有較高的市場,但是其他軟體持續在進步中,所以台灣市場佔有率也會有消長變化,因此學會很多種工具是必須的,能熟悉操作多種工具對任何工程師都只有好處沒有壞處,就像是具有多國語言能力一樣。
初學者不應該在學習階段就鎖定過於輔助自動化的軟體,會造成基礎功夫不紮實,將來遇到FULLY的案子就很容易出錯,並且沒有能力進行除錯。那就是很大的傷害了。前途就會被侷限在很低階的佈局職位,試想公司會晉升一位連MOS都不會、LAYOUT更不會LVS除錯的人當佈局主管嗎?
所以建議初學者學習優先順序應該是佈局基礎觀念和技術,然後是各項佈局工具操作(不同軟體只需要各學3天就能很熟悉了)。是佈局工程師先擁有一身本領,然後隨便用任何一套工具都可以畫出正確的圖形,就像是武功高強的高手,不需要用刀劍只需要任一工具,一樣可以擊敗對手。只靠倚天劍和屠龍刀武功太差的高手,一旦沒有靠倚天劍和屠龍刀,如同被人廢武功一樣。
請記得佈局工具是被用來服務佈局工程師作繪圖,不應該出現沒用某一套工具就連繪圖能力都喪失,而且公司賺錢以後也許會更換不同軟體,請記得買軟體的是公司決策,不是佈局工程師個人的喜好。
至於工作機會,公司聘用佈局人才優先是佈局觀念正確和除錯技巧,其次是工作態度,最後才是軟體操作能力。軟體操作可花3天薪資成本學會,佈局觀念小則花1年薪資教育訓練,大則花數千萬製程費用來學習,工作態度是習慣性態度卻會影響管理問題,做任何事都喜歡碎碎念、抱怨的人比較不會受到主管的喜愛。
相信想要學習佈局設計的人,應該可以理解『不要被軟體綁架』,也就是不要非某一套軟體不可或是哪一套軟體好用。
所以呢?
究竟佈局工程師是佈局軟體的奴才?
還是佈局軟體是佈局工程師的奴才!
簡老師(簡氏國際設計有限公司 總經理簡榮貴)
IC Layout佈局工程師應該以技術本位為主佈局工程師將學習一堆軟體工具,學習越多越有幫助。以下將應該學習的軟體工具分類:
佈局編輯工具:Cadence Virtuoso、Laker、Ledit
驗證工具:Cadence Dracula、Cadence Assura、Mentor Calibre
NETLIST:SPI、CDL語法
佈局工程師的價值在於佈局工作經驗的累積、軟體工具熟悉度、除錯技巧和完整的IC設計觀念。所以技術本位是指手動佈局的觀念和技術,應該加強這一領域。自動化佈局APR是利用軟體工具參考技術檔案的設定和電路圖檔來自動完成佈局圖,佈局工程師只需要操作軟體,自然喪失許多佈局技術本位的經驗,更缺少除錯經驗。個人接到許多研發長和高層主管的建議:多開一些除錯技巧的課程來協助企業佈局工程師的除錯能力。
因此個人建議仍以手動佈局為優先。試想:如果只需要操作APR軟體工具就可以完成佈局圖,那麼電路設計工程師來學習操作自動佈局工具APR就可以了,便不需要佈局工程師。所以我強調佈局技術本位應該是手動完全佈局、參與經驗和技術,才能不斷累積經驗和提升能力。
也許有人會說哪一套佈局工具多麼好用又方便,其實佈局圖檔所需要的圖形架構大致上沒有太大改變,只是layer變多了;越是方便使用的工具會增加佈局設計工程師對工具的依賴性,反而降低繪圖能力,這些方便的佈局工具功能都是人去建立的繪圖模擬器,模擬人類繪圖行為並將其程式化作成模組,雖然方便卻造成圖形檔案變成FLATTEN,使得佈局圖檔變得非常大,造成開啟檔案的時間變久,佈局驗證工具和自動佈局繞線(APR)的時間也增長了,於是擴充硬體設備來企圖解決問題,殊不知根本問題就是佈局觀念錯誤,佈局應該維持Hierarchy才能將檔案縮小,檔案小自然佈局驗證工具和自動佈局工具APR執行速度就變快了。在這些軟體沒有改進以前,建議佈局工程師應該還是以技術本位為主才能累積經驗和技術。
簡老師(簡氏國際設計有限公司總經理簡榮貴)