错一次就损失几百万，「芯片设计工程师」要做到0失误

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hi，

听说在这个技术革新，盛产焦虑的时代，你有些担心。什么样的工作更有前景？人生还有什么转换跑道的可能性？这个时代是不是产生了一些新职业，你可以尝试？

这样的职业有，而且还不少。“这个职业不太冷”力图用说人话的方式给你介绍一些“新”职业。涵盖范围从入门门槛、上升路径，工作状态，以及最重要的，薪酬范围。

今天跟你聊的新职业跟“芯片设计工程师”有关，今年4月的中兴事件后，大家对芯片的热情空前高涨。36氪找到南芯半导体的芯片设计工程师兔爸进行采访，试图还原高精尖领域人们的工作样貌。

From  关心你的 36氪

文 | yanyan

芯片无处不在，手机、电脑、空调、洗衣机、冰箱、路由器等等都需要芯片。

兔爸在芯片行业做模拟工程师，一做14年。他的第一句话就极端抽象，“真实的世界都是模拟的。” 

追问之下才知，此模拟非彼模拟。按照兔爸的解释，我们周围的一切都是“模拟信号”组成的，你和朋友的窃窃私语、你看到的河面浮光掠影的景象、下雨天时地面的湿度等，这都是模拟信号。

关键点在于，模拟信号可以非常精确、真实地反映我们周遭的物理世界。具体而言，兔爸做的是模拟芯片。这个“模拟”，是指连续的一个概念。

模拟信号的连续性有一个缺点，即不易存储。与之相对应的另外一个概念便是，数字信号，也就是你我相对更熟悉的，以0和1来定义一切。数字信号的优势便是，可以将连续变化的模拟信号转化成0和1的数字信号，进而对这些数据进行存储。物理世界的声音做数字化处理后，最直接的产品便是录音机。

在这个极其细分的领域做专业度极高的工作，兔爸在采访的过程中频繁流露出歉意，“抱歉啊，我感觉我还是没有说清楚…可能我表达能力太差了。”

下面，36氪将尽力用通俗的语言向你展示这份抽象的职业。

就像前面说的，芯片分为两大类：数字芯片和模拟芯片。数字芯片，最常见的便是CPU、内存芯片等；而模拟芯片中，电源管理芯片是比较典型的一种。

以手机的“电源管理芯片”为例，顾名思义，即如何在功能不断增加，耗电持续加快的情况下，保证电池撑的更久，或者至少缩短充电的时间。

回忆过去我们所使用的诺基亚时代，屏幕小，电池也小，充一次可以用很久。很多年过去，电池技术本身并没有突飞猛进的发展。最早期，USB接口的充电协议中包括电流为0.5A的标准，大部分手机按照这个标准去制作USB接口。

OPPO几年前推出的口号，“充电5分钟，使用2小时”，将快充这一项技术推到了市场面前，究其本质，它是以增加电流为手段达到提高输出功率的目的（功率 = 电压*电流）。兔爸介绍，目前市场上手机最高的输出功率为20瓦。而其他安卓类手机则以增加电压，来达到相同的目标。

在智能手机的快充协议方面，苹果远落后于安卓类，这主要与手机硬件层面的更新有关，它们的接口有自己的一套协议，电流输出固定在2.4A。此处比较重要的差异点就在于前述处理器上的电源管理芯片。

在电池技术无法取得突破性进展的未来，快充在体验上可以节省很多，甚至在未来，移动电源的存在将不再具有意义。

所谓“快充协议”，在USB-IF这个国际组织制定统一规范前，各家做法都不同，苹果、三星、华为、OPPO都各行其道，直到USB PD协议出现，规范才算是统一了。

兔爸作为芯片设计工程师，乍听上去和程序员有一些相似之处，暂以此作一个粗略对比，方便你的理解 —— 从工作流程上来看，程序员从产品经理处拿到需求，然后负责实现，在实现的过程中可能有Bug需要不停的测试和修改，直到产品上线。

而兔爸在设计芯片的过程则要漫长的多，首先从系统工程师处拿到终端用户的需求，比如一个移动电源的客户有需求，希望充电速度更快，输出功率更大。系统工程师研究客户需求后，交到兔爸这边，兔爸就需要思考如何设计电路去满足客户的需求。而这个设计本身，也类似在电脑CAD画图软件的一个界面，并辅佐用仿真器 —— 也就是尽量去接近真实的电路，用电脑去模拟真实电路的响应方式，以及去验证它的功能。

这个“仿真”与程序员做产品上线前的测试略有不同，电路的仿真跟最终拿到的成果很可能不完全一样，这是仿真的局限性导致的。换句话说，没有人100%保证仿真器的模拟效果可以保证做出来的产品没有问题。因此，兔爸的工作内容决定了他必须格外谨慎。

芯片设计完毕后，进入“版图”阶段，也就是把之前的抽象设计转化成能够生产的一种形式。紧接着，便是生产出晶圆片（芯片是晶圆切割完成的半成品），基于此再进行切割，随后拿回公司做封装测试。

这个“封装测试”的过程相当于重新验证设计本身，以确保交给客户前的万无一失。而从方案设计完成到验证环节，一般至少是数月的等待。而此处的关键是，如果验证出错误，兔爸得重头再来！

而这其中的代价，除去时间成本，由于生产过程涉及到模具定制的环节，模具的价格在几百万左右，后续验证出问题后，模具的成本直接就浪费了。

谈及“不能出错的压力”，兔爸对36氪说道，“这个行业都是这样，大家慢慢也都习惯了。但如果是一些初创企业，一次两次生产完，验证都不成功的话，钱都耗完，公司也就死了。”

当一切都完美顺利的生产验证完毕，客户量产后，事情还没完 —— 兔爸指出一个重要概念：容错性。

他必须考虑到终端用户使用不当的任何一种可能，哪怕在错误使用的情况下，产品不能出错。而这个“错”可能是坏掉、着火等。兔爸在设计一款电子烟产品时，客户在使用过程中接反了电池，无法使用。而兔爸就需要考虑，能否在电池接反的情况下，或是出现提示音或是不影响使用。这一切，都考量一个好的芯片设计工程师的能力。

就职业门槛来看，由于芯片行业的特殊性，一般电子系毕业的学生占比较大。做数字芯片工程师会跟软件打交道，包括有写代码的部分，相对来说跨专业会更容易一些。一般来说，芯片行业入职后的薪酬在1.5w-2w之间。

之前，兔爸的团队中也有专业对口，但因性格因素而离开的人 —— 这和“容错性”有关，做芯片设计工程师对于谨慎细心的要求极高。而兔爸作为部门负责人，他更看重的是年轻人的学习能力，还有工作习惯，也就是总结错误，建立个人系统方法论的能力。

“电源管理芯片”作为兔爸设计的芯片中的一个小分类，细微的一些提升对你我使用的电子产品的体验都会造成莫大的影响。试想在未来的某个节点上，“移动电源”将变得冗余，甚至按照兔爸所说的，“手机本身可以成为输出电源的那个端口”时，我们的生活习惯又会被无形中改变...

那个薄薄的指甲盖大小的芯片，倾注了他精力的全部。

希望上面所说的职场故事对你的择业有一些帮助。如果没有，还有下期。

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