技術(shù)的變革發(fā)展和行業(yè)內(nèi)的需求會(huì)不斷催生出新職業(yè)、新崗位。
在技術(shù)密集的IC行業(yè),一顆芯片上能夠容納的晶體管從Intel 4004的2300只,發(fā)展到如今的上百億、萬(wàn)億,與之伴隨的就是日漸突出的測(cè)試問(wèn)題。
測(cè)試設(shè)備的發(fā)展越來(lái)越難跟得上芯片的發(fā)展節(jié)奏,但是設(shè)備的價(jià)格卻并不低。然而企業(yè)希望的是:經(jīng)濟(jì)且有效地測(cè)試IC,并且能有很不錯(cuò)的測(cè)試品質(zhì)。
這就需要DFT設(shè)計(jì)工程師的存在了。
DFT對(duì)芯片設(shè)計(jì)有多重要?
DFT(Design For Test),可測(cè)性設(shè)計(jì)。是一種集成電路設(shè)計(jì)技術(shù),主要是解決芯片的可測(cè)性、可控性和可觀測(cè)性問(wèn)題。簡(jiǎn)單點(diǎn)來(lái)說(shuō),DFT就是通過(guò)在芯片中加入可測(cè)性邏輯,等芯片制造出來(lái),在ATE(自動(dòng)測(cè)試儀)設(shè)備上通過(guò)可測(cè)性邏輯對(duì)芯片進(jìn)行測(cè)試,挑出有制造缺陷的芯片并淘汰掉,留下沒(méi)有制造缺陷的好芯片。
芯片制造工序非常繁雜,要經(jīng)歷摻雜,氧化,光刻、刻蝕等數(shù)十上百道工藝程序,涉及化學(xué)、物理、機(jī)械等各種加工過(guò)程,每個(gè)環(huán)節(jié)都得做到“吹毛求疵”。
即使如此,依然會(huì)有芯片出現(xiàn)缺陷。舉個(gè)例子,加工過(guò)程中的粉塵顆粒、工藝偏差,難免會(huì)引入制造缺陷,使晶體管短路或斷路進(jìn)而導(dǎo)致不能正常工作。而DFT設(shè)計(jì),就是在滿足芯片正常功能的基礎(chǔ)上,在芯片設(shè)計(jì)階段通過(guò)增加電路,提高故障覆蓋率,使定位問(wèn)題點(diǎn)變得更容易,并且降低芯片測(cè)試的難度、時(shí)間成本和金錢(qián)成本。
總結(jié)一下:DFT會(huì)讓芯片的制造測(cè)試、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用變得更加高效、容易且便宜。
DFT工程師需要做什么?
就崗位本身而言,DFT工程師需要掌握一些基本的知識(shí)和技能:
SCAN:掃描測(cè)試,主要是用來(lái)檢測(cè)芯片制造過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的失效問(wèn)題。
BIST:內(nèi)建自測(cè)試,主要是在芯片內(nèi)部產(chǎn)生測(cè)試碼,對(duì)測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行分析。
JTAG:是指國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試協(xié)議(IEEE 1149.1),主要用于芯片內(nèi)部測(cè)試。
這些是DFT很核心的技術(shù)。除了要掌握這些技術(shù)原理,還得會(huì)用EDA工具,這些技術(shù)的實(shí)現(xiàn)都得靠EDA工具才行。還有perl、tcl這些腳本語(yǔ)言以及Liunx,都是IC設(shè)計(jì)通用的必備技能。
掌握了技術(shù)技能,還要回到工作內(nèi)容本身上來(lái)。
首先,就是協(xié)同其他崗位的工程師一起制定DFT Spec,然后分模塊進(jìn)行設(shè)計(jì),最后進(jìn)行綜合。具體一點(diǎn)來(lái)看:
1. 參與芯片DFT架構(gòu)定義和設(shè)計(jì)。
2. 完成DFT電路設(shè)計(jì),包括Scan、Mbist、Bscan等。
3. 協(xié)助后端團(tuán)隊(duì)處理DFT相關(guān)的時(shí)序分析和timing收斂工作。
4. 使用ATBG等工具生成測(cè)試向量,并且進(jìn)行仿真驗(yàn)證。
5. 參與ATE,debug 測(cè)試failure。
DFT技術(shù)水平主要體現(xiàn)在搭建更高效的DFT實(shí)現(xiàn)流程,實(shí)現(xiàn)更高的芯片測(cè)試覆蓋率,減少測(cè)試向量的數(shù)量以及積攢豐富的Debug經(jīng)驗(yàn)。
DFT的前景不如其他崗位?
這是一個(gè)越在大廠越重要的角色,有些大廠還會(huì)成立專(zhuān)門(mén)的DFT團(tuán)隊(duì)。就其在芯片設(shè)計(jì)的重要程度而言,這個(gè)崗位絕對(duì)不輸驗(yàn)證。
DFT在IC設(shè)計(jì)端來(lái)說(shuō)是個(gè)剛需,并不會(huì)那么輕易被淘汰掉。相反,還會(huì)因?yàn)槿瞬哦倘弊兊酶又靛X(qián)。
“值錢(qián)”可以從薪資水平上得到很好的體現(xiàn)。工作年限、所在城市都會(huì)在一定程度上影響薪資,下圖是不同情況下的DFT工程師薪資水平。
平均年薪高達(dá)36W+,與驗(yàn)證崗、后端崗也是不相上下的。
立足當(dāng)下,現(xiàn)在無(wú)疑是入行的好時(shí)機(jī)。DFT的蛋糕雖沒(méi)有驗(yàn)證大,但依然是在缺人的風(fēng)口上。加上國(guó)內(nèi)高校目前并沒(méi)有相關(guān)的專(zhuān)業(yè)課程,人才培養(yǎng)方面仍然存在困境,這就讓DFT工程師變得更珍貴了。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,DFT技術(shù)也在一直優(yōu)化進(jìn)步,DFT工程師也需要不斷學(xué)習(xí)鉆研新技術(shù)。從初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)工程師的往后走,無(wú)論是鉆研技術(shù)還是帶團(tuán)隊(duì),都是可以往深走的職業(yè)發(fā)展道路。
你適合做前景與錢(qián)景并存的DFT嗎?