数字IC设计工程师，每天上班都在干啥？

数字设计主要分成几种层次的设计：IP level， unitlevel，fullchip/SoC level， gatelevel等。

1.阅读各种SPEC

最重要的一份spec是architecture spec，就是和你一起合作的好基友架构设计工程师写的设计文档，比如下面这种：

其中需要重点了解的内容是：

• features：这个模块需要支持的性能列表。

• IO ports：这个模块对外的IO端口。

• operation mode：这个模块的主要工作模式。

除了这份详细的设计文档之外，如果这个IP需要用到很多协议，那你自然还要去阅读一些协议文档咯，比如AMBA总线协议，MIPI协议，DDR协议等。

2.撰写design spec

公司里面，工程师做事情之前都需要出一份详细的设计实现文档，设计工程师也不例外，你要出的文档叫做design spec，其中主要的内容包括：

• 设计平台架构：以SoC设计架构为例。

  
  

IP设计架构：

3.编写代码，搭建设计环境

design spec完成之后，接下来就要开始编写代码了，使用各种设计语言去搭建设计环境，常用的硬件描述语言有，Verilog， VHDL, SystemVerilog。

以现在主流的IP设计平台为例：大概要去编写类似这样的文件。

好的设计平台是检验工程师优秀的一个重要标准，要考虑可重用性，可扩展性。

4.创建test cases，进行功能仿真

根据前面完成的详细test plan去创建设计需要用的test cases，每家公司对test cases的命名有一定规则，比如长这样的：

有些公司就直接用数字来给testcase命名。

还有些公司，直接用脚本来生成testcase，只要把关键的一些设置调好，用脚本一刷，case就全部生成了。

当然每种创建cases的方法各有优缺点，你进去公司之后，也只能入乡随俗。

5. debug调试能力

设计和仿真用例都搭建好了，下一步重点就是进行功能仿真和问题调试（debug）了。前面的设计的时间其实大概只占20%，debug才是最花时间的。

• Cadence：IES

• Synopsys：VCS

• Mentor：QuestaSim

  
  

几款工具一个比一个好，当然价格也是一个比一个贵。工欲善其事必先利其器，要想提高你的仿真和debug效率，工具里面好的功能也要好好研究下的。

debug主要目的是寻找RTL的bug，当然前面搭建的验证平台也会存在很多bug，最终的目标就是所有的test cases都能完全仿真通过。

最主要的debug手段有：

• 查看log文件：仿真结束会生成很多结果文件。

• 看波形：最常用工具就是verdi了。

  
  

每家公司对于设计工程师debug的要求不尽相同，终极目标都是要求设计工程师能找到最终的root cause，共提出最终的解决方案。

6. support

前面属于设计工程师的常规任务差不多就完成了，support属于进阶版的。比如项目用的database出问题了，跑仿真用的flow碰到问题了，经常就会叫设计工程师support，帮忙解决问题。当然搞不定也无所谓，但是如果你经常能帮同事搞定这些问题，那你在公司的地位就能与日俱增，升职加薪就更有筹码了。

7.每周例会Weekly Meeting

作为数字IC设计工程师，和其他工程师一样，经常还有无穷无尽的会议要开，各种评审review，各种讨论。

所以总结来说，数字IC设计工程师最主要做的两件重要的事情是：

• RTL Coding

• Bug Fix

当然，如果你是在一家大公司的话，分工就非常明确，你也就不需要和这么多人打交道了，比如如果你只负责IP level的设计，那基本只要和前端验证工程师打交道就可以了。

现阶段由于数字设计的方向很多，主要的有：

CPU设计：Intel、AMD、ARM、兆芯、海光、

GPU设计：Nvidia、AMD、ARM、Imagination

MCU设计：基于ARM Cortex M系列的MCU是主流

音视频编解码设计：H.264, H.265

接口设计：DDR、HDMI、USB

手机芯片：高通、联发科、紫光展锐

整机芯片方案：苹果、海思、三星

每个专业设计领域需要你掌握的技能不大一样。一个初级工程师想全部掌握这些技能也很难，很多时候设计工程师是沿着一个专业方向一直往下做，比如CPU，GPU设计等。

由于设计工程师需要编程，所以掌握编程语言也是必须的，比如掌握下面知识就显得比较重要：

• Verilog：目前的主流硬件描述语言，是设计工程师必须掌握的核心

• VHDL：军工领域用的多

• SystemVerilog：未来的趋势，SV将设计、验证和断言统一在一起

• UPF: 电源描述，是低功耗设计的核心技术

另外，设计工程师经常需要流程的自动化，所以一些脚本语言也是必须的：

• Shell

• Makefile

• Perl

• Python

  
  

除了这些外，熟悉一些协议和架构，也是有很大帮助的，比如：

• ARM CPU架构

• AMBA 总线协议

• MIPI协议

• DDR协议

• PCI-E协议

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IP级别的设计项目，也是很重要的，尤其是做项目过程中积攒的debug经验。