到底中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)缺的是什么樣的人才呢？

近日自主芯片的討論持續(xù)發(fā)酵，國(guó)人似乎幡然醒悟，終于認(rèn)識(shí)到芯片產(chǎn)業(yè)的重要性，其實(shí)中國(guó)關(guān)注集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)很長(zhǎng)時(shí)間了，但是成效甚微，究其原因主要是基礎(chǔ)薄弱、資金投入不夠，還有最重要的一點(diǎn)是缺人！ 根據(jù)工業(yè)和信息化部軟件與集成電路促進(jìn)中心（CSIP）2017年5月發(fā)布的《中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)人才白皮書(shū)（2016-2017）》，目前我國(guó)集成電路從業(yè)人員總數(shù)不足30萬(wàn)人，但是按總產(chǎn)值計(jì)算，需要70萬(wàn)人，缺口40萬(wàn)，人才培養(yǎng)總量嚴(yán)重不足。那么到底中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)缺的是什么樣的人才呢？或者說(shuō)芯片產(chǎn)業(yè)都需要哪些人才呢？

我們從芯片產(chǎn)業(yè)鏈的整個(gè)上下游來(lái)詳細(xì)分析一下，看看每個(gè)產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)都需要哪些人才呢？芯片產(chǎn)業(yè)鏈上下游基本上分為芯片設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)和應(yīng)用四個(gè)環(huán)節(jié)，如下圖所示，圖中列出了每個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)流程、工藝流程和應(yīng)用流程，同時(shí)列出了每個(gè)環(huán)節(jié)需要的其它輔助供應(yīng)商，他們都屬于芯片產(chǎn)業(yè)鏈的一部分。下面先分析下芯片產(chǎn)業(yè)需要的各類(lèi)技術(shù)型人才和基礎(chǔ)研究科研型人才，然后再聊聊各類(lèi)管理、運(yùn)營(yíng)及產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人才。

一、芯片設(shè)計(jì)人才

芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的人才需求多種多樣，主要分為以下幾類(lèi)：

芯片設(shè)計(jì)需要使用的EDA軟件研發(fā)人才，這個(gè)方面國(guó)內(nèi)確實(shí)很少很少，主流EDA軟件都是國(guó)外的，包括cadence、synopsys、mentor等國(guó)外公司的EDA產(chǎn)品，這方面需要各類(lèi)數(shù)學(xué)、物理計(jì)算的理論研究型人才，需要很多的軟件開(kāi)發(fā)人才，整體來(lái)說(shuō)EDA軟件的開(kāi)發(fā)難度極高。

半導(dǎo)體器件模型開(kāi)發(fā)人才，這方面的人才主要是芯片制造領(lǐng)域的代工廠(chǎng)會(huì)有很多需求，這里把它歸類(lèi)于芯片設(shè)計(jì)的人才需求，因?yàn)楦黝?lèi)器件都需要建立準(zhǔn)確的模型才能提供PDK用于芯片仿真設(shè)計(jì)。這類(lèi)人才對(duì)應(yīng)的大學(xué)專(zhuān)業(yè)是微電子專(zhuān)業(yè)器件方向。

芯片系統(tǒng)和算法類(lèi)人才，這類(lèi)人才主要是從事相關(guān)系統(tǒng)架構(gòu)或者特定算法的研究工作，為了實(shí)現(xiàn)特定的功能或者性能需要架構(gòu)和算法上的創(chuàng)新，特別是傳感器類(lèi)、處理器類(lèi)芯片產(chǎn)品和AI人工智能時(shí)代的芯片產(chǎn)品。這類(lèi)人才對(duì)應(yīng)的大學(xué)專(zhuān)業(yè)非常廣泛，包括數(shù)學(xué)、物理電子、計(jì)算機(jī)、微電子、集成電路、電子工程、通信工程、自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)、光電信息等等。

RTL邏輯設(shè)計(jì)人才，也就是數(shù)字前端工程師，需要熟悉verilog語(yǔ)言，主要負(fù)責(zé)芯片邏輯功能的實(shí)現(xiàn)。大學(xué)里面各電子類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的人才都可以進(jìn)入該工作崗位。

電路設(shè)計(jì)人才，這類(lèi)人才主要是從事模擬電路類(lèi)的設(shè)計(jì)工作，包括模擬電路、射頻電路、數(shù)模混合電路等的設(shè)計(jì)，模擬電路的設(shè)計(jì)和數(shù)字電路的設(shè)計(jì)流程有很大差異，基本是個(gè)手工活，入門(mén)的要求較高，需要有扎實(shí)的電路理論和半導(dǎo)體相關(guān)理論基礎(chǔ)。對(duì)應(yīng)的人才來(lái)源同樣是大學(xué)里的各電子類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)，包括微電子、集成電路、電子工程、通信工程、光電信息等等。

數(shù)字驗(yàn)證人才，這類(lèi)人才主要是從事復(fù)雜數(shù)字芯片系統(tǒng)的驗(yàn)證工作，包括算法功能、性能的驗(yàn)證，SOC系統(tǒng)功能及性能驗(yàn)證等，需要掌握UVM等各類(lèi)驗(yàn)證方法學(xué)，用到很多的腳本語(yǔ)言。人才來(lái)源同樣對(duì)應(yīng)大學(xué)的各電子類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)。

版圖設(shè)計(jì)人才，分為模擬電路版圖和數(shù)字電路后端版圖設(shè)計(jì)，這兩個(gè)工作崗位的差異還是非常大的，模擬和數(shù)字版圖的設(shè)計(jì)流程完全不同，采用的工具也不一樣。版圖設(shè)計(jì)工作相對(duì)入門(mén)容易一些，但是版圖做到極致也不容易。

封裝設(shè)計(jì)人才，這類(lèi)人才主要是進(jìn)行芯片的封裝設(shè)計(jì)工作，包括各類(lèi)封裝結(jié)構(gòu)的仿真評(píng)估等，主要和封測(cè)廠(chǎng)對(duì)接。

二、芯片制造人才

芯片制造類(lèi)的人才我們又可以分為3大類(lèi)，一類(lèi)是晶圓制造的人才，一類(lèi)是半導(dǎo)體制造設(shè)備的人才，一類(lèi)就是晶圓加工的工藝人才。

晶圓制造類(lèi)人才，這類(lèi)人才的主要工作是進(jìn)行芯片制造所用原材料——晶圓的制造，晶圓又分為硅晶圓和砷化鎵等化合物晶圓。以硅晶圓為例，首先需要獲得加工的原材料，就是高純度的硅，然后獲得具有相同晶向的單晶硅，通過(guò)拉晶的方法得到一根一根的硅碇，在此過(guò)程中可以進(jìn)行N或者P型的摻雜，然后將其打磨，拋光，切片得到晶圓。硅晶圓有8寸、12寸晶圓，砷化鎵晶圓一般是6寸的。通過(guò)晶圓的制造過(guò)程可知，這類(lèi)人才主要是化學(xué)和物理相關(guān)類(lèi)的工作，因此人才的來(lái)源自然是化學(xué)、物理、機(jī)械、微電子等相關(guān)專(zhuān)業(yè)。近年來(lái)晶圓供應(yīng)時(shí)常出現(xiàn)短缺的現(xiàn)象，需求旺盛，產(chǎn)能吃緊，導(dǎo)致晶圓價(jià)格一漲再漲。

半導(dǎo)體制造設(shè)備類(lèi)人才，芯片制造過(guò)程中用到的各類(lèi)關(guān)鍵設(shè)備基本都由歐美及日本企業(yè)壟斷了，特別是光刻機(jī)等高端設(shè)備，國(guó)產(chǎn)設(shè)備在一些技術(shù)含量相對(duì)低些的領(lǐng)域還是有一定市場(chǎng)份額，這方面的人才也是非常短缺的。芯片制造設(shè)備各種各樣，大類(lèi)都有十幾種，涉及的面非常廣，還包括各種封裝設(shè)備、測(cè)試設(shè)備，人才需求也是多種多樣，包括機(jī)械、光電、自動(dòng)控制、物理、化學(xué)等等專(zhuān)業(yè)的人才，甚至很多都是需要基礎(chǔ)學(xué)科支撐的科研型人才。

晶圓加工的工藝類(lèi)人才，這類(lèi)人才被很多人認(rèn)為是真正意義上的芯片制造人才，主要是foundry代工廠(chǎng)的工藝制造流程所需要的各類(lèi)人才。芯片設(shè)計(jì)完成以后得到版圖GDS文件，該文件交付代工廠(chǎng)進(jìn)行芯片的生產(chǎn)制造。代工廠(chǎng)進(jìn)行芯片制造的晶圓加工工藝流程有幾十道工序，包括光罩、掩膜、刻蝕、參雜、離子注入、化學(xué)氣相沉積、金屬互連線(xiàn)制作、研磨等等，晶圓加工完成以后還會(huì)進(jìn)行晶圓級(jí)的測(cè)試。這里面有機(jī)械類(lèi)的、化學(xué)類(lèi)的、物理類(lèi)的、光學(xué)類(lèi)的各種工藝，需要進(jìn)行工藝開(kāi)發(fā)及優(yōu)化、生產(chǎn)流程管控、生產(chǎn)良率提升等等工作，需求的人才主要是微電子學(xué)專(zhuān)業(yè)的器件和工藝方向畢業(yè)生。事實(shí)上代工廠(chǎng)除了工藝類(lèi)的人才需求以外，還有很多其他人才的需求，例如器件的建模、PDK制作、工藝線(xiàn)驗(yàn)證、EDA軟件相關(guān)支持工作等等。

三、芯片封測(cè)人才

中國(guó)的芯片封裝測(cè)試水平相對(duì)還是不錯(cuò)的，有幾家封測(cè)大廠(chǎng)，例如長(zhǎng)電科技、通富微電、華天科技等，人力成本相對(duì)較低是國(guó)內(nèi)封測(cè)的一大優(yōu)勢(shì)，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，在技術(shù)上也有了一定的領(lǐng)先性。芯片封測(cè)分為封裝和測(cè)試兩個(gè)子類(lèi)，同時(shí)也會(huì)涉及到很多配套的產(chǎn)業(yè)，包括封裝的原材料、封裝設(shè)備和測(cè)試設(shè)備等。芯片封測(cè)的人才來(lái)源主要是電子類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)、計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)、電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)、機(jī)械專(zhuān)業(yè)等等。

芯片封裝人才，芯片的封裝主要完成晶圓的切割、芯片的引線(xiàn)框鍵合等工作，封裝類(lèi)型也是多種多樣的，包括DIP、QFP、QFN、BGA、PGA等等。封裝過(guò)程中的各類(lèi)可靠性評(píng)估、封裝良率提升、儀器設(shè)備操作需要各類(lèi)人才。芯片的封裝工作往往被人認(rèn)為技術(shù)含量不高，但是先進(jìn)的晶圓級(jí)封裝技術(shù)含量是很高的。

芯片測(cè)試人才，芯片封裝完成以后要進(jìn)行電氣性能的測(cè)試、老化等可靠性測(cè)試、芯片篩選自動(dòng)化測(cè)試等，測(cè)試方法和測(cè)試設(shè)備也是五花八門(mén)，需要相關(guān)的測(cè)試人才，這類(lèi)人才要熟悉測(cè)試分析儀器和測(cè)試流程及方法。嚴(yán)格的測(cè)試是非常耗費(fèi)時(shí)間和精力的，例如汽車(chē)電子芯片的測(cè)試。

四、芯片應(yīng)用人才

芯片設(shè)計(jì)制造完成以后要能真正應(yīng)用在系統(tǒng)終端產(chǎn)品上才有意義，因此需要各類(lèi)芯片應(yīng)用工程師人才，完成芯片的應(yīng)用方案，電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，終端產(chǎn)品的設(shè)計(jì)等等。這類(lèi)人才通常是電子工程師、通信工程師、系統(tǒng)應(yīng)用工程師等等，他們將芯片最終推向應(yīng)用市場(chǎng)。

上面羅列的基本都是芯片產(chǎn)業(yè)鏈上的各個(gè)環(huán)節(jié)需要的技術(shù)類(lèi)人才，除此之外，芯片產(chǎn)業(yè)還需要各類(lèi)管理人才、運(yùn)營(yíng)人才和具備專(zhuān)業(yè)能力及全球視野的高階領(lǐng)軍人才。芯片產(chǎn)業(yè)是一個(gè)高技術(shù)密集的產(chǎn)業(yè)，需要對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和具體運(yùn)營(yíng)進(jìn)行把控的高級(jí)管理人才。一顆芯片從市場(chǎng)調(diào)研開(kāi)始到產(chǎn)品下市，環(huán)節(jié)很多，每個(gè)環(huán)節(jié)都對(duì)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)要求很高，能把控整個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)成一個(gè)和諧的流水線(xiàn)，保證方向、質(zhì)量、成本及時(shí)間等按照計(jì)劃完成，是非常復(fù)雜非常難的事。半導(dǎo)體行業(yè)有其獨(dú)特的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律和特點(diǎn)，門(mén)檻比一般產(chǎn)業(yè)要高，另外半導(dǎo)體行業(yè)是國(guó)際化的充分競(jìng)爭(zhēng)，因此對(duì)企業(yè)管理者的格局和視野都有很高的要求，因此這類(lèi)高端人才也是非常欠缺的。