一文解析RF工程师的血泪史,射频IC业没落竟然这么快?

佚名 发表于 2018-03-09 17:15:00 收藏 已收藏
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一文解析RF工程师的血泪史,射频IC业没落竟然这么快?

佚名 发表于 2018-03-09 17:15:00

其兴也勃焉

最近,一个高通的资深技术经理在和我聊天的时候感叹射频集成电路在这十几年里的起起落落。他说,她在美国念博士期间(上世纪九十年代末)甚至还没有一本完整的RFIC教科书,那时候怎么做射频电路全靠自己摸索。他毕业后就来了高通,见证了RFIC行业在十年前的盛景,然后转眼间RFIC就成了明日黄花,愿意做这行的新人越来越少,老人则都在担忧会不会被裁员。“太快了,也就是十几年的事情”,他感叹道。

RF工程师的血与泪,射频IC业没落这么快?

使用分立器件无线电的大哥大电话曾是时尚的象征

RFIC行业在这十几年里的变化确实是沧海桑田。

时间回到上世纪九十年代,那时候大哥大在中国还要一万多块钱一个,当时的消费者根本不会想到今天我们能用上价廉物美的小米手机。当时手机里的射频电路还是用昂贵的分立器件搭的,很少有人能料到不久以后我们就可以用便宜的CMOS工艺实现RFIC从而把所有的器件都集成在一片芯片上。甚至当时在制定2G的GSM标准时都没有考虑到会有CMOS RFIC这个东西,以至于在GSM标准中相位噪声指标对CMOS电路来说特别苛刻。

(到了二十年后的今天,虽然CMOS IC的特征尺寸已经按照摩尔定律从当年的500nm缩小到了今天的16nm,但是GSM收发机的相位噪声指标仍然需要仔细优化才能满足!)

事实上,CMOS RFIC在当时确实面临重重困难。

例如:如何实现高性能的片上电感?如何用噪声性能很差的CMOS器件实现低噪声放大器?如何用载流子迁移率比较差的CMOS器件实现高频振荡器?

然而,正所谓时势造英雄,一批CMOS RFIC的先驱者做了大量漂亮的工作,解决了CMOS RFIC绝大多数的问题。

例如,Stanford的Patrick Yue(后来联合创立了Atheros,目前在港科大做教授)和UC Berkeley的Ali Niknejad(目前仍在UC Berkeley当教授)实现了硅基底芯片的高质量片上电感,UCLA的Ahmad Mirzaei(目前在博通,也是笔者的Mentor)和Asad Abidi实现了宽带CMOS片上振荡器,Stanford的Derek Schaeffer(目前在苹果)和Thomas Lee告诉大家如何用CMOS实现低噪声放大器,并且宣布随着CMOS特征尺寸缩小放大器的噪声系数会变好!

CMOS RFIC掀起了一场革命,价廉物美的手机从此进入了千家万户,并推动了半导体和通信业界的繁荣。

RF工程师的血与泪,射频IC业没落这么快?

Thomas Lee在2003年出版的经典教科书也见证了RFIC的黄金时代

时至今日,RFIC业界的前辈仍然会津津乐道当时的盛景。

在美国,二十一世纪初正值互联网泡沫破灭,那时候无数码农一边上班一边自学电路想要转行做模拟/射频电路(“模拟/射频电路越老越吃香,Coding则是吃青春饭”的说法正是那时候出现的),这和现在无数IC工程师一边上班一边刷leetcode想要转行做计算机的情况多么相似!在通讯行业最火的时候,一个做machine learning毕业的博士想要找工作还需要自学Viterbi algorithm等通讯算法以期能够进入高通。那时候电路设计公司野蛮成长,极度缺人,以至于有些工程师毫无电路背景的妻子在培训过一段时间后也能进入设计公司做版图设计!

在中国,电路设计的外企刚刚登陆一线城市,正在大规模以高薪招聘有电路相关背景的人才,而且那时候中国房价还没有起来。在那个射频电路的黄金时期,一个硕士毕业在研究生期间做过LNA电路仿真的人就可以轻松进入外企拿每个月1万+的月薪,而那时候上海内环内的平均新房房价甚至不到每平方米到1万!(现在做RFIC的硕士去外企工资还是每个月1万左右,但上海内环新房房价已经超过6万了)

在那个时候,大家对于未来的预期是乐观的。通讯标准的定期更新(2G->3G->4G…)会推动对满足新标准RFIC的需求,而随着CMOS特征尺寸缩小RFIC的性能会越来越好,从而开拓新的应用市场。因此,RFIC行业完全可以和CPU一样按照摩尔定律发展,市场会越来越大,RF工程师则会随着年龄增大经验越来越丰富从而越来越吃香。

然而,现实并没有像 预想的那样美好。RFIC的性能虽然一直在进展,但是利润率却越来越低。高通,博通,美满等业界巨头为了节约成本纷纷合并裁员。RFIC工程师的日子是越来越难过了,许多人更是一边上班一边刷题想转行做程序员。

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