近幾年受華為卡脖子事件影響，我國大力發(fā)展集成電路。集成電路是我國實現(xiàn)科技興國，發(fā)展尖端領(lǐng)域的重要組成部分。也是我國各行各業(yè)實現(xiàn)智能化，數(shù)字化的基礎(chǔ)。我國國民經(jīng)濟“九五”計劃至“十四五”規(guī)劃，都在集中力量支持集成電路的發(fā)展。

國家政策的影響和國內(nèi)自研芯片的迫切需求，我國集成電路進入了一個高速發(fā)展的“快車道”，各個行業(yè)的資本紛紛涉足，許多新的芯片公司接連成立，oppo，小米等龍頭企業(yè)緊跟華為腳步，也開始走自研芯片的道路。這也導致我國集成電路行業(yè)急需大量專業(yè)型人才，高薪挖人的情況也屢見不鮮。

自上而下，也逐漸影響到了一些大學生就業(yè)的選擇，甚至高中生志愿的填報。畢竟一個有廣闊發(fā)展前景的行業(yè)、一份入行就有著高薪的崗位、一份體面待遇優(yōu)渥，而且很少加班的工作，對年輕人來說，是有著極大吸引力的。這也是很多大學生在畢業(yè)季考慮芯片設(shè)計崗位的原因。

對于半導體行業(yè)來說，繼2021年“缺芯”之后，“降價”又成為了2022年二季度的焦點。

總體來看，A股申萬半導體行業(yè)2022年上半年合計營業(yè)總收入同比增長20.8%，相比上年同期43.6%的增速有所放緩，但在近四年中仍屬于較高水平;扣非后歸母凈利潤同比增長37.6%，增長幅度相對2020年和2021年上半年都有收窄，一定程度也和去年同期的基數(shù)較高有關(guān)。

子板塊中，景氣度不盡相同，相關(guān)公司業(yè)績分化也較為嚴重。其中，以北方華創(chuàng)(002371.SZ)、中微公司(688012.SH)代表的半導體設(shè)備板塊景氣度最高，2022年上半年營收和扣非后凈利潤增速分別高達58.1%和192.7%。但以明微電子(688699.SH)、富滿微(300671.SZ)為代表的模擬設(shè)計芯片行業(yè)成為了營收和利潤下滑的重災區(qū)，2022上半年營收和凈利潤分別同比下滑3.36%和29.4%。

芯片設(shè)計板塊毛利率下滑居首

毛利率方面，以中微半導(688380.SH)為代表的數(shù)字芯片設(shè)計、以富滿微為代表的模擬芯片設(shè)計出現(xiàn)了毛利率下滑，暗示降價有可能發(fā)生在這兩個環(huán)節(jié)，其中又以模擬芯片設(shè)計毛利率下降最為嚴重。

數(shù)據(jù)顯示，模擬芯片設(shè)計板塊毛利率中位數(shù)由2021年二季度的49.5%下降至2022年二季度的41.6%，半導體封測板塊毛利率中位數(shù)則由2021年二季度的35.3%下降至2022年二季度的22.7%。

從2022年第二季度毛利率同比下降前十名的公司來看，模擬芯片中的LED驅(qū)動芯片成為重災區(qū)，明微電子、富滿微、晶豐明源(688368.SH)和必易微(688045.SH)毛利率分別同比下降33.3、27.2、24.5和12.7個百分點。

原因與前期漲價過高有關(guān)。以明微電子為例，2022年上半年營收3.98億元，同比下滑35.59%;扣非后凈利潤為6802萬元，同比下滑76.55%。公司業(yè)績在二季度單季度出現(xiàn)了崩塌式下滑，收入和凈利潤分別同比下滑66.69%和99.01%。

芯片設(shè)計這個行當，從大的方面講，主要分模擬和數(shù)字兩大塊，而每大塊又分前端和后端，我想大部分同學對這個肯定是非常清楚的，下面就數(shù)字電路聊聊芯片設(shè)計的一些事情，就是芯片設(shè)計有哪些活要做，這并不是全面完整的系統(tǒng)介紹，只是個人的了解和總結(jié)， 希望拋磚引玉，也許不全面，不正確，歡迎大家指正和補充。

說到數(shù)字芯片，不能不說FPGA，這種是可編程的數(shù)字電路，用法原理也不說了，數(shù)字電路設(shè)計的目標就是把這些功能做成我們自己專用的ASIC/SoC，這樣無論面積、成本或者安全性等都能有保證。

從流程上講，數(shù)字芯片設(shè)計的大致步驟就是系統(tǒng)與功能定義、RTL實現(xiàn)驗證、 綜合及可測試性設(shè)計、ATPG仿真、時序分析到自動布局布線(APR)，直至交付fab的GDS網(wǎng)表。

這個流程是可以反復迭代的，對于不同類型芯片，如純數(shù)ASIC或混合電路(mix-signal)及系統(tǒng)級芯片(SoC)，每一步的方法和具體實施流程上可能又有所差異。下面就這些基本流程分步談一些主要問題。

系統(tǒng)設(shè)計主要涉及到功能定義及架構(gòu)設(shè)計、總線架構(gòu)的配置、模塊設(shè)計、數(shù)據(jù)流的分配、時鐘的設(shè)計等問題?？偩€包括模塊之間，模塊與MCU核之間，外部主機和芯片之間通信，或者測試需要等等一系列因素。時鐘涉及到數(shù)據(jù)流的規(guī)劃、通信接口或內(nèi)部MCU的時鐘約定、工藝條件、功耗等因素。模塊需要明確接口和定義。

EDA工具的中文意思是電子設(shè)計自動化，被譽為是芯片之母，一款芯片的從無到有，EDA工具扮演了重要的角色，可以說是一款芯片的起源。

那么一款芯片是怎樣被設(shè)計出來的呢?可以說，這個過程非常的復雜，這里所謂的復雜，一方面是指設(shè)計過程繁瑣，另一方面是指技術(shù)實現(xiàn)繁瑣。

不過沒關(guān)系，這并不妨礙我們通過通俗易通的描述，來了解芯片設(shè)計的過程，設(shè)計一款芯片的第一步，是確定需求。

這應該并不難理解，不僅是芯片，我們要設(shè)計任何一款產(chǎn)品，首先要做的是確定這款產(chǎn)品要滿足的市場需求是什么，也就是確定目標。

對于芯片來說，例如手機SOC芯片，也就是片上系統(tǒng)芯片(片上系統(tǒng)芯片即在一顆芯片上實現(xiàn)整個計算系統(tǒng))，為了保證軟件運行流暢，CPU要采用什么架構(gòu)、多高的頻率、多大的緩存等等，為了滿足視覺需求，例如游戲，GPU要采用什么架構(gòu)、多少核心、多高的頻率等等。

沒錯，芯片設(shè)計的開始，其實并不是馬上就要用到EDA工具，事實上，在目標確定后，也并不是馬上就會用到EDA，它的出現(xiàn)還要往后推移一段時間。

在了解了用戶需求以及確定了芯片的各種規(guī)格后，下一步自然就是要開始進入實現(xiàn)的過程，這個過程第一步，是編程。

沒錯，在芯片設(shè)計上，編程依然非常重要，但與我們所熟知的程序員的編程工作，還是有著本質(zhì)上的差異。

芯片設(shè)計工程師，需要對芯片的電子電路非常熟悉，這需要扎實的半導體技術(shù)功底，而程序員只需要把設(shè)計軟件玩轉(zhuǎn)就可以了。