关于大芯片和小芯片设计的一些思考
1.大芯片的三个层次
如果一个应届生，进入大型团队中，如果不进行深入的思考，或者力度不够，仅仅被项目schedule推着向前走。
a.参加架构讨论，似懂非懂，更多记住了结论，去实施；
b.主要精力在集成上，然后集成方案画图，各自review，最后实施集成，利用平台工具脚本，陷入其中不能自拔；
c.过了很久，能够达到3个层次。
层次1
特别适应大厂的工作节奏，善于集成。利用各种工具去集成，对方案背后原因略知一二，对基本的RTL设计技巧略知一二。
层次2
- 仍然适应大厂节奏，但对方案理解较透彻，但无法高屋建瓴融汇贯通；
- 由于写了较多的IP，且接触了成熟高效的做法，所以对RTL技巧较熟练，由于较专一，比小厂熟练的RTL coder考虑更加全面细致，配合各种来自SoC的需求，例如test/debug/robust 等。
层次3
RTL code达到层次2的水平后，没有多少上涨空间了，优势不在RTL code，而是对标准协议，架构的理解非常深刻，且融汇贯通；
能够站在产品的高度往下看，对应用场景，架构方案设计权衡取舍游刃有余，支持芯片全周期(bring up，测试，量产，失效分析)且对设计风险有敏感的认识，能够组织把控风险，这点对于芯片设计非常重要。
2.小芯片三个层次
如果一个应届生，进入小型团队，小规模芯片中，也会有三个层次。
层次1
- 对于基础概念都不牢靠，似是而非例如对于基本的亚稳态都理解不到位，对异步处理理解也不透彻，只要涉及较subtle的东西都模棱两可，工作处于应付状态，思想处于神游状态，仅能够支持一些基础简单的事务性工作。
- 例如这个寄存器什么含义，去查IP文档，费劲力气或者在外部支持下才解决一个常规问题，没有沉淀总结思考。
层次2
- 基础概念理解透彻牢靠，负责IP的设计，负责SoC子系统的集成与设计，参与制定方案并实施，对其中的细节特别清楚，但由于需求原因，设计完备性，各种corner考虑略显不足；
- 由于复杂性不高，对鲁棒性设计高亮不够；由于不需要较复杂的协议，架构，所以数字设计水平停留在这里，主要是因为需求不高；
- 但由于接触了不少中后端，模拟，原型验证，实验室调试等工作，所及技能树会很杂，缺乏highlevel思考统筹的能力，陷在底层解决具体问题，而这些问题在大厂里都是有专门的岗位去做，会把这些基础工作都做到很完善，总之只有较少时间去专注数字相关的协议，架构设计；
- 较多的精力去解决杂散的问题，每个问题阈值都不高，但挡不住问题多，所以看起来很忙。
层次3
在长时间处于层次2以后，意识到问题了，因为层次2无法保证芯片的质量，疲于应付，培养了几个骨干去对几个方向处理常规性事务后，终于回头思考一个问题，如何保证小型芯片的成功，这个才是核心竞争力。不是ACE总线，虚拟化，片上高速互联网络，最新的服务器架构。那是什么呢？首先必须经过层次2，这样在各个方向上都积累了足够的经验，但是又能从中脱离出来，对如下问题深入研究：
- 典型模拟设计的架构，typical电路结构所能达到PPA，不去纠结过于细节结构优化，但应对背后设计的基础理论相当熟悉，例如稳定性分析相位裕度，以此知道模拟需要做每种仿真的目的都清楚，并且很全面。例如LDO稳定性仿真时，知道除了外部电容外，整个数字cell寄生电容都是其负载。即从high-level看待模拟设计。在理解模拟之后，会结合要实现的具体需求，灵活的对模拟，数字，软件功能进行划分，使得设计复杂度，成本，功耗之间找到最佳平衡点；
- 从用户角度考虑问题，保证好用，充分和软件沟通，充分理解终端客户的使用习惯，例如调试器，一个健壮高效的调试器能够简化客户开发过程；例如一个简单硬件功能的添加与软件配合后大大提升了效率；
- 一些简单IP feature烂熟于心，对他们的典型使用场景非常熟悉，不会因为数字设计简单而排斥，因为看到最终用户使用时发挥的巨大作用。例如PWM，从数字设计角度会吐槽，这个有什么很简单嘛，一些小的feature一点难度也没有；但是这些feature客户用起来能够灵活的控制电机，灯...各种东西，这其中会遇到很多具体细节的问题，正是依赖数字一行小小代码改动而实现的；
- 一些较复杂的IP，例如sdio/usb等，不会因为其相对复杂性而排斥，能够highlevel理解其协议的初衷与能力，能力是通过软硬件结合实现的，对这些IP出现问题 时能够给与工程师以指导，必要时亲自debug，快速解决问题；
- 站在品质测试角度思考问题，多站一会，体会其中的方法论哲学
- 对于ESD latchup等基础问题也要多揣摩思考，把半导体物理拿过来当作兴趣多看看 ；
- 对于TO之前的关键阶段，多想问题：在数模混合仿真的基础上，每个人的checklist等通用方法学外，多想想是否还有什么漏洞，或者没有检查到的地方和下面工程师反复推演，增加checklist item。
3.总结
大芯片总结
- 很明显大型数字芯片重在逻辑的复杂性，因为牵扯到复杂的协议与架构，要满足PRD，架构设计是很关键的，要平衡很多东西，包括团队的能力，已有经验的继承， 可实现性，TO的窗口，PMIC的限制，一个优秀的架构师是在既有条件下平衡各方约束，给出一个解决方案，就类似要设计一款优秀的航空发动机，几十甚至上百个子系统之间相互牵扯关联，每个子系统目前积累水平高度不一，有的短时间都无法实现突破，但项目仍需要向前推进，在资源足够情况下，各个子系统多去研究摸索实验他们的工作规律，可行性方案尝试，等待稳定后集成进入系统，然后与其他子系统打磨，甚至再走回头路。
- 可以深入去研究子系统，或者若干个子系统相互协调的优化控制，例如CPU，NoC，DDR，Camera之类；或者单纯对高速接口进行定制化研究，使得其性能在specific需求下得到优化，而不是general东西。
小芯片总结
- 而小型芯片重在每个细节的打磨，虽有权衡，但相对独立。
- 小型IP feature 准确定义，每行代码都细扣以降低成本且满足市场需要；模拟数字软件和合理划分，特别是他们之间耦合工作过程；关键模拟模块的成本性能优势，例如在成本控制下得到设计PVT偏差较小的OSC电路；一致性好，耐操且精度良好的ADC；低功耗的成功也很大程度依赖快速起振的OSC，弱LDO的工程校准能力，模拟模块standby/running 低功耗设计。
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