最近,一個(gè)高通的資深技術(shù)經(jīng)理在和我聊天的時(shí)候感嘆射頻集成電路在這十幾年里的起起落落。他說,她在美國念博士期間(上世紀(jì)九十年代末)甚至還沒有一本完整的RFIC教科書,那時(shí)候怎么做射頻電路全靠自己摸索。他畢業(yè)后就來了高通,見證了RFIC行業(yè)在十年前的盛景,然后轉(zhuǎn)眼間RFIC就成了明日黃花,愿意做這行的新人越來越少,老人則都在擔(dān)憂會不會被裁員?!疤炝?,也就是十幾年的事情”,他感嘆道。
使用分立器件無線電的大哥大電話曾是時(shí)尚的象征
RFIC行業(yè)在這十幾年里的變化確實(shí)是滄海桑田。
時(shí)間回到上世紀(jì)九十年代,那時(shí)候大哥大在中國還要一萬多塊錢一個(gè),當(dāng)時(shí)的消費(fèi)者根本不會想到今天我們能用上價(jià)廉物美的小米手機(jī)。當(dāng)時(shí)手機(jī)里的射頻電路還是用昂貴的分立器件搭的,很少有人能料到不久以后我們就可以用便宜的CMOS工藝實(shí)現(xiàn)RFIC從而把所有的器件都集成在一片芯片上。甚至當(dāng)時(shí)在制定2G的GSM標(biāo)準(zhǔn)時(shí)都沒有考慮到會有CMOS RFIC這個(gè)東西,以至于在GSM標(biāo)準(zhǔn)中相位噪聲指標(biāo)對CMOS電路來說特別苛刻。
?。ǖ搅硕旰蟮慕裉?,雖然CMOS IC的特征尺寸已經(jīng)按照摩爾定律從當(dāng)年的500nm縮小到了今天的16nm,但是GSM收發(fā)機(jī)的相位噪聲指標(biāo)仍然需要仔細(xì)優(yōu)化才能滿足?。?/p>
事實(shí)上,CMOS RFIC在當(dāng)時(shí)確實(shí)面臨重重困難。
例如:如何實(shí)現(xiàn)高性能的片上電感?如何用噪聲性能很差的CMOS器件實(shí)現(xiàn)低噪聲放大器?如何用載流子遷移率比較差的CMOS器件實(shí)現(xiàn)高頻振蕩器?
然而,正所謂時(shí)勢造英雄,一批CMOS RFIC的先驅(qū)者做了大量漂亮的工作,解決了CMOS RFIC絕大多數(shù)的問題。
例如,Stanford的Patrick Yue(后來聯(lián)合創(chuàng)立了Atheros,目前在港科大做教授)和UC Berkeley的Ali Niknejad(目前仍在UC Berkeley當(dāng)教授)實(shí)現(xiàn)了硅基底芯片的高質(zhì)量片上電感,UCLA的Ahmad Mirzaei(目前在博通,也是筆者的Mentor)和Asad Abidi實(shí)現(xiàn)了寬帶CMOS片上振蕩器,Stanford的Derek Schaeffer(目前在蘋果)和Thomas Lee告訴大家如何用CMOS實(shí)現(xiàn)低噪聲放大器,并且宣布隨著CMOS特征尺寸縮小放大器的噪聲系數(shù)會變好!
CMOS RFIC掀起了一場革命,價(jià)廉物美的手機(jī)從此進(jìn)入了千家萬戶,并推動了半導(dǎo)體和通信業(yè)界的繁榮。
Thomas Lee在2003年出版的經(jīng)典教科書也見證了RFIC的黃金時(shí)代
時(shí)至今日,RFIC業(yè)界的前輩仍然會津津樂道當(dāng)時(shí)的盛景。
在美國,二十一世紀(jì)初正值互聯(lián)網(wǎng)泡沫破滅,那時(shí)候無數(shù)碼農(nóng)一邊上班一邊自學(xué)電路想要轉(zhuǎn)行做模擬/射頻電路(“模擬/射頻電路越老越吃香,Coding則是吃青春飯”的說法正是那時(shí)候出現(xiàn)的),這和現(xiàn)在無數(shù)IC工程師一邊上班一邊刷leetcode想要轉(zhuǎn)行做計(jì)算機(jī)的情況多么相似!在通訊行業(yè)最火的時(shí)候,一個(gè)做machine learning畢業(yè)的博士想要找工作還需要自學(xué)Viterbi algorithm等通訊算法以期能夠進(jìn)入高通。那時(shí)候電路設(shè)計(jì)公司野蠻成長,極度缺人,以至于有些工程師毫無電路背景的妻子在培訓(xùn)過一段時(shí)間后也能進(jìn)入設(shè)計(jì)公司做版圖設(shè)計(jì)!
在中國,電路設(shè)計(jì)的外企剛剛登陸一線城市,正在大規(guī)模以高薪招聘有電路相關(guān)背景的人才,而且那時(shí)候中國房價(jià)還沒有起來。在那個(gè)射頻電路的黃金時(shí)期,一個(gè)碩士畢業(yè)在研究生期間做過LNA電路仿真的人就可以輕松進(jìn)入外企拿每個(gè)月1萬+的月薪,而那時(shí)候上海內(nèi)環(huán)內(nèi)的平均新房房價(jià)甚至不到每平方米到1萬?。ìF(xiàn)在做RFIC的碩士去外企工資還是每個(gè)月1萬左右,但上海內(nèi)環(huán)新房房價(jià)已經(jīng)超過6萬了)
在那個(gè)時(shí)候,大家對于未來的預(yù)期是樂觀的。通訊標(biāo)準(zhǔn)的定期更新(2G-》3G-》4G…)會推動對滿足新標(biāo)準(zhǔn)RFIC的需求,而隨著CMOS特征尺寸縮小RFIC的性能會越來越好,從而開拓新的應(yīng)用市場。因此,RFIC行業(yè)完全可以和CPU一樣按照摩爾定律發(fā)展,市場會越來越大,RF工程師則會隨著年齡增大經(jīng)驗(yàn)越來越豐富從而越來越吃香。
然而,現(xiàn)實(shí)并沒有像 預(yù)想的那樣美好。RFIC的性能雖然一直在進(jìn)展,但是利潤率卻越來越低。高通,博通,美滿等業(yè)界巨頭為了節(jié)約成本紛紛合并裁員。RFIC工程師的日子是越來越難過了,許多人更是一邊上班一邊刷題想轉(zhuǎn)行做程序員。
業(yè)界巨頭聯(lián)發(fā)科毛利率趨勢,毛利率50%+的時(shí)代是回不去了
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