一文解析RF工程師的血淚史，射頻IC業(yè)沒(méi)落竟然這么快？

其興也勃焉

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(shuō)，她在美國(guó)念博士期間（上世紀(jì)九十年代末）甚至還沒(méi)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(lái)了高通，見(jiàn)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(lái)越少，老人則都在擔(dān)憂會(huì)不會(huì)被裁員?！疤炝耍簿褪鞘畮啄甑氖虑椤?，他感嘆道。

使用分立器件無(wú)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(guó)還要一萬(wàn)多塊錢一個(gè)，當(dāng)時(shí)的消費(fèi)者根本不會(huì)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(méi)有考慮到會(huì)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(duì)CMOS電路來(lái)說(shuō)特別苛刻。

（到了二十年后的今天，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(shì)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(wèn)題。

例如，Stanford的Patrick Yue（后來(lái)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(huì)變好！

CMOS RFIC掀起了一場(chǎng)革命，價(jià)廉物美的手機(jī)從此進(jìn)入了千家萬(wàn)戶，并推動(dòng)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(jiàn)證了RFIC的黃金時(shí)代

時(shí)至今日，RFIC業(yè)界的前輩仍然會(huì)津津樂(lè)道當(dāng)時(shí)的盛景。

在美國(guó)，二十一世紀(jì)初正值互聯(lián)網(wǎng)泡沫破滅，那時(shí)候無(wú)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(shuō)法正是那時(shí)候出現(xiàn)的），這和現(xiàn)在無(wú)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(zhǎng)，極度缺人，以至于有些工程師毫無(wú)電路背景的妻子在培訓(xùn)過(guò)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(guó)，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(guó)房?jī)r(jià)還沒(méi)有起來(lái)。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(guò)LNA電路仿真的人就可以輕松進(jìn)入外企拿每個(gè)月1萬(wàn)+的月薪，而那時(shí)候上海內(nèi)環(huán)內(nèi)的平均新房房?jī)r(jià)甚至不到每平方米到1萬(wàn)?。ìF(xiàn)在做RFIC的碩士去外企工資還是每個(gè)月1萬(wàn)左右，但上海內(nèi)環(huán)新房房?jī)r(jià)已經(jīng)超過(guò)6萬(wàn)了）

在那個(gè)時(shí)候，大家對(duì)于未來(lái)的預(yù)期是樂(lè)觀的。通訊標(biāo)準(zhǔn)的定期更新（2G->3G->4G…）會(huì)推動(dòng)對(duì)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(huì)越來(lái)越好，從而開(kāi)拓新的應(yīng)用市場(chǎng)。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(chǎng)會(huì)越來(lái)越大，RF工程師則會(huì)隨著年齡增大經(jīng)驗(yàn)越來(lái)越豐富從而越來(lái)越吃香。

然而，現(xiàn)實(shí)并沒(méi)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(rùn)率卻越來(lái)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(lái)越難過(guò)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(shì)，毛利率50%+的時(shí)代是回不去了