写写我的硕士三年【zz】

昨天我们组的10bit-40M ADC测出来了,自己终于能松口气,可以无牵无挂的毕业了。
晚上老板bg全组毕业生,喝了很多,我对老板说:"这3年在组里,我是把它当作事业来做的!"
是的,虽然这3年里,挫折可能多于成功,欢乐永远与痛苦交织,但不论是技术还是处事,甚至在酒量上,都是我经受磨练、提高最多的3年。
即将毕业之际,我可以说:来这里读3年,我无怨无悔。。。

今早醒来,突然有了写写这3年硕士生涯的冲动。
一来给自己留下一些回忆,纪念一下逝去的时光;
二来以此表士一下对我的导师杨华中教授感激之情;
三来顺便宣传+推销一下我们组,希望他能后继有人,越走越好(所以发在这个版,大家少拍点儿啊哈:P)

(1) 缘由

我是电信专业的,大二暑假还在陆建华老师那里做完了一个SRT项目,很爽。
但最后还是选择了线路,这个转变是在大三sars期间做出的。

那个时候国内的集成电路设计业刚刚起来,中星微和炬力还没有上市,但从不少新闻中我感觉到,我国IT业的一个瓶颈就在于芯片。
尤其是有报道说神舟飞船上天后,国外开始对咱们的电子元件进行封锁。我们的制造业附加值低,也是因为不能掌握芯片的设计和生产,只能大量进口芯片,成为别人的装配工。
在做SRT的时候我就想,我们的系统性能能和802.11相媲美,却无法卖钱,为啥?因为当时不会把一个机箱大小的系统做成一个芯片。

后来,又发现做芯片设计是一个门槛很高的行业。
这不但意味着以后与你竞争的人少,而且也减少了比本科晚工作3年的机会成本。
自己本科时候找实习可以找到写FPGA的工作, 如果硕士毕业还是只会写FPGA,那么和在工业界写了3年FPGA的本科生比,就不一定占优势。
而芯片设计不一样,由于本科生的知识储备不够,公司很难让本科生作核心研发,往往是做应用工程师这样的外围开发,这样和本科生的门槛就形成了。
而同其他专业相比,IC也有培养门槛,一次流片动辄几万到几十万,这个成本不是调几块电路板,做几个仿真能烧得了的。
以我为例,硕士3年一共流了3次片,保守计算流片的成本也要6万以上,再加上其他成本,一个硕士下来能烧上10万8万比起学费来讲太值了。。。
高门槛的另一个附属产物就是入职的高薪水。
我没做过详细统计,但是从这两年技术类的入职薪水来看,IC公司的平均工资要高于做通信、软件等其他专业的。
一个佐证是每年都有不少通信、图像、信检等专业的毕业生选择去IC类公司工作。
当然,最后还感觉自己在电路方面的感觉比做算法好。
aew的project做的是焦头烂额,但是对于zhangzq的负反馈放大器试验,我却愿意提前一个月开始琢磨。。。
有了这3点,我决定投身于这个领域......

如果说选择线路是经过思考的,那么选择我的老板则是很匆忙的,甚至说是莽撞的。
本来推研前都计划的是另外一个组,没有对杨老师这里进行任何接触和了解,但填完志愿后发生了一件令我伤自尊的事情,临时决定换组。
一度想过去中科院做龙芯,最后在huahua的教育+忽悠(:P)下,选择了现在的老板。。。
这样反而阴差阳错的避开了老板每年很有名的"海选面试",得以直接进组heihei

btw: 老板每年在推研之前都会面试大批学生,这个已经成为传统。
而且据我观察,几乎所有学生在面试中都被拍得很惨,很多人因为自我感觉不好就不敢来了。
其实这个和求职的技术面试差不多,拍你不代表就不满意,道理很简单:拍到死,了解你不知道什么才能评估出总共知道些什么;
1+1=2都会答,这个人什么水平反而没法评估;反过来想,如果面试官拍不死你,说明他的水平可能还不如你,去那里很可能就学不到东西。。。

(2) 毕业设计

第一次和老板正面接触是分配毕业设计。
俗话说,女怕嫁错郎,男怕入错行。接到老板的通知后我就紧张得要命,生怕给自己的任务没意思,或者好活都给别人抢走了。
记得那天7,8个推研同学围坐在桌子旁。老板第一个任务就是给我的,听完一通描述后, 我说: 我不想做这个....于是老板描述了一个新任务,我说:这个我也不想做
……
这个过程最后竟然持续了6,7轮,仍然没找到想要的活。眼看就要到中午了,我只好说,您先给别人分配吧!
记得那天的会从10点开到下午1:30才结束,好歹定下来一个题目。
想起来我实在是太浮躁、任性和挑剔了,其实最主要原因是我不知道自己想要什么。那时候只知道要做IC,但是是做系统还是数字?是做模拟还是射频?一概没概念。
生怕给老板留下不好印象,开完会赶紧补了一个封道歉信,好在他并没有怪罪我什么。

第2学期开学后,我的毕设题目阴差阳错的改为为一个无线收发器项目作系统仿真,而已有的资料只有一个美国标准和师兄们讨论的系统结构雏形。很快,发现我的工作不能只限于仿真,还要和师兄们讨论系统结构,进行指标的分配。
transciever号称模拟电路里面最复杂的系统,需要对电路的线性、噪声、增益、功耗乃至成本都十多个因素进行折中。而标准要求的10多个系统指标又与这些电路指标有着千丝万缕的联系,没任何经验。
一开始,系统结构都是我一天写一个方案供大家讨论,经常是这个指标按下去了,那个指标又不满足要求了,等指标都差不多了,某个做模块的师兄说给他的模块要求离谱,做不了,就一票否决了。。。

不过这个活确实有意思,一是发现本科几乎所有课程的知识都要用到,从模拟电路、信号系统到通信电路、DSP、通信原理乃至大四的微波电路、天线原理等一应俱全,基本概念不能有差错,否则可能一个指标算错就毁了整个方案。
另一个是发现系统结构这个东西真是千变万化,无穷无尽,尽管处处是地雷,但是从来不会发现自己走到悬崖,总能看到希望,人也就不会因为暂时的困难而气馁。

系统方案大家基本觉得过关了,就开始进行指标分配和系统仿真了,终于体会到什么叫“使唤丫头拿钥匙,当家不做主”了。
虽然是我来分配,但是没有任何电路经验,不知道谁的模块能做到什么指标,而且做模块的都是师兄,也不敢得罪,只能先问一遍大家都能做到多少啊,回来仿真看看能满足系统指标。能,那就皆大欢喜,不能,就得看看跟谁说说好话,让他努力把指标做上去。。。

系统的好处是:不会吊死在一棵树上,一个模块提高不了,可以通过调整其他模块的指标来满足整体要求。
当然坏处也在这里了:大家都想着自己的电路不动,别人去调整,最后扯皮的结果往往就是"彪悍"的师兄赢得胜利,"柔弱"的师兄被迫修改电路。
最要命的是,有些师兄对自己的电路也没谱,今天说这个指标能达到,过两天又说不行了
于是大伙群情激愤,好在有老板充当灭火队员,四处安抚,项目才能在磕磕碰碰中艰难前行。

用我这样一个菜鸟来作系统架构,就如同一个不会画直线的建筑师设计楼房一样,即使用再好的钢筋混凝土,大楼也有坍塌的一天。
一年以后,在大家进行系统联调的时候,发现了一个结构上的致命bug,大厦轰然倒塌,PT在研究生阶段第一个项目以失败告终。。。
当然这个bug也让PT对电路有了新的认识:仿真永远是对物理系统的抽象和简化,不知道在建模的时候哪些是可以忽略的,哪些是不能忽略的,一味的相信仿真结果就是无意义的。
PT就是因为没有考虑到mixer的本振泄露,这么一个在绝大多数仿真model中都忽略的物理量,导致了整个项目的失败。。。

(3) ADC,3年磨一剑

对于为什么硕士选择做AD,是在做收发器的过程中逐渐清晰的。

毕设时,组内各个模块电路的积累还很少,在做系统设计时充分体会到了被模块设计能力处处掣肘的滋味。
从规模上讲,AD在整个收发器中,乃至各种模拟电路中,是规模最大,复杂度最高的一个模块,组里的同学曾经发牢骚,做射频的同学画版图是按"天"计,而作AD的是按"月"计。有berkeley的博士3年做一个AD出来就可以毕业。
从难度上讲,AD也是难度最大的模块之一。直观理解,在发射机--信道--接收机这一通信环路中,AD处于模拟环路的末端,信号经过发射机、信道、接收机前端后,已经引入了各种干扰和失真,而AD还需要站好最后一班岗, 将各种信号忠实的量化,避免那些"捣乱分子"混入"革命队伍",否则接下来的数字滤波器也将难以区分他们。
有人计算过,一个14bit的流水线ADC,电路中每做一次放大,误差要小于"270个电子"才行......

尤其是射频接收机软件化后,中频提高,动态范围增大,高速高精度的AD往往成为系统的瓶颈,也成为国外对我们封锁的重点。
目前美国对12bit 50MHz以上,14bit 5MHz以上的AD限制出口到我国,而接触过软件无线电的同学都知道,目前雷达、基站等接收机中,往往需要速度在80MHz以上,精度在12bit以上的AD才行。

难、累即是不利的因素,反过来看也是有利的,说明他的门槛更高,竞争者更少。
尤其是用于雷达、基站上的高速高精度ADC,民用领域应用较少,国内工业界也很少做
这也给了高校和研究所一个机会,我们做的东西不再只是用来发paper,虽然离实际量产有些距离,但是至少有可能通过我们的努力,逼迫外国放开封锁。。。

在这一年时间里,通过文献阅读,对国内学术界在模拟电路领域与国外的差距有了更清醒的认识。
集成电路设计领域是一个重视实验的领域,顶级期刊都需要测试结果作证,如果缺乏基本的实现能力,即使有好的idea,不能测出世界一流的性能,还是不能发表高水平论文的。

由于工艺条件等方面的差异,与算法不同,别人的电路方案仅仅通过论文很难重复验证,更不要说消化吸收。
而idea-电路设计-流片测试验证-发表论文这一学术周期一般长达1年以上,相比做算法作理论的出成果要慢的多。
尤其是在当前学术界比较浮躁、看重论文数量的环境下,更需要静下心才能耐得住寂寞,否则就可能重蹈陈进的覆辙。。。
要我说,作电路的就是要有些阿Q精神。。。

这些客观因素增加了我们工作的难度,好在老板深知其中的道理,提供了非常宽松的环境。
硬件上,我们从一开始的1台服务器,逐步发展到7台服务器18个cpu core的机群昼夜运行,以保证充足的仿真验证。
流片机会上虽然达不到美国那样想怎么流就怎么流,但通过精细化管理,例行的review机制,保证了有合理要求的人都能有机会流。
软指标上,他从来不会对作电路的研究生有论文上的要求,只要测试结果达到要求,他总会想办法放你毕业。

作为学生,在这样的环境下也就慢慢把心沉下来了,一开始毕设没评上优秀论文也要生一肚子气,到后来也能坦然了。
把leigh的话写进了smd以铭志:
解决工程中的实际问题才是我们电子工程系人的真正使命,发两篇无关痛痒不给人类知识添砖加瓦的文章,现在看来确实是浪费时间。
-----leigh
毕竟,当国家之间胜者为王败者寇时,比的不会是论文多少,idea新旧,决定胜负将是导弹雷达上那些元件的精度和速度。。。

(4)敬业+流程

如果3年前有人问我做电路最需要什么?
我会答,物理概念要清楚。
今天再问我,答案只有两个字:敬业!

研2开始,组里开始做一个codec的项目,ST中国公司派了一个工程师来帮我们review,做技术指导。
老板给我分了7个人,我按模块分下去一看,发现自己不用干活了,hoho,8cuo

ST是一个大公司,对开发工作的流程有着严格的规范。
仅从原理图上讲,大到模块划分和命名,小到一个开关的符号画法,甚至电路中信号线能拐几个弯,都有严格的规定;而电路中每一个管子的尺寸,每一次仿真,都要讲出道理才能通过review。这么多要求,我们这些没经过专业训练的草寇们一时难以适应,而且一开始我也不是很重视。

第一次提交电路就被ST打回来骂了个狗血喷头,他们看的很仔细,每个组员都收到了近10条严重错误。
我发现不干活的最惨,被骂了7*10=70句。。。
ST的工程师很敬业,说话也很直,一句"use your head!"一直让我记忆犹新。。。

有些规则是量化好的,比如信号线只能拐一个弯,很好判定;但有些规则是原则性的,比如电路图要画的直观、好看。
到底什么算是好看?这个就很难界定。
有时看了组员提交给我的原理图,觉得确实比较难看可是每个人审美不一样,组员也是尽力了,我也不好擅自篡改人家的劳动成果,结果发过去只回来一个字:"ugly!"

那几个月,经常是上午收到email,不是被气的想在实验室大骂,就是委屈的想哭。
只能找老板发发牢骚,然后回一封语气缓和、虚心请教的email,下午再去好言安抚那些同样生气和委屈的组员继续工作。

ST工程师虽然语气强硬,但是他们的敬业和追求尽善尽美的精神确实给我留下了深刻的印象。
从他们给我们的电路样例可以看出,大到设计指标的确定,小到一个电容上下极板这种很难影响整体性能的细节,都仔细斟酌,保证电路上的每一点都是最优。
其实模拟电路就是这样,大的结构谁都知道,很多细节加在一起,就决定了产品的品质。
相反,我们有些组员平时大大咧咧惯了,总觉得"差不多就行",,完成的电路图大毛病没有,小毛病一堆,看了就让人觉得"活糙"。。。

一次写report时候,自己电路的结构都能记错,让我大为光火,给他们写了一个email:
我一直以为,对待自己的电路,应该像对待自己的亲生骨肉一样。你熟悉他们的气味,熟悉身上每一个胎记的位置,愿意给他们挑最好看的衣服穿,病了会着急得给他看病,打针吃药,还会未雨绸缪,想着他们要上哪个幼儿园。。。而有些人呢?没有事请把就孩子放一边不去想了,盼着23号可以领工钱回家了。。。平时呢,如果让给孩子喂奶,想都不想孩子是不是需要,拿起个瓶子咕嘟咕嘟就给孩子灌,呛着都不管,干完了赶紧去休息,看都不多看一眼,更不要提对孩子的脾气禀性了如指掌了,估计被别人掉包了,都不知道。。。你们觉得这是一个对待亲生儿子的态度么? 你们不觉得更像一个保姆么?
这不是一个热爱不热爱工作的问题,而是一个对工作负责的问题。。。。。。

后来去ST述职,跟另外一个team leader聊起来,他说,看哪个学生公司愿意要。
主要是要敬业,工程师就要有追求完美的精神。。。
我没记错的话,后半句leigh也给他的学生说过。
虽然这个项目最后只结束于设计图纸阶段,但通过与大公司的合作,让组里建立起一套相对规范的流程。
而流程的重要性,是有深刻教训的。

就在项目进行的中间,我的第一个sigma-delta ADC流片回来了,通电以后示波器上毫无动静。。。
后来经检查,一路偏置电流没有连,这个弱智错误让我悔的直想跳楼,因为一次成功的流片经验,求职时就意味着数千块钱的薪水溢价。
但老板并没有停留在错误上,他跟我说,在IC设计领域,仅指望通过细心避免错误是行不通的,一定要从流程上把关。
后来仔细检查,确实是我流程上的不规范造成的bug。。。
研2一年,除了开题,我没有做一天硕士课题,但是它让我知道了两个重要的东西:
敬业和流程......

(5)最后

他这几天事情好多,就由我代最后一篇吧,反正都是组里人,谁写都一样的。

这学期末,我们的13bit200k sigma-delta ADC测到了<-80db的噪底。就在老板请毕业生吃饭的当天下午,我们的10bit40M pipeline ADC测到了DNL 0.38, INL 0.51, ENOB 9.14b,SFDR 72dB。是一个拿得出手的指标和测试结果,称不上outstanding,但对我们来说,已经很值得高兴。

我们组模拟电路起步是5年前,正式开始流片才只是两年前。是Gray师兄带着我们,从Sigma-delta开始做起。到今天,我们已经可以把AD中最拼硬功夫的Pipeline做到国内领先,可以说是用5年的时间做到了别人用10年都做不到的事情。

从毕设算起,来到线路组已经两年半了。这两年半的时间,是我真正触摸清华精神的两年。为了赶工流片,彻夜不眠是经常事。Pipeline ADC谁也没做过,带我们设计的师兄也没有流片经验,从电路到版图,再到漫长而艰苦的测试,都是我们一点一点摸索出来的。有时候心理也会不平衡,想国外的同学们,条件不知道比我们好多少。然而想归想,最后还得踏踏实实地做,有的时候真是无助,碰到棘手的问题,很长时间也毫无线索。好在后来,在我们不懈的坚持下,问题都一一解决了。

进清华有6年了,可是读懂清华,却是这两年。我很庆幸自己进入了线路组,有一个踏踏实实的老板,在整个学术界都挤破脑壳想idea,攒paper的时候,能安心地做事情。AD研发周期漫长,需要几代人努力才可能成功,在看不到成果的时候,钱也好,时间也好,真都是白白投进去。好在老板从没有急功近利,一直给我们很大的空间和支持。甚至前几任师兄没有idea和paper的时候,他也想办法放人毕业。

很多人都在讲,清华人踏实。褒义地说是敬业,贬义地说就是太笨,不懂得变通。我时常想,什么是笨,什么是聪明呢?用小东西发大文章是聪明,那么踏踏实实做事难道就是笨么?记得有师兄跟我说,某高校某个实验室,几年前曾经拿到一个大项目,其意义与龙芯不相上下,然而项目拿到后,整个实验室都弥漫浮躁之风,只想着攒paper,不想好好做东西,结果几年过去了,手里握着些许小成果,大项目却不了了之。我在想,如果当初,他们能踏踏实实做东西,不搞这样的小聪明,是不是今天也能看到成果了呢?即使看不到成果,至少也看得到希望吧。

做芯片不是件容易的事,它需要你很长时间忍受寂寞。可是一旦有一天,成果出来了,那么前景会是非常广阔的。就好像那句烂俗的话:十年寒窗无人晓,一朝成名天下知。聪明的人不会被眼前的虚荣诱惑,他会为了更高远的目标舍弃眼前。在如此浮躁的学术界,老板带着我们沉下心来踏实做,结果反倒是出成果最快的。

Career版聚那天,见到了颇有CEO风度的Hellsing同学,他如数家珍地讲了好多baidu逸闻。很高兴地看着他,听他说因为没能签给做战斗机的地方而抱憾至今,因为身在baidu为中国搜索引擎做事而感到充实。我想,他一定是安心而幸福的。

我曾经很遗憾,因为留在国内读博,便再也没有出国读学位的机会。但是现在,我很高兴留在了这里。这两年,我们组所有人为着同一个梦想努力着,忍辱负重,从零开始,汗水和着泪水,一步一步坚实地向前走着。在黄沙漫布的荒原上,浇砖培土,建造属于我们自己的庄园。

我也曾经很不理解,甚至自命不凡地嘲笑那些邓稼先们,干嘛放弃那么好的条件,回到这穷乡僻壤来,搭上一辈子。然而,如果你没有体会过从浇砖培土到垒起大厦的过程,便永远也无法体会这样的成就感和深深的使命感。给别人做事和给自己做事,两种感觉是永远无法相比的。

毕业生聚餐那天,老板很开心,说了很多话。就像每年毕业聚餐时一样,他对每一个即将毕业的师兄师姐说,不管将来去哪,一定别忘了你的师弟师妹们。

帖子发在这里,一定有未来的师弟师妹们能看到。作为未来的师姐,对你们说几句吧:P

当初选择线路组缘自大二班会上,dickson的一句话。他说,中国最缺的是两种技术人才,大系统架构和基础硬件设计与制造。中国的技术瓶颈也在这两方面,上缺系统架构,至今没有自己的大飞机;下缺基础硬件,高性能AD还被美国禁运。从国防意义上讲,这两种东西都是必不可少的,因而人才也是不可或缺的。从另一个侧面考量,组里面有流片经验的师兄师姐,毕业起薪15k*14还是挺正常的。

线路组一直是以长带幼,对于模拟电路设计这样特别强调传承性的专业来讲,这是很重要的。师兄师姐们不仅在校的时候好好教,甚至离校出去工作了也还跟我们保持联系,手把手地教好师弟师妹。线路组是一个大家庭。在这样的大环境下,我和同组两个非微电本科背景的人,研一第一次设计电路并流片,研二第一次测试,便能把pipeline ADC做到如此,真的是很不容易,没有师兄师姐的积累和帮助,我们是做不来的。

很高兴几年的积累在今天看到了曙光。我们虽然还没有建起金碧辉煌的宝塔,但是已经垒好了坚实的地基,大伙正在干劲十足地建造着。你想为这美丽的宝塔上填上一砖一瓦吗,你想成为塔顶那颗耀眼的明珠吗?那就快快加入我们组吧:P

posted on 2016-01-22 16:34  jyaray  阅读(1572)  评论(1编辑  收藏  举报

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