在半導(dǎo)體行業(yè)中,搞工藝和搞IC設(shè)計(jì)都是不可或缺的角色。然而,工藝工程師的工資普遍低于設(shè)計(jì)工程師,這是行業(yè)內(nèi)一個(gè)比較常見(jiàn)的現(xiàn)象。
一、工藝工程師與設(shè)計(jì)工程師的職責(zé)對(duì)比
1. 工藝工程師的職責(zé)
工藝工程師主要負(fù)責(zé)集成電路的制造工藝開(kāi)發(fā)、優(yōu)化和維護(hù)。他們的工作內(nèi)容涵蓋了晶圓制造的全過(guò)程,包括光刻、刻蝕、離子注入、化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)等。工藝工程師要確保在晶圓制造的各個(gè)階段保持穩(wěn)定、可控的工藝流程,滿(mǎn)足產(chǎn)品的性能、良率和成本要求??偟膩?lái)說(shuō),工藝工程師的核心職責(zé)在于執(zhí)行并優(yōu)化生產(chǎn)工藝,以確保高產(chǎn)量和高質(zhì)量的芯片生產(chǎn)。
2. 設(shè)計(jì)工程師的職責(zé)
設(shè)計(jì)工程師主要負(fù)責(zé)集成電路的設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和優(yōu)化工作,包括前端電路設(shè)計(jì)(邏輯設(shè)計(jì)、架構(gòu)設(shè)計(jì))和后端物理設(shè)計(jì)(布局布線、時(shí)序優(yōu)化)。他們的工作涉及到根據(jù)產(chǎn)品功能要求,構(gòu)建電路的結(jié)構(gòu),優(yōu)化其性能、功耗和面積。設(shè)計(jì)工程師通常需要使用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)工具,進(jìn)行復(fù)雜的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證,以確保芯片在工藝制成后能夠正常工作。
二、所需技能和知識(shí)的復(fù)雜性
1. 工藝工程師的技能要求
工藝工程師需要具備物理學(xué)、化學(xué)、材料科學(xué)、電子學(xué)等多學(xué)科知識(shí),尤其是半導(dǎo)體制造工藝方面的專(zhuān)業(yè)技能。他們需要了解光刻技術(shù)、沉積工藝、蝕刻工藝以及晶圓測(cè)試方法等,并在實(shí)際工作中根據(jù)工藝變化和問(wèn)題表現(xiàn)不斷優(yōu)化流程。因此,工藝工程師的技能偏向于工程和實(shí)驗(yàn)操作,對(duì)實(shí)際工藝設(shè)備和物料的理解尤為關(guān)鍵。
2. 設(shè)計(jì)工程師的技能要求
設(shè)計(jì)工程師則需要具備電路設(shè)計(jì)、數(shù)字信號(hào)處理、模擬信號(hào)分析以及硬件描述語(yǔ)言(HDL)等知識(shí),同時(shí)熟悉EDA工具的使用和芯片設(shè)計(jì)流程。尤其是在復(fù)雜SoC(System on Chip)或高性能模擬電路設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)工程師的知識(shí)覆蓋面很廣,而且對(duì)邏輯思維能力、算法理解以及對(duì)電路性能的洞察力要求更高。特別是隨著芯片工藝的進(jìn)步,芯片設(shè)計(jì)的復(fù)雜度呈指數(shù)級(jí)增加,要求設(shè)計(jì)工程師具有更高的技能水平和創(chuàng)新能力。
三、價(jià)值貢獻(xiàn)的可見(jiàn)度和獨(dú)特性
1. 工藝工程師的價(jià)值貢獻(xiàn)
工藝工程師主要在生產(chǎn)階段發(fā)揮作用,他們的主要目標(biāo)是確保工藝流程的穩(wěn)定性和產(chǎn)量提升。因此,工藝工程師的價(jià)值體現(xiàn)在生產(chǎn)制造中,但這種價(jià)值貢獻(xiàn)的獨(dú)特性較低,且相對(duì)較為隱性,因?yàn)楣に嚵鞒痰膬?yōu)化往往是漸進(jìn)的、細(xì)微的,不容易直接體現(xiàn)在產(chǎn)品性能上。
2. 設(shè)計(jì)工程師的價(jià)值貢獻(xiàn)
設(shè)計(jì)工程師直接影響芯片的性能、功耗、面積(PPA指標(biāo))和功能特性,他們的工作直接決定了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)價(jià)值。因此,設(shè)計(jì)工程師的貢獻(xiàn)是非常明顯的且具有高度獨(dú)特性,能夠直接體現(xiàn)在產(chǎn)品的規(guī)格和性能指標(biāo)上。因此,他們的工作成果對(duì)產(chǎn)品的商業(yè)成功有更直接的影響,價(jià)值貢獻(xiàn)也更容易被認(rèn)可。
四、工藝與設(shè)計(jì)之間的市場(chǎng)需求與供求關(guān)系
1. 工藝工程師的市場(chǎng)需求
工藝工程師的需求在大規(guī)模晶圓制造企業(yè)(如臺(tái)積電、三星、英特爾等)中較為旺盛,因?yàn)檫@些企業(yè)需要大量的工藝人才來(lái)保持生產(chǎn)的穩(wěn)定和持續(xù)改進(jìn)。然而,這一崗位的工作內(nèi)容相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化,可復(fù)制性較強(qiáng),并且大多數(shù)晶圓制造企業(yè)都已經(jīng)在工藝流程上實(shí)現(xiàn)了高度的標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化,因此對(duì)頂尖人才的需求相對(duì)較低。加之隨著技術(shù)成熟,企業(yè)往往能夠通過(guò)內(nèi)部培養(yǎng)工藝工程師,人才供給較為充足,這在一定程度上壓低了工藝工程師的薪資水平。
2. 設(shè)計(jì)工程師的市場(chǎng)需求
設(shè)計(jì)工程師則更多集中在芯片設(shè)計(jì)公司(如高通、英偉達(dá)、蘋(píng)果等)以及一些提供專(zhuān)用集成電路(ASIC)設(shè)計(jì)服務(wù)的企業(yè)。由于芯片設(shè)計(jì)直接決定了產(chǎn)品的差異化競(jìng)爭(zhēng)力,因此公司往往愿意付出高薪酬來(lái)吸引頂尖設(shè)計(jì)人才。特別是在高性能計(jì)算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等前沿領(lǐng)域,對(duì)設(shè)計(jì)工程師的需求極高,但優(yōu)秀的設(shè)計(jì)工程師數(shù)量相對(duì)較少,因此市場(chǎng)對(duì)他們的需求供不應(yīng)求,這導(dǎo)致了薪資水平的提升。
五、工藝成熟度和行業(yè)發(fā)展周期
半導(dǎo)體工藝的演進(jìn)遵循摩爾定律,技術(shù)節(jié)點(diǎn)不斷縮?。ɡ鐝?4nm到7nm,再到5nm甚至更?。?,但每一代技術(shù)節(jié)點(diǎn)的更新周期相對(duì)較長(zhǎng),而且往往由少數(shù)幾家企業(yè)主導(dǎo)開(kāi)發(fā)。在一個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)趨于成熟之后,工藝工程師的工作重點(diǎn)從工藝開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)向了維護(hù)和小幅度優(yōu)化,工作內(nèi)容趨于穩(wěn)定,創(chuàng)新性相對(duì)降低,薪酬水平也趨于平穩(wěn)。
而在設(shè)計(jì)領(lǐng)域,隨著工藝節(jié)點(diǎn)的進(jìn)步,芯片設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和難度持續(xù)增加。設(shè)計(jì)工程師需要應(yīng)對(duì)全新的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn),如更高的集成度、更低的功耗、更多的功能模塊。因此,設(shè)計(jì)領(lǐng)域的創(chuàng)新需求不斷增加,導(dǎo)致設(shè)計(jì)工程師的價(jià)值與薪酬也隨之上漲。
六、職業(yè)成長(zhǎng)路徑和跨職能發(fā)展機(jī)會(huì)
工藝工程師的職業(yè)成長(zhǎng)路徑較為固定,通常在工藝開(kāi)發(fā)、維護(hù)和管理等角色之間轉(zhuǎn)換。雖然工藝工程師也有機(jī)會(huì)晉升到管理層,但管理層的崗位數(shù)量有限,因此職業(yè)發(fā)展空間相對(duì)受限。
設(shè)計(jì)工程師則有更廣闊的職業(yè)發(fā)展路徑,他們不僅可以專(zhuān)注于電路設(shè)計(jì)的各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域(如數(shù)字、模擬、射頻設(shè)計(jì)),還可以轉(zhuǎn)向系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、技術(shù)管理、芯片產(chǎn)品規(guī)劃等方向。此外,設(shè)計(jì)工程師在企業(yè)中的地位較高,有更多機(jī)會(huì)參與產(chǎn)品戰(zhàn)略決策,拓寬職業(yè)發(fā)展空間。
綜上所述,工藝工程師的薪資低于設(shè)計(jì)工程師主要是由于以下幾個(gè)方面:
職責(zé)和技能復(fù)雜性:設(shè)計(jì)工程師的技能復(fù)雜度更高,知識(shí)面更廣,且需要持續(xù)學(xué)習(xí)新的技術(shù)和工具。
價(jià)值貢獻(xiàn)和獨(dú)特性:設(shè)計(jì)工程師的工作直接影響產(chǎn)品性能和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,貢獻(xiàn)更直接、更明顯。
市場(chǎng)需求和供求關(guān)系:市場(chǎng)對(duì)高水平設(shè)計(jì)工程師的需求量大,而工藝工程師的崗位相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化,人才供給相對(duì)充足。
行業(yè)發(fā)展周期和工藝成熟度:工藝工程師的工作內(nèi)容在工藝節(jié)點(diǎn)成熟后趨于穩(wěn)定,而設(shè)計(jì)工程師面臨的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)持續(xù)增長(zhǎng)。