模拟IC工程师崛起,AI浪潮下的不可替代关键人才

来源:科技新报 #AI# #模拟IC#
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104人力银行近日公布《2025年科技业人才报告书》,模拟IC设计工程师的年薪中位数达155万元新台币,成为科技业“非主管职”最高薪。

模拟IC是什么?为什么不能被取代?

简单来说,模拟IC(Analog Integrated Circuit)是处理“连续变化电压或电流信号”的芯片。模拟混合信号工程师纳尼‧阿达尼(Nanik Adnani)解释,模拟IC工程师就是在’设计、创造或调整那些能够产生连续变化信号的电子集成电路”。

这些信号来自现实世界的声音、光、温度、压力等感测数据,举例对智能手机说“Hey,Siri”,声波会经麦克风转成电压信号,再以模拟IC放大滤波,经ADC(模拟转数字)转成数字信号,才能送进AI模型分析。

换言之,没有模拟IC,AI就无法“听到”你的声音,也无法“看到”影像或“感应”外部世界的信息。

车用电子、工业自动化、5G通讯、物联网、穿戴式装置等新兴应用领域,模拟IC扮演关键角色。每个传感器模块背后,都需要一组精准稳定的模拟前端;每一个AI SoC(System-on-Chip),都藏着不容忽视的电源管理与信号处理模块,这些都是模拟IC工程师要下的工夫。

模拟IC工程师在做什么?需要什么专业能力?

你可以把模拟IC工程师想象成与现实世界连结的“模拟桥梁”,模拟IC工程师熟稔的电路学就像魔法,可把生活中电子产品需求“变出来”。

模拟IC工程师通常要具备以下能力:

深厚的电路理论与电子学基础,包含晶体管特性、回授理论、噪声分析等。

熟练的电路仿真工具,如Cadence Spectre、HSPICE等,进行前端模拟与验证。

制程与layout敏感度,微小布局差异都可能造成电路失效,需与后端工程师密切合作。

跨领域沟通能力,与布局IC工程师、数字IC工程师协作,设计符合整体效能与功耗目标的电路。

这些技术能力之外,还需有异于常人的耐性、细腻与强大的沟通能力。模拟IC设计没有绝对正确的“标准答案”,每一个案子都可能是全新挑战,也因此充满艺术与创造性的成分。

模拟IC工程师的养成有多难?为何人才这么缺?

模拟IC工程师,需要深入理解半导体制作的每个环节,含设计、布局、制造、量测和测试。模拟IC工程师还需要懂整套电路组件的物理状态,在放大器、电源模块、滤波器、振荡器、ADC/DAC等电路,进行晶体管级的参数设计与模拟。

由于要了解一堆电子电路学导论,模拟IC工程师通常都是研究所出身,即便是刚出社会的新鲜人,也需要为了衔接学界和业界的差异,训练个三至五年。

加拿大国家研究委员的半导体主管布莱恩‧肯尼迪说:“相信我,这些模拟IC工程师的功夫可不是凭空来的,都是靠多年实战、在工程现场一点一滴熬出来的,几乎可以说是门黑魔法了。”

有PTT业界人士分享,模拟IC设计相当吃经验,基本的电子学和电路学只是入门,真正的关键在“数学直觉”和物理常识。“而这种直觉是做过几百条IC布局(layout)与量测、踩过一堆雷才会有的。”

中国台湾电子、电机相关科系学生多倾向选择数字IC设计,原因在模拟IC门坎高、教材少。数字IC有大量开源工具与范例,模拟电路学习资源相对冷门。且模拟IC工程师养成时间长,从新鲜人到能独当一面,往往需要五年以上历练。

还有,错误代价高!一条小电路设计错了,整个芯片可能报废,极度高压,责任也大。

产业需求高涨,资深的模拟IC工程师成为各大IC设计公司争抢的人才。一位半导体业资深人资坦言:“数字IC工程师缺口是大,但模拟IC工程师是有钱都不一定请得到人。”

AI时代为什么让模拟IC工程师身价上涨?

AI发展的越强大,和真实世界的连结就越重要,这桥梁掌握在模拟IC工程师手上。如今AI不再只活在云端或数据中心,越来越多应用发生在自驾车、智能音箱、工业机器人、穿戴装置、智能医疗等真实生活。这些应用都要“听得见、看得见、感觉得到”,声音、图像、温度、压力、加速度等原始数据,统统是模拟信号,需要模拟IC处理放大、滤波、转换,AI模型才能“看懂”或“听懂”。

过去,大家用的是通用CPU、GPU,模拟IC只要设计一次,就可以用很久。现在进入AI应用碎片化时代,手机、车用、智能音箱、行车记录器、无人机、服务器,各种客制化芯片设计需求大爆发。

这也带动模拟IC“跟着客制化”:不同电压、不同封装、不同接口,都要不同设计。问题是:模拟IC不像数字IC有工具可产生,模拟设计得“一笔一画自己画”,人才养成超级慢。

换句话说,没有模拟IC,AI根本接收不到外部世界的信号,若没有这个桥梁,AI无法知道现实世界长什么样子。这是模拟IC工程师在AI时代越来越夯的原因。

责编: 李梅
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