“硅谷的集成电路设计人才有40万,而中国不足1万。”这是近年来业界常常提出佐证中国集成电路设计人才匮乏的一组数据对比。无从考究这组数据是否正确,但是中国集成电路设计人才的缺乏确实是不争的事实。目前中国国家集成电路设计人才培养基地达到17个,每年走向企业的集成电路设计相关人才有数千人之多(包括本科和研究生),单纯从数量上来看似乎已经是“人才济济”,但是本土培养的设计人才能否满足企业的设计需要？高校在促进中国集成电路产业发展上发挥着怎样的作用？在本次中国集成电路产业调查报告中,我们首次将关注的视野转移到高校集成电路设计人才培养及研究与集成电路产业发展上,希望能从高校和业界人士的观点中管窥本土集成电路设计人才的培养现状以及高校对集成电路产业发展的影响。

数字背后的忧虑

几乎所有的高校都强调其人才培养如何注重实际操作能力,然而实际情况并不理想。除了部分高校承担的科研项目以及与企业合作项目较多以外,很多高校集成电路设计专业学生严重缺乏实际项目的设计经验。“国内高校培养的集成电路设计人才普遍的缺点是动手能力差,实践锻炼机会少。”杭州国芯科技有限公司副总经理、浙江大学信息学院教授、博士生导师张明指出。

“国内很多高校和科研院所普遍都采用反向设计的课题培养研究生。”一位高校人士直言,“关键的问题是真正精通集成电路设计的人绝大部分在企业,高校中很多教授本身也只有反向设计的经验。”尽管这句话有以点带面的嫌疑,但我们在长期与一些高校研究生交流中,也确实发现这种情况的存在。而这个问题本身所反映的高素质集成电路设计师资缺乏的现状得到绝大多数高校人士的认同,“集成电路设计师资严重不足是很多高校普遍的问题。”东南大学集成电路学院副院长李智群教授指出。

“随着芯片设计进入SoC时代,集成电路已从传统的规模集成转变成知识集成,而人们对集成电路设计人才的观念并没有同步跟进。”张明认为。在传统意义上,集成电路设计就是指芯片版图设计,但在SoC技术发展的今天,集成电路设计已扩展到系统算法设计、嵌入式CPU软硬件协同设计、前端逻辑设计与验证、后端版图设计、芯片测试与可靠性及良率分析等完整的电子产品开发过程。“可想而知,如果培养目标不明,就不可能造就企业所需要的合格人才。”张明指出。包括硕士研究生甚至博士在内,很多高校的设计人才培养在这些环节都存在严重脱离实践和缺乏实际操作锻炼的问题。

对于目前发展最快、需求最大的通信与消费电子领域,张明认为首先需要一批掌握数字通信、数字音视频传输与处理等专业知识的系统开发工程师,能够在核心算法、系统构架等方面进行创新,并将系统和算法转换成可以验证的硬件实现。然而,大多数高校毕业生在这些方面的能力十分欠缺,特别是微电子专业的毕业生通常缺乏系统和标准层面的知识。这个问题也得到企业界的认同,西安西芯微电子公司的技术总监陆明莹表示,他们一般愿意招聘通信或计算机专业毕业生,而不用微电子专业毕业生。一位工作于西安某IC设计中心的一位博士也指出,在他们的SoC项目中,通常通信专业的工程师比微电子专业的工程师更容易上手。

“在现阶段发展最快速的信息电子技术领域,各种发明与创造最终都是以芯片作为产品载体,因而对高校信息电子类专业,特别是通信工程、信息工程专业,应当将集成电路设计作为专业必修课,让学生掌握集成电路设计的基础知识,并了解最新发展趋势。”张明表示。 “在我们的DAB解决方案设计中,需要了解标准的每个细节,研究相关算法,这些绝不是微电子专业所能解决的问题,更多的是系统和算法。”陆明莹指出,她认为当前的集成电路设计人才应该向高层走,需要熟练掌握C、C++和MATLAB等,“比如应该熟悉如何将傅立叶变换在系统中实现。”陆明莹表示。

如何提高学生的动手能力是高校和产业界共同关注的话题。“让学生有机会自己去设计一块线路板,自己去搭一个MCU控制电路,自己去烧一片FPGA,自己去调试一块CPU开发板。”张明认为,他并呼吁从学科建设经费中支持一下与这些实践能力培养相关的实验室条件建设。“我们要求研究生必须有一次以上的流片经历。”李智群以东南大学射频与光学集成电路研究所为例强调对实践能力的培养。“然而芯片设计、验证和流片每个环节都需要大量的资金支持,这是很多高校要加强实践锻炼面临的最大挑战。”李智群指出。

高校集成电路技术产业化之虞

最近几年来,在很多本土自主技术标准背后都有国内高校参与,而高校基于这些标准也组建了很多打着产业化旗号的集成电路设计公司。此外,很多高校组建了以高校人才为主的集成电路设计公司,并完全以高校为依托。似乎高校某种程度上正在主导中国集成电路设计技术的产业化大旗。然而,业界人士普遍对这种趋势大泼冷水,“很多这类项目是为了利用国家项目资金,这些标准本身离产业化非常远。”某位企业人士指出。“以DAB标准来说,一个标准的产业化需要很多的企业配合,从芯片、软件、发送接收系统、测试设备等,绝非一个或几个公司所能完成的。”该人士表示。对于高校成果产业化的话题,张明也表示:“高校的产品就是为社会培养合格的人才,所以我不赞同除人才培养之外,给高校附加太多的社会职能与责任。”

当然,不可否认部分高校技术成果产业化的积极意义,然而在具体的操作方法上国内一些高校的方式值得商榷。“高校的研究成果产业化需要完全走企业化道路,而高校在这其中应该仅扮演技术和人才支撑的角色。”复旦微纳电子公司常务副总裁周本根认为。该公司采用了全面的企业化操作,复旦大学和清华大学提供算法、原理模型、系统级研发等高层的技术研究支持。“学校应该遵照现代企业模式,不参与管理,因为教授的优势是前瞻性的研究,而不是产业化,但国内有些高校往往是教授负责到底。”周本根指出。李智群也认为:“高校并不适合作产业化的项目,产业化的项目可以高校支持、企业主导。” 凯达电子公司总工程师、中山大学深圳研究院副院长董涛表示:“国外高校一般不做企业,只搞研究,离开大学搞集成电路产业化很难成功。”

“一个社会必须有合理的分工,才能发挥最大的效益,应该鼓励高校教师安下心来培养高素质的学生。”张明并不主张高校过多涉及产业化工作,“现在大家开始意识到教育产业化的敝端,意识到搞技术研究与搞产品开发有太大的差距,然而,各种政策、制度又迫使高校教师走上产业化自救的道路。不能说这条路一定不会成功,而是走向成功的路要付出的社会成本太大。”

校企合作,合理利用高校优势资源

“在我们最新的GPS基带芯片设计中,我们与东南大学的教授成功实现合作,他们帮我们实现了一些关键的算法。”说到校企合作的话题,董涛以自己的实际经验谈出了校企合作带来的回报,“事实上,这些工作是我们所不能实现的。”。在视频、音频和通信等重要领域中,算法的实现已经成为这些技术开发的关键,“而高校有不少这样的数学基础深厚、精通建模方法的专家。”董涛表示。西安亚同总经理梁斌曾对本刊表示:“对于如算法和系统结构上的问题我们不觉得困难,西安的高校很多,可以和他们合作开发。”利用高校的优势资源进行项目合作已经让一些集成电路设计公司获益。

“高校科研要充分关注最新的技术发展趋势,为迎接新技术的出现做好技术储备。”张明认为。李智群亦指出:“高校的优势应该是对一些前瞻性的技术研发上,例如未来3-5年可能出现的技术。”国内集成电路设计企业通常没有时间或精力对前沿技术进行研究或跟踪,企业在技术更新换代、利用新技术上可以与对口的高校合作,这将比他们寻找其他途径成本低很多。作为与高校紧密合作的企业,周本根有深刻的体会:“与高校的合作弥补了公司在前沿技术的不足。”

“在前沿技术研究上,目前来自国内企业的研究课题还很少。”李智群指出。造成这种现状除了目前国内集成电路设计公司普遍规模较小和缺乏资金实力以外,一些业内人士还指出:部分企业采用反向工程设计,绝大部分公司的产品开发是跟踪或模仿同类领先产品,缺乏技术创新的动力。“我们希望高校加强与产业界的合作与互动,这样有利于利用高校的优势资源,实现校企良性的互动,促进产业技术发展,同时也有利于高校的人才培养。”李智群呼吁。

本文小结

在近半个月的时间内,通过采访高校教授和产业界的专业人士,除了从中了解到中国集成电路设计人才培养在近年来获得的成绩,还深切感受到他们对中国高校集成电路人才培养与企业需求的脱节,以及一些高校盲目产业化倾向等问题的一些忧虑。我们希望能用张明教授的话为本文讨论的话题作一个小结,并同时提出业界共同的呼声:“高校应该找准自己的定位,为集成电路产业的发展培养出更多、更好的专业人才。”

作者:蒲文清