Mind in mind

※ 引述《rainstonein (下雨囉!!!)》之銘言：
: 電子並沒有等於電機壓
: 不過電機倒是包含電子
: 電子是電機的一個分支
: 主要是做半導體元件
: 物理要有一點觀念

呃 這樣子只有電子工程的一部份 當然這是分類問題
一般來說電子工程分成IC設計/半導體元件(你講的還是有 只是不完整)/電子設計自動化
稍微介紹一下好了 |||
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IC設計算是目前現在電子工程最紅的東西
包括的有 呃......類比IC設計 數位IC設計 混合訊號(Mixed-signal)IC 設計
類比和數位IC應該不需要多做介紹
而混合訊號的IC特指將類比電路和數位訊號處理用數位電路合在一起的積體電路
(不是處理數位訊號的不算......不過到底有什麼數位電路不是處理數位訊號呢 XD)
類比需要很強的基礎電路設計能力 用最基本的元件慢慢兜出電路來
我看到一些老師學長做的類比電路......真的是藝術啊 = =|||
這些類比電路就是數位電路和真實世界的橋樑
像是VCO PLL DLL AD/DA等等東西
呃 PLL DLL我不太確定是不是類比的 但是設計方法是那樣
但是假如一個有IC設計相關研究的科系沒有做類比的話 那這個系可能比較不罩一點)

數位的話 假如是做前端的是什麼都要懂 因為各式各樣的系統都要用數位積體電路實做
(我以後待的Lab就這種樣子 ||| 從做DSP的 做體內超音波膠囊的 還有一堆雜七雜八的
我現在在唸一些小範圍定位系統的理論 什麼跟什麼啊 XD)
做前端的基本上不需要碰到電路本身
都是使用硬體描述語言(Hardware Description Language)來設計電路的行為
而後端在做擺置 繞線和實際tape-out的時候才會碰到電路本身
IC設計需要用到大量的EDA Tool 是由底下說的另一個領域開發的
雖然用tool就可以做設計 但不代表它是容易進入的
把spec和algorithm有效率的用電路實現才是IC設計最難的部份

另外IC設計也有一些先進架構的設計 現在一般數位電路是使用CMOS邏輯
但是在現在的深次微米製程之下 已經很容易被雜訊和interconnection delay干擾
設計改良的數位電路基本架構 也是現在IC設計的一個課題
有的是由現在的邏輯閘形式下手 有的是加上各式各樣補救的機制 還滿多花樣的

半導體元件的部份......這方面我比較不熟
通常是研究新的半導體元件 (不像現在用矽 改用GaAs之類的化合物)
另外有不少人也跨足光電半導體 畢竟未來有可能數位電路內改用光作訊號
而另外一部分是改善製程讓現有的元件可以做得更小或提高良率
這方面和自動控制也有一點接近

電子設計自動化(Electronic Design Automation)這個領域很新
好像只有台大和交大有特地把它獨立出來當成一組
(原po舉成大當例子 他們稱VLSI/CAD 和IC設計的一起)
要怎麼說 IC設計有很多工具 剛剛上面說的IC設計 擺置要工具 繞線要工具
當元件數量一多的時候這兩件事就不能用人來做了
(現在那些一億顆電晶體的處理器怎麼繞 XD) 這些要用電腦程式來協助處理
另外上面講的硬體描述語言要把它合成成電路 要怎麼樣的演算法才合得好
也是這個領域的一個問題
再來是最近比較新的部份 就是驗證與測試 驗證不光只是驗證答案對不對
一般做IC設計有一個正確的對照用設計(Golden Design)
如何驗證設計出來的東西和Golden Design是否一樣(Equvalence Checking問題)
另外驗證這一塊電路會不會到某個state
或者這塊電路的輸出會不會有1 (satisfiability問題) 都是相當難的問題
而這些問題要用程式做......XD
至於測試的話 包括自動產生測試資料
如何擴大測資能夠完整測試整個電路的範圍(Test converage問題)
甚至運用這些在IC設計當中自動加入內建的測試用電路 (Build-in Self Test)
都是測試的範圍