半導體專業留學海外指南|半導體行業觀察
n n 選校篇n n n n
nn 幾年前，你在填高考志願時懷著憧憬填寫了電子／半導體物理／微電子專業；在順利進入大學，並經歷了數年的學習後，決定繼續出國深造。小編作為當年的出國黨之一，希望在這篇文章中把多年來在國內和國外積累的各種相關經驗與你分享，並給你帶來幫助。n
nn 首先先來介紹一些美國著名的大學院校半導體相關院校選擇，供大家參考。n
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n 1. 需要考慮的因素n n
nn 通常來說，留學前需要考慮幾個因素，包括學校排名以及學校地理位置。學校排名包括綜合排名和專業排名兩類，都非常重要。n
nn 學校排名（綜排-專排四象限）n n n
nn 美國的大學排名包括綜合排名以及專業（program）排名兩類。權威排名來源通常是US News，該排名每年都會更新，分為本科、研究生的綜合排名以及專業排名。鑒於閱讀本文的朋友們大多數都是要申請美國大學的研究生院，因此參考US News研究生院的綜合以及專業排名比較有用。n
nn 綜合排名即大學各個專業綜合的排名，綜合排名很高的學校就是大家眾所周知的名校，例如MIT，哈佛等等。n
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n 綜合排名高往往意味著學校擁有較高聲望和知名度，回國親友聚會時候說出來倍兒有面子；同時綜合排名高意味著學校有強大的校友資源和很好的學校氛圍，身處其中往往眼界較開闊，可以開拓較多可能性，注重社交的人可以在名校中拓寬人脈，認識各大行業的牛人或未來牛人。n
nn 不過，綜合排名高不代表專業排名也高。例如，哈佛是全球知名的美國大學，但是其半導體相關專業（電子工程系）在US News排名並不高，因此如果畢業後想從事相關專業的話需要學生自己基礎知識過硬。在美國的半導體行業大公司（高通，博通等等）中，或多或少存在「目標學校」的概念，即在招聘過程中會優先考慮目標學校畢業的學生，當然目標學校到底包括哪些一般人也無從得知，但是一般來說學校畢業的學生越多在半導體行業有出色的表現，則該學校越有機會在半導體公司的目標學校列表上。n
nn 對於綜合排名高但半導體專業排名不高的學校來說，往往半導體專業規模較小，因此畢業的學生人數也少，這樣的學校因此在招聘中的優先順序往往落後於那些半導體專業排名較高的學校。n
nn 專業排名這裡指的是與半導體相關的專業，往往是電子工程系（電路設計和半導體工藝器件方向在大多數學校往往都在電子工程系下）以及材料系或物理系（不少學校材料以及物理系的教授也有從事半導體工藝器件方向研究的）。n
nn 前面說過，一個半導體專業很強的學校往往能畢業很多在半導體行業工作的傑出校友，因此未來畢業的學生也更有機會在半導體行業的龍頭公司找到工作機會。n
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n 不過，有些學校的半導體專業很強，但是學校整體氛圍相比於名校來說較為平淡，或者說大家都是專心於自己專業的一畝三分地，因此在這樣的學校畢業後往往就是按部就班進入自己專業方向的公司繼續工作，而其他的機會則會少一些（例如你去綜排很高的Harvard讀半導體專業畢業後如果條件足夠可以不做半導體而直接去華爾街工作，但是一些專業排名很高但綜合排名不高的學校，例如OSU，去了之後往往畢業後只能去半導體行業就業了）。n
nn 按照綜合排名／專業排名高低，我們可以將學校分類為綜合排名高-專業排名高，綜合排名低-專業排名高，綜合排名高-專業排名低，綜合排名低-專業排名低四類，我們在選擇學校時通常會選擇前三類。我們在文章後面會介紹一些美國半導體專業比較著名的學校。n
nn 地理條件n n n
nn 除了排名之外，選擇學校還要考慮的是地理條件，因此加州和德州的學校在其他條件相同的時候就有額外優勢，因此半導體工業較發達。在地理條件較好的學校讀書意味著會有更多可能接觸到工業界的機會。n
nn 2. 美國大學之超級牛校篇n n
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n 這裡的超級牛校指的是綜合排名和專業排名都非常高的學校，申請到這些學校基本意味著畢業後工作無憂，大把的offer會向你湧來。n
nn MITn n n
nn 麻省理工的大名無人不知，無人不曉，學校綜合排名居全美前列，電子工程專業排名則是常年位居US News榜首。無論是半導體工藝方向還是電路設計方向都非常厲害，Anantha Chandrakasan教授曾經多年擔任ISSCC大會主席，近年來也有不少新鮮血液加入，例如復旦畢業的韓若楠目前也在MIT擔任助理教授，從事太赫茲方向的研究，可以說是中國人的驕傲。n
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n Stanfordn n n
nn 又是一所無數人的dream school，斯坦福除了綜合排名高之外，專業排名常年處於US News排名第二。斯坦福的電子工程系的電路設計方向有Thomas Lee，Boris Murmann等電路大師。另外，斯坦福位於矽谷中心，相對其他地方來說地理位置絕佳，可以多出許多工業界的機會。n
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n UCBn n n
nn 加州大學伯克利分校常年位於全美電子工程系最強三所學校（MSB）之一，同樣由於位處灣區，地理條件非常好。EECS系無論是半導體工藝方向還是電路設計方向都有牛人坐鎮（工藝方向如FinFET和Spice創始人胡正明，電路設計方向有Ali Niknejad，Borivoje Nikolic, Elad Alon, Jan Rabaey等等），是無數人心中的研究聖地。n
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n 3. 美國大學之半導體強校篇n n
nn 能去前面所說的超級牛校除了需要實力超強之外，還需要一些運氣和緣分。除了這些學校之外，美國還有許多學校專業排名和綜合排名都很靠前（前20左右），能去這些學校畢業後無論是繼續深造還是去工業界也都是非常方便的。n
nn UCLAn n n
nn UCLA是全美最好的公立學校之一，其工程學院也是很強（是Internet誕生的地方），而其電子工程系也廣為人知，做電路設計的同學們都知道Behzad Razavi和Asad Abidi的名字，而半導體工藝方向也有王康隆，Subu Iyer等大師指導。無論是碩士生課程還是博士生研究都非常出色。其地理位置處於南加，去矽谷不算困難，天氣宜人，生活體驗很好，本地也有不少機會（Skyworks，Broadcom，Qualcomm等等都在洛杉磯附近）。n
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n University of Michigann n n
nn 密歇根大學位於密歇根州的安娜堡，也是全美最好的公立大學之一。電子工程系每年都畢業大量高素質的學生在各大半導體公司就業，因此也是最受半導體公司歡迎的學校之一。電子工程系排名常年位於前十，半導體電路設計方面有David Blaauw, Dennis Sylvester, David Wentzloff等處於事業高峰期的教授領軍，一年可以在ISSCC上發表四五篇文章，可謂嘆為觀止。安娜堡天氣寒冷，但是據說那邊的學生都非常努力，因為想早點畢業。n
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n Cornelln n n
nn 康奈爾大學有著悠久的歷史，屬於全美私立大學中的頂尖學校之一，其電子工程系排名也非常高，有著Alyssa Apsel, Alyosha Molnar等半導體領域的著名教授。n
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n 掛一漏萬，以上僅僅列舉了一些典型的學校，其他的綜合排名和專業排名都很不錯的美國大學還包括喬治亞理工，哥倫比亞大學，UT Austin等等，都是非常好的選擇。n
nn 4. 美國大學之實力校篇（專排比綜排高）n n
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n 美國還有不少學校，半導體相關的專業排名比起綜合排名來說強不少，這就造成了這些學校雖然半導體專業很好但是卻不為國人所知。這些學校往往也位於各大半導體公司的目標學校名單上，因此如果基礎打紮實畢業後找相關工作並不難。n
nn TAMUn n n
nn 德州農機聽上去有點像中國的三本院校，但是確實全美工科最強的學校之一，其電子工程系下的電路設計方向，尤其是模擬/射頻／混合信號電路設計方向非常強，有Kamran Entesari（射頻電路），Sebastian Hoyos（射頻電路），Sam Palermo（混合信號電路），Jose Silva-Martinez（射頻／模擬／混合信號電路）以及Edgar Sanchez-Sinencio（射頻／模擬／混合信號電路）等業內領軍人物，同時德州農機位於德州，州內就有TI等國際一流半導體公司，地理條件也很好。n
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n OSUn n n
nn 俄勒岡州立大學靠近波特蘭，也是全美電路設計最強的學校之一，擁有以模擬電路大師Gabor Temes為首，以及Un-Ku Moon，Patrick Chiang（目前學術休假在復旦任職）等中生代活躍教授的強大陣容。其地理位置也很好，附近就有半導體巨頭Intel，找工作很方便。n
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n UTDallasn n n
nn 德州大學達拉斯分校雖然綜合排名不高，但是其電路設計方向卻非常強悍，有Kenneth O，Yun Chiu，Hoi Lee等一干教授坐鎮，近些年更是聯合德州政府成立了Texas Analog Center of Excellence，手裡擁有許多資源。另外，由於其地處達拉斯，因此與TI聯繫緊密，學生畢業後就業不愁。n
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n 專業方向選擇篇n n n
nn 說完了院校的選擇之後，下面我們為大家介紹一些美國著名的大學院校半導體相關專業。n
nn 1. 心理建設n n
nn 對於還打算繼續出國深造半導體方向的同學們，在做最後決定之前一定要做好心理建設，深入把握半導體專業近期的形勢和遠期的趨勢。在所有的專業方向中，目前在海外和國內收入最好的三個專業就是金融，計算機和半導體。我們先不談金融專業，就來講講計算機和半導體專業。n
nn 近幾年，計算機借著移動互聯網和人工智慧的東風是著實火到不行，目前無論在國內也好，在國外也罷，收入都比半導體專業高不少。雖然目前計算機行業存在不少泡沫，但是畢竟計算機IT行業是服務業，而半導體行業是製造業，因此長期來看，計算機行業的平均收入還是會大概率高於半導體行業。n
nn 當然，半導體專業也有自己的優勢。n
nn 首先，半導體專業的專業技能較為穩定，例如你是做模擬電路設計的，那麼不管你是做運放，Bandgap還是做功放，未來要換個電路做做還是挺容易的，不少公司甚至會可以讓員工rotate，每三個月負責一個模塊，這樣在工作幾年後就能把整套系統里所有模塊都摸清了，即使公司要裁員也不怕找不到下一份工作。數字電路也是這樣，前端RTL，後端布局布線，驗證等等的流程在十幾年間並未發生巨大變化。但是計算機專業所需要的專業技能往往是幾年就要更新一次，例如目前塞班系統開發之類的技能已經幾乎毫無用處，因此必須不停緊跟潮流。n
nn 其次，目前中國大力扶植半導體產業，半導體人才缺口巨大；而且從全球半導體產業格局來看，整體產業往亞洲移動也是顯著的趨勢。出國深造後回國發光發熱不失為一個很好的選擇。n
nn 另外，收入只是工作的一部分。一個人在自己感興趣的行業才會能完全發揮自己的才能從而獲得更好的職業發展。因此，如果你的天賦就在於半導體專業，那麼它對你來說也是一個很好的選擇。n
nn 2. 半導體專業方向探討n n
nn 半導體專業方向最主要的兩個方向就是半導體工藝器件方向，以及半導體電路設計。n
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n 先來談談半導體工藝方向。半導體工藝器件方向是整個半導體行業的基石，半導體工藝器件的進步支撐起了整個摩爾定律，又進一步支撐起了集成電路，電子行業乃至互聯網產業的飛速發展。n
nn 目前，半導體的摩爾定律遇到了瓶頸，半導體特徵尺寸縮小已經接近物理學和經濟學極限。物理學極限是指繼續縮小則量子效應越來越顯著，已經漸漸在接近人類所能控制的範圍邊緣。經濟學極限則是指隨著特徵尺寸繼續縮小，集成電路生產線的建設成本大幅度提高，更新一次工藝需要的資本量也越來越大，意味著風險也越來越高。n
nn 要知道之前摩爾定律能夠高速發展的主要原因是每次更新工藝後，在單位面積的晶元上可以放入更多晶體管，因此儘管一次性成本提高一些但是晶元大規模量產後平均成本實際是大幅降低的。然而，目前的半導體新工藝研發和生產線建設成本實在太高，5nm工藝的建廠成本更是預期要到160億美元，因此晶元量產規模需要非常非常大才能抵消一次性成本的上升。n
nn 從另一個角度看這個問題，就是說半導體工藝的更新換代需要更多研發人員的參與，因此對於人才的需求也不少。目前EUV，Multi-Patterning，GaN等新技術／器件的研發無論在學術界還是在業界也都處於非常熱門的階段，因此半導體工藝器件方向是一個不錯的發展方向。n
nn 然而，我們也必須看到，半導體工藝器件方向的研發需要大量資本，一般只有大公司能做這件事，因此在這一領域初創公司很少，在就業時個人相對於大公司的議價能力也相對較弱，因此其收入往往較半導體電路設計領域要差一些。另外，半導體製造業的大量基礎性工作目前都在亞洲（中國和台灣）完成，因此在海外讀完半導體工藝方向的碩士後很可能需要回國繼續發展。當然，最尖端的工藝研發絕大多數還是在美國，因此如果你讀的是博士的話，那麼在美國找到相關工作還是很有機會的。n
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n 接下來談談半導體電路設計方向，即集成電路方向。集成電路設計在十多年前曾是最火的方向之一，據說某公司曾經到斯坦福大學VLSI上課的教室里給每個學生髮offer，簽字費是一輛寶馬Z3跑車。在經過PC時代、互聯網時代和移動晶元時代的數度起起落落後，小編認為目前集成電路設計方向正處於另一個風口到來前的蓄力時期。如果人工智慧真能大規模落地帶來巨大經濟效應，那麼集成電路設計又會變得火熱；反之如果人工智慧被證明只是一場泡沫，那麼集成電路設計無非就是保持現狀，繼續尋找下一個突破點。n
nn 集成電路設計一般來說分為數字電路設計和定製電路設計兩大方向。數字電路設計指的是使用標準單元庫的設計，電路設計流程中，前端使用RTL （Verilog／VHDL）描述電路邏輯，後端使用自動綜合工具實現邏輯綜合以及布局布線。中間還會需要做大量的驗證工作來保證電路設計的正確性。通常前端，後端和驗證會由不同的人來負責，工作內容也略有不同。數字電路設計也需要大量寫代碼，前端需要Verilog來寫邏輯並且用Python／Perl／C++來實現一些小規模驗證和小型工具編寫以提高效率。後端需要寫Tcl腳本，而驗證則需要SystemC／System Verilog。在積累數年經驗後還可以從事SoC崗位，需要負責晶元頂層的功能／介面定義，IP模塊聯接以及驗證。n
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n n 數字電路設計標準工作環境：打開Linux下文本編輯器，開始寫coden n n n
nn 定製電路設計則包括了所有不使用標準單元庫的設計，例如模擬電路設計，混合信號電路設計，射頻電路設計以及定製數字電路設計。定製電路與數字電路設計相比更接近於底層，抽象層次更低，在設計的時候往往不是與涇渭分明的「0」和「1」打交道，而是在諸多設計折衷中尋找最優解。定製電路設計也分前端和後端，前端往往是電路拓撲結構設計。n
nn 定製電路前端工程師的設計規模往往較小，但是對於工程師素質的要求卻很高，因為懂「模擬電路」意味著你需要深入理解從半導體器件物理，電磁學到信號與系統一系列的知識。據說高通射頻部門大多數設計師都有博士學位。後端是電路版圖設計，需要手工設計電路版圖。另外，前端設計師也需要深入理解各種版圖上的寄生效應，一個好的前端設計師臨時去畫畫版圖應該不會出任何問題，甚至在一些公司後端版圖也是前端工程師畫的。n
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n 定製電路前端設計師每天的工作：把今天的模擬跑上並看昨天跑完的模擬結果n n n
nn 集成電路設計崗位對於工程師的要求相對較高。因為本科的知識往往不能滿足崗位的需求，因此絕大部分崗位需要碩士以上的學歷。不過，如果你在美國拿到了碩士學位，那麼，集成電路設計方向找工作無論在中國還是美國都相對容易，而且收入也不錯。在美國，有諸多巨頭公司，每年都需要新人；同時在矽谷也有許多雄心勃勃的中小型公司，目標一些當前的細分市場，指望在若干年後細分市場規模變大時一舉上市。在中國也是類似的情況，海思、紫光等巨頭今年發展非常好，對於海外人才也是求賢若渴；同時也有許多初創公司在招兵買馬，摩拳擦掌，據說去年就是數百家新的半導體初創公司誕生。n
nn 在這樣一個巨頭和小公司都佔有一席之地的就業市場，新人往往也有較多議價能力，因此半導體電路設計方向的就業市場要比半導體工藝器件更好一些。n
nn 如果你曾經或現在是一名半導體海外留學生，歡迎在文末留言寫下你的學校，介紹研究方向，推薦大牛導師，還可以吐槽。如果你正在為海外留學而努力奮鬥，也可以留言寫下你的問題，小編來為你答疑解惑~n
nn 今天是《半導體行業觀察》為您分享的第1296期內容，歡迎關注。n n n
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