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半导体专业留学海外指南

2017-06-02 09:36:00 来源: 互联网

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选校篇

几年前，你在填高考志愿时怀着憧憬填写了电子／半导体物理／微电子专业；在顺利进入大学，并经历了数年的学习后，决定继续出国深造。小编作为当年的出国党之一，希望在这篇文章中把多年来在国内和国外积累的各种相关经验与你分享，并给你带来帮助。

首先先来介绍一些美国著名的大学院校半导体相关院校选择，供大家参考。

1. 需要考虑的因素

通常来说，留学前需要考虑几个因素，包括学校排名以及学校地理位置。学校排名包括综合排名和专业排名两类，都非常重要。

学校排名（综排-专排四象限）

美国的大学排名包括综合排名以及专业（program）排名两类。权威排名来源通常是US News，该排名每年都会更新，分为本科、研究生的综合排名以及专业排名。鉴于阅读本文的朋友们大多数都是要申请美国大学的研究生院，因此参考US News研究生院的综合以及专业排名比较有用。

综合排名即大学各个专业综合的排名，综合排名很高的学校就是大家众所周知的名校，例如MIT，哈佛等等。

综合排名高往往意味着学校拥有较高声望和知名度，回国亲友聚会时候说出来倍儿有面子；同时综合排名高意味着学校有强大的校友资源和很好的学校氛围，身处其中往往眼界较开阔，可以开拓较多可能性，注重社交的人可以在名校中拓宽人脉，认识各大行业的牛人或未来牛人。

不过，综合排名高不代表专业排名也高。例如，哈佛是全球知名的美国大学，但是其半导体相关专业（电子工程系）在US News排名并不高，因此如果毕业后想从事相关专业的话需要学生自己基础知识过硬。在美国的半导体行业大公司（高通，博通等等）中，或多或少存在“目标学校”的概念，即在招聘过程中会优先考虑目标学校毕业的学生，当然目标学校到底包括哪些一般人也无从得知，但是一般来说学校毕业的学生越多在半导体行业有出色的表现，则该学校越有机会在半导体公司的目标学校列表上。

对于综合排名高但半导体专业排名不高的学校来说，往往半导体专业规模较小，因此毕业的学生人数也少，这样的学校因此在招聘中的优先级往往落后于那些半导体专业排名较高的学校。

专业排名这里指的是与半导体相关的专业，往往是电子工程系（电路设计和半导体工艺器件方向在大多数学校往往都在电子工程系下）以及材料系或物理系（不少学校材料以及物理系的教授也有从事半导体工艺器件方向研究的）。

前面说过，一个半导体专业很强的学校往往能毕业很多在半导体行业工作的杰出校友，因此未来毕业的学生也更有机会在半导体行业的龙头公司找到工作机会。

不过，有些学校的半导体专业很强，但是学校整体氛围相比于名校来说较为平淡，或者说大家都是专心于自己专业的一亩三分地，因此在这样的学校毕业后往往就是按部就班进入自己专业方向的公司继续工作，而其他的机会则会少一些（例如你去综排很高的Harvard读半导体专业毕业后如果条件足够可以不做半导体而直接去华尔街工作，但是一些专业排名很高但综合排名不高的学校，例如OSU，去了之后往往毕业后只能去半导体行业就业了）。

按照综合排名／专业排名高低，我们可以将学校分类为综合排名高-专业排名高，综合排名低-专业排名高，综合排名高-专业排名低，综合排名低-专业排名低四类，我们在选择学校时通常会选择前三类。我们在文章后面会介绍一些美国半导体专业比较著名的学校。

地理条件

除了排名之外，选择学校还要考虑的是地理条件，因此加州和德州的学校在其他条件相同的时候就有额外优势，因此半导体工业较发达。在地理条件较好的学校读书意味着会有更多可能接触到工业界的机会。

2. 美国大学之超级牛校篇

这里的超级牛校指的是综合排名和专业排名都非常高的学校，申请到这些学校基本意味着毕业后工作无忧，大把的offer会向你涌来。

MIT

麻省理工的大名无人不知，无人不晓，学校综合排名居全美前列，电子工程专业排名则是常年位居US News榜首。无论是半导体工艺方向还是电路设计方向都非常厉害，Anantha Chandrakasan教授曾经多年担任ISSCC大会主席，近年来也有不少新鲜血液加入，例如复旦毕业的韩若楠目前也在MIT担任助理教授，从事太赫兹方向的研究，可以说是中国人的骄傲。

Stanford

又是一所无数人的dream school，斯坦福除了综合排名高之外，专业排名常年处于US News排名第二。斯坦福的电子工程系的电路设计方向有Thomas Lee，Boris Murmann等电路大师。另外，斯坦福位于硅谷中心，相对其他地方来说地理位置绝佳，可以多出许多工业界的机会。

UCB

加州大学伯克利分校常年位于全美电子工程系最强三所学校（MSB）之一，同样由于位处湾区，地理条件非常好。EECS系无论是半导体工艺方向还是电路设计方向都有牛人坐镇（工艺方向如FinFET和Spice创始人胡正明，电路设计方向有Ali Niknejad，Borivoje Nikolic, Elad Alon, Jan Rabaey等等），是无数人心中的研究圣地。

3. 美国大学之半导体强校篇

能去前面所说的超级牛校除了需要实力超强之外，还需要一些运气和缘分。除了这些学校之外，美国还有许多学校专业排名和综合排名都很靠前（前20左右），能去这些学校毕业后无论是继续深造还是去工业界也都是非常方便的。

UCLA

UCLA是全美最好的公立学校之一，其工程学院也是很强（是Internet诞生的地方），而其电子工程系也广为人知，做电路设计的同学们都知道Behzad Razavi和Asad Abidi的名字，而半导体工艺方向也有王康隆，Subu Iyer等大师指导。无论是硕士生课程还是博士生研究都非常出色。其地理位置处于南加，去硅谷不算困难，天气宜人，生活体验很好，本地也有不少机会（Skyworks，Broadcom，Qualcomm等等都在洛杉矶附近）。

University of Michigan

密歇根大学位于密歇根州的安娜堡，也是全美最好的公立大学之一。电子工程系每年都毕业大量高素质的学生在各大半导体公司就业，因此也是最受半导体公司欢迎的学校之一。电子工程系排名常年位于前十，半导体电路设计方面有David Blaauw, Dennis Sylvester, David Wentzloff等处于事业高峰期的教授领军，一年可以在ISSCC上发表四五篇文章，可谓叹为观止。安娜堡天气寒冷，但是据说那边的学生都非常努力，因为想早点毕业。

Cornell

康奈尔大学有着悠久的历史，属于全美私立大学中的顶尖学校之一，其电子工程系排名也非常高，有着Alyssa Apsel, Alyosha Molnar等半导体领域的著名教授。

挂一漏万，以上仅仅列举了一些典型的学校，其他的综合排名和专业排名都很不错的美国大学还包括佐治亚理工，哥伦比亚大学，UT Austin等等，都是非常好的选择。

4. 美国大学之实力校篇（专排比综排高）

美国还有不少学校，半导体相关的专业排名比起综合排名来说强不少，这就造成了这些学校虽然半导体专业很好但是却不为国人所知。这些学校往往也位于各大半导体公司的目标学校名单上，因此如果基础打扎实毕业后找相关工作并不难。

TAMU

德州农机听上去有点像中国的三本院校，但是确实全美工科最强的学校之一，其电子工程系下的电路设计方向，尤其是模拟/射频／混合信号电路设计方向非常强，有Kamran Entesari（射频电路），Sebastian Hoyos（射频电路），Sam Palermo（混合信号电路），Jose Silva-Martinez（射频／模拟／混合信号电路）以及Edgar Sanchez-Sinencio（射频／模拟／混合信号电路）等业内领军人物，同时德州农机位于德州，州内就有TI等国际一流半导体公司，地理条件也很好。

OSU

俄勒冈州立大学靠近波特兰，也是全美电路设计最强的学校之一，拥有以模拟电路大师Gabor Temes为首，以及Un-Ku Moon，Patrick Chiang（目前学术休假在复旦任职）等中生代活跃教授的强大阵容。其地理位置也很好，附近就有半导体巨头Intel，找工作很方便。

UTDallas

德州大学达拉斯分校虽然综合排名不高，但是其电路设计方向却非常强悍，有Kenneth O，Yun Chiu，Hoi Lee等一干教授坐镇，近些年更是联合德州政府成立了Texas Analog Center of Excellence，手里拥有许多资源。另外，由于其地处达拉斯，因此与TI联系紧密，学生毕业后就业不愁。

专业方向选择篇

说完了院校的选择之后，下面我们为大家介绍一些美国著名的大学院校半导体相关专业。

1. 心理建设

对于还打算继续出国深造半导体方向的同学们，在做最后决定之前一定要做好心理建设，深入把握半导体专业近期的形势和远期的趋势。在所有的专业方向中，目前在海外和国内收入最好的三个专业就是金融，计算机和半导体。我们先不谈金融专业，就来讲讲计算机和半导体专业。

近几年，计算机借着移动互联网和人工智能的东风是着实火到不行，目前无论在国内也好，在国外也罢，收入都比半导体专业高不少。虽然目前计算机行业存在不少泡沫，但是毕竟计算机IT行业是服务业，而半导体行业是制造业，因此长期来看，计算机行业的平均收入还是会大概率高于半导体行业。

当然，半导体专业也有自己的优势。

首先，半导体专业的专业技能较为稳定，例如你是做模拟电路设计的，那么不管你是做运放，Bandgap还是做功放，未来要换个电路做做还是挺容易的，不少公司甚至会可以让员工rotate，每三个月负责一个模块，这样在工作几年后就能把整套系统里所有模块都摸清了，即使公司要裁员也不怕找不到下一份工作。数字电路也是这样，前端RTL，后端布局布线，验证等等的流程在十几年间并未发生巨大变化。但是计算机专业所需要的专业技能往往是几年就要更新一次，例如目前塞班系统开发之类的技能已经几乎毫无用处，因此必须不停紧跟潮流。

其次，目前中国大力扶植半导体产业，半导体人才缺口巨大；而且从全球半导体产业格局来看，整体产业往亚洲移动也是显著的趋势。出国深造后回国发光发热不失为一个很好的选择。

另外，收入只是工作的一部分。一个人在自己感兴趣的行业才会能完全发挥自己的才能从而获得更好的职业发展。因此，如果你的天赋就在于半导体专业，那么它对你来说也是一个很好的选择。

2. 半导体专业方向探讨

半导体专业方向最主要的两个方向就是半导体工艺器件方向，以及半导体电路设计。

先来谈谈半导体工艺方向。半导体工艺器件方向是整个半导体行业的基石，半导体工艺器件的进步支撑起了整个摩尔定律，又进一步支撑起了集成电路，电子行业乃至互联网产业的飞速发展。

目前，半导体的摩尔定律遇到了瓶颈，半导体特征尺寸缩小已经接近物理学和经济学极限。物理学极限是指继续缩小则量子效应越来越显著，已经渐渐在接近人类所能控制的范围边缘。经济学极限则是指随着特征尺寸继续缩小，集成电路生产线的建设成本大幅度提高，更新一次工艺需要的资本量也越来越大，意味着风险也越来越高。

要知道之前摩尔定律能够高速发展的主要原因是每次更新工艺后，在单位面积的芯片上可以放入更多晶体管，因此尽管一次性成本提高一些但是芯片大规模量产后平均成本实际是大幅降低的。然而，目前的半导体新工艺研发和生产线建设成本实在太高，5nm工艺的建厂成本更是预期要到160亿美元，因此芯片量产规模需要非常非常大才能抵消一次性成本的上升。

从另一个角度看这个问题，就是说半导体工艺的更新换代需要更多研发人员的参与，因此对于人才的需求也不少。目前EUV，Multi-Patterning，GaN等新技术／器件的研发无论在学术界还是在业界也都处于非常热门的阶段，因此半导体工艺器件方向是一个不错的发展方向。

然而，我们也必须看到，半导体工艺器件方向的研发需要大量资本，一般只有大公司能做这件事，因此在这一领域初创公司很少，在就业时个人相对于大公司的议价能力也相对较弱，因此其收入往往较半导体电路设计领域要差一些。另外，半导体制造业的大量基础性工作目前都在亚洲（中国和台湾）完成，因此在海外读完半导体工艺方向的硕士后很可能需要回国继续发展。当然，最尖端的工艺研发绝大多数还是在美国，因此如果你读的是博士的话，那么在美国找到相关工作还是很有机会的。

接下来谈谈半导体电路设计方向，即集成电路方向。集成电路设计在十多年前曾是最火的方向之一，据说某公司曾经到斯坦福大学VLSI上课的教室里给每个学生发offer，签字费是一辆宝马Z3跑车。在经过PC时代、互联网时代和移动芯片时代的数度起起落落后，小编认为目前集成电路设计方向正处于另一个风口到来前的蓄力时期。如果人工智能真能大规模落地带来巨大经济效应，那么集成电路设计又会变得火热；反之如果人工智能被证明只是一场泡沫，那么集成电路设计无非就是保持现状，继续寻找下一个突破点。

集成电路设计一般来说分为数字电路设计和定制电路设计两大方向。数字电路设计指的是使用标准单元库的设计，电路设计流程中，前端使用RTL （Verilog／VHDL）描述电路逻辑，后端使用自动综合工具实现逻辑综合以及布局布线。中间还会需要做大量的验证工作来保证电路设计的正确性。通常前端，后端和验证会由不同的人来负责，工作内容也略有不同。数字电路设计也需要大量写代码，前端需要Verilog来写逻辑并且用Python／Perl／C++来实现一些小规模验证和小型工具编写以提高效率。后端需要写Tcl脚本，而验证则需要SystemC／System Verilog。在积累数年经验后还可以从事SoC岗位，需要负责芯片顶层的功能／接口定义，IP模块联接以及验证。

数字电路设计标准工作环境：打开Linux下文本编辑器，开始写code

定制电路设计则包括了所有不使用标准单元库的设计，例如模拟电路设计，混合信号电路设计，射频电路设计以及定制数字电路设计。定制电路与数字电路设计相比更接近于底层，抽象层次更低，在设计的时候往往不是与泾渭分明的“0”和“1”打交道，而是在诸多设计折衷中寻找最优解。定制电路设计也分前端和后端，前端往往是电路拓扑结构设计。

定制电路前端工程师的设计规模往往较小，但是对于工程师素质的要求却很高，因为懂“模拟电路”意味着你需要深入理解从半导体器件物理，电磁学到信号与系统一系列的知识。据说高通射频部门大多数设计师都有博士学位。后端是电路版图设计，需要手工设计电路版图。另外，前端设计师也需要深入理解各种版图上的寄生效应，一个好的前端设计师临时去画画版图应该不会出任何问题，甚至在一些公司后端版图也是前端工程师画的。

定制电路前端设计师每天的工作：把今天的仿真跑上并看昨天跑完的仿真结果

集成电路设计岗位对于工程师的要求相对较高。因为本科的知识往往不能满足岗位的需求，因此绝大部分岗位需要硕士以上的学历。不过，如果你在美国拿到了硕士学位，那么，集成电路设计方向找工作无论在中国还是美国都相对容易，而且收入也不错。在美国，有诸多巨头公司，每年都需要新人；同时在硅谷也有许多雄心勃勃的中小型公司，目标一些当前的细分市场，指望在若干年后细分市场规模变大时一举上市。在中国也是类似的情况，海思、紫光等巨头今年发展非常好，对于海外人才也是求贤若渴；同时也有许多初创公司在招兵买马，摩拳擦掌，据说去年就是数百家新的半导体初创公司诞生。

在这样一个巨头和小公司都占有一席之地的就业市场，新人往往也有较多议价能力，因此半导体电路设计方向的就业市场要比半导体工艺器件更好一些。

如果你曾经或现在是一名半导体海外留学生，欢迎在文末留言写下你的学校，介绍研究方向，推荐大牛导师，还可以吐槽。如果你正在为海外留学而努力奋斗，也可以留言写下你的问题，小编来为你答疑解惑~

今天是《半导体行业观察》为您分享的第1296期内容，欢迎关注。