今年,深圳很多半導(dǎo)體相關(guān)企業(yè)正面臨芯片的生死大考?!叭ツ晔且咔?,今年是芯片,感覺這兩年企業(yè)都在過關(guān)。”7月中旬,深圳市光峰科技股份有限公司董事長李屹接受中青報·中青網(wǎng)記者采訪時如是說。
芯片短缺不只是光峰科技的困境,高盛最新研究報告指出,全球多達169個行業(yè)都在一定程度上受到芯片短缺的打擊,包括鋼鐵生產(chǎn)、混凝土生產(chǎn)、空調(diào)制造、啤酒釀造、肥皂生產(chǎn)等眾多行業(yè)。
其實,芯片產(chǎn)業(yè)不僅缺“芯”還缺“人”。據(jù)《中國集成電路產(chǎn)業(yè)人才白皮書2019-2020》顯示,我國集成電路人才嚴重短缺,不僅缺少領(lǐng)軍人才,也缺少復(fù)合型創(chuàng)新人才。按照當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢及對應(yīng)人均產(chǎn)值推算,到2022年前全行業(yè)人才需求將達到74.45萬人,而到2019年年底,我國集成電路產(chǎn)業(yè)現(xiàn)有人才存量僅為51.2萬人,人才缺口23.25萬人。
記者在調(diào)研采訪中了解到,芯片人才缺口,主要是缺芯片驗證、芯片實現(xiàn)、芯片制造、芯片封測等技術(shù)技能人才??梢灶A(yù)計,以培養(yǎng)技術(shù)技能人才為主要目標(biāo)的高職院校的微電子技術(shù)、IC(集成電路)技術(shù)專業(yè)將迎來跨越式發(fā)展的契機。
據(jù)悉,僅2020年,全國已有15所高職院校新設(shè)立了IC(集成電路)技術(shù)專業(yè)。2019年11月21日,武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院牽頭成立了湖北省芯產(chǎn)業(yè)職業(yè)教育聯(lián)盟,并在醞釀擴為全國性的芯片產(chǎn)業(yè)職業(yè)教育聯(lián)盟。
“麗湖一號”揭開神秘面紗
2021年3月27日,深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院(以下簡稱深職院)集成電路學(xué)院正式揭牌。同一天,深職院自主設(shè)計、研發(fā)的芯片——“麗湖一號”嵌入式雙核微處理器及相關(guān)開發(fā)案例也進行了詳盡的展示。
剛過去的畢業(yè)季,這個剛成立的集成電路學(xué)院就在開了一個學(xué)期的專業(yè)課后,交出了七八名學(xué)生進入到SOC(系統(tǒng)級芯片)領(lǐng)域從事設(shè)計工作的成績單。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士稱,能完成系統(tǒng)級芯片設(shè)計的整個過程,幾乎就是整個集成電路領(lǐng)域這個皇冠上的明珠,從設(shè)計難度到各項要求來說都是最高的一個技術(shù)領(lǐng)域。
看上去,深職院只是邁出了不起眼的一小步,但是對于今天的中國芯片人才培養(yǎng)來說,卻是真正的一大步。為什么這么說?這還要從深職院籌建集成電路學(xué)院和發(fā)布自主研發(fā)芯片“麗湖一號”說起。
深職院集成電路學(xué)院的建設(shè)基礎(chǔ)由來已久。早在2001年,該校就以電子信息工程技術(shù)專業(yè)的微電子團隊為基礎(chǔ),設(shè)立了微電子技術(shù)方向。2003年獨立設(shè)立微電子技術(shù)專業(yè),2014年微電子技術(shù)專業(yè)并入電子信息工程技術(shù)專業(yè),設(shè)立集成電路方向,2021年獨立成立集成電路學(xué)院。
“在目前的國內(nèi)高職院校中,應(yīng)該是少有設(shè)立一級學(xué)科集成電路學(xué)院的。”深職院集成電路學(xué)院院長余菲告訴記者,“我們的培養(yǎng)目標(biāo)就是面向集成電路全產(chǎn)業(yè)鏈,重點服務(wù)深圳的集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè),培養(yǎng)掌握電路設(shè)計、器件物理、工藝技術(shù)、材料制備、測試封裝等知識技能的創(chuàng)新型技術(shù)技能型人才”。
實際上,具有原創(chuàng)意義的集成電路設(shè)計教學(xué)的新模式——“麗湖一號”,早在2020年深圳高交會時就已經(jīng)首次向社會發(fā)布。這款基于工作過程導(dǎo)向,學(xué)校師生和企業(yè)工程師合作聯(lián)合開發(fā)的嵌入式移動微處理器,可以用來展開校企協(xié)作模塊化教學(xué),運行至今已經(jīng)探索出7個步驟的芯片設(shè)計教學(xué)過程。
在接受中青報·中青網(wǎng)記者采訪時,余菲透露了這款芯片的大量“內(nèi)幕”。原來,這是一款根據(jù)行業(yè)應(yīng)用的實際需求,針對嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域,可用于語音識別、微型機械控制計算、消費類智能硬件、智能家居、物聯(lián)網(wǎng)終端等的微處理器。它采用中芯國際0.18um工藝技術(shù)及32位的雙核架構(gòu),并使用144腳QFP封裝形式,在天水的華天科技完成封裝測試。
余菲還介紹了芯片驗證、芯片實現(xiàn)、芯片制造、芯片封測等各個芯片教學(xué)步驟的具體情況?!叭绻涯壳皣鴥?nèi)的芯片設(shè)計公司做出產(chǎn)品的技術(shù)水平進行排序,‘麗湖一號’的設(shè)計水平應(yīng)該處于前10名?!庇喾谱院赖卣f。
校企合作才能結(jié)碩果
余菲介紹,“麗湖一號”是深圳職院進行校企協(xié)作模塊化教學(xué)的經(jīng)典案例,把行業(yè)較為先進的嵌入式處理器涉及技術(shù)進行了教學(xué)轉(zhuǎn)化,學(xué)校得以利用“麗湖一號”來對學(xué)生進行集成電路設(shè)計的教學(xué)工作,同時可以教學(xué)生開發(fā)集成電路的應(yīng)用。
目前,深職院集成電路學(xué)院的很多同學(xué)已經(jīng)基于“麗湖一號”成功開發(fā)了多個項目。比如旋轉(zhuǎn)倒立擺、OLED語音裝置、串口通信專職、模擬交通燈系統(tǒng)、大屏幕顯示裝置、溫度采集器、超聲波測距儀等項目。
依靠專業(yè)優(yōu)勢創(chuàng)業(yè)成功的也不乏其人。2012級深職院電信專業(yè)畢業(yè)生黃晶晶,畢業(yè)后在招商證券工作半年后,毅然創(chuàng)辦了深圳市鐵幕科技有限公司,經(jīng)過幾年的發(fā)展,公司已經(jīng)成為LED顯示行業(yè)先鋒,是國家重點高新技術(shù)企業(yè),擁有國家級技術(shù)研發(fā)中心,國家5A級實驗室。目前公司業(yè)務(wù)已經(jīng)覆蓋70多個地區(qū)和國家。
而在深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院,與多家企業(yè)共建的“芯火”產(chǎn)業(yè)學(xué)院,教學(xué)團隊參與企業(yè)技術(shù)攻關(guān)項目、搭建教師成長平臺,教學(xué)團隊轉(zhuǎn)換技術(shù)攻關(guān)項目為案例教學(xué)資源,并進行教學(xué)實踐。同時圍繞學(xué)生崗位技能培養(yǎng),組建模塊化教學(xué)團隊,由20名專任教師和26名企業(yè)兼職教師組成的團隊,2018年獲評廣東省級優(yōu)秀教學(xué)團隊。
深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子信息學(xué)院院長丘聰表示,教學(xué)團隊的水平關(guān)乎專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量,在IC產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展和技能人才缺乏的背景下,教學(xué)團隊的組建應(yīng)當(dāng)從產(chǎn)業(yè)不同方向的崗位人才需求出發(fā),組建模塊化的崗位技能教學(xué)團隊。
在產(chǎn)業(yè)學(xué)院的支持下,團隊參與企業(yè)技術(shù)攻關(guān)項目,建設(shè)項目化教學(xué)資源,建設(shè)專業(yè)實訓(xùn)室、技術(shù)中心和校外實訓(xùn)基地,促進教學(xué)團隊的教學(xué)能力、“雙創(chuàng)”教學(xué)能力和技術(shù)服務(wù)能力的提升。近年來,深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院微電子技術(shù)專業(yè)獲得教育部職業(yè)院校技能大賽國賽一等獎4項、獲省級技能大賽獎項24項。
芯片人才培養(yǎng)之痛
作為國民經(jīng)濟先導(dǎo)性、基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)和國民經(jīng)濟戰(zhàn)略性保障性行業(yè),集成電路產(chǎn)業(yè)正在迎來爆發(fā)式的增長,而人才的短缺,正在成為全行業(yè)的痛點。
丘聰告訴記者,高職院校專業(yè)教學(xué)團隊建設(shè)是培養(yǎng)高質(zhì)量的技術(shù)技能型人才的基礎(chǔ)。但是,當(dāng)前大部分專任教師都是直接從高校畢業(yè)生中招聘,雖然理論基礎(chǔ)好,但缺乏實際工程項目經(jīng)驗,特別是芯片設(shè)計流片、工藝制備和封測經(jīng)驗。少部分師資從行業(yè)招聘,又受制于薪酬待遇,難以吸引高水平人才加入教師隊伍。
另一方面,集成電路產(chǎn)業(yè)鏈由IC設(shè)計、IC制造、IC封測和IC應(yīng)用等四個部分組成,各個部分均有不同種類的技術(shù)崗位,其崗位技能需求、工作內(nèi)容和工作環(huán)境均不同,專任教師不可能成為精通上述所有部分的專家。IC技術(shù)迭代周期短,專任教師只有不斷更新技術(shù)水平,才能緊跟IC行業(yè)主流技術(shù)教授好崗位技能。但實際情況是,由于缺少新技術(shù)的學(xué)習(xí)條件,專任教師的項目研發(fā)經(jīng)驗少,項目案例轉(zhuǎn)化為教學(xué)案例能力弱,導(dǎo)致團隊技能教學(xué)水平滯后于業(yè)界主流技術(shù)水平。
就在幾天前,余菲接到了一個出版社的邀請,希望他能出一本集成電路方面的教學(xué)教材。余菲回答說,“我現(xiàn)在當(dāng)然可以寫出這本教材,但是學(xué)生學(xué)完以后,企業(yè)真的需要嗎?企業(yè)面試學(xué)生的時候,只會問一件事,你做過啥芯片?”實際上,對于中國的芯片教學(xué)來說,這個問題的答案就是,學(xué)生任何芯片都沒做過。
“目前中國的芯片教學(xué),缺的就是真實的案例”,因為真實的案例,企業(yè)不可能隨便拿出來讓學(xué)生隨便看、隨便用,這是不可能的。
深職院推出的這款“麗湖一號”教學(xué)芯片,就是力圖從根本上改變這樣的局面——市場上從事芯片相關(guān)工作的人才本來就缺乏,而高校又沒有資源,沒辦法培養(yǎng)出急需的人才,同時企業(yè)出于成本等原因的考慮,人才培養(yǎng)投入又比較少,從而形成惡性循環(huán)。
余菲表示,“‘麗湖一號’就是在這樣的背景下,從無到有,一步一步呈現(xiàn)出來后,又自己開發(fā)了若干的應(yīng)用,讓它能夠跑起來,再做出一系列芯片以后,就能夠成為學(xué)生進入到這個行業(yè)的一個真實案例”。
“我們的學(xué)生非常搶手?!庇喾聘嬖V記者,“幾乎天天都有企業(yè)和用人單位來找我,希望能解決目前企業(yè)的人才困境,一張口就是年薪30萬元,只要是學(xué)院相關(guān)專業(yè)的學(xué)生就行”。
來源:中國青年報