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破解芯片之殇-高考应该报哪些专业?有关专业详解

时间:2023-12-12 03:07:33 文章来源: Bob官网

  最近有多个家长咨询孩子高考应该报考哪些热门专业,笔者根据国内产业经济发展状况和掌握的大学生就业情况,向大家推荐芯片相关的专业。小哥比较长,你们可以先关注收藏再阅读。如果读不完,也可以观看简短版的视频资料。

  今天给大家推荐的专业是电子信息类专业中与芯片最紧密相关的三个专业:电子科学与技术、微电子科学与工程、集成电路设计与集成系统。实际上这三个专业中,电子科学与技术是一级学科的名称(也是本科专业名称),是包含微电子和集成电路两个专业的。只是大学里这三个专业毕竟有不同的培养方案,所以把这三个专业全部罗列出来供同学们选择。

  国外芯片禁令之下,中国的芯片行业面临巨大困难。为破此局,中国在未来将加大在半导体行业的投资,因此就需要大量的相关专业人才。对于面临高考的高三同学来说,是挑战也是机遇。芯片行业相关专业薪资待遇显著提升,希望有更多的同学选择此类专业,既可以科技报国也能挣钱养家。

  今天将以下五个方面来详细地理解阅读,小哥较长,大家也可以再一次进行选择自己感兴趣的部分阅读。

  提起芯片行业,不得已提的就是国外禁令。国外商务部在2023年3月7日发布了9个项目的半导体技术禁令,涉及芯片产品、生产设备、技术、关键材料、开发工具软件、服务与人才等方面。其中,对于人才的限制有7项,要求

  “没有获得许可的国外公民不得在中国参与芯片开发或制造活动,包括国外设备的售后技术服务人员”

  此外,国外的禁令措施还规定,未来国外企业假如没有政府许可,就不能向中国出口先进制程芯片与相关制造设备。同时,使用国外技术、在另外的地方生产芯片的业者,也要遵守新规定。甚至最近荷兰、国外、国外等国也跟随国外加入了封堵中国半导体产业的队伍,这一些地方或地区都是半导体产业的重要参与者,对中国半导体产业的发展造成了巨大的影响。中科院对此刊文评论说:“国外已经拧熄了‘灯塔’,我们进入‘黑暗森林’。”

  国外打击我国芯片产业的目的,本质上是世界第一对世界第二的强力遏制手段,因为中国是看得见的未来里唯一一个GDP总量和综合国力可能超过国外的地方。从历史上国外打击世界第二的历史来看,未来中美贸易争端只会愈演愈烈,不存在和解的可能,对此咱们不可以心存幻想。所以,尽管国外禁令之下我们的芯片行业进入了极其艰难的时期,但是破局的唯一办法仍然是加强自主研发,所以未来我们应该大量的芯片行业相关专业的人才。

  芯片行业作为信息技术产业的基础,是支撑国民经济发展和保障地方安全战略性、基础性以及先导性的关键产业。芯片行业最重要的包含设计、晶圆制造、封装、测试、EDA工具、芯片原材料与半导体设备等七个领域。在芯片产业链中,半导体材料与半导体设备属于上游领域,而芯片设计、晶圆制造和封装测试则处于中游。下游应用领域涵盖了汽车、计算机、制造业、安防、通信、消费电子、工业、军工等多个领域。

  芯片产业链最重要的包含三大环节:设计、制造、封装与测试。中国的芯片行业在设计和封测方面有一定优势,但在晶圆制造与半导体设备方面还存在比较大差距。中国的芯片市场需求量很大,但自给率不高,仍需依赖进口。

  我们知道我国是世界第一大石油进口国,但是很多人不知道的是石油只是我国进口商品的第二大品类,我国进口商品的第一大品类就是芯片。2023年全年我国进口芯片规模6354.8亿片,进口额近4400亿美元,约2.8万亿网民币,是石油进口的两倍还多,远超我国的军费预算。

  中国的芯片行业正面临着国际竞争和技术挑战,需要加强创新和投资,提高自主研发能力和核心竞争力。

  根据中国半导体行业协会公布的数据,2023年中国集成电路产业销售额首次突破万亿元,达到了10458.3亿元。其中,设计领域的出售的收益为4519亿元,在产业链中占了43.2%的份额;制造领域的出售的收益为3176.3亿元,在产业链中占了30.4%的份额;封装测试领域的出售的收益为2763亿元,在产业链中占了26.4%的份额。

  我国的半导体行业目前市场需求巨大且仍处于快速地增长之中,无论承认与否,目前本土芯片产业仍较落后。很多同学明白我们造不了光刻机,所以国外禁止荷兰ASML公司向我们出售先进制程的光刻机。例如华为就因为国外禁令,几乎失去了整个手机业务,原因就在于华为可以设计自己的海思处理器,但是没有制造芯片的能力,目前先进制程的芯片代工基本被台积电和三星垄断。而光刻机就是芯片的生产制造设备,目前最先进的光刻机就只有荷兰的ASML公司能制造出来。

  实际上,除了光刻机我们还有很多其它的领域也是很落后的,例如EDA软件,甚至很多半导体材料。实际上,EDA软件对我们的限制和制约丝毫不比光刻机差,因没有EDA软件,我们连芯片都设计不了,而当下我们并没有可替代的EDA软件可用。而关键的半导体材料也会制约芯片的发展,例如之前国外与国外发生争端时,国外的报复措施就是禁止向国外出售光刻胶等三种材料,这些材料都是半导体和OLED的关键原料,而这三种材料只有国外能生产。这些都是我们的短板。

  国外对中国半导体行业的出口管制将对中国的大学生就业和人才教育培训产生一定的影响。一方面,由于国外限制了中国获得先进芯片和相关设备,中国半导体行业可能面临发展困境,进而影响到就业岗位的数量和质量。另一方面,中国要发展芯片产业将必须加大对半导体产业的投资,培养自己的专业人才,因此近几年芯片相关专业人才缺口较大,且薪资待遇提升明显。

  根据公开信息,中国对半导体行业的投资规划非常宏大和长远。政府设立了一个约为190亿美元的五年投资目标,并希望半导体行业获得的投资总额能达到1,000至1,500亿美元,资产金额来源包括国有企业和其他投资者。巨额的资产金额的投入将意味着国产芯片行业的兴起,同时也会需要大量的半导体行业人才。

  实际上,芯片产业链的上中下游涉及到很多专业,因为篇幅原因不能一一列举。从专业大类上来说,电子信息类的专业都有机会进入芯片行业,其中,电子科学与技术、微电子科学与工程、集成电路设计与集成系统是与芯片行业联系最紧密的专业。下面我们就简单讲解一下这三个专业。

  - 电子科学与技术专业:是一门关于电子的运动特性的学问,它包括电路与系统、物理电子学、微电子学与固体电子学、电磁场等专业方向。这个专业培养具备信息技术领域基本理论和专业技能。

  - 集成电路设计与集成系统:这个专业主要培养从事集成电路设计、测试、封装等方面的工程师。集成电路设计是芯片产业链上游最重要也最有创新性的环节。学习这个专业需要具备扎实的数学、物理、电子等基础知识,并掌握各种设计软件和工具。

  - 微电子科学与工程:这个专业主要培养从事微电子器件、微纳加工、微系统等方面的工程师。微电子科学与工程是芯片产业链中游最核心也最复杂的环节。学习这个专业需要具备深厚的材料、化学、机械等基础知识,并掌握各种制造设备和技术。

  实际上,本科阶段微电子专业和集成电路专业的区别不是很大,都属于电子科学与技术的分支。微电子专业包括工艺和设计两个方向,工艺方向主要研究芯片的制作的完整过程,设计方向主要研究芯片的功能和性能。集成电路专业一般更偏重设计方向,不涉及工艺方面的知识。两个专业都能从事芯片研发的工作,但是微电子专业更加全面,集成电路专业更加专注。

  - 电子信息工程:这个专业主要培养从事通信、信号处理、控制管理系统等方面的工程师。电子信息工程是芯片产业链下游最广泛也最应用性的环节。学习这个专业需要具备广博的计算机、网络、软件等基础知识,并掌握各种应用平台和语言。

  这些专业都涉及到芯片的设计和制造的知识,可以让你掌握硬件描述语言、基础电路原理、开发工具和实验技能。当然,不同的专业也有不同的侧重点,比如微电子学更加全面,集成电路设计与集成系统更加专注,电子/电气工程更加广泛。

  随着行业发展,我国集成电路产业薪资水平在近几年有所上升,但与境外上市公司相比仍有提升空间。纵观整个产业链,EDA和IC设计薪资相对最高,封测相对偏低。2023年,国内半导体行业税前平均薪资为12326元/月,研发岗位税前平均薪资为20601元/月。应届生的薪资普遍集中在10万-30万之间,30万+的也不少见。应届生的实际薪资往往与学生的自身能力、毕业院校、所在城市等多个因素相关。

  从薪资上来说,进入芯片行业尤其芯片设计行业的薪资已经接近计算机专业的薪资水平,因此这两年电子信息类专业的高考录取分数线也随之水涨船高。

  以下是国内大陆排名前十的集成电路设计企业和最热门的十大岗位,立志于从事集成电路设计的同学可以参考。

  因为2023年未公开第五轮学科评估结果,因此电子科学与技术一级学科的排名无法获取,我们仍就以第四轮学科评估的结果为大家提供参考,想从事集成电路行业的同学可以第一先考虑以下院校。

  这些院校大多入选2015年首批9所地方支持建设示范性微电子学院高校(清华大学、北京大学、复旦大学、浙江大学、西安电子科技大学、上海交通大学、东南大学、电子科技大学、中国科学院大学),或者入选地方支持筹备建设示范性微电子学院的高校(北京航空航天大学、南方科技大学、北京理工大学、国防科技大学、北京工业大学、天津大学、西北工业大学、大连理工大学、同济大学、南京大学、中国科学技术大学、华中科技大学、福州大学、山东大学、合肥工业大学、中山大学、华南理工大学、西安交通大学、厦门大学)。另外一些双非院校,在微电子专业也是相当的好,如南方科技大学、杭州电子科技大学、重庆邮电大学、深圳大学、上海理工大学。

  在报效祖国的路上还可以赚到钱是一件很美好的事,欢迎各位同学报考芯片相关专业。

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