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00 项目总览
先看结论
你不是从零开始。数字 IC、编程、自动化和流片经验都能复用;真正要补的是连续时间直觉、功率能量路径、模拟反馈和硬件判断。
主线只有一条:物理与电路 → 器件与模拟 → 功率级 → 控制与模拟 IC → 高频器件/磁热/EMI → PMIC 与驱动 → 板芯协同 → 四个项目。
标称工作量为 1077 小时。它是完整任务量,不是必须一口气跑完的日历。诊断可以帮你压缩已经会的内容;阶段门不能跳,因为“我以前学过”和“我现在能独立做出来”不是同一件事。
四个终点:先知道为什么学
| ID | 准确项目名称 | MVP | 完整版 | 边界 |
|---|---|---|---|---|
| P1 | 面向1 MW级AI机架的800VDC至48V/54V高变比隔离DC/DC设计与验证 | 不接触800 V 实电。先完成750—850 V 输入、48/54 V 输出的架构比较、解析/开关模型、器件与磁件初选;再用不高于48 V 输入的隔离缩比样机验证关键波形、软开关和保护逻辑。 | 只有在实验室 EHS、导师和设备条件全部批准后,才进入1—5 kW 模块或等效工程平台;验证绝缘配合、预充、SiC/GaN 驱动、磁热、模块并联、EMI、保护和模型—仿真—实测一致性。 | 课程不授权个人搭建或调试800 V 平台。缺少合规设施时,完整版停在架构、仿真和安全缩比验证。 |
| P2 | 面向AI加速器的48V/54V直达核心电压高变比PoL与PDN协同设计 | 先比较48/54 V→12 V→1 V 基准路径与直接/因子化路径;再用可控电流缩比平台验证多相均流、动态负载、目标阻抗和去耦配置。 | 在100—200 A 缩比平台上联合 PoL、PCB 铜层/过孔、连接器、去耦、封装寄生和负载模型,并评估更高电流扩展;形成效率、droop、热和阻抗证据链。 | 不得把项目缩成一台孤立变换器。没有高电流设施时,使用分段 PDN 实测、硬件在环和可验证缩比模型。 |
| P3 | 面向AI服务器供电的混合信号多相VR控制器芯片与PoL板芯协同验证 | 冻结12 V→0.8—1.2 V、4—8相外置 DrMOS 控制器的最小规格;完成行为模型、FPGA/MCU 等效原型、关键模拟模块前仿和 PoL 同板对照测试。 | 依次完成晶体管级设计、PVT/Monte Carlo、版图、DRC/LVS、PEX、封装—PCB 寄生回注,以及资源允许时的流片、bring-up 和真实 PoL 闭环;证据目标至少 L3,争取 L4。 | 首版不集成片上功率级,不强塞全数字高速环路、复杂 NVM 或完整协议生态。工艺和 MPW 未锁定前,不承诺流片。 |
| P4 | 面向48/54 V AI服务器中间母线的自适应GaN半桥驱动与软开关控制芯片 | 围绕48/54 V→12 V 半桥,完成高低侧驱动、延迟匹配、防直通、SW/VDS 检测和自适应死区 IP 的行为/晶体管级验证;再用低风险半桥或商用功率板建立 A/B 方法。 | 工艺、封装和测试条件允许时,完成 PVT/MC/PEX 和芯片 bring-up;在同板、同负载、同散热条件下,与商用驱动器比较损耗、死区、波形、温升和故障响应。 | 拿不到合适高压工艺时,项目保留为核心 IP 和系统级验证。首版不塞入复杂隔离、片上隔离电源或全域自学习。 |
八个阶段:每一段都要交东西
| 阶段 | 名称 | 课时 | 小时 | 退出标准 | 禁止事项 |
|---|---|---|---|---|---|
| S0 | 起点诊断与证据工作流 | 6 | 48 | 完成8项诊断,通过安全与证据门,得到个人补课/跳级表。 | 诊断没做完,先别跳进高压、复杂多相或晶体管级大项目。 |
| S1 | 电路、动态与能量基础 | 10 | 102 | 能在仿真前画出电流路径,预测一二阶波形,并闭合功率/能量账。 | 不要用 SPICE 截图替代手算、参考方向和符号约定。 |
| S2 | 器件—模拟—反馈桥梁 | 10 | 119 | 能说明模型边界,完成放大/比较/采样链和基本反馈环的手算—仿真闭环。 | 当前阶段不展开量子输运、TCAD 或完整模拟 IC 大系统。 |
| S3 | 开关功率级与低风险测量 | 10 | 128 | 完成一个限能 Buck 的预测—仿真—实测—偏差闭环,并通过测量安全门。 | 接线复核、探头和停机考核没通过,不得进入48 V 以上或高储能实验。 |
| S4 | 变换器控制与模拟 IC 设计基础 | 10 | 132 | 能从功率级规格得到环路指标,并完成一个两级运放/误差放大器的 PVT 前仿。 | 不要把行为模型、晶体管模型和板级模型混成同一证据等级。 |
| S5 | 高频器件、磁性与硬件工程 | 10 | 146 | 完成高频半桥或谐振单元的损耗、寄生和磁热模型,以及经批准的缩比验证计划。 | H3/H4 实验必须有机构批准和导师现场监督。课程文本不是操作许可。 |
| S6 | PMIC 功能与板芯协同 | 10 | 156 | 交付一个 PMIC/ 驱动 IP 规格包、关键模块 PVT/MC/PEX 计划和板级接口验证。 | PDK、封装或 MPW 未确认时,不得虚构工艺和硅后结果。 |
| S7 | 四项目收敛与求职证据链 | 10 | 246 | 至少一个主项目达到可演示 MVP;四项目均有需求—证据—风险包;完成独立答辩。 | 未经测量的指标不写进简历;不为形式统一强行串联。 |
A—M 知识域:不求面面俱到,只求链条不断
| 域 | 内容 | 主要课程 | 最终作用 |
|---|---|---|---|
| A | 数学与工程分析工具 | S0-02;S1-04、S1-07—08;S4-01—05 | 量纲、复数、微分方程、线性代数、频域、数值与误差 |
| B | 普通物理与电磁基础 | S1-03—06、S1-09—10 | 电场/磁场、能量、动态、材料与热的必要直觉 |
| C | 固体物理、半导体物理与器件基础 | S2-01—S2-06 | 能带、PN/MOS、模型边界、温度与工艺映射 |
| D | 电路理论 | S0-03;S1-01—S1-08 | KCL/KVL、动态、网络、频域、功率与测量 |
| E | 模拟电子技术 | S2-07—S2-10 | 偏置、放大、运放、反馈、比较与采样 |
| F | 信号、系统与自动控制 | S1-07—08;S2-09;S4-01—S4-05 | LTI、极零、平均/小信号、补偿与数字控制 |
| G | 电力电子基础 | S3;S5-04—S5-06 | 基本/隔离/谐振变换器、状态、应力、损耗与软开关 |
| H | 功率半导体器件与驱动 | S5-01—S5-04;S6-07 | Si/GaN/SiC、电荷、CMTI、死区、ZVS检测和保护 |
| I | 磁性元件与无源器件 | S1-09;S3-06;S5-05—S5-07 | 磁路、磁芯/绕组、寄生、损耗、热与制造公差 |
| J | 模拟集成电路设计 | S4-06—S4-10;S6-01—04、S6-08—09 | 规格、gm/Id、OTA、基准/比较/检测、PVT/MC/PEX 与硅后 |
| K | 功率管理和驱动 IC | S6-01—S6-10 | PMIC、多相VR、遥测/PMBus、保护、自适应GaN驱动与板芯协同 |
| L | 功率硬件与实验 | S0-06;S3-09—10;S5-02、S5-07—10;S7 | 仪器、PCB/封装、PDN、热、EMI、安全、故障和A/B |
| M | 科研方法与 AI 使用 | 贯穿S0—S7,重点S0-01、S0-05—06、S3-08—10、S7-10 | 问题—模型—仿真—实验—误差—结论边界、复现和 AI 审查 |
证据等级:别让动词跑在数据前面
| 等级 | 可作出的主张 | 不能替代 |
|---|---|---|
| L0 推导/手算 | 物理关系、数量级与设计初值 | 数值模型和实测 |
| L1 行为/平均模型 | 控制逻辑、低频趋势、架构比较 | 单周期开关、器件和寄生 |
| L2 开关/晶体管前后仿 | 指定模型与角落下的电路行为 | 样机、硅后、全系统 |
| L3 缩比样机/硅后单元 | 规定台架和样本的实测 | 全功率、全平台、量产 |
| L4 板芯闭环 | 指定板、芯片、负载和环境的系统证据 | 未覆盖工况和认证 |
| L5 授权全系统/A/B | 定义范围内的工程验证 | 超出样本、条件或标准适用范围的外推 |
四条执行规则
- 先预测,再开工具。 每个结果都保留来源、版本、参数和原始数据。
- 先解释,再优化。 连电流为什么往那边走都说不清,优化器只会更高效地帮你迷路。
- AI 是助教,不是答辩人。 它可以检索、搭脚本、找反例;闭卷推导、安全判断和最终验收由你负责。
- 资源不够就降级证据,不升级措辞。 H2 以上硬件、专有 PDK 和硅后测试都受资源门控制。
P2+P3最适合组成PoL/PDN板芯主线;P1缩比+P4适合组成软开关与驱动主线。能复用就复用,不能复用别硬焊成“统一系统”。