奮鬥新加坡17 – 機械男改做微電子
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(出處: 新加坡獅城論壇)
奮鬥新加坡17
-機械男改做微電子
作者：weeguo
寫作日期：2017年7月17日，星期一
機械男改做微電子
在金融危機時，還能有工作，總是一件好事，至少可以不用啃老，可以衣食無憂了。我白天和同事一起在新加坡到處去給食品公司做生産線維護。傍晚上課，學習機械學。
新加坡的同學唠叨我數學考了98分，還有我功課拿滿分的時候，那個印度裔的同學來PK我，尴尬的場面，都被教我們的導師都看在眼裏了。
有一天，他叫住我，問我有沒有興趣去南洋理工大學工作。我就說：“有”。南大，我曾經在美國公司上班的時候去過幾次，第一次是我上司載我去的，去南大裏面的新加坡制造科技研究院 (SIMTech)和裏面的職員探討一些無破壞檢測。後來公司贊助我去SIMTech 參加了一個四五天的超高精密工程的課程，那些同學和老師，除了我，都是各行各業的博士。我對南大的印象非常好，能去南大上班，我非常樂意的。
接下來，他讓我提交我的簡曆並給我做了一個面試。南大的人事部也給我做了一個面試，過了些日子，南大就給我了一個聘請信。我接受了。
原來，導師是兼職的，他是南大聘用的資深科學家，在南大做熱管理研究，特別是微電子方面的研究。我問他，我是不是需要在上班前先看些書，他說不用。
原來熱也得管理啊。人的體溫需要管理，高了低了都不好，煮東西，需要熱管理，電腦需要熱管理，果然，熱管理無處不在。我們組是研發雷達用的單片微波集成電路（MMIC）的，熱管理的重點在晶片內部的次微米級的熱點上，熱點溫度每提高5度，晶片的壽命就減低一半。我們用不同的材料和不同的內部結構優化晶片設計，來降低熱點溫度。除了做産品（晶片）進行測試，我們也用仿真軟件建模來計算和預估各種設計的熱點溫度，並用高端紅外線攝像機檢驗仿真模型的可靠性。晶片樣品制作非常昂貴和費時，電腦仿真模型變得越來越舉足輕重了。
南大果然是個非常好的學習平台。我們買了一套商用的仿真軟件，並買了5天的課程。軟件公司在新加坡的經銷商安排人來教導我們用軟件。這個軟件是基于DOS開發的，非常難用，比起設計用的三維軟件，這個是非常難學的一款軟件了。特別是建好三維立體圖以後，還要把它網格化，分割成相連的網格，才可以進行模擬運算。終于，我把書上的例題都過了一遍。
實際中的那個設計和書上的差太遠了，一個MMIC居然有1千多個立體合成的，軟件根本無法自動網格化。我的導師用的是一款已經沒有支持了的舊軟件，非常費時費力，但他還是可以用一個早上做完一個模型的。新軟件，他也不會用，我只好找軟件公司幫忙，他們居然也不會做這個晶片的網格化。沒有網格化就無法運算！
嘗試了無數不成功，終于發現一種方法可以完成它。我先把這個三維模型投影到底面，成功的用平面網格化，然後，用可控拉升，把各個部分的網格平面向上拉升，最後，來一個指令，合並同個地方的節點。模型就做成功了。
接下來，相對容易了，給出邊界環境條件和熱源，仿真軟件就可以自動運算了。這個晶片高度複雜，一個模型有超過200萬個節點，高能的工作站電腦都需要3個小時才可以彙集出答案。我們需要做2000多個模型的仿真運算。我後來用了電腦編程軟件，把部分建模自動化，導師聯系了南大的高性能電腦中心，用他們的超級電腦，兩個星期就做完了。
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