UCSD EC78 数字方向选课与找工分享

UCSD EC78 数字方向选课与找工分享
感谢UCSD的同学分享，部分信息来源于网络
先说基本情况：我就读于 UCSD 的 EC78——电子线路与系统，主攻数电，从本科开始就在做 arch 和数电相关的工作。很多人知道 EC78 是个模电 track，同时我主攻数电，所以对两方面的就业、课程、找工、科研都算比较了解。这篇 focus 在数字部分，模拟部分会在之后单独更新。
这篇帖子适合：

• 录取 EC79 想做数电的同学，想了解课程和找工情况；
• 录取 EC78 想做数电的同学，担心数模双修压力大。

先说结论：UCSD 数字方向课程开得很全，含金量极高，甚至我认为超过了不少所谓的数字名校，但课程对本科基础有要求，做数字的学生和老师都偏少，connection 偏弱，这一点对北美找工可能不利。

1. Track 选择
为什么选 EC78 做数字这里不细说；就目前的 degree plan 而言，UCSD 做数字理想的 track 是 EC79。"为什么不直接选 EC79" 之类的问题这里也不展开，重点还是放在课程和后续规划上。

2. Degree Plan
本人是 24 Fall 入学的老人，当时的 plan 必修是"264A、264B 或 265A、265B + 第三门 264/265 系列任选"。目前最新 plan 里第三门新增了"260A、260B"的选项，对做数字的同学是好事；但不好的是 264A/B 或 265A/B 依然是必修，而且 264B 除了 264A 还多了一门 250 的前置课。这意味着大量模电课会占用不少时间，并可能拖累 GPA。

3. 选课
EC78 在选课优先级（比如 CSE/DSE 的课）以及可选学分数量上，都是低于 EC79 的。想上但没选上的课可以通过 observer 的身份旁听，具体因课程而异。最近学校更新了选课系统，对优先级的实际影响目前还不了解。

4. 课程设置详细展开
UCSD 数字课程含金量非常高，很符合我对研究生课程的预期——进阶、结合产业。这是少数能在秋招前把 transition level、RTL design、verification、synthesis、PnR 整个 flow 打通的学校。我面 NVIDIA 的 physical design 岗时，HM 直接跟我说很少有学校开后端课，你们的课程设置很有优势——可见 UCSD 数字课有多硬。
由于我上的 EC78 要修一些模电 core，加上三个 quarter 课时量有限，目前上的数电课一共六门（九门课里占了六门，已经非常多了）。对有一定基础的人来说这些课已经足够，其余精力建议拿去刷题、上水课、学协议。以下是我上过的课，按体验展开说：
ECE 111 Advanced Digital Design Project（Pro. Eldon）
本科课，四个学期都有开，主要讲 SystemVerilog/Verilog 语法、组合电路/时序电路/FSM 设计方法，和国内数字设计类课程比较接近。因为重点讲语法，不会涉及很多先进硬件结构，project 也不会太难，Verilog 基础不好的同学可以靠这门课入门，强烈建议配合刷 hdlbits。我是 24 Spr 上的，当时纯粹是找工作也在刷题，顺便把这课上了练手，还能水点学分。Final project 是用 Verilog/SystemVerilog 实现 SHA-256 算法，并基于此做一个 bitcoin 加密器，需要卷资源、频率、周期等参数，但老师 slide 讲得很详细，拿 A 不难。每周小作业 + project × 1 + final × 1，workload 较小。
ECE 143（Pro. Unpingco）
主要讲 Python 语法，LeetCode 基本算法都会涉及。每周数道编程题，project × 1（随机分组解读数据集并展示），workload 较小，属于可以拿来调节节奏的课。
ECE 260A VLSI Digital System Algorithms and Architectures（Pro. Eldon）
开在 fall，内容和国内数字集成电路课一致，教材是《CMOS VLSI Design: A Circuits and Systems Perspective, 4th Edition》，俗称"数集"，可以说是数电圣经，transistor level 到 gate level 都能在这本书里学到。对本科上过数集的科班生来说这门课比较亲切熟悉，没上过的会觉得偏难。这门课是数电基本功，尤其第 9-12 章需要扎实学懂，sequential 那章的 setup/hold 建议在 transistor level 好好理解，对面试和工作都很有帮助。以考试为主（lab × 3、mid × 2、final × 1），project 是用 Verilog 设计四个数的加法器并例化做一个 FIR 滤波器，找尽量好的加法器结构——个人感觉 project 差点意思，没写进简历。Eldon 老爷子讲课声音有点 mumble，课通常还排早八，我基本是自己看书学的。Workload 中等。
ECE 260B VLSI Integrated Circuits and Systems Design（Pro. Mingu）
EC79 唯一的强制 core，数电人爱之深、转码人恨之切的一门课，也是我心中的神课——不惜和我的 core 264A overlap 也要上。这门课以 project 为导向，讲数字后端 + 低功耗 + 跨时钟，每阶段的作业都是在为 final project 铺路：RTL → synthesis/STA → PnR 全打通，CDC 也会讲到。Final project 是做一个 NPU（一维乘加器阵列，和 284 的二维脉动阵列区别开来），要从前端 RTL 一路走到后端 GDS2，clock gating、异步 FIFO 这类常用的低功耗和跨时钟技术也会用到 project 里。工具链用的是工业界常用的 DC、Innovus、Xcelium，采用 hierarchical synthesis & PnR 方法（唯一不足是没用 Calibre 做 DRC check）。即使一心想做数字前端，也必须上这门课——这不是建议，是必须。前端面试希望你懂综合和 STA，光会写 Verilog 是不够的，跨时钟和低功耗本就是前端八股文常考内容，有这个 project 之后，面前端后端问的基本都是它。HW × 7、project × 1、mid × 1、final quiz × 1，workload 中等。
ECE 260C VLSI Advanced Topics（Pro. Kahng）
Physical design 的课，主要介绍 synthesis、floorplan、placement、routing 内部算法的实现，以及开源的 yosys、openroad 等工具，很多 guest lecture 讲相关前沿知识。lab × 4、project × 1，workload 中等。

补充：数字 IC 验证是 IC 行业最火的岗位之一，也是前端学习成本最低的岗位之一，很多学校没开验证课，学生得自学 SV 和 UVM。UCSD 在 spring 学期开设了讲 SystemVerilog + UVM 的课，能在 summer intern 之前把数字验证学完，同时会有一部分内容讲 Advanced Topics，比如某学期讲的是 CUDA。这门课给分不算高，一部分原因是讲课有些 mumble 影响听课体验，但该教的内容都教了，水不水在个人，读到研究生这点自驱力还是得有。

ECE 284（Pro. Mingu）
和 ECE 260B 类似，但重点更偏算法和前端实现。开设在 fall 学期，做基于脉动阵列的神经网络加速器（NPU），课程大概一半讲 PyTorch，一半讲 NPU 硬件结构。自 2016 年 Google 把二维脉动阵列用到 TPU 上开始，这就成了 NPU 运算单元最热门的架构之一。project 里脉动阵列规模不大（8×8 双通道），但 NPU 架构大同小异，这门课重点在学设计方法，已经够用。注意这门课作为 special topic 对基础有要求，虽然 lec1 会有针对没接触过 Verilog 的人的扫盲课，但还是建议有一定数电基础、对 dataflow 比较敏感的人来选。HW × 7、project × 1、mid × 1、final quiz × 1，workload 中等。
ECE 284（Pro. Yiorgos）
. 课程以 cache/memory hierarchy design、parallelism design 为主，参考教材是《Computer Architecture: A Quantitative Approach, 5th Edition》。project × 2、exam × 2。
CSE 241A（Pro. Kahng）
Physical design 的课，260C 讲过的内容更详细讲了一遍，没讲的也补上了，physical design 相关重点基本包圆，比如 power gating、package、reliability 等。HW × 11、lab × 6、project × 2、mid × 1、final × 1，workload 较大。
CSE 240A Principles in Computer Architecture
推荐指数较高。个人认为搞数电必须得懂体系结构，掌握 arch 层面再看数电是降维打击。CSE 240A 有三位老师开，我是 23 Fall 上的，非常高阶的体系结构课。课程重点在指令集并行上，涵盖 pipeline、分支预测、指令集并行、多线程、超标量乱序执行、缓存一致性等，不是本科那种 8086 微机原理能比的，个人感觉难度和课业压力都很大，但给分还可以。btw，很多人以为选不上就 drop 了，其实这门课 LEC1 有个 pretest，参加了 pretest 的人基本都能进（仅限某位教授）。三位老师风格差异很大，其中一位讲得很水、给分很松，因为 CSE 好像要求必须上 arch 的课，大家都会挤在这位老师的 quarter，导致 ECE 的学生很难选上。

5. 补充一些 CSE 的数电课（我认为值得上）
CSE 141/141L Introduction to Computer Architecture
本科的体系结构课。project 是用 Verilog 写一个五级流水线的 MIPS 处理器，可能是很多人接触 Verilog 上手的第一个项目，即使之前没写过也是很好的锻炼。
CSE 148 Advanced Processor Architecture Design Project
由 Dean Tullsen 开设，要求是给你一个基础的 MIPS，学生需要自己去读 paper 对其进行魔改优化，可选路线包括缓存系统、分支预测、out-of-order、多核/多线程，整套做下来相当硬核。
CSE 244A VLSI Test
本科刚毕业还不了解工业 flow 的同学可能不太知道 DFT 这类岗位，这是 IC 中很重要的一类岗，偏中后端，用于检测芯片量产可能出现的故障，薪资待遇不错，是门手艺活，职业相对有 security。UCSD 能开出 DFT 课（虽然挂在 CSE 下），已经算是把数字 IC 的所有 flow 开全了。不过目前因为助教走了、Pro. 也没有再开这门课，有余力想补全 IC flow 知识漏洞的同学可以留意后续是否重开。
CSE 291A
主要讲 LLM、GPU、Attention 等算法知识，能选上的话也建议选。

6. 找工
美国找工
虽然前面对课程给了很高评价，但不得不说，模电在北美找工的情况并不乐观。这里既有大环境因素，也有 UCSD 自身的尴尬之处。
大环境上，今年数字方向的实习岗位本来就不多，四大（AMD、Intel、Apple、NVIDIA）里有两家不招中国人，再加上大家都扎堆投前端（刚上硕士接触不到后端知识，只能投前端），数电整体偏难找。别说 UCSD 了，认识的即便是 Cornell、UMich 这样的数电强校的朋友也都没找到工作。要找工作，靠海投可能已经不太够用了，得去找 connection，无论是教授的还是学长学姐的，connection 才是王道。
UCSD ECE 最尴尬的地方在于：EC79 多数人转码，EC78 多数人搞模电，真正意义上搞数电的人不多，难成体系，connection 也比较弱。因此在模电整体不好找的大环境下，UCSD 数电拿面试的几率会比其他学校低一些。
回国认可度
不过课程的含金量还是会在面试时带来正效益。很多人担心 UCSD 在国内的认可度，但我转投国内之后反而进展得不错，过简历关很顺利（UCSD 最近排名比较争气，对新学生也是利好）。投递过程中，不少大公司国内 site，比如 NVIDIA、Synopsys、NXP、华为的 manager，都对 UCSD 的项目表示了认可，所以转投国内可能是条不错的出路。

7. 找实验室/科研
UCSD 进组的氛围还算不错，问题在于学校模电偏强，做数电的老师不多。周围同学想进组的通常在第二学期进——第一学期老师往往不太信任你的学习能力，容易被拒；第二学期带着第一学期的成绩单再去找，成功概率会大很多。但依旧强烈建议第一学期就联系老师，提前打个照面。
另外，CSE 那边有非常强的体系结构老师，想走这个方向可以试着套一下。我自己没有认识的朋友进 CSE 组，但 fall quarter 教 240A 的 Dean Tullsen 曾在课上招募过做体系结构的学生，感觉是个不错的机会。

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