硬件开发的几层境界，你修炼到几层了？

sunsili

硬件开发的几层境界，你修炼到几层了？

一名优秀的硬件工程师，除了基本理论知识过硬、熟练掌握硬件原理图设计技术、硬件PCB图设计、硬件调试之外，还要必备快速学习能力、通信协议和标准的理解、电路设计的能力、沟通和全局控制的能力，物料选型能力、采购能力等等，甚至上到工科理论经济形势，下到历史政治文化科技，也都要懂一点点……

根据工作经验，我们把硬件开发分为以下几层境界。大多数人都处于第三层，看看你属于哪一层？

第零层：

1、对基础技术有认知；

2、模电、数电、电路分析、信号与系统、物理学之电磁学基础；

3、基本掌握焊接、电路设计软件、示波器使用、万用表等基础仪器仪表的使用。

第一层：

1、精力主要花在学习原理图工具，PCB工具；

2、主要关注PCB线走不走得通，比较紧张，怕线连错；

3、对于电路原理，没有时间和精力去关注，一般以抄别人电路为主，比较喜欢有案例电路的书；

4、PCB，主要关注线能不能连通，对于信号完整性、对走线的长度宽度没有很清晰的概念。能够驾驭低速电路的设计。

第二层：

1、对原理图、PCB工具已经游刃有余，熟练操作；

2、开始关注电路原理，器件的指标影响电路工作；

3、分配精力研究Datasheet；

4、重视分立器件的不同类别的区别，器件选型时能够独立思考，不是有什么电路可以抄，就用什么电路。

第三层：

能够设计方案，能够解决问题。对高速数字电路、射频、FPGA、大规模的电路设计（例如X86等）EMC等技能能够熟练掌握。

1、能够控制电路的风险，一些可能影响功能的问题，在原理图和器件选型的时候就会考虑到。不是在电路回板调试的时候，才去解决问题；

2、设计电路的时候，考虑容差设计，考虑器件的不理想性，例如随温度的变化、精度的影响，电压影响指标；

3、PCB设计，考虑线连通之外，还考虑高速、射频、大电流对电路性能的影响。能够分析信号时序、阻抗连续性；

4、会用分析或者仿真工具的手段解决信号完整性问题。

第四层：

能够设计出稳定可靠的产品，符合行业标准产品，支持海量发货的产品。

1、能够考虑功能性以外的维度：成本低、易于加工、器件易购买、易于测试、易于线上诊断问题、运输或震动不易损坏、易于维修、易于维护；

2、设计出的产品，能够适应高可靠性的需求；

3、能创新，能够在已有电路或者方案之上，做出创新产品；或者在某个技术领域能够实现技术先进性，做出的产品有技术断裂点。能够申请有实际价值的专利，有效保护自己的产品的创新点；

4、能够设计出支持海量发货的产品；

5、能够驾驭超大规模的硬件系统开发和运营。

第五层：

能够制定一些标准、规范、专利等等形成行业标杆、或者具备创新性。

1、具备行业的思考，对产品立项前，就能考虑到应用场景的需求，能够宏观考虑市场的趋势和潮流。

2、对产品的整个生命周期能够预判，能够从技术实现、项目管理、供应链、市场需求，全方位考虑产品设计、成本控制、产品定位，全周期的人力投入分配。

3、能够打通上下游，能够对供应商、渠道商进行控盘。

第六层：

具备社会影响力，影响行业生态。

1、具备高质量产品交付能力，具备完备的知识体系，有完整的较复杂硬件产品的交付能力和经验，全面把握硬件研发流程，对可靠性、可维护性、可测试性、可生产性、可供应性有深入理解和实战经验；

2、问题攻关能力，有严谨的问题问题态度，和问题分析能力，逻辑思维能力强；

3、数学物理等基本理论扎实，能够从理论分析问题，不是经验主义；

4、产业视野，全球化视野，对产业动态，新芯片、新技术、新领域能够快速把握规律，嗅觉灵敏。

硬件工程师在整个研发团队中扮演着非常重要的角色，他们不仅需要从外界交流获取对自己设计的需求，然后汇总分析成具体的硬件实现，还要跟众多芯片和方案供应商联系，从中挑选出合适的方案。

当原理图完成后，则需要组织人员进行配合评审和检查，并跟CAD工程师一起工作来完成设计。与此同时，也要准备好BOM清单，开始采购和准备物料，联系加工厂家完成贴装工序。

所以对于硬件工程师，技术提升路径应该是这样的：

第一阶，认知：具备基础知识，能够正确理解技术。

第二阶，操作：能焊接、能画图、能Layout、能Coding、能Debug。

第三阶，技能：能够设计方案，能够解决问题。对高速数字电路、射频、FPGA、大规模的电路设计（例如X86等）EMC等技能能够熟练掌握。

第四阶，可靠：能够设计出稳定可靠的产品，符合行业标准产品，支持海量发货的产品。

第五阶，标准：能够制定一些标准、规范、专利等等形成行业标杆、或者具备创新性。

第六阶，生态：具备社会影响力，影响行业生态。

总之，硬件工程师是吃经验的，需要历练很多年才能达到一个比较高的水平。所以不要好高骛远，脚踏实地、厚积薄发才是王道！