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硬件开发的几层境界,你修炼到几层了?

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发表于 2022-9-24 16:31:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
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。
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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。
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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!




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