硬件工程師路在何方 是“青春飯”還是“越老越吃香”? - 全文

2018年04月08日 08:20 來源:網(wǎng)絡(luò)整理 作者: 我要評論(0)

標(biāo)簽:云計算(137252)硬件工程師(75455)

【關(guān)于“青春飯”與“越老越吃香”】

以前在研究所的時候,一些老工程師不斷的返聘,一些現(xiàn)場的疑難雜癥,年輕人束手無策的時候,老教授一出馬,藥到病除。

若干年前,還有人會說:“程序員是吃青春飯,做硬件好,做硬件越老越吃香”。

現(xiàn)在說的人越來越少了,為什么呢??

硬件工程師已經(jīng)不再是越老越吃香了?也變成吃青春飯了?

“為什么會有越老越吃香一說?”老工程師的優(yōu)勢在于:經(jīng)驗(yàn)的積累,但是精力和體力并不一定優(yōu)于年輕工程師;硬件工程師的工作需要比較長時間的積累和理解,有一定的技術(shù)積累門檻。

“為什么會有青春飯一說?”年輕工程師的優(yōu)勢往往在于:愿意接受新鮮事物,學(xué)習(xí)速度快,體力和精力比較旺盛。家庭的負(fù)擔(dān)相對輕一些。

首先任何工種都需要積累和經(jīng)驗(yàn),所以程序員也不能算是吃青春飯的,因?yàn)槌蔀樽吭降能浖こ處熞残枰罅康能浖a的編程積累和經(jīng)驗(yàn)。

作家格拉德威爾在《異類》一書中指出:“人們眼中的天才之所以卓越非凡,并非天資超人一等,而是付出了持續(xù)不斷的努力。1萬小時的錘煉是任何人從平凡變成超凡的必要條件”。他將此稱為“一萬小時定律”。要成為某個領(lǐng)域的專家,需要10000小時,按比例計算就是:如果每天工作八個小時,一周工作五天,那么成為一個領(lǐng)域的專家至少需要五年。這就是一萬小時定律。

那么為什么會覺得硬件工程師也會變成吃青春飯的感覺了呢?

【硬件技術(shù)的入門門檻確實(shí)在降低】

首先,由于工具的發(fā)達(dá)、芯片的進(jìn)步,特別是數(shù)字電路的發(fā)展,軟件的功能強(qiáng)大,端管云架構(gòu)的逐步成為現(xiàn)實(shí)——硬件技術(shù)的入門門檻確實(shí)在降低。

工具的發(fā)達(dá):Saber、ADS、Multisimcandence 等工具越來越強(qiáng)大,很多經(jīng)驗(yàn)積累的內(nèi)容,或者需要生產(chǎn)之后才能夠看到的數(shù)據(jù)、波形和電路特性已經(jīng)可以通過仿真工具,在電路生產(chǎn)之前進(jìn)行分析和優(yōu)化。包括嵌入式軟件的工具的完善和強(qiáng)大,使得嵌入式軟件的開發(fā)門檻也在降低。

芯片的進(jìn)步:芯片的集成度高,對于PCB的設(shè)計復(fù)雜度相對降低很多,例如:開關(guān)電源設(shè)計,集成MOSFET的芯片能夠承載的功耗越來越高,對于硬件工程師對于原理圖和PCB的設(shè)計復(fù)雜度越來越低;SoC的發(fā)展,MCUCPU的功能越來越強(qiáng)大,集成的存儲、ADCDAC等外設(shè)越來越多,參數(shù)越來越好;包括一些射頻的功能組件的集成度也越來越高,國內(nèi)的研究所單片的均衡器可以做到1mm*0.7mm的尺寸;Zynq實(shí)現(xiàn)了FPGAARM的集成、Intel收購了Altera計劃推出X86集成FPGA的芯片降低了高速總線的互連需求;早些年,一些算法的實(shí)現(xiàn),由于ADC的速率,DSP的處理能力等限制,還有通過模擬電路進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的,現(xiàn)在幾乎看不到了。

芯片發(fā)展到最后,會不會出現(xiàn):芯片加連線到接口,完成設(shè)計。不得而知。


端管云架構(gòu)逐步實(shí)現(xiàn):

對于智能硬件的開發(fā)來說,最大的問題在于將產(chǎn)品接入云,并與軟件、硬件完美兼容 。云計算是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)核心,作為在智能硬件開發(fā)中的重要工具,云端可以實(shí)現(xiàn)可靠地傳輸、儲存和備份,保證后臺的可管可控。

運(yùn)行良好的云端可以降低整個產(chǎn)品的運(yùn)營成本,提供與用戶接觸的入口,增加了解用戶需求的機(jī)會,進(jìn)而不斷完善產(chǎn)品。 從某種意義上說,只有包含了云接入的設(shè)備,才是真正適合當(dāng)下市場發(fā)展的優(yōu)秀產(chǎn)品。

把計算和存儲都放置在云端,云端實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的歸一化,其實(shí)是對云端硬件設(shè)計要求的降低;同時在通信領(lǐng)域的全I(xiàn)P化的實(shí)現(xiàn),“端”歸一化程度也非常的高,接口的種類、數(shù)量都在減少;終端主要是傳感器的采集和界面的呈現(xiàn),并且隨著MEMS的發(fā)展,傳感器的模擬電路開發(fā)的工作量也越來越少。

【敢問路在何方】

如果“硬件就是連連線”,豈不是不需要一些經(jīng)驗(yàn)和積累就可以做出硬件產(chǎn)品了?

簡單硬件和復(fù)雜硬件:首先我一向認(rèn)為硬件設(shè)計,需要區(qū)分“簡單硬件”和“復(fù)雜硬件”,一些簡單硬件,例如,類似:MP3、電子賀卡、藍(lán)牙耳機(jī)。電路結(jié)構(gòu)比較簡單,開發(fā)門檻比較低,不需要非常深厚的經(jīng)驗(yàn)的工程師去開發(fā),可能問題也不會大,即使出了問題,檢查問題和修正問題的代價也不會特別高,所以對工程師的要求也不是特別高。但是電路的功耗高于20W,管腳數(shù)量超過10k,則駕馭電路的設(shè)計和調(diào)試,問題的解決就變得復(fù)雜,一旦出現(xiàn)問題往往不是那么容易分析和處理。所以當(dāng)你的產(chǎn)品屬于復(fù)雜硬件的設(shè)計時候,還是應(yīng)該找一些專業(yè)和有經(jīng)驗(yàn)的工程師,至少是有問題的解決思路的人來從事相關(guān)的工作,來駕馭復(fù)雜系統(tǒng)。

簡單硬件更適合供應(yīng)鏈有優(yōu)勢的企業(yè)和個人去開發(fā)和突破。

走向射頻:由于ADC的速率畢竟是有限的,也不可能所有的系統(tǒng)都做成軟件無線電,所以射頻的電路還是需要經(jīng)驗(yàn)積累和硬件設(shè)計的。但是由于仿真工具的強(qiáng)大,射頻工程師對軟件的使用熟練度變得更為重要,而不是像更早的時候,經(jīng)驗(yàn)非常之重要,并且需要深厚的理論知識積累和理解。射頻因?yàn)樾枰詈竦碾姶艌隼碚撝R,所以需要有一定的門檻。如果你從事射頻的相關(guān)工作,恭喜你你的堡壘暫時還沒被攻破。但是按照趨勢發(fā)展,射頻的工作也會變得越來越簡單。


走進(jìn)芯片:在華為時,一些大佬硬件出身,有深厚的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的理論基礎(chǔ)、產(chǎn)品應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)、對處理器有深厚的應(yīng)用功底,或者有FPGA的設(shè)計功底,轉(zhuǎn)到“海思”去規(guī)劃芯片或者設(shè)計芯片,發(fā)展的不錯。由于硬件人員對芯片的應(yīng)用有比較多的積累,也容易從芯片應(yīng)用的角度去思考芯片設(shè)計,所以有機(jī)會去走進(jìn)芯片內(nèi)部,是一個不錯的選擇。

未來隨著中國人口紅利的消退,人力成本優(yōu)勢的消失,現(xiàn)在的SMT、PCB加工很可能從中國消失,跟歐美一樣沒有相關(guān)的低附加值的產(chǎn)品生產(chǎn),而需要去類似于印度、越南等還具備人力成本優(yōu)勢的區(qū)域去加工生產(chǎn)。

軟硬結(jié)合,成為綜合性人才:

多知識的結(jié)構(gòu)效率大于單一知識運(yùn)行效率。人的知識體系結(jié)構(gòu)跟企業(yè)的結(jié)構(gòu)一樣,效率大于運(yùn)營效率。

知識也是如此,我們光從軟件的角度來說,軟件解決成本低,忽略了在這種情況下,硬件成本;反之亦然。軟硬件結(jié)合,能從技術(shù)角度角度尋找到全局成本最低點(diǎn)。項(xiàng)目中,軟件可以用IO口模擬出一些接口,SPI主、I2C主、I2C從、UART從、UART主。有時候,單片機(jī)沒有這些接口,又不能及時換方案的前提下,軟件可以降低硬件開發(fā)成本;對于一些模擬信號的濾波,經(jīng)過ADC變成數(shù)字信號。既可以采用模擬濾波器濾波,也可以采用數(shù)字濾波器濾波。兩者可以結(jié)合結(jié)合,硬件不用更多的器件,軟件也不用更高的計算量。不然,上算力更高的芯片,帶來的改動不是一點(diǎn)點(diǎn)。軟硬工程師都很傷。

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