硬件高手,进阶的几个阶段,收藏备查
硬件十万个为什么 2024-06-26

首先讲讲我自己的成长历程

1、享受“拉线”快感的阶段。

这个阶段主要是刚工作,刚开始接触硬件设计。主要是根据项目需求,进行电路设计。主要处于模仿的阶段。这个阶段主要关注:“把线拉通”。

这个阶段的做硬件工程师的乐趣和关注点在于,完成原理图和PCB。

我觉得,我自己在这个阶段专注于使用软件,当时我们使用Protel99(我年纪比较老),后来切换成AD(这个软件建议大家一定不要使用盗版,如果不是正版非常容易收到律师函)。

绘制原理图:如何建库、如何连线、如何做层次图;绘制PCB:如何建库、导入网表、查找错误、如何布局、布线、拉等长。

这个工作内容,对于当时的我来说,还是非常乐在其中的。我觉得PCB走线根本不是工作,而是一个游戏,一件艺术品。

然后就是调试,调试也是非常有乐趣的过程。这个阶段其实最享受的就是功能全部调通的那种喜悦。证明前面绘图阶段的成果有效。


2、追求“技术断裂点”阶段。

如果绘图、调试都是一个职业技能的话,那么这只是一项职业技能。你做得到,别人也能做得到。如何在众多竞争中胜出呢?

同样都是做硬件,都是原理图PCB,都是用芯片厂家的芯片。如果都是拉线,最后变成比谁用软件更熟练。

此时没有更好的办法之前,就是“天下武功唯快不破”,于是选更新的芯片、选更大规模的FPGA、选更快的主频。比谁的板子层数厚、比谁的功耗和电源挑战大。

很多设备厂家都是这么玩的,电脑、服务器、手机。硬件工程师之间也是这么比的。

在这个阶段,似乎谁用了更新的技术,更高级的芯片谁就更牛。当时我在华为公司的处理器技术研究部门,也是经常被主管问到:“技术断裂点有没考虑、能挖掘出多少专利?”


3、追求海量发货的稳定性

我的这个变化,是我切换了部门。从一个技术预研部门,切换到一个产品化的硬件平台部门。当时我在说原部门的一些经验的时候,被老大摇头说道:“你们原来技术预研的硬件都没大批量发过货,不能说明问题。”

在自己去做硬件产品化项目,特别是后来专门花一年时间做DFx的学习和实践,越来越体会,能够支撑海量发货,并且,故障率低、返还率低、可以远程操作、定位问题、恢复状态,降低整个产品的综合成本的的硬件才是好的硬件。

这个阶段特别能理解任正非说的:“我们都是工程商人”。做项目的过程中,这个阶段的我也不会盲目追求技术领先性和技术断裂点。重要的能否支撑海量发货。这个阶段需要研究到很多器件的细节和根本原理,设计也需要更规范。

例如阻容感虽然阶段,但是掰开看都有很多基础原理和细节需要仔细的研究:我们会出一系列的书籍做这方面的一些细节阐述。例如这本书:《你想要的这本硬件的书!他来了。


4、关心市场需求、关心全流程。

这个阶段,是部门的一些产品在运营商领域业务有萎缩,而在企业市场不能实现增长和高利润。领导安排我去市场一线去学习和锻炼。

此时对产品定义,需求管理,产品规划有了一个新的认识。特别是到市场与客户对接,与友商进行接触。对市场需求,有了一些新认识。但是这个阶段的认知是懵懂的,碎片化的。

后来自己创业,对硬件产品的市场竞争力,逐步有了更完整的认识。

如何端到端解决整个硬件产品生命周期的问题。从产品定义、开发、测试、交付、维护、维修、返还、升级、停产。需要很多综合的能力才能完整的交付。

任正非指出华为接班人的要求,而这个要求有四点:

第一是具备对价值的高瞻远瞩和驾驭商业生态环境的能力;

第二是有着全球市场格局的视野、交易、服务目标执行的能力;

第三是对新技术与客户需求的深刻理解,并且还需要有不固步自封的能力;

第四是有端到端对公司巨大数量的业务流、物流、资金流等等简化管理的能力。


个人也觉得需要不断的升级自己的硬件技能才能逐步hold住整个硬件产品吧。不管是什么硬件产品,对于硬件负责人来说,其实都是需要以上技能。


那么再扩展开来,我们看


第零层:(工作前)

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:(工作早期)初级工程师

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:(工作进阶期)工程师

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:(工作成熟期)高级工程师

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:硬件专家

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:有行业影响力的硬件专家

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:行业明星

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。

我们的技术提升路径应该是

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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