硬體工程師路在何方 是「青春飯」還是「越老越吃香」?

【關於「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，一些現場的疑難雜症，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：「程式設計師是吃青春飯，做硬體好，做硬體越老越吃香」。

現在說的人越來越少了，為什麼呢？？

硬體工程師已經不再是越老越吃香了？也變成吃青春飯了？

「為什麼會有越老越吃香一說？」老工程師的優勢在於：經驗的積累，但是精力和體力並不一定優於年輕工程師；硬體工程師的工作需要比較長時間的積累和理解，有一定的技術積累門檻。

「為什麼會有青春飯一說？」年輕工程師的優勢往往在於：願意接受新鮮事物，學習速度快，體力和精力比較旺盛。家庭的負擔相對輕一些。

首先任何工種都需要積累和經驗，所以程式設計師也不能算是吃青春飯的，因為成為卓越的軟體工程師也需要大量的軟體代碼的編程積累和經驗。

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，並非天資超人一等，而是付出了持續不斷的努力。1萬小時的錘鍊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，那麼成為一個領域的專家至少需要五年。這就是一萬小時定律。

那麼為什麼會覺得硬體工程師也會變成吃青春飯的感覺了呢？

【硬體技術的入門門檻確實在降低】

首先，由於工具的發達、晶片的進步，特別是數字電路的發展，軟體的功能強大，端管雲架構的逐步成為現實——硬體技術的入門門檻確實在降低。

工具的發達：Saber、ADS、Multisim、candence 等工具越來越強大，很多經驗積累的內容，或者需要生產之後才能夠看到的數據、波形和電路特性已經可以通過仿真工具，在電路生產之前進行分析和優化。包括嵌入式軟體的工具的完善和強大，使得嵌入式軟體的開發門檻也在降低。

晶片的進步：晶片的集成度高，對於PCB的設計複雜度相對降低很多，例如：開關電源設計，集成MOSFET的晶片能夠承載的功耗越來越高，對於硬體工程師對於原理圖和PCB的設計複雜度越來越低；SoC的發展，MCU和CPU的功能越來越強大，集成的存儲、ADC、DAC等外設越來越多，參數越來越好；包括一些射頻的功能組件的集成度也越來越高，國內的研究所單片的均衡器可以做到1mm*0.7mm的尺寸；Zynq實現了FPGA和ARM的集成、Intel收購了Altera計劃推出X86集成FPGA的晶片降低了高速總線的互連需求；早些年，一些算法的實現，由於ADC的速率，DSP的處理能力等限制，還有通過模擬電路進行實現的，現在幾乎看不到了。

晶片發展到最後，會不會出現：晶片加連線到接口，完成設計。不得而知。

端管雲架構逐步實現：

對於智能硬體的開發來說，最大的問題在於將產品接入雲，並與軟體、硬體完美兼容 。雲計算是實現物聯網的技術核心，作為在智能硬體開發中的重要工具，雲端可以實現可靠地傳輸、儲存和備份，保證後臺的可管可控。

運行良好的雲端可以降低整個產品的運營成本，提供與用戶接觸的入口，增加了解用戶需求的機會，進而不斷完善產品。 從某種意義上說，只有包含了雲接入的設備，才是真正適合當下市場發展的優秀產品。

把計算和存儲都放置在雲端，雲端實現伺服器的歸一化，其實是對雲端硬體設計要求的降低；同時在通信領域的全IP化的實現，「端」歸一化程度也非常的高，接口的種類、數量都在減少；終端主要是傳感器的採集和界面的呈現，並且隨著MEMS的發展，傳感器的模擬電路開發的工作量也越來越少。

【敢問路在何方】

如果「硬體就是連連線」，豈不是不需要一些經驗和積累就可以做出硬體產品了？

簡單硬體和複雜硬體：首先我一向認為硬體設計，需要區分「簡單硬體」和「複雜硬體」，一些簡單硬體，例如，類似：MP3、電子賀卡、藍牙耳機。電路結構比較簡單，開發門檻比較低，不需要非常深厚的經驗的工程師去開發，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。但是電路的功耗高於20W，管腳數量超過10k，則駕馭電路的設計和調試，問題的解決就變得複雜，一旦出現問題往往不是那麼容易分析和處理。所以當你的產品屬於複雜硬體的設計時候，還是應該找一些專業和有經驗的工程師，至少是有問題的解決思路的人來從事相關的工作，來駕馭複雜系統。

簡單硬體更適合供應鏈有優勢的企業和個人去開發和突破。

走向射頻：由於ADC的速率畢竟是有限的，也不可能所有的系統都做成軟體無線電，所以射頻的電路還是需要經驗積累和硬體設計的。但是由於仿真工具的強大，射頻工程師對軟體的使用熟練度變得更為重要，而不是像更早的時候，經驗非常之重要，並且需要深厚的理論知識積累和理解。射頻因為需要深厚的電磁場理論知識，所以需要有一定的門檻。如果你從事射頻的相關工作，恭喜你你的堡壘暫時還沒被攻破。但是按照趨勢發展，射頻的工作也會變得越來越簡單。

走進晶片：在華為時，一些大佬硬體出身，有深厚的網絡協議的理論基礎、產品應用經驗、對處理器有深厚的應用功底，或者有FPGA的設計功底，轉到「海思」去規劃晶片或者設計晶片，發展的不錯。由於硬體人員對晶片的應用有比較多的積累，也容易從晶片應用的角度去思考晶片設計，所以有機會去走進晶片內部，是一個不錯的選擇。

未來隨著中國人口紅利的消退，人力成本優勢的消失，現在的SMT、PCB加工很可能從中國消失，跟歐美一樣沒有相關的低附加值的產品生產，而需要去類似於印度、越南等還具備人力成本優勢的區域去加工生產。

軟硬結合，成為綜合性人才：

多知識的結構效率大於單一知識運行效率。人的知識體系結構跟企業的結構一樣，效率大於運營效率。

知識也是如此，我們光從軟體的角度來說，軟體解決成本低，忽略了在這種情況下，硬體成本；反之亦然。軟硬體結合，能從技術角度角度尋找到全局成本最低點。項目中，軟體可以用IO口模擬出一些接口，SPI主、I2C主、I2C從、UART從、UART主。有時候，單片機沒有這些接口，又不能及時換方案的前提下，軟體可以降低硬體開發成本；對於一些模擬信號的濾波，經過ADC變成數位訊號。既可以採用模擬濾波器濾波，也可以採用數字濾波器濾波。兩者可以結合結合，硬體不用更多的器件，軟體也不用更高的計算量。不然，上算力更高的晶片，帶來的改動不是一點點。軟硬工程師都很傷。

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