三年数电五年模电，硬件工程师到底该如何发展？
- EDN电子技术设计
计算机硬件如PC、手机、摄像机、路由器、交换机、服务器等产品的基础就是硬件单板，硬件工程师就是设计合格的单板。
本人是硬件工程师，目前毕业3年多，毕业一开始岗位是EMC工程师，做了1年又10个月，对电磁兼容和卖硬件设备的公司有了一定的了解，觉得EMC工程师没前途，于是跳槽去新公司做硬件工程师，到目前为止设计过7、8块单板。
计算机硬件如PC、手机、摄像机、路由器、交换机、服务器等产品的基础就是硬件单板，硬件工程师就是设计合格的单板。之前做EMC的时候，觉得硬件工程师无非就是参考设计那来一抄，原理图连连线就好，后来发现不是。
一、硬件工程师的职责与定位
首先，介绍下一个硬件产品的研发流程，如下图所示：
公司内所有的岗位是同等重要的，有些公司可能没有研发或者部分研发工作外包。虽然各团队的重要性是一致的，研发团队在产品开发中的位置应该更加核心，研发人员可以转去做市场、测试、供应链或者质量管理等，但市场等岗位的人却很难转做研发。一来研发门槛较高，二来研发工作接触面广。
硬件工程师在研发团队中重要的一员，硬件产品的研发团队大致组成如下图所示：
一个硬件产品的项目团队中，有两个和所有人打交道的角色，一是项目经理，另外一个就是硬件工程师。硬件工程师需要和各种研发人员打交道，协调工作，这也要求硬件工程师具有丰富的知识面、强大的协调能力。
硬件工程工程师的本职工作，如下图所示：
硬件工程师可以大致分为如下四个阶段：
o 初阶的硬件工程师
在别人指导下完成阶段三和四的一部分工作，应届毕业生入职3个月基本可以达到。
o 普通的硬件工程师
独立完成阶段三和四的工作，一般工作1到2年即可
o 资深的硬件工程师
主导完成阶段三和四的工作，参与完成阶段二总体设计的工作
o 专家级硬件工作师
主导完成阶段一和二的工作
这里，你可以定位一下自己目前处于哪个阶段。
二、硬件工程师的发展方向
不管什么岗位都想明白自己的职业发展方向，软件工程师不想一辈子写代码，硬件工程师也不想一辈子奋战在最基层画原理图、调板子。
就我理解，硬件工程师的发展方向大概有以下几种：
1.产品经理
产品经理负责一条产品线工作、规划及发展。硬件工程师由于工作涉及面比较广，对产品整个流程的工作及问题都涉及到，适合向产品经理发展。
2.团队管理者
管理者协调资源、管理员工的工作分配以及绩效、设计完善流程等。
3.技术专家或系统工程师
专家提供的是什么？不是源代码、不是原理图，而是产品实现的方案、思路以及技术发展的方向。
虽然国家鼓励这样做，但创业是困难的，如果创业卖硬件，就更难了。做好准备，也是一个选择。
无论选择什么方向，对我们这群目前毕业几年还在底层的硬件工程师来说最需要做的就是积累，明白自己的路需要什么。
三、硬件工程师所需关注的事情
关注本职工作以外的事情
1．技术上，关注软件或者FPGA工程师的工作。这不是让我们学习写代码，而了解软件或FPGA实现功能的方法、流程和思想。也就是从系统的角度思考产品是如何工作。研发的过程会经常出现各种BUG，产品出现问题，研发的每个人都有份，不能说这个问题是软件BUG，我就不管了。和软件或FPGA工程师之间都讨论或者争论有利于提高效率，打开思路。
2．关注市场，也就是提高产品的竞争力，目前国内硬件产品貌似不停走向低成本，cost down是公司永恒的主题，越来越多的产品被做烂了。换一个角度思考，市场上那么多同质的产品，有没有不完善的地方？可不可以通过增加某项功能，突出自己产品的竞争力？进而和研发团队思考功能如何实现。
3．关注项目管理、质量管理上的事情，硬件工程师不可避免要面对这些问题，产线的问题要找你，物料供应的事情要找你，产品返修要找你，现场维护要找你，这些都是提升的机会，问题来了要用科学的方法做事情，多学习质量管理，可靠性设计的知识。
注重学习，任何行业的人都要不停的学习
个人觉得硬件工程师需要知识储备比较多，电子信息领域的技术和知识本来就很多，人需要不断的学习。我大概列举一些，是自己工作以来学习的方向，当然工作中会不到遇到各种更新更深入的问题需要学习。
1.EMC与安规
EMC与安规在规模较大的公司都有专门的团队，但小公司只能硬件工程师亲手来。
CE认证测试项目最多，学习可以先关注CE的相关标准。不同行业的标准是不一样的，汽车电子和信息技术设备的测试方法和要求都不一样。
EMC理论个人觉得已经发展的比较形象（不像电磁场那么理论抽象），精髓就是EMC三要素，干扰源、敏感源和耦合路径。设计分析就是关注共模电路的回流路径或者泄放路径
2.RF与天线
同样的RF与天线在规模较大的公司也有专门的团队。
行业发展到现在，硬件工程师的RF和天线设计工作基本就是选型了。因此，需要明白一些基本的参数如增益、P1dB、IP2、IP3、天线的方向性等等。
电源部门在规模较大的公司也有专门的团队，无论板级DCDC电源还是电源适配器都有专人完成设计、选型或测试工作，硬件工程师应用时标准电路拿来用即可。
关于电源大概就以下几个方面。
DCDC有几种基本拓扑？效率与什么有关？
LDO原理是什么？设计需要注意哪些参数？
POE协议是否熟悉？
晶体和晶振有什么区别？怎么设计？
时钟信号有哪些关键参数？
PLL的原理是什么？环路带宽是什么意思？PLL失锁的可能有哪些？
时钟芯片如何选型？
5.小模拟电路和小逻辑电路
硬件工程师的工作是系统级应用，不是IC设计的大神，工作中很少用分立器件设计电路。
二极管、三极管、MOS管和运放的特性要熟悉会分析，简单的电路要设计。
如三极管电平转换电路怎么设计，为毛低温就不工作了？
如MOS管双向电平转换怎么设计？要关注什么参数？
如MOS管的米勒效应，能不能定量的用公式分析？
6.高速信号及信号完整性
建立时间与保持时间？
时钟的抖动分哪几类？
数据相关抖动是什么？
CDR是什么？
抖动与误码率的关系是什么？
EQ、去加重、预加重？
7.低速信号
I2C、UART、SPI是什么？会不会通过示波器测量判断通信数据对不对？
8.RAM 和ROM
NAND FLASH和NOR FLASH有什么区别？
DDR3 SDRAM原理是什么？CL、AL、RL、WL是什么？各种参数的会不会设置？
9.CPU、SOC、FPGA
X86、ARM、MIPS、POWERPC有什么区别？
FPGA设计需要注意什么？IC设计领域了解嘛？
关注自己的行业
不同行业的技术是不一样的，应用环境及解决方案也不一样
如你是设计智能电视的
1、视频相关知识？BT1120是啥？H.264是啥？YUV是啥？4：2：2是啥？什么是HDMI？具体协议是啥？
2、思考下产品，内容重要还是硬件重要？能不能优化下3D？
如你是设计交换机的
1．802.3了解嘛？啥是MAC？啥是PHY？GMII接口如何设计？
2．交换机如何工作的？VLAN是啥？
3．客户是啥？教育网还是运营商？
如果你设计无线路由器的
1．802.11 a/b/g/n/ac的区别？TCP/IP协议是啥？ARP是啥？路由的工作原理？
2．天线如何设计的？增益、方向图是什么？各种PA、LNA如何选型？
3．客户是啥，需求如何？150块卖给普通人，还是1000块卖给企业级用户？
以上都是我思考的一些点，水平有限，也不够深入。
四、最后几点
硬件工程师最大的优势就是在研发工作中可以涉及到各种各样的问题、学习各个领域的知识，这是成长的基石，不停地总结，可以从整个产品的角度思考问题。有人说什么都懂得一点的人注定只是普通的硬件工程师，但我们必须都要懂一点，这是硬件工程师的基础。但我们还需要在自己的领域成为专家，因此需要在技术上对一个行业非常的了解。
个人觉得有两个领域值得去深入研究，以后是物联网的时代，网络和无线通信的应用会越来越多。
也是交换机和路由器等应用与组网。现在互联网基于以太网，802.3标准规定了MAC和PHY规范。上层协议如TCP/IP、UDP、ARP、环网等等，总之网络的水很深，值得一探。
2．无线通信
如移动通讯、WIFI、sub 1GHz等等应用会越来越多，之前国家发布的什么旅游规划，有一条就是景区要实现免费WIFI覆盖。无线通信也基本是802.x协议族。基带和RF都可以深入学习。
我现在也很迷茫，不知道往那条路上走，但有一条是不变的那就是学习，硬件工程师需要保持好奇心，不断学习新的知识。
（本文为知乎用户王一一原创）硬件工程师
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信息来源：南京理工大学就业网
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岗位说明：
硬件工程师招聘人数：2人 &工作地点：苏州 &&职位月薪：面议职位描述：。整改等相关能力。1.&2.&3.&工具进行原理图和设计。4.&5.&、可靠性基本知识，能够解决测试中出现的异常。6.&7.&
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这些经验告诉你，硬件工程师由小白到大牛就不
电路设计包括原理图和线路板图两个具体工作范畴，这2个范畴具有高度统一性，也有明显区别，可由一个专业工程师去做，也可以分成2个专业工程师。原理图解决的问题是把握需求分析，验证设计方案，其输入是任务书(或派生的硬件设计需求)和硬件设计方案，其输出是能指导线路板工作的原理图。这个工作顾名思义重视的是原理性的内容。线路板工程师解决的问题更靠近实际，看得见模得着那种。与器件特性、布局、电路板制作规范等密切相关。做结构设计，有绝大多数结构与内置的线路板密切关联，例如：外形尺寸、安装固定、对外接口、器件摆放、电路布局、对外辐射、抗外部辐射等。而其中的许多因素并不是结构设计专业所能了解的，最主要的是很多情况下，用户并不专业，因此很多公司被迫具备了一定的硬件研发能力，视用户的需求来制定在硬件研发上帮用户做到何种程度。在这种工程实际的产品设计过程中，笔者就个人的一些经验，归纳成充分性和必要性两个方面，这2个方面都与工程实际密切相关，其主要目的是首先保证设计符合需求，其次保证方案最优。充分性的主要含义就是要充分保证设计需求，满足各种指标和性能要求；必要性则考虑的是方案是否最优，涉及成本、工艺性、维修等方面内容。二者有机结合，设计出来的产品才算合格。充分性除了能满足客户需求之外，还要满足一些潜在的需求。具体说就是合理的裕度，将来升级的可能性考虑。这也很重要，千万避免将来为了增加一个I/O口导致重新设计的情况。而合理的裕度比较难以评估，例如输入带宽要求5M，设计成8M算合理呢还是10M算合理呢，这个由主任考虑，一般都写在方案里了。如果某个芯片，8M和20M基本一个价，那当然用20M的了，裕度大嘛。必要性就是反过来考察设计方案了，是否有必要这么设计，是否出现为了某个需求付出不合比例的成本等，也直接考察整体的硬件方案是否比较优化，有没有更好的方案等。如果某个芯片面临停产，则设计中有必要更换另一个远景较好的芯片，总之，考虑要周全，目标要放远。再来说说成本的问题，说重一些，成本也是核心内容。越是批量大的产品，越要考虑成本。笔者在04年左右接过一个工作，当时给了我2万，我高兴得不得了，活是把一个PIC的程序优化，从4.3K优化到小于4K，没有源程序，只有烧写代码。我当时不懂为什么这么做，用了一个星期时间，一段一段优化，最后优化到3.7K了，功能完全保持，懂汇编的都会做，纯语句优化就可以。后来才知道，人家是一个OEM集成商，完全不懂技术。他们买的技术，用的PIC是8K容量的，换4K容量的PIC，一年能省30多万，我当时彻底晕了。光说虚的会瞌睡的，下面来点稍微给力的：1、电阻注意功率富裕度要在1倍以上，不要算出来1/8W就用0805，至少要用1206的，否则板子那个地方就可能比较热。1%和5%的在批量买时价格有小差别，10盘的时候能差几十块，但是基本可以忽略不计。如果板子没有别的表贴件就不要选表贴电阻，会带来额外焊接成本。如果有表贴件，则尽量用表贴电阻，省成本，省焊接费，省空间，电气特性好。2、电容成本差别很大，与电容材料和封装的关系十分密切，首先明确需求，以便确定材料，再选择合适的封装。注意，能充分满足要求即可，因为价格差别很大。电解电容的电压裕度要一倍以上，比如5V电路至少要用9V电容，因为电解电容热稳定性较差，温度稍微高点，耐压急剧下降。耐压也不要过大，5V电路选个35V 电容，体积会大很多，价格也差不少。3、外围芯片一定要考察好将来是否停产，要多听听代理商或技术支持的意见和推荐，他们熟悉产品系列，但要分辨他们可能为了主推某芯片而有所偏向。有时用成熟芯片不一定价格好，比如经典的6264，市场价现在都在数十元以上，还经常买不到，而常用的62256才4元钱。做电路设计要不厌其烦，一个元件一个元件仔细抠，说某人不是“吓”大的，可以，但绝不能说硬件工程师不是出错“出”大的。&免责声明：本文系网络转载，版权归原作者所有。如涉及作品版权问题，请与我们联系，我们将根据您提供的版权证明材料确认版权并支付稿酬或者删除内容。
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