硬件工程师学习规划

背景介绍

当前电子行业中，互联网因为中国人口基数大，得到很快的发展，一越成为世界第一梯队，互联网软件薪资要高于传统制造业硬件的薪资，从各大招聘软件上就能看到，那么为什么软件发展要好于硬件？倾听我细细道来。

                                                                                                    大青山    2024/06/09

为什么软件发展要好于硬件？有下面几个原因：

1）产品同质化严重

产品同质化揭示了采用差不多的硬件，而要突出差异点，就在于软件功能，软件重要性得到提升，而硬件退居后台。攻城拔寨的是软件，更受公司重视，自然待遇和发展要好于硬件。

2）IC厂商提供针对性的模块，简化硬件设计

厂商提供datasheet文件的同时，还有DEMO电路，这些电路被硬件工程师直接采用，使得硬件设计被简化，留给硬件工程师发挥的余地就越小，只要不是开发新产品，仅仅维护旧电路，即使新人，学习半年时间，也能接手多个项目，间接降低了硬件工程师的重要性。

很多硬件设计已形成规范，熟读规范并运用就很方便，价值逐步降低。全球大牌的硬件公司裁了不少人，intel更是裁掉了接近20%的硬件工程师，TI的北京电源分部全被裁剪。但是互联网热度还没过，而且未来诸多产业如人工智能、机器学习、图像识别、大数据都才刚起步，所以软件和硬件需求有一定的上升空间，但软件人员需求高于硬件，对硬件人员的要求也在提高，比如AI算力基础上硬件。

3）硬件做精但市场不需要

举个例子，比如手机，大家玩一部手机，大概3年左右就会换一部新的，根本不需要设计的那么精细，硬件工程师想要做好，但是公司高层嫌弃增加了硬件成本和工时成本，且延迟投入市场的时间。消费类跑量，并不需要多高的设计能力。

4）成本与待遇

        对于以硬件产品为主的企业来说，硬件开发的成本高，产品的成本也高。因为后期的加工生产，维修等等都需要很大的费用。所以企业的利润较低。不过由于硬件工程师掌握着企业的命脉，所以企业会提高硬件设计人员待遇；
　　对于以软件产品为主的企业来说，开发的成本较低，一旦开发完成，后期的产品基本无成本。所以软件行业的利润较大。

5）创业方向

不管在美国在中国互联网创业都是趋势，但是可以说绝大部分的初创互联网公司做的都是软件方向。有个点子，有点技术，找几个合伙人抱着电脑就能开干了。但是初创公司要专注做硬件开发就比较难了，因为成立设计硬件公司的门槛和起步开销比较大。所以这也导致大部分初创公司以互联网为主，能做的了硬件设计的公司基本上都是处于垄断地位的大企业。

6）硬件博大精深难成专家

软件工程师的工作性质使得软件工程师的起点较低，所以目前国内的软件工程师居多。并且目前国内的嵌入式培训都是以软件培训为主。

软件工程师很多时候吃的是体力，硬件工程师大部分时候是吃经验，所以硬件工程师一般得有一定的经历积淀才能脱颖而出。尤其像模电这种上手程度很高的方向，没个十年八年的相关经验根本不算学成出师。所以说本身对从业者的资质要求更高，也是硬件工程师不好找工作的原因之一。

硬件层面，工控领域/医疗领域，对硬件的需求提高，对知识需求也会高一些，电源、嵌入式硬件、数字电路、模拟电路、可靠性、EMC、SI、PI、PDN、电路仿真、高速仿真、国家标准、国际标准、国际认证（美国的FDA、欧盟的CE），都需要掌握或者了解，虽然也有芯片的DEMO电路，但是系统更为复杂和庞大，很长的生命周期，可靠性要求高，涉及到人的生命安全，这些都决定了，可以有更大的空间让硬件工程师施展个人或团队的实力，看过陈仓工程师的文章，里面有一段记录听了很有感想，硬件可期，也和大家一起分享：

我所在的德国公司，干了20年以上的大有人在。当时读了项目组里一个德国硬件系统工程师写的可靠性系统设计文档，自认为不笨，但沉下心读了三遍到现在还没完全搞懂，缜密严谨的逻辑很让人叹服，跟他讲他哈哈大笑，说这个德国的大部门里也就两个人能搞定，这也就是德国没法被中国山寨的技术门槛。

在这种复杂度下，硬件工程师的受重视程度和待遇跟软件相当，我也跟德国人求证过，在德国软硬件待遇也处于同一水平。

3年前我去德国做项目时有留意到办公室里的一个小伙子，很腼腆，不怎么跟周围人讲话，后来有机会一起合作，发现他的能力非常的强，与他稚嫩的外貌很不相称，有些好奇就问他毕业几年了，他回答一年多，我很惊叹他这样的水平居然才毕业1年多，想想自己当时的水平跟他比真是弱爆了，但为什么我3年前就见过他，原来他在读研阶段，就跟公司签订了实习合同，每周都会来公司里工作一天，并且这样的实践活动，在他们同学里面非常普遍，他们的大学生活基本上就是在忙碌学习和实践中度过的。

这引起了我对自己的大学生活的反思，我特么当时都在干吗？为了高考受够了压力，大学必须不能继续那个状态啊。数电模电都在学，但也不清楚这些电路到底能用来干什么，应付完考试就抛之脑后了。等若干年后工作需要碰到问题了，才又把大学课本翻出来再啃，周围同事不乏清华，交大，华科的硕士，但大家都在感叹，如果早知道是用来干这个，那当时学的可得多起劲啊；如果大学教育能跟实际结合的紧密一些，那我们可得少走多少弯路，如果当初多做一些实践，可得增加多少有用的积累啊。玩游戏？谁还会去浪费那时间。睡懒觉？我哪有那闲功夫。什么？泡妞？清晰的人生理想面前，你跟我提泡妞？呵呵，妞还是得泡的。

没有后悔药给我们吃，但我们的病历可以给你们看，我想对于大多数学生，都在被动的接收学校，社会安排推送给你们的知识和活动，想想如果学校不组织挑战者杯之类的比赛，那我们是不是就不做东西了呢？但我们能不能更积极的，主动的去了解社会，了解你梦想公司的产品是什么样的？那里的工程师们都在做些什么？他们都在提高哪些技能？他们都在泡什么论坛？你课本上的知识是如何被用到具体产品里去的？

每个人的人生都充满迷茫，自己的方向和目标只有自己通过实践才能找到，希望这份病历，能作为前车之鉴，给你们一些有用的提示和帮助。关于方向，实在不是普通的我能受的起的问题。

摘录：

从事硬件设计工作10年了，很多新手朋友问到硬件工程师怎么规划自己的学习方向。这里根据个人经历总结下：

1) 原理图和仿真工具：掌握软件使用方法和高级技巧。6个月。

2) 方案和原理图设计: 和产品有关系，产品越复杂，你需要掌握的电路知识越多。SOC电源，模拟运放这些必须掌握。产品各式各样，但万变不离其中。3-5年内可以根据需求就可以设计方案和原理图。

3) Pcb设计和仿真工具: 掌握使用方法和高级技巧。6个月。

4) Pcb设计: 和产品有关系，产品越复杂，你需要掌握的电路知识越多。高速信号，模拟数混合电路，电源电路等必须掌握。其实原理懂了，PCB设计也就懂了，重点还是在原理上搞清楚。2年

5) 仪器使用:示波器，信号发生器，频谱分析仪，网络分析仪。掌握其原理，使用方法和误差精度。公司资源决定。

6) Fpga设计: 建议必学，掌握verilog语法和fpga设计思想。因为fpga可以说是soc或asic流片的前身，和硬件设计息息相关。而且价格便宜，可操作性强。1年

7) 结构设计: AUTOCAD等软件简单使用。1个月

8) 嵌入式软件设计: 能够编写代码实现功能。如果不是专门做软件，不要花太多的时间在算法上。1年

9) 嵌入式操作系统原理:通用主流和开源的操作系统的基本原理和应用，比如freertos。6个月。

我是一个普通的电路设计工程师，我的专业知识包括数字电路，模拟电路和嵌入式底层软件，当然对所有工程师来说，产品知识和项目管理技能都是必备的。我们谈到的硬件，涉及的领域太宽，IC设计，FPGA，射频，EMC，电气工程，等等等等，基本上产品不同，所需的硬件技术的package就不同，我对这些领域有所了解但并不深入，所以出于严谨的态度，我的视界和知识不足以，也没资格给你们负责任的建议，我所能做的就是分享我的一些有用的体会，希望对大家有所帮助：.

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