聊聊DSP工程师的前途与钱途

关于作者
　　作者就职于某知名电信公司，担任系统工程师。2007年开始接触DSP的开发，使用的第一款DSP芯片为 TI 的 C6482 （代号 Himalaya ）；2008年开始使用 TI 的 C6487/8 （代号为 Farady ），2010年底预研了 TI 的 C6497 （代号为 Nyquist ）。在此期间，也在Freescale的MSC8144、8156、8157等DSP上从事过开发工作。开发中使用的几乎都是TI或Freescale最高端的 多核DSP ，主要针对电信级应用。
　　作者主要完成过以下DSP相关的开发工作：

• 多个大型驱动的开发与维护；
• DSP上操作系统（公司自主开发）的移植（C64到C64+，SC3400到SC3850）；
• DSP平台软件架构设计；
• 编译器的优化及异常行为研究；
• Cache的利用情况剖析及优化；
• DSP的远程调试、Trace、Dump及日志；
• DSP的自动编译与测试。
  

作者声明
本人郑重声明：

（1）     文章所有内容（文字、图片）均系原创，如有特别引用会标明出处；

（2）     对本文的所有转载或引用均需标明出处，但任何单位或个人不得以赢利为目的转载或引用本文中的任何内容。

【 摘要 】本文将分成三个部分：第一部分主要从作者的角度讲述电信行业中DSP处理器开发情况，以及未来此类DSP的发展趋势；第二部分讲述DSP工程师应当从哪些方面来进行自我提升；第三部分讲述DSP工程师的职业演进路程。
【 关键词 】高端DSP、TI、职业演进、芯片级、系统级、架构级

　　在公司内部，我曾经做过很多与DSP相关的培训与经验交流。由于公司是大客户，我也有幸能与TI和Freescale的DSP工程师进行无数次的交流，参加他们数不清场次的培训，更是与来自TI、Freescale的优秀AE（Application Engineer，支持工程师）一起为我们的项目加班加点。但我深知真正的达人都是深居简出，上网笑而不语。这不是一篇说教的文章，因为任何观点都不能放之四海而皆准，所以我更建议读者用它来自省，结合自身的实际情况来做出决定。

　　 1   我眼中的电信行业DSP开发

　　DSP在电信领域主要用于高吞吐量的基带数据处理，都要求DSP有强大的处理能力、高速接口（如现在的RapidIO 2.x可达到20Gbps以上），多种硬件加速器，高速缓存等等必须的功能。

让我们一起看一下我曾经使用的TIFarady（C6487）主要特性：

• 3个1 GHz的C64+内核；
• 多种硬件加速器（VCP、TCP等）
• AIF（Antenna Interface，TI自定的基于CPRI的高速串行数据传输方式）
• 两个RapidIO接口；
• DDR2控制器；
• 1000 Mbps EMAC；
• 32 KB的L1P，32 KB的L1D，3 MB的L2，等等。
  

图1给了电信应用中DSP的分层架构，事实上它也适用于其它嵌入式系统。

图1 电信应用中DSP的分层架构

• 应用软件：没有应用软件的嵌入式系统，也就失去了真正存在的意义。在电信业，DSP上的应用软件主要按上层调度完成用户数据处理、按某种通信协议（如CDMA、LTE、GSM等）的软件算法以及功控、赋形等功能。
• 平台软件：为了提高系统的可移植性及可重用性，以及调测及辅助功能，通常会在驱动程序之上加入平台软件层。
• 驱动程序：这是为了使芯片及其外设正常运行必须做的工作。驱动程序是否高效、健壮、易于分析定位，通常也是DSP在电信级应用中成功的关键因素。
• 操作系统：优秀的操作系统是电信项目成功的关键因素之一，它能够增强系统的健壮性、实时性、可诊断性及可维护性。
• 硬件系统：它给软件提供了可行的运行平台。
  

　　由于电信业所使用的DSP本身的复杂度，以及应用对于DSP几近苛刻的要求，通常都需要多个团队协同开发，最后按阶段进行迭代式的集成测试。在初始阶段，也使用仿真器接入板卡调试，但一旦项目开始集成，甚至设备安装到了室外，则必须更多的依赖于Dump内存、系统日志、告警信息、远程调试手段等来分析问题。
总的来说，电信行业DSP开发具有较高的复杂度，对工程师的知识面、思考与开发能力，甚至是沟通组织能力等都有较高的要求。
当前热门的各种智能网络、物联网、M2M、LTE的各种应用等等，都是基于电信业提供的宽带无线网络，这是社会发展的必然趋势。我认为，这种宽带无线网络势必再次改变这个世界。
　　由于高速网络、高质量音视频等应用的增长需求，必将带来DSP的持续发展，高端DSP会有如下的发展趋势：

• 越来越多的集成各类硬件加速器；
• 以多核、高速内核、高速外设、低功耗为特征；
• 异构多核与同构多核的发展中，前者将占优；
• 编译器将支持并行编程语言（如OpenMP），甚至根据系统建模直接生成代码；
• 将更多的挖掘并行指令（或总线）与Cache的能力。
  

　　 2   做正确的DSP工程师，再把事情做正确

　　我相信今天看到这篇文章的很多读者，都肯定在网上看过类似于工程师如何规划人生，DSP学习方法之类的文章。甚至也许我们都看过同样的一篇（即使没看过，你身边一定有人向你表达类似观点）：做技术是没前途的，一定要转做技术管理或销售。三年以前，我也这般认为，但今天越来越多的事实证明，它就是一个谬论！
如果你对自己的职业规划就是做管理或销售，那么我支持；但如果是因为觉得做技术没前途，那我并不赞同。举两个例子：其一，我认识某位DSP的资深AE，可以算是中国区该领域的专家，年薪不菲（60万以上），走遍世界，工作也很轻松；其二，我们公司晋升年限一样的技术专家，比同级的经理薪酬要高，如，Expert（专家级）与管理大概50个人的经理相比，前者的薪酬要更高。
　　中国的某些传统观念以及当下的社会风气，正在侵蚀着我们的工程师群体，使他们变得浮躁，不能潜心研究技术。我想告诉大家的是，无论在什么环境中，你都要有自己的秉持与原则，请记住： 真正有前途的人，做什么都会有前途！ 千万不要还没有窥清DSP的技术门道，就想着转做那种小作坊管理，而将技术束之高阁。几年之后你就会发现，管理方面你很山寨，而技术早就一清二白了，悔之晚矣！
　　我只讲五点自己觉得最为重要的，事实上我认为如果能做到这五点，那你根本不用为自己的“前途”与“钱途”发愁。

（1）      找到你自己的行业定位

　　“男怕入错行”，这句话真的是非常贴切。我把它放在最重要的第一条，正是想说明行业的选择对于工程师的重要性。
请记住： 你首先需要做正确的事，然后才是把事情做正确！
当你选择一个行业之后，请多学习了解这个行业相关的知识，只有这样，你才能成长为更高级别的工程师。
再请记住这样一个例子：一块开发板只能卖100块钱，但如果把它用在某个具体的行业应用上，价格可以翻数十倍甚至更多。

（2）      适应用英语工作

　　如果你当前还不能适应阅读英语资料、检索文献以及听取国外的相关技术讲座，请务必抽出时间去再学习，因为最好的资料都是英语原著的，那些Reference Manual、Datasheet、Application Guide才是最好的参考与帮助，从这些途径去学习与解决问题，比你用Baidu或者上论坛求助，要高效与正确很多倍。
能够熟练使用英语进行听、说、读的工程师，比技术能力相同但不能熟练使用英语的工程师，薪酬至少高出一半以上。

（3）      在某个方面成为技术专家，也要保持综合能力的全面发展

　　DSP工程师也必须先要有自己特别专长的技术方向。同时，也要对自己的沟通能力、个人修养、组织能力、性格特点、管理能力等等进行全面的提升，只有这样才能成长为系统级、架构级的工程师。

（4）      明确你的学习目的，带着问题去学习

　　其实有些工程师一直都在很努力的工作与学习，但又困惑于工作上没什么成绩，学了什么之后好象还是不懂。图2也许能解释这种困惑：

                                                                                         
                                                                                                         图2 效率与效果平衡图

　　学习与工作所追求的最好境界，当然是效率与效果的得兼，次之是无效率但有效果。至于没有效果的事情，我建议还不如去打场球，让自己放松一下。那种学完之后还是觉得什么也不懂的情况，就是因为做了没有效果的事情。
　　因此，为了有效果的学习，请一定先要清楚你自己要学习什么，给自己一个明确的可量化目标。带着问题去学习新的东西，完善自己的学习方法，知道面对新知识自己应该从哪些方面着手，这样才能真正的事半功倍。

（5）      打好基础，不要好高骛远

　　电子行业的发展可谓日新月异，DSP这一行业也不例外。但只要你打好了基础，懂得那些最基本的原理，加之正确的学习方法，你就不会被那些所谓的新技术牵着走了，再新的技术在你眼中也将万变不离其中。
切记，万丈高楼从地起！

　　3   DSP工程师的职业演进方向[1]　　让我们来看图3所示的DSP工程师职业演进示意 [2]。

                                                                                                                                         

                                                                 图3 DSP工程师职业演进图

　　 模块级DSP工程师
　　能力特点： 初步接触DSP，可以对DSP上的某些外设进行编程，一心只关注程序能不能Run起来，能不能跑出看似正确的结果。与图片中展示的情形一样，此阶段的DSP工程师尚处于迷茫期。
　　知识结构： C（C++）语言、数字与模拟电路基础、软硬件调试基础、硬件设计基础。

　　 芯片级DSP工程师
　　能力特点： 能够与其它设计人员协同，按要求完成整个芯片的开发任务。这一阶段的DSP工程师认为已经能掌握一切，就象图片中一样故作老成。
　　知识结构： 汇编语言、编译器与链接器行为、嵌入式操作系统（DSPBIOS、OSEck等）、DSP外围电路设计、软件工程、测试方法、DSP优化方法。

　　 系统级DSP工程师

　　能力特点： 能从产品功能特点出发，进行合理的芯片选型，能够系统的协调软硬件功能，保证DSP相关任务的质量与进度，也能够对DSP相关工作流程提出改进建议。能够走到这一步的工程师，可以说已经几经磨炼，变得稳重而谨慎，浑身上下充满着专业的态度与职业素质。
　　知识结构： 代码质量控制、多核处理器架构（含同构与异构）、CPLD/FPGA设计基础、某一种GCP（ARM/PowerPC/MIPS等）知识、软件版本控制（CVS）、DSP内核行为、深入的DSP优化方法。

　　  架构级DSP工程师
　　能力特点： 了解所从事的行业形势，清楚公司产品在市场中发展情况以及优劣势。能够从公司战略出发，对整个产品的开发过程进行协调、量化与控制，对产品设计进行修正。这个时期的工程师，除了拥有让人敬佩的专业技术外，更加拥有了运筹帷幄的能力，以及更加成熟的人生态度。
　　知识结构： 行业背景、产品设计、管理工程、DSP前沿技术跟踪、系统建模方法、系统测试与评估方法、工程质量管理。
　　综合上面的DSP工程师发展历程，可以看出，DSP工程师必须在工作与不断的学习中，加强技术的全面性，同时保持对DSP的深入研究，结合公司的实际产品与行业情况，最终能够举重若轻（这也是作者正在努力的方向）。

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[1]  此处主要针对嵌入式DSP工程师，而对DSP算法类工程师而言，更侧重于行业应用，不在此过多讨论。但我认为DSP算法类工程师除了关注算法本身，也必须对DSP的芯片特性与功能、编译特性、运行时优化等有充分认识，才能写出更优秀的算法。

[2]  此处的四幅图片均来自Baidu的结果，如涉及版权，请联系作者修改。