从事硬件低工资高门槛？你和高薪究竟差了哪些东西

从事硬件低工资高门槛？你和高薪究竟差了哪些东西

 

我们先揭示现象：硬件工程师工资普遍薪资低、价值不高

 

有关于讨论硬件工程师“薪资低”“就业门槛高”总有太多的话题。最近，编者在某互联网创业社区，就有关应届毕业生or初级工程师“硬件 vs 软件”薪资对比展开调查，经过一轮的初期评比，综合大部分硬件工程师的最终结果。编者归纳整理了一下，大概有以下几种观点：

 

1.硬件门槛低、薪资也不高

 

这部分的硬件工程师认为，一些传统的硬件工程师招聘要求：熟悉基本的模拟、数字电路原理图设计、PCB Layout，对生产、焊接有一定了解，熟悉硬件开发、调试流程。会简单的画图连线即可，虽然layout、模拟硬件需要经验，但只要是初期系统学习过，数字硬件是相对来说比较简单门槛也低的。因此，传统的硬件大公司，压榨得非常厉害，应届生薪资几乎比做软件的要第一个档次。

 

2.软件入门容易，薪资比硬件也更高

 

从企业的角度说，从初创企业到全球百强，对软件工程师的需求量都很大。归功于互联网创业潮，可以说是大部分初创公司做的都是软件方向。只要有技术、找合伙人，招聘几个软件工程师就可以开发app或者做web站点，但是做硬件工作并不是所有公司都会做的，但是做硬件开发做起步就很难，基本上做硬件设计公司都是行业垄断的大公司。所以很多硬件工程师在做了3年、5年后，大部分都转向做软件方向，学习门槛低，薪资也比同期的硬件高。

 

3.真正做好硬件不比软件差，年薪10-30万+不是问题

 

还有另外的一种观点：大部分硬件工程师80%工作内容，主要是用来做画板、Layout、硬件调试和测试、焊板子，写单片机程序。稍微有技术含量的IC Design，芯片厂商已经帮你做好了，你只需找Datasheet，找关键参数，做原理图、PCB，准备物料清单。真正做好硬件需要从零搭建平台，还是很考验硬件工程师的经验水平的。一个好的硬件工程师，硬件领域、模电、layout、射频、结构和芯片数字设计都要会点，深入专研下去，如果学精了，月薪几万、几十万都不是问题。

 

编者认为，硬件工程师普遍薪资不高的原因，大部分是因为工作太杂，缺乏硬件工程师的核心技术能力、还有项目管理能力导致的。作为一名硬件工程师，自己一定要有明确的职业发展方向，一方面，选择好以后要走的道路，提前做好准备；另一方面，要想在工作、技术中有造诣，工作经验也需要积累，想要有所突破，必须要靠自己业余深造。

 

下面先来讲一下硬件工程师的职业之路，作为硬件工程师，如何做好个人职业规划？

 

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，硬件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。

 

硬件工程师的职业规划，大概可以分为以下四个阶段：

 

 

• 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。

• 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

• 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

• 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。不管自己处于哪个阶段，硬件工程师不想一辈子奋战在最基层的画原理图、调板子，那就要有所行动起来。在项目开发团队中，硬件工程师就如一个项目经理，注定成为技术多面手。需要与芯片和解决方案提供商联系，以选择合适的解决方案；需要完成原理图设计，与PCB/CAD同事完成电路图；需要独立联系制造商，采购准备器件材料完成电路布置；需要协调软件/测试同事，完成硬件产品的测试发布。硬件工程师需要与所有研发人员打交道，协调工作，也就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。

 

4.创业

 

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。

 

谈谈硬件工程师的项目管理

 

硬件工程师日常所关注的事情，在解决工作中的各种问题时候，应该重点关注项目管理、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。

 

下面我们以实际的硬件设计项目为例，跟大家一起探讨硬件开发中，对应项目管理的基本准则和思路。一个完整的硬件项目管理，具体流程要怎么做？

 

 

1、充分了解各方的设计需求，确定合适的解决方案

启动一个硬件开发项目，原始的推动力会来自于很多方面，比如市场的需要，基于整个系统架构的需要，应用软件部门的功能实现需要，提高系统某方面能力的需要等等，所以作为一个硬件系统的设计者，要主动的去了解各个方面的需求，并且综合起来，提出最合适的硬件解决方案。

 

2、原理图设计中要注意的问题

原理图设计中要有“拿来主义”，现在的芯片厂家一般都可以提供参考设计的原理图，所以要尽量的借助这些资源，在充分理解参考设计的基础上，做一些自己的发挥。当主要的芯片选定以后，最关键的外围设计包括了电源，时钟和芯片间的互连。

 

电源是保证硬件系统正常工作的基础，设计中要详细的分析：系统能够提供的电源输入；单板需要产生的电源输出；各个电源需要提供的电流大小；电源电路效率；各个电源能够允许的波动范围;整个电源系统需要的上电顺序等。时钟电路的实现要考虑到目标电路的抖动要求，芯片之间的互连要保证数据的无误传输。

 

3、PCB设计中要注意的问题

PCB设计中要做到目的明确，对于重要的信号线要非常严格的要求布线的长度和处理地环路，而对于低速和不重要的信号线就可以放在稍低的布线优先级上。重要的部分包括：电源的分割；内存的时钟线，控制线和数据线的长度要求；高速差分线的布线等等。

 

4、检查和调试

当准备调试一块板的时候，一定要先认真的做好目视检查，检查在焊接的过程中是否有可见的短路和管脚搭锡等故障，检查是否有元器件型号放置错误，第一脚放置错误，漏装配等问题，然后用万用表测量各个电源到地的电阻，以检查是否有短路，这个好习惯可以避免贸然上电后损坏单板。

调试的过程中要有平和的心态，遇见问题是非常正常的，要做的就是多做比较和分析，逐步的排除可能的原因，要坚信“凡事都是有办法解决的”和“问题出现一定有它的原因”，这样最后一定能调试成功。

 

硬件工程师的“基础”知识储备

 

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。

 

3.电源

 

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？

 

4.时钟

 

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？

 

一般来讲，做硬件的是越老越吃香。特别是搞模拟电路的。在高端电路设计，行业要求工程师有很结实的理论功底，比如搞模拟信号处理方面的模拟电路，至少必须熟练掌握以下几门知识：模拟电路、数字电路、电路理论、信号与系统、数字信号处理。缺少其中一门，就无法把设计做深，绝不是简单的画画原理图，还要对电路做深入的分析。比如模拟电路，如何处理电路噪声，使电路可以可靠测量到uV甚至更低的信号等等。设计一个电路很简单，但要设计一个可靠的电路却很难。为什么小公司的产品质量往往比较差，我想可能工程师的水平有很大的关系。

 

做技术就是专业，也就必然要求你成为专家，也才能够吃香。硬件工程师许多表面上看起来样样都懂，但对于硬件的基础原理都不懂，比如做项目产品，不知道“电源完整性”是什么，不清楚电源电容位置，不会设计电源分配网络，最小回路是多少也基本没有概念，连传输线方程、阻抗匹配电路都不清楚，就不是真正意义上的“专家”。对于技术研究，还是要从基础打好后，在来讨论硬件工程师有没有前途，薪资到底高不高的问题。