芯片设计需要软件知识吗?

是否也悔恨过当年选的专业?

定义 :从事芯片需求分析、芯片架构设计、芯片详细设计、测试验证、网表设计和版图设计的工程技术人员。

主要工作任务 :

1.对芯片设计进行规格制定、需求分析,编制设计手册,制定设计计划;

2.对芯片进行规格定义、RTL代码编写、验证、逻辑综合、时序分析、可测性设计;

3.对芯片进行设计仿真、逻辑验证和相关原型验证及测试;

4.对芯片进行后端设计、总体布局与模拟版图设计;

5.对芯片进行后端仿真、版图物理验证、时序/噪声/功耗分析、全局完整性分析与验证;

6.根据生产工艺进行芯片生产数据签核与输出验证

定义 :从事企业合规建设、管理和监督工作,使企业及企业内部成员行为符合法律法规、监管要求、行业规定和道德规范的人员。

主要工作任务 :

1.制定企业合规管理战略规划和管理计划;

2.识别、评估合规风险与管理企业的合规义务;

3.制定并实施企业内部合规管理制度和流程;

4.开展企业合规咨询、合规调查,处理合规举报;

5.监控企业合规管理体系运行有效性,开展评价、审计、优化等工作;

6.处理与外部监管方、合作方相关的合规事务,向服务对象提供相关政策解读服务;

7.开展企业合规培训、合规考核、合规宣传及合规文化建设。

定义 :在银行及相关金融服务机构中,从事为企业等实体经济机构客户提供金融规划、投融资筹划、资本结构管理、金融风险防控和金融信息咨询等综合性咨询服务的专业人员。

主要工作任务 :

1.研究分析宏观经济形势、产业政策及客户发展战略,指导客户制定中长期金融发展规划;

2.帮助客户拓宽投融资渠道,提高金融需求匹配效率;

3.分析客户资产、现金流特征,指导客户制定、调整现金管理方案;

4.帮助客户优化和管理资本结构;

5.指导客户识别、评估、分析金融风险,提供金融风险防控和处置建议;

6.提供金融信息分析、咨询服务,指导客户与银行等金融机构接洽,帮助解决信息不对称问题;

7.帮助客户建立完善投融资决策体系,提供相关政策解读服务。

定义 :从事货物、服务等非货币互换,以及为上述互换提供策划、咨询和管理的人员。

主要工作任务 :

1.策划客户需要的易货方案;

2.协助易货商管理易货交易账户;

3.开展易货额度跟踪服务;

4.实施易货商到期易货额度的易货交易;

5.优化配置企业产、供、销资源;

6.使用各类易货交易平台完成易货交易;

7.评估企业易货的商品;

8.通过易货方式为企业解债。

定义 :在二手车交易活动中,以收取佣金为目的,为促成交易而从事居间、行纪或者代理等经纪业务的人员。

主要工作任务 :

1.收集、分析车源信息,提供信息咨询服务;

2.分析客户需求,维护客户关系;

4.与客户磋商、谈判并签订委托合同;

5.协助进行车辆鉴定评估和办理过户;

6.按约定进行结算并获取佣金;

7.协助提供运输、保险、金融等服务。

定义 :使用专项作业车、专业设备工具及专业技能救助车辆脱离险境或困境的现场作业人员。

主要工作任务 :

1.设置救援现场安全区;

2.识别、分析确认车辆基本故障;

3.紧急排除修理车辆故障;

4.救助事故车辆被困人员;

5.救助危险货物运输事故车辆;

6.施救处理困境车辆;

7.装载、运输、卸载被救拖运车辆;

8.上传服务过程资料及其他业务管理。

定义 :对茶叶、水果、奶及其制品等原辅料,通过色彩搭配、造型和营养成分配比等,完成口味多元化调制饮品的人员。

主要工作任务 :

1.采购茶叶、水果、奶制品和调饮所需食材;

2.清洁操作吧台,消毒操作用具;

3.装饰水吧、操作台,陈设原料;

4.依据食材营养成分设计调饮配方;

5.调制混合茶、奶制品、咖啡或时令饮品;

6.展示、推介特色饮品。

定义 :依据国家法律和标准,采用危害分析与关键控制点等食品安全控制技术,在食品生产、餐饮服务和食品流通等活动中,从事食品安全风险控制和管理的人员。

主要工作任务 :

1.制定食品安全管理制度;

2.从事本单位食品生产许可证或食品经营许可证办理;

3.组织本单位从业人员食品安全知识培训,实施从业人员健康管理;

4.从事本单位食品生产与经营环境的卫生管理;

5.从事本单位原料、食品及相关产品的安全管理;

6.从事本单位食品采购、生产、储运、销售、餐饮服务的过程管理;

7.从事本单位食品安全定期自查、追溯、召回、产品留样、文件记录管理;

8.配合食品安全行政监管部门的食品安全监督检查和食品安全事故处理。

本职业包含但不限于下列工种 :

定义 :运用服务机器人(含特种机器人)相关技术及工具,负责服务机器人在家用服务、医疗服务和公共服务等应用场景的集成、实施、优化、维护和管理的人员。

主要工作任务 :

1.分析服务机器人在个人/家用服务、医疗服务和公共服务等应用场景的需求,提出应用方案;

2.对服务机器人环境感知、运动控制、人机交互等系统进行适配、安装、调试与故障排除;

3.负责服务机器人应用系统的参数调测和部署实施;

4.对服务机器人的运行效果进行监测、分析、优化与维护;

5.提供服务机器人相关技术咨询和技术服务等。

定义 :从事电子数据的收集提取、数据恢复及取证分析的人员。

主要工作任务 :

1.针对各类电子数据的现场及在线提取固定;

2.分析基于物理修复或数据特征等的电子数据恢复技术;

3.提取分析不同介质和智能终端电子数据;

4.提取分析服务器、数据库及公有云电子数据;

5.提取分析物联网、工程控制系统电子数据;

6.设计建立电子数据取证可视化分析模型;

7.分析计算机及其他智能终端应用程序功能。

定义 :从事面向全社会劳动者进行专业性、技能性、实操性职业(技能)培训一体化教学及培训项目开发、教学研究、管理评价和咨询服务等相关活动的教学人员。

主要工作任务 :

1.根据经济、技术和社会就业需要,开展职业培训需求调查分析;

2.开发职业培训项目、课程与教材;

3.进行职业培训教学研究与教学改革,制定职业培训计划和实施方案;

4.运用现代职业培训理念和技术方法,实施职业培训教学活动;

5.负责职业培训全过程与效果的全面管理,对学员学习情况进行考核与评价;

6.提供职业培训咨询和指导服务等。

本职业包含但不限于下列工种 :

定义 :运用密码技术,从事信息系统安全密码保障的架构设计、系统集成、检测评估、运维管理、密码咨询等相关密码服务的人员。

主要工作任务 :

1.分析信息与通信系统中涉及密码技术的安全威胁和业务应用场景;

2.设计密码保障应用规划和实施方案;

3.从事信息系统的密码资源融合部署实施工作;

4.依据标准和规范,开展信息系统密码应用安全性评估工作;

5.从事密码类资产管理、安全保障和技术应用工作;

6.应急处置密码应用安全突发事件;

7.从事信息系统密码应用态势监控与运维工作;

8.提供密码应用技术咨询、密码职业技能培训、密码科普等相关服务。

定义 :从事建筑幕墙及类似幕墙的装饰表皮创造或创意工作,绘制幕墙或类似幕墙的装饰表皮图纸的人员。

主要工作任务 :

1.根据建设单位、建筑师风格要求,研究制定设计建筑幕墙系统、风格、结构和分格方式,并明确有关设计材料、造价费用和建造时间;

2.组织有关结构、力学、材料、热工、光学、声学等技术资料,绘制建筑幕墙设计图;

3.设计幕墙构件生产和板块组装工艺及其必需的模具,设计幕墙构件生产和板块组装过程检验试验验收准则;

4.组织设计建筑幕墙的安装方法和工艺,确保施工便捷性和幕墙安全性;

5.制定建筑幕墙产品的检测方案,同时对幕墙施工进行指导和检查。

定义 :从事企事业单位二氧化碳等温室气体排放监测、统计核算、核查、交易和咨询等工作的人员。

主要工作任务 :

1.监测企事业单位碳排放现状;

2.统计核算企事业单位碳排放数据;

3.核查企事业单位碳排放情况;

4.购买、出售、抵押企事业单位碳排放权;

5.提供企事业单位碳排放咨询服务。

本职业包含但不限于下列工种 :

民航碳排放管理员、碳排放监测员、碳排放核算员、碳排放核查员、碳排放交易员、碳排放咨询员

定义 :在电力、通讯、给排水等管线集于一体的城市综合管廊运营过程中,从事项目组织管理和设备运行与维护等技术工作的人员。

主要工作任务 :

1.对给水管道、电力电缆、燃气管道、蒸汽管道、通信线缆等市政管线进行日常巡检与应急处置;

2.监管管廊内管线施工;

3.确保管廊内环境健康管理;

4.管廊的构筑物及作业安全管理;

5.检查、巡视、维护管廊构筑物,进行沉降监测、混凝土检测;

6.管廊设备的运行与维护;

8.管廊项目组织与绩效评价。

定义 :以消费市场为导向,应用感官鉴评技能与营养科学知识对原酒与调味酒的组合特性进行分析与综合评判,提出最优酒体配比方案并生产特定风格酒类产品的人员。

主要工作任务 :

1.对市场销售的酒类产品进行信息收集与分析;

2.对企业自产原酒与调味酒的风格特性进行测试和分析;

3.提出最优酒体调配方案;

4.能够按照产品需求生产特定风格酒类产品。

定义 :能够使用示波器、信号发生器及计算机或手机等工具设备,完成智能硬件模块、组件及系统的硬件装配及调试、软件代码调试及测试、系统配置及联调等智能硬件装调工作任务的技术服务人员。

主要工作任务 :

1.操作电子产品装配设备、示波器、信号发生器等设备,完成智能硬件组件的装配、调试及故障排除,组件功能软件的测试及调试,撰写智能硬件组件的装调报告;

2.分析研究智能硬件在家用服务、医疗服务、物流和公共服务等应用场景的具体需求,提出解决方案;

3.负责智能硬件应用系统的参数调测、方案应用和部署实施,撰写智能硬件应用系统的装调维护报告;

4.对智能硬件在环境感知、自动控制、人机交互等应用方面进行适配、安装、调试;

5.测试智能硬件应用系统功能,撰写应用系统测试报告及优化报告;

6.提供智能硬件相关技术咨询和技术服务等。

定义 :从事智能装备视觉系统选型、安装调试、程序编制、故障诊断与排除、日常维修与保养作业的人员。

主要工作任务 :

1.对相机、镜头、读码器等视觉硬件进行选型、调试、维护;

2.进行物体采像打光;

3.进行视觉系统精度标定;

4.进行视觉系统和第三方系统坐标系统标定;

5.将视觉应用系统和主控工业软件集成嵌入通讯;

6.确认和抓取采像过程中物体特征;

7.识别和分类系统运行过程中图像优劣,并判断和解决问题;

8.设计小型样例程序,验证工艺精度;

9.进行更换视觉硬件后的系统重置、调试和验证。

北京芯愿景软件技术股份有限公司(简称芯愿景)创立于2002年,公司主营业务是依托自主开发的电子设计自动化(EDA)软件,开展集成电路分析和设计服务。

设立至今,芯愿景形成了集成电路分析、集成电路设计及EDA软件授权三大业务板块,面向IC设计企业(fabless)、集成器件制造商(IDM)、电子产品系统厂商、科研院所、司法鉴定机构及律师事务所等客户群体,在工业、消费电子、计算机及通信等领域,针对各类半导体器件提供工艺及技术分析服务、知识产权分析鉴定服务,设计外包、量产外包及IP授权等IC设计服务,以及多种EDA软件授权服务。

芯愿景自主研发了八大软件产品线、41个软件产品,覆盖了集成电路工艺分析、电路分析和知识产权分析鉴定、数字电路设计、模拟电路设计和设计验证等环节。累计发放授权认证超过40,000个,EDA软件用户群包括国内外芯片设计公司、研究所、高校和知识产权服务机构等。

芯愿景依托自有工艺分析实验室和自主EDA软件的集成电路分析服务,在产品开发、科学研究、司法鉴定等领域形成了丰富的解决方案库。目前可以分析的最先进制程已达到5纳米,单个项目最大规模达35亿个晶体管,最大金属层数达到17层。产品工艺类型包括CMOS、BiCMOS、Bipolar、BCD等;产品衬底材料包括体硅、SIC、GaAs、InP、SiGe、SOI等;产品应用领域包括CPU、MCU、RF、FPGA、ADC、DAC、PM、Image

芯愿景为半数以上的全球半导体领导厂商提供过知识产权分析鉴定服务,技术能力和专业水平得到了客户、法院、知识产权鉴定机构和律师事务所的广泛认可。

芯愿景依托于自主IP平台和自研EDA软件,成功实现了工业控制、汽车电子、安防监控、网络设备、物联网和智能硬件等领域多款芯片的一站式设计服务。

公司总部位于中国北京(2002年),设有保定分公司(2008年)、天津子公司(2009年)和太原子公司(2020年)。

中关村高新技术企业协会会员单位

中关村现代服务业试点项目单位

对于硬件工程师来说,技术要求究竟是要到什么程度呢?

当然,从从小受到的教育中我们知道对于知识要理解透彻,越深入越好,对于任何一个知识点,通过基本公式,用数学工具推导到最后来验证高级定律和公式。我想对于这一点,高考物理是达到了极点,高中物理知识其实不难,但是我们为了选拔的目的,把物理各种定律糅合在一起,结合一些脑筋急转弯,复杂的运算,造成高考物理是最难的科目了。

如果我们拿着解高考物理难题的精神来解决硬件问题,当然精神可嘉,工作之余还是值得鼓励这种学习和探索精神的;但是对于项目开发却是没有多少好处,毕竟硬件工程师的工作是工程开发,在规定的时间和预算之内完成硬件项目,而不是你在这个时间呢自己推导出来了什么公式和计算结果,那是科学家的工作,那是 Research 的工作。

工程开发一个重要特点就是"踩在前人的足迹",就是通过过去几十上百年的工程实践,对于各种情况有了很多经验数据和经验方法,比如对于 PCB layout来说,基本上每个公司都有自己的 design guidelines/check list,这就是公司在过去很多项目中总结出来的,每一条可以说都付出了"血"的代价,这是对于板级设计来说了;对于核心芯片和器件,就更是如此了,芯片或器件公司几十数百人历时数年搞出来的一款芯片和器件,又岂是你通过几百页 datasheet 可以彻底理解的。

大多数情况下,知道主要接口,参数,功能和性能就足够了,尤其是芯片/器件公司提供的 design guidelines 或者 application notes,里面一般都是芯片/器件工程师的肺腑之言,经验之谈,一般来说没有个十年二十年工作经验的工程师是写不了这些东西的。看起来虽然很简单,看起来像是废话,但是细细分析,结合电路定理和电磁定律,略微分析,就会发现简直字字珠玑。

刚毕业的好学生(一般来说学习好,喜欢啃难题,学习能力强,求知欲强)初干硬件设计,就会发现涉及的知识点和技术要点太多了,如果这个知识点想要理解透彻,那个知识点也要理解透彻,会发现一天 24 小时根本不够用,但是对不起,公司请你过来不是让你学习的,是要干硬件设计的,过一个月就要见原理图了,你还在这捧着 OrCAD 手册一个命令一个命令学习 OrCAD 使用技巧,研究为啥要有串行电阻呢,研究这个电容是取 0.1uF 还是 0.01uF.。有求知欲是好事,但是那是在工作之余,项目之余,虚心向前辈学习,尽量利用各种 design guidelines,尽快完成设计工作,记录自己的知识缺点,在业余时间努力学习,理解透彻,通过设计验证/测试,加深对于知识点的了解,这才是正确的工作方法。

我在刚毕业的时候欣喜的发现传输线理论太重要了,遂花了一个月把传输线理论努力了一把,并推导了大量公式进行验证,其实总结起来就是几句话,阻抗匹配,如果接收端阻抗大于发送端,信号会怎么样;如果小于,信号会怎么样;如果开路,会怎么样;如果短路,会怎么样,这几条基本每本信号完整性的书上都会介绍,也不会有很复杂的数学公式推导,知道就行了,然后就是如何平衡发射端的阻抗,串行电阻,PCB 阻抗,匹配阻抗等等,都是简单的数学公式。

所以说,对于求知欲特别强的人,有时候一定要学会"浅尝辄止",充分利用前辈经验,避免陷入技术的误区,比如放着公式不用,非得自己用二重积分推导一遍。硬件开发最主要的特点就是"广博",什么东西都要知道,一个好的硬件工程师就要什么都要懂一点,当然对于某些方面能够深入一些到原理层次就更好了。

关于硬件设计的各种技术/标准/芯片/器件都要知道,需要的时候,能够信手拈来,功能性能,参数特性,优点缺点。

应该具备哪些基本知识和能力呢

一方面,通信技术,标准,芯片更新的太快了,快到你根本来不及系统的了解它,只能通过特定的项目,需求进行了解;另一方面对于公司来说,需要做的硬件产品也是变化很快,客户需要 T1, E1, PDH, SDH,Ethernet, VoIP,Switch, Router, 没有人是什么都懂的,都需要能够结合客户的需求,选择的芯片方案进行详细了解,尤其对于接口协议和电气特性。

通信设备,顾名思义,就是用来实现多种通信协议(比如 T1, E1, V.35,PDH, SDH/SONET, ATM, USB, VoIP, WiFi, Ethernet, TCP/IP,RS232等等常用协议)实现通信的设备,各种电路,PCB 板,电源都是为了通信协议服务的。

通信协议一般都是由芯片实现,要么是成熟的 ASIC,要么是自己开发的FPGA/CPLD,芯片工程师或者 FPGA 工程师比硬件工程师跟靠近通信协议,他们需要对于通信协议理解很透彻,实现各种逻辑上的状态机以及满足协议规定的电气参数标准。

按照 OSI 的七层模型,硬件工程师尤其需要专注于一层物理层和二层数据链路层的协议标准,以 Ethernet 距离,物理层是由 PHY/transceiver芯片完成,数据链路层是由 MAC/switch 芯片完成,对于从事 Ethernet 相关开发的硬件工程师来说,需要对于 PHY 和 Switch 芯片理解透彻,从编码方式,电气参数,眼图标准,模板,信号频率到帧格式,转发处理逻辑,VLAN 等等。对于传统 PDH/SDH/SONET 设备就更是如此,PDH/SDH/SONET 是更硬件的设备,就是说主要协议都是通过 ASIC 实现的,软件的功能主要是管理,配置,监视,告警,性能,对于硬件工程师来说,必须要熟悉使用的相关协议和接口标准,尤其对于电气规范,眼图模板,这样在设计验证的时候才能胸有成竹。

诚如软件设计一样,好的软件设计需要好的设计文档,明确需求,实现什么功能,达到什么验收标准,随着芯片集成度的增加,接口速率的提高,单板复杂度的提高,硬件设计也越来越复杂以及对应热稳定性,可靠性,电磁兼容,环境保护的要求,已经不是通过小米加步木。仓的游击战可以解决了,每一个硬件项目都是一场战争,都需要好好的规划,好好的分析,这就需要好好做文档。

的选择和初始化,接口芯片的选择/初始化/管理,各芯片之间连接关系框图(Block Diagram),DRAM 类型/大小/速度,FLASH 类型/大小/速度,片选,中断,GPIO 的定义,复位逻辑和拓扑图,时钟/晶振选择/拓扑,RTC 的使用,内存映射(Memory map)关系, I2C 器件选择/拓扑,接口器件/线序定义,LED 的大小/颜色/驱动,散热片,风扇,JTAG,电源拓扑/时序/电路等等。

对于 DVT 来说,要求很简单也很复杂:板卡上有什么接口,芯片,主要器件,电路,就要测试什么,尤其在板卡正常工作的情况下的电源/电压/纹波/时序,业务接口的眼图/模板,内部数据总线的信号完整性和时序(如 MII, RGMII,XAUI, PCIe,PCM bus, Telecom Bus, SERDES, UART 等等),CPU 子系统(如时钟,复位,SDRAM/DDR,FLASH 接口)。好的硬件工程师无论是做的文档还是报道都是令人一目了然,这个硬件系统需要用什么方案和电路,最后验证测试的结果如何。内容详实,不遗漏各种接口/电路;简单名了,不说废话;图文并茂,需要的时候一个时序图,一个示波器抓图就很能说明问题了。

仪表包括电烙铁,万用表,示波器,逻辑分析仪,误码仪,传输分析仪,以太网测试Smartbits/IXIA,热量计,衰减器,光功率计,射频信号强度计等等;软件包括 Office(Outlook,Word, Excel,PowerPoint, Project, Visio),PDF,常用原理图软件 Pads或者OrCAD,常用 PCB软件

无论仪表还是软件,在政治经济学里说都是生产工具,都是促进生产力提高的,作为硬件工程师来说,这些仪表和软件就是手中的枪炮,硬件工程师很大一部分能力的体现都在与仪表和软件的使用上,尤其对于原理图软件和示波器的使用,更是十分重要,原理图软件的使用是硬件设计的具体实现,通过一个个器件的摆放,一个个 NET 的连接,构成了是十分复杂的硬件逻辑软件,是整个硬件设计的核心工作,任何一个原理图上的失误和错误造成的损失都是巨大的,真是"如履薄冰,战战兢兢"。

另外,原理图软件的使用还体现在原理图的美观上,好的设计,简单明了,注释明确,无论是谁,顺着思路就能很快搞清楚设计意图,需要特别注意之处,不好的设计,东一个器件,西一个器件,没有逻辑,命名怪异,难以理解,日后维护起来相当麻烦;示波器在所有测试仪表之中,对于硬件工程师是最重要的,无论原理图还是 PCB 都是设计工作,但是任何设计都需要仔细的验证测试,尤其在信号面,都需要大量的示波器工作,不会正确的使用示波器根本谈不上正确的验证,接地有没有接好,测试点的选择,触发的选择,延时的选择,幅度、时间的选择,都决定着测试的结果。如果错误的使用示波器必然带来错误的测试结果,这种情况下,有可能本来是错误的设计被误认为是正确的,带来巨大的隐患;本来是正确的设计被误认为是错误的,带来大量的时间精力浪费。

随着芯片集成度的提高,硬件设计似乎变简单了。首先是逻辑连接,其次考虑信号完整性需要的串行电阻选择和并行电容选择,电源滤波,退耦。

不过对于好的硬件工程师来说,简单的逻辑连接(这个芯片的同样总线的输出接另一个芯片的输入,等等),只是硬件设计的最基本技能,电路是芯片功能,通信协议和各种软件的载体,没有对电路的深入理解,根本谈不上对硬件设计的深入理解,尤其对于芯片后面列的电气性能参数或者离散器件各种参数的理解,胡乱乱接,可能在 3.3V 的总线上可以工作,但是现在工作电压已经降到 1V 了,什么概念,信号线上的噪声都已经大到可以使采样出现误判了,随着信号速率的提高和工作电压的降低,数字信号已经越来越模拟化了,这就需要对于 PCB 的阻抗,容抗,感抗,离散器件(电阻,电容,电感,二极管,三极管,MOSFET,变压器等),ASIC 的接口电气参数深入了解,这都需要对电路原理,模拟电路甚至电磁场理论深入学习,电路可以说是电磁场理论的子集,没有电磁场理论的理解,根本谈不上对于电容,电感,串扰,电磁辐射的理解。

尤其对于电源电路设计上,现在芯片电压多样化,电压越来越低,电流越来越大,运营商对于通信设备功耗的严格要求,散热要求,对于电源设计的挑战越来越大。可以说,对于一个硬件设计来说,40%的工作都是在于电源电路的原理图/PCB 设计和后期测试验证,电源电路设计是硬件工程师电路能力的集中体现,各种被动器件、半导体器件、保护器件、DC/DC 转换典型拓扑,都有很多参数,公式需要考虑到,计算到。

硬件工程师在一个硬件项目中,一般处于 Team leader 的作用,要对这个硬件项目全权负责,需要协调好 PCB 工程师,结构工程师,信号完整性工程师,电磁兼容工程师等各种资源,并与产品经理,项目经理,软件工程师,生产工程师,采购工程师紧密配合,确保各个环节按部就班,需要对整个项目计划了然于胸,各个子任务的发布时间,对于可能出现的技术难题和风险的估计,控制。对于外部来说,硬件工程师还要与芯片的分销商,FAE 处理好关系,争取获得更大的技术支持和帮助;与 EMC 实验室,外部实验室打好交道,获得更灵活的测试时间和更多的整改意见。

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