漫谈硬件设计

lichonglbj

做硬件工程师也有些年份了，谈谈对硬件技术水平的一管之见。

这里谈的硬件是指电子设计，包括板级设计。

硬件设计跟整机的性能相关，参数指标大都是考核硬件的。

现在产品更新换代很快，吸引人的地方更多的是软件部分，人机界面（HMI）是最吸引眼球的地方，硬件较少提及，一般也就提提MCU的性能（多少核，速度，MIPS等）、AV芯片的性能（多少bit，多高取样频率，THD，Noise，SNR，多少像素）等。应用的硬件设计好像慢慢被边缘化了，在国内公司很多是这样，硬件真的不重要了吗？肯定不是，只是很多人没有关注硬件的性能，而且有限的技术指标不能代表硬件水平，现在的产品公布的指标都比较少，而且很多测试条件是讨好指标的，如测音频信噪比在1kHz加A计权，可以滤掉很多噪声，信噪比看起来不错，这样就更无法判别硬件设计的水平。也跟产品的定位有很大关系，打价格战的产品硬件设计水平普遍不高，用方案公司的方案可以降低对硬件工程师的要求。很多误导的信息是，看整机性能就使用什么芯片，选相机就看多少像素，电视就宣传多少种颜色，这些就是决定的因素吗？举个例子，对于相机，大众最关注的是像素，可是影响成像的还有很多因素，有些傻瓜机比单反的像素高，但成像质量远不如单反，其实，镜头、感光器面积是更关键的因素。

大家在谈论苹果产品的时候，最多的还是谈她的界面和用户的体验，对硬件的分析也就是拆解各功能块器件的选择。在我看来，苹果各方面的工程师都是顶尖的。对硬件来说，虽然iPhone4的天线受到抱怨，当苹果把他们的测试方法和测试环境公开后，无人再质疑了，因为他们足够专业。还有，苹果MAC电脑的显示色彩是令人信服的，是业界的翘楚，广告业的首选，如果没有深厚坚实的硬件基础，光靠软件是调不出来的。苹果电脑不光色彩出众，音视频都很好，比较真实，专业人士都喜欢苹果电脑。然而这些都是硬件水平的体现。声明一下，我不是果粉，还没有用苹果电脑，只是用工程师的眼光看产品。

硬件包含系统规划、电源管理、器件选择、布局布线等等，打个比方，硬件是人的躯体，软件是人的行为表现，人如果没有健壮的躯体，表现是会大打折扣的。如果说CPU是心脏，那电源就好比肝脏，进行解毒和造血，肝脏的重要性不言而喻，电源也一样，需要抵抗和过滤各种干扰，提供干净的能源，系统才能运行得畅顺、稳定而高效。如果说CPU是种子，那电源就是气候和环境，众所周知，不同的气候和环境，相同种子种出的产量是大不一样的，质量也大不一样。桔生淮南则为桔，桔生准北则为枳在这里同样适用。

硬件最终的表现就是EMC水平的表现，这个EMC水平不是指测试出来辐射抗扰的水平，而是工程师掌握的EMC知识水平和应用EMC知识的水平，EMC知识包含硬件的关键知识，硬件的问题大部分可以在EMC知识中找到答案。EMC知识掌握的好，各种器件的知识也会研究得比较透彻，如各种电容的特性、各种电感的特性，线材的特性，板材的特性，芯片特性等等，把合适的器件摆在合适的位置，同样的BOM成本可以做到性能更高。EMC技术领先的是欧美，尤其是美国，把其他地区拉得比较远，看高端仪器可知；日本、韩国、台湾个别企业还可以（但差距还不小）。我们的水平在哪里？自己想想就好。

知识有限，经验有限，一点浅见。

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不错的文章！受教了我！谢谢作者！