PCB設(shè)計硬件集合的分類

硬件發(fā)展的歷程

過去三十年，我們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化，很多都是由形形色色的電子產(chǎn)品被開發(fā)出來而改變的。

20世紀(jì)八十年代末90年代初，中國的電子工業(yè)還未成型，那時候的工程師主要做家電產(chǎn)業(yè)的設(shè)計，比如當(dāng)時有一些小國家把老舊的電視機生產(chǎn)線賣給我們，我們就依托于此做研發(fā)，那時的技術(shù)就是大量的接插件，雖然嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹v這并不能叫設(shè)計，就是學(xué)習(xí)。然而，中國的電子設(shè)計就是這么起步的。

隨著時代的發(fā)展，到今天，我們在商場看到的彩電已經(jīng)是完全國產(chǎn)，這里面有一代又一代的硬件人不斷研發(fā)所做的努力和貢獻，外國品牌稱霸商場的景象也已一去不復(fù)返。

電腦

我于1990年畢業(yè)，當(dāng)時工作的實驗室買了一臺286電腦，平時還要用布把它蓋起來，怕大家用壞了。

而今天電腦已經(jīng)跟大家的工作和生活息息相關(guān)，在設(shè)計上也發(fā)生了很大的變化，最早的是蘋果機、286，然后到臺式機，再到今天超薄筆記本甚至是云計算。電腦設(shè)計也隨著計算技術(shù)的發(fā)展變的高度集成，電腦本身也從固定的變成便攜的，不但輕薄而且還可靠耐用。

通信領(lǐng)域

九十年代電話線還不普及，家里要裝一個不但得排隊還得交5000塊錢，在當(dāng)時相當(dāng)于一個普通家庭父母兩年的工資之和，當(dāng)時國外的通信企業(yè)借此在中國大發(fā)其財，那時候的技術(shù)就是一代模擬技術(shù)，后來經(jīng)過發(fā)展有有了2G通信技術(shù)，在這個階段，中國的硬件仍沒有設(shè)計可言。

到3G的時候，中國已經(jīng)可以介入到通信標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域中，到第了4G、5G的時代，我們中國的企業(yè)已經(jīng)能夠領(lǐng)先了。

交通行業(yè)

可以說早期所有的交通領(lǐng)域與電子行業(yè)的結(jié)合是很小的，比如原來路上跑的都是拖拉機，是沒有電子產(chǎn)品的。經(jīng)過二三十年的發(fā)展，電子行業(yè)已經(jīng)與交通完美的融合到一起，如今交通領(lǐng)域要開發(fā)一個產(chǎn)品和應(yīng)用與電子設(shè)計已經(jīng)密不可分了。就像地鐵和飛機，上天入地都離不開電子技術(shù)。

通過上面的例子我們可以發(fā)現(xiàn)，以前的電子設(shè)計更像一個獨立的個體，經(jīng)過這么多年已經(jīng)發(fā)展到萬物互聯(lián)的時代，電子設(shè)計與各行各業(yè)深入交融。我們技術(shù)的挑戰(zhàn)已經(jīng)從室內(nèi)的固定不動到室外移動發(fā)展，它的設(shè)計要求、設(shè)計特點已經(jīng)是跟八九十年代大有區(qū)別。

在這里，有必要提一下技術(shù)發(fā)展的時代背景。

1995年的時候，比爾蓋茨寫了一本書叫《未來之路》，當(dāng)時出版并沒有人重視，其實標(biāo)志著我們的社會從工業(yè)社會走向信息社會的號角已經(jīng)吹響了，但那時的國內(nèi)可能沒有人能認識到。

彼時的美國已經(jīng)提出了建設(shè)國家信息高速公路，一位斯坦福大學(xué)的教授從學(xué)校里走了出來，開發(fā)了路由器，我們今天能夠便捷的上網(wǎng)也是因為這場路由器革命。

在那個時代，通信領(lǐng)域也發(fā)生了巨大變化，整個世界由模擬世界轉(zhuǎn)向通信世界，我們的設(shè)計也從模擬設(shè)計轉(zhuǎn)向數(shù)字設(shè)計，而且在高速發(fā)展。在當(dāng)時，模擬技術(shù)的老大是摩托羅拉，到了第二個通信時代，愛立信搶占了老大的位置，這就是愛立信的“手機革命”。

隨著大家對網(wǎng)絡(luò)認識的加深，又開始追求信息高速公路，對帶寬提出了新要求，當(dāng)時加拿大的北電網(wǎng)絡(luò)開始了一場豪賭，押注10G網(wǎng)絡(luò)，到2000年時因為作假導(dǎo)致“電信泡沫”破滅，其設(shè)計的技術(shù)和當(dāng)時的時代需求斷裂，造成了電信泡沫。2004年以后，標(biāo)志性的事件“Google上市”，才讓整個世界的電信行業(yè)、電子設(shè)計行業(yè)走出了低谷。

但這時行業(yè)內(nèi)又產(chǎn)生了分化，硬件設(shè)計、信息化、軟件設(shè)計發(fā)生了明顯的斷裂，就是硬件的設(shè)計被要求承載更多的信息服務(wù)。2007年，喬布斯發(fā)布了全球第一臺真正的智能手機，當(dāng)時也是使用了3G技術(shù)開創(chuàng)了移動互聯(lián)網(wǎng)的時代，中國是在2009年，3G的標(biāo)準(zhǔn)也確立了，才宣告進入3G時代。

時代背景下的技術(shù)軌跡

首先是計算領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展。最為代表的就是處理器（芯片）的發(fā)展，這里的摩爾定律大家都耳熟能詳了：

“當(dāng)價格不變時，集成電路上可容納的元器件的數(shù)目，約每隔18-24個月便會增加一倍，性能也將提升一倍?！?/p>

目前，以intel為代表的CPU已經(jīng)迭代了九代，在今天如果要設(shè)計一個復(fù)雜的系統(tǒng)離開了CPU、MPU是不可想象的。內(nèi)存技術(shù)也是計算技術(shù)的主力，從早期的30pin SIMM條，發(fā)展到1066標(biāo)準(zhǔn)的DIMM條，再到今天DDR的時代，計算技術(shù)的提升為人類智慧的發(fā)揮提供了巨大依靠。

過去二三十年中，發(fā)展最快、最大的技術(shù)又是什么呢？

通信技術(shù)！

在早期模擬時代向數(shù)字時代轉(zhuǎn)變的時候，最早的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)就是E1/T1，我們搞電子通信的一定知道，E1是中國和歐洲的標(biāo)準(zhǔn)，T1是美國的標(biāo)準(zhǔn)，它是一個2M的數(shù)據(jù)流，速度非常慢。

通信技術(shù)發(fā)展就是從傳輸速率發(fā)生了裂變，基本都是一倍、四倍的成長，今天像100M、400M的光口都已經(jīng)商用了。

我們的計算機上面都有網(wǎng)口，最早的時候只有10M，到今天已經(jīng)是1000M、10G的網(wǎng)口了，下電影的話可能一眨眼就下完了。

技術(shù)發(fā)展這么迅猛其實有一個定律，就是吉爾德定律：

“主干網(wǎng)帶寬的增長速度至少是運算性能增長速度的三倍?！?/p>

吉爾德在1995-2000年間名聲大噪，是通信行業(yè)最有力的鼓吹者。當(dāng)時的人都不相信他，而少部分選擇相信的人都賺了大錢，他當(dāng)時推薦的高通等一批光、網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)到今天已然活的非常好。在2019年6月份，他到中國來也采訪過華為的任總。

再看一下通信領(lǐng)域的幾個分項，技術(shù)的變遷從以前電路的硬連接變成現(xiàn)在的軟連接，也就是分組交換，這一點點的改變讓整個世界發(fā)生了天翻地覆的變化，使得發(fā)展的步伐異常迅猛。

在2000年時，產(chǎn)生了ATM和IP之爭，到底用那個方式來做為我們未來的通信的主干成為爭議的焦點，最后IP勝出。但是ATM技術(shù)所包含的所有有效的內(nèi)容都被IP吸納了，兩者實際上融合了。

從模擬時代向數(shù)字時代轉(zhuǎn)變在生活中就可以觀察到，以前打電話是模擬用戶線向數(shù)字用戶線轉(zhuǎn)變，在2003-2005年，電信公司大量更換，都換成了數(shù)字用戶線，就是IDSL到今天的DSL，到今天已經(jīng)是over IP了，就是所有的打電話都是數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓艿?，以前家里的電話通?/p>

要先鋪一根線才能通信，而且要通過銅線通信。而今天隨著光電技術(shù)的發(fā)展（FTTBFTTC）使光纖到家。我們可以在街邊看到一些柜子，里面就是光纖。

另外一個技術(shù)就是從有線到無線，這也是得益于電子硬件及時代的發(fā)展。

技術(shù)高速發(fā)展對應(yīng)的設(shè)計變化

這么多年過去了，我們到底在設(shè)計什么？我們可能對設(shè)計的性能關(guān)注的很多，對設(shè)計的時間、成本、質(zhì)量關(guān)注比較少，到今天，工程設(shè)計顯得越來越重要。

講一個故事，這次中美貿(mào)易戰(zhàn)美國就是卡我們龍頭科技企業(yè)的脖子，要斷供。而華為已經(jīng)為業(yè)務(wù)連續(xù)性做了準(zhǔn)備，在技術(shù)方面，做了很多備胎。

這是因為華為在很早之前就一直在學(xué)習(xí)，每當(dāng)技術(shù)裂變的時候都會有很多新的東西產(chǎn)生，華為的研發(fā)團隊就會擴充，從幾百人到幾千人再到數(shù)萬人，他一直在學(xué)習(xí)，像IBM等外國名企學(xué)習(xí)，并將學(xué)到的知識固化。

所以，建立“快速學(xué)習(xí)的組織”才是戰(zhàn)勝和抵擋國外障礙的方法。

以前的功能設(shè)計就是直接去做，和客戶的需求結(jié)合比較少，性價比也很低。今天如果做一個產(chǎn)品用戶體驗的不好的話那就不是一個合格的設(shè)計了。所以今天的設(shè)計變化已經(jīng)從供應(yīng)商、工程設(shè)計，加上用戶體驗成為設(shè)計的必需成分，

如此多的硬件技術(shù)在這，也就給所有各路英雄豪杰一個綻放自身才華的機會，但是為什么大家再開發(fā)產(chǎn)品的時候好像路子都一樣，為什么有人成功，有人失敗？

開發(fā)的流程看起來一樣，但是底層有很多方法論、知識的固化、研發(fā)的規(guī)律，我們要順著研發(fā)的規(guī)律來管理。研發(fā)從技術(shù)上看很簡單，但是這整個一套的組織管理十分復(fù)雜。

以前的設(shè)計里比如PCB設(shè)計，很多企業(yè)都認為不重要，其實PCB是硬件設(shè)計里的集合，我們很多成功的企業(yè)按著這個流程做了很多的分化，比如再測試上要專業(yè)，在量產(chǎn)維護上測試，在ICT方面在設(shè)計中就要植入。

技術(shù)的分化以前有個簡單的分類

做電源交給專業(yè)的人，但是做硬件就一個人做到底，很多企業(yè)都是如此。事實上隨著技術(shù)種類的增加，技術(shù)的復(fù)雜度越來越高，應(yīng)用也變得復(fù)雜，帶來了很多難題，從PCB設(shè)計工程師來說已經(jīng)分化出信號管理性工程師，電源設(shè)計工程師、封裝設(shè)計工程師。

從結(jié)構(gòu)工程師來說，分化出工業(yè)設(shè)計工程師，熱設(shè)計工程師，EMC設(shè)計工程師，這些工程師在小企業(yè)可能就是一個人來擔(dān)當(dāng)，在巨大復(fù)雜的設(shè)計過程中是不可能的，所以我們就會陷入開發(fā)者困境中。

我們在2000年初去美國參加了國際硬件設(shè)計領(lǐng)域最頂級的會議，會議結(jié)束后發(fā)現(xiàn)，我們以前的開發(fā)設(shè)計都在埋頭苦干沒有抬頭看路，我們不知道外邊發(fā)生了什么，不知道應(yīng)該怎樣往前邁步，怎樣能打破這個天花板，比別人干的更好更酷！以前干的都是苦力活，走出去以后發(fā)現(xiàn)世界很精彩。

不是說要你一個人強大，而是有專業(yè)的分工進行結(jié)合，能區(qū)分自己的核心競爭力在哪里，具備有快速學(xué)習(xí)的能力。

最近我們一直在研究硬件設(shè)計開發(fā)怎么做最好，實際上就是設(shè)計能力的構(gòu)建。我跟一些企業(yè)主管溝通的時候，他們表示開發(fā)每天都在重復(fù)的做，還加班，做的東西還是那么多，大家還累的要死。

談到自己的問題，他們會抱怨“手不夠啊，流程協(xié)作效率低，技術(shù)更新太快，積累不足，專業(yè)測試能力不足”等等。

這些問題看起來都是對的，實際沒有抓住問題的核心。

一、設(shè)計是有規(guī)律的，要對設(shè)計的規(guī)律有認識；

二，要構(gòu)建快速學(xué)習(xí)的能力，因為技術(shù)不停在發(fā)展，學(xué)習(xí)慢是跟不上的；

三，人力少是價值沒發(fā)揮出來，在行業(yè)如此快速成長的變化之中，建立一個快速學(xué)習(xí)、持續(xù)學(xué)習(xí)能力是尤為重要。

這些企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)人的問題大都一樣。

人力少，但是你的核心競爭力是什么？他們沒有探究自己的核心競爭力，就是別人這樣做了我也這樣做。

在過去二三十年行業(yè)和技術(shù)變化非常快的情況下，我們做了什么？我們的設(shè)計模式改變了沒有？我們的設(shè)計思想改變了沒有？我們還是用二十年前的那種方式做開發(fā)和設(shè)計，甚至用學(xué)校的方式來做開發(fā)，那結(jié)果必然是掉到漩渦里，周周996并且重復(fù)開發(fā)，兩年過去了還是做這個產(chǎn)品，還是老樣子做開發(fā)。

企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)人能看到這些問題，并深陷其中，但是他們都在等別人來告訴他怎么做。實際上已經(jīng)不能再等了，也不用別人去告訴你怎么做，最重要的就是人！怎樣打造人力資源的升值？要快速學(xué)習(xí)，善于學(xué)習(xí)才能在未來電子設(shè)計的潮頭中立足。

未來的產(chǎn)業(yè)格局目前已經(jīng)形成，就是云管端的格局，每一個人都在其中的一個節(jié)點上，硬件未來的開發(fā)肯定是以大數(shù)據(jù)處理，超級戰(zhàn)士，自動駕駛汽車等等為代表的，我們做的每一個開發(fā)、技術(shù)、產(chǎn)品都與他相關(guān)，要么在云端，在管端，要么在終端，做軟件也在這里面，未來的競爭也會更激烈，要求服務(wù)好，性能好，價格低。尤為重要的是上市時間要快，開發(fā)的周期要短，我們需要不斷的提升自身的能力，來應(yīng)對行業(yè)的挑戰(zhàn)。

長久以來，我們一直想創(chuàng)新，做出一些和別人不一樣的東西，但是我們的原創(chuàng)是比較少的，那么我們的創(chuàng)新能力來自哪里呢。一定要快速的學(xué)習(xí)，實踐，固化，形成一個平臺，所以我覺得電巢科技還是很了不起的，能做一個圈子讓更多人進來學(xué)習(xí)交流，只有快速學(xué)習(xí)才能在未來的競爭世界里立于潮頭之上，

另外要認清自己的核心能力在哪里，不能什么都干，專注的方面要注意技術(shù)積累，免得到時候找不到，沒有深層次的分析是不可能一蹴而就的。

對于企業(yè)來說，把這些技術(shù)積累起來就構(gòu)成一個平臺尤為重要，平臺是打不垮的，華為經(jīng)過十年的時間，不停的向IBM等企業(yè)學(xué)習(xí)，2008年終于可以一版搞定。

很多人夢想都是一版搞定，為了這個夢想，企業(yè)應(yīng)該去做些什么？個人又應(yīng)該去做些什么？

最重要的就是設(shè)計能力的提升，這一定是在實踐的過程中形成的，首先是快速學(xué)習(xí)，其次就是執(zhí)行力，不能等別人引導(dǎo)你，等待是一種惰性，應(yīng)該積極的向行業(yè)學(xué)習(xí)，加入圈子，識別學(xué)習(xí)的對象等等，必須要趕緊去行動！

相信在未來的技術(shù)發(fā)展中，只有善于向標(biāo)桿學(xué)習(xí)，才能把電子設(shè)計做的更好。
責(zé)任編輯:pj