硬件设计是做什么的，硬件那些事儿——什么是硬件设计

很多朋友对硬件设计是做什么的，硬件那些事儿——什么是硬件设计不是很了解，六月小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

一般来说，硬件设计指的是电路设计，这是没有问题的，因为你所有的工作都是围绕电路设计展开的，最终的目的是制作出能够满足各种要求、经过各种测试的优秀电路。但实际上我们要的是产品，而不是饰面。

关于硬件设计的描述，网上还有一个比较形象的说法：“硬件设计是根据产品经理PRS（产品需求规范）的要求，在COGS（商品销售成本）的要求下，采用目前业界成熟的芯片解决方案或技术，在规定时间内满足以下要求的完整硬件产品（注：是产品，不是开发板）。”具体要求如下：

PRS功能（Function）

性能

电源

功耗

散热/冷却

噪音

信号完整性（Signal Integrity），

电磁辐射（EMC/EMI）

安全

元件采购

可靠性

可测试性（DFT:测试设计）

可制造性（DFM：可制造性设计）

可见，对于一个成功的硬件设计来说，主要功能的实现只是所有环节中的一小部分。刚开始工作的时候，感觉板子的电路设计完成后就完成了50%的工作，而PCB板的主要功能都实现了，所以就完成了80%的工作。其实不是，PCB回板的主要功能都已经实现了，连30%的工作都没有。因此，无论从时间还是阶段来看，产品硬件设计都是一个漫长的过程。

而且，你在公司设计产品硬件时，一般都会参考成熟的解决方案。主芯片CPU主要功能的实现最终取决于芯片制造商提供的设置方案。一般来说，为了降低风险，主要参考设置方案。解决方案的参考设计完成后，芯片制造商还将提供包括器件封装、参考设计、仿真模型、PCB参考等在内的所有信息。在芯片功能变得越来越复杂的今天，一颗芯片可以轻松拥有数百或数千个PIN。对于一个新项目来说，没有时间一页一页地了解每个PIN、每个输入输出的具体功能、电气参数，尤其是高速设计，如DDR3接口、XAUI接口等。

一般来说，芯片制造商提供的参考设计是他们开发、验证和测试过的最佳解决方案。很多情况下，必须遵循参考设计，否则硬件可能会出现问题。一般来说，是信号完整性问题。或者EMC问题。

然后有人说硬件电路设计不是设计，是成熟电路的复制。芯片厂商提供的服务越来越贴心，再加上公司积累的技术，硬件设计工程师完全可以不用动脑筋设计电路。

这样看来，硬件工程师的价值似乎越来越低了。毕竟产品的核心功能或技术一般都在IC或FPGA中，硬件工程师一般没有能力进行核心逻辑设计IC设计。

那么如果软件设计是基于这个逻辑的话，那它就不是设计，而是成熟代码的拷贝。有多少软件开发人员不移植别人的代码？再深入一点，有多少软件工程师可以随意更改uboot和内核，无需百度C语言语法，无需移植业务程序，无需向芯片厂商寻求技术支持？

虽然都是成熟的东西，但实际上我在工作过程中并没有发现有哪个项目是很快完成的。同一套电路和代码，成熟的产品没有问题，但为什么新产品就有问题呢？归根结底还是硬件设计来解决。

对于上述问题，笔者也曾感到困惑。我总觉得和硬件设计无关。不就是像组装电脑一样，照搬参考设计，组装一块单板吗？当然，随着项目经验的增加，尤其是现在的硬件系统级设计角色，我感觉自己更多地站在原理图设计工程师的角度去思考，问题总是很片面。

正如我一开始所说，一个成功的硬件设计，功能只是很小的一部分，至于其他的因素和能力，一个硬件工程师的能力取决于能够考虑的因素越多，越深入，更优秀的硬件工程师。

因此，硬件工程师需要经验。公司培养一名硬件工程师的成本非常高。硬件不像软件。如果代码错误，几分钟之内即可修复。如果硬件设计错误，可能就需要从头开始。整个项目周期可能会延迟3周甚至一个月以上。

有一个观点需要解释一下。什么都不懂也可以做事，但是个人会有发展天花板。硬件方面就像一个参考电路，即使你不知道电路是如何工作的也可以使用它，软件方面就像uboot和内核，即使你不懂它也可以使用它，但是一旦你了解了它，你就可以使用它。明白了，那就不一样了。

就像说到硬件设计，大家都以为是电路设计，那么简单，不难，但事实上并非如此。你知道的越多，学习起来就越容易，你就能走得越远。

以上知识分享希望能够帮助到大家！