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華為硬件開發(fā)是怎么做的,有什么不一樣?

發(fā)表時(shí)間:2022-02-05 09:37:02 人氣:2864

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很多朋友咨詢一些硬件問題,發(fā)現(xiàn)朋友們沒有仔細(xì)的看datasheet,也沒有好好的做電路分析。我講一講華為是怎么做硬件開發(fā)的,給正在做硬件開發(fā)的朋友一些啟示。說的不對的地方,大家批評指正。

曾經(jīng)2007年,剛工作2年的時(shí)候去一家小公司去面試。當(dāng)時(shí)考題,我感覺我做得很好,面試的時(shí)候,對方對我也很認(rèn)可。但是他當(dāng)時(shí)說:“我需要招一個(gè),在大公司待過的,最好知道硬件開發(fā)流程和規(guī)范的。雖然你題答得不錯(cuò),但是我們需要一個(gè)有豐富經(jīng)驗(yàn)的,最好在華為待過的?!?/span>

當(dāng)時(shí),我就在想“華為的規(guī)范和流程是啥樣的”,就一直想去看看。之前對華為的面試一直都不是很感興趣。之后,就很想有機(jī)會(huì)去華為看看。2008到了華為。

我能想到的華為硬件開發(fā)的幾個(gè)不一樣的點(diǎn),跟大家分享一下,想到哪寫到哪,歡迎大家批評指正。

1、 文檔,評審,設(shè)計(jì)。


2、 華為的硬件領(lǐng)域的人員構(gòu)成:


3、 華為的流程


4、歸一化


5、專題分析


6、器件選型


7、白板講解


8、問題攻關(guān)

1、文檔,評審,設(shè)計(jì)。

當(dāng)時(shí)剛?cè)肼殨r(shí),三個(gè)人做一個(gè)電路板。雖然電路復(fù)雜一些,還是有一些人力過剩的。所以,我就被安排去寫一個(gè)PCI轉(zhuǎn)UART的邏輯。

我當(dāng)時(shí)是新員工,也急于表現(xiàn)自己,利用周末的時(shí)間,估計(jì)用了一周的時(shí)間,就寫完代碼,開始仿真了。我以為我的導(dǎo)師兼主管會(huì)表揚(yáng)一下,結(jié)果沒有,他說:“你 為什么沒有召集大家討論?然后再寫方案,評審?然后再動(dòng)手寫代碼?”我當(dāng)時(shí)是沒有理解的,覺得我一個(gè)人就搞定的事情,為啥要這樣勞師動(dòng)眾?

現(xiàn)在反思:

第一、 從主管的角度,不知道新員工的個(gè)人能力,你能把做的事情講清楚了,他才放心。

第二、 從公司的角度,有一套流程來保證項(xiàng)目的交付。那么則不再太依賴某個(gè)人的個(gè)人能力,任何一個(gè)人的離職,都不會(huì)影響項(xiàng)目的交付。這也是華為最了不起的地方,把 復(fù)雜的項(xiàng)目拆得非常細(xì)碎,這樣不需要特別牛的人來交付項(xiàng)目。這是為什么華為的工程師的收入是思科的N分之一。

第三、 從效果角度,畢竟一個(gè)人的想法是有限的,把想法文檔化的過程,就是整理思路的過程;討論的過程,就是收集你自己沒有想到的過程。正式的評審,是大家達(dá)成意見的過程。提前討論,讓相關(guān)的人都參與到你的設(shè)計(jì)中,總比你設(shè)計(jì)完了,被別人指出一個(gè)致命的問題要強(qiáng)得多。

就是因?yàn)槿A為把一項(xiàng)工作拆散了,所以溝通,文檔,評審,討論,變得非常重要。

這個(gè)工作模式的缺點(diǎn),也是顯而易見,溝通成本高,工作效率低。

2、華為的硬件領(lǐng)域的人員構(gòu)成:

在華為內(nèi)部里面,人員角色非常多。硬件的人是對產(chǎn)品開發(fā)階段,端到端負(fù)責(zé)的。

做單板硬件工程師,可以涉獵最多的領(lǐng)域,同時(shí)也是工作內(nèi)容最雜,接觸人最多,扯皮的最多的工種。

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華為的硬件領(lǐng)域的人員構(gòu)成

但是也因?yàn)橛腥藢iT負(fù)責(zé)畫PCB、EMC、電源、邏輯,原本硬件工程師應(yīng)該做的領(lǐng)域。那么硬件工程師就武功盡廢,變成“連連線”。

其實(shí)不然,正是由于每個(gè)人都是一個(gè)小的領(lǐng)域,沒有人統(tǒng)領(lǐng),所以一個(gè)好的硬件經(jīng)理的作用非常的重要,是貫穿所有領(lǐng)域和全部流程的關(guān)鍵角色。

正如原來華為內(nèi)部論壇上有一個(gè)人比喻的,硬件工程師更像是處理器里面的“Cache”,是所有環(huán)節(jié)的中轉(zhuǎn)站。

大公司把人的分工分的這么細(xì),也是防止某一撥掌握了太多公司的核心技術(shù),出去單搞了。

3、華為的流程

其實(shí)華為的流程,很多人都知道IPD流程是從IBM來的,同時(shí)華為也去咨詢過愛立信,愛立信的硬件開發(fā),完全沒有流程一說。

我個(gè)人理解:IPD流程已經(jīng)在華為變種,結(jié)合了中國人的特點(diǎn),華為的企業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行了變通和優(yōu)化。如果華為僵硬的套用IBM的這套流程,也必定不會(huì)這么成功。

那么概括一下華為的硬件開發(fā)流程:

需求分析→總體設(shè)計(jì)→專題分析→詳細(xì)設(shè)計(jì)→邏輯詳設(shè)→原理圖→PCB→檢視→粘合邏輯→投板→生產(chǎn)試制→回板調(diào)試→單元測試→專業(yè)實(shí)驗(yàn)→系統(tǒng)聯(lián)調(diào)→小批量試制→硬件穩(wěn)定→維護(hù)。

流程的根本在于,這個(gè)環(huán)節(jié)做好了,再進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)。所有的環(huán)節(jié)其實(shí)跟其他公司并沒有太大的區(qū)別,只不過嚴(yán)格把握了進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)的考核條件。令硬件工程師最糾結(jié)的是“沒有個(gè)節(jié)點(diǎn)跟’投板’對應(yīng)”。

華為支撐IPD流程的系統(tǒng)是PDM(又名爬的慢)

PDM的中文名稱為產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(Product DataManagement)。PDM是一門用來管理所有與產(chǎn)品相關(guān)信息(包括零件信息、配置、文檔、CAD文件、結(jié)構(gòu)、權(quán)限信息等)和所有與產(chǎn)品相關(guān)過程(包括過程定義和管理)的技術(shù)。

華為所有的器件資料,產(chǎn)品部件,工具,文檔,原理圖,PCB,邏輯代碼等都存在這個(gè)系統(tǒng)上。

但是系統(tǒng)過于龐雜,其實(shí)比較難使用,跟服務(wù)器歸檔、SVN歸檔、也容易搞混淆。

有朋友感慨,說他感受到了“精細(xì)化流程管理,讓每個(gè)人都是螺絲釘”;也有前同事感慨“團(tuán)隊(duì)開發(fā)是戰(zhàn)無不勝的”;也有朋友說“信息安全啊”。哈哈哈。

我現(xiàn)在也不是華為員工了,其中也不涉及華為的文檔,更多是個(gè)人的感悟,沒有透露華為的什么機(jī)密;就算是機(jī)密也是我腦子里面的內(nèi)容;何況這些內(nèi)容,也沒啥好機(jī)密的; 我只是想幫助到更多工作在硬件崗位的朋友,也想大家看了能在公眾賬號(hào)給我一些反饋,大家探討一下。

4、歸一化

器件歸一化

硬件工程師一般都能夠理解,在一個(gè)板子上面的,盡可能的選擇成本更低的器件,選擇更少種類的器件,便于集中采購,同時(shí)也便于加工。但是其他公司可能沒有對器件歸一化的工作做得那么細(xì)致和嚴(yán)格。

第一, 由于華為整個(gè)公司使用的器件種類非常的多,所以如果減小一個(gè)器件編碼,帶來的收益是十萬人民幣到幾百萬,而其他公司可能達(dá)不到這個(gè)高的收益。所以如果能減 少一個(gè)編碼,寧愿選擇可能成本更高的器件。但是這個(gè)也需要按照每年的器件直接成本收益*器件發(fā)貨數(shù)量,與編碼成本+加工成本差異,進(jìn)行對比的。不過器件歸 一化之后,器件的價(jià)格又可以跟供應(yīng)商重新談價(jià)格,這個(gè)收益是迭代的。所以,有時(shí)即使是成本占優(yōu),也會(huì)傾向去器件歸一化的結(jié)論。例如,逐步去除了5%精度的 電阻,歸一化到1%。

第二, 器件歸一化,都是需要進(jìn)行專題分析的。因?yàn)橐灿泄こ處煘榱藲w一化,對電路原理沒有充分分析,導(dǎo)致的歸一化帶來“問題引入”。所以,當(dāng)時(shí)我的部門當(dāng)時(shí)有一個(gè) 表格,“器件歸一化分析.xls”的excel表格,把每個(gè)器件,原來選型,歸一化的選型,更改的原因,都做好記錄和原因分析。一是讓每個(gè)做歸一化的員工 都充分考慮分析,二是問題都有記錄,便于評審,三是出了問題,好打板子。

單板歸一化

除了器件歸一化,更高一個(gè)層次的歸一化,就是單板歸一化。(單板這個(gè)概念,我稍微澄清一下,我剛到華為的時(shí)候,也覺得這個(gè)詞很奇怪。因?yàn)橥ㄐ旁O(shè)備,都是機(jī)框,背板,加各個(gè)功能模塊的電路板,各個(gè)功能模塊的電路就叫做“單板”,硬件工程師,一般也叫做“單板硬件”)

單板歸一化帶來的好處,首先是電路的種類少,電路的種類少的好處有兩個(gè):一是生產(chǎn)成本降低,二是硬件維護(hù)成本降低,三是軟件開發(fā)和維護(hù)的成本降低。

第一、單板歸一化的先決條件首先是處理器歸一化。其實(shí),華為的有的產(chǎn)品這點(diǎn)做得其實(shí)不好,X86、MIPS、ARM、PPC全部都用個(gè)遍,所以一個(gè)硬件平臺(tái),需要配備各種軟件人員,操作系統(tǒng)搞N套,VxWorks和Linux,BIOS各種配套。

第二、單板的歸一化,要注意產(chǎn)品的衍生。第一個(gè)版本的機(jī)框上的單板所實(shí)現(xiàn)的功能,如果后續(xù)的產(chǎn)品可以使用,應(yīng)該直接可以用,不需要再開發(fā)。如果不注意這 點(diǎn),第一個(gè)版本的單板,到第二版本時(shí),發(fā)現(xiàn)不能相互借用。反過來,再修改第一個(gè)版本的電路板,來適應(yīng)新版本。有時(shí)問題更糟糕,就是完全不能兼容,只好重新 開發(fā)。單板的規(guī)劃顯得非常重要。

第三、單板歸一化時(shí),雖然電路部分兼容了,但是結(jié)構(gòu)件不兼容。對于市場人員的配置來說,仍然是兩種配置。一樣是失敗的。

平臺(tái)歸一化

那么如果發(fā)現(xiàn)不同的硬件平臺(tái)的架構(gòu)雷同,功能類似。那么機(jī)框也可以歸一化。只需要制作不同的電路功能模塊,就可以實(shí)現(xiàn)不同的功能需求。

但是不同的硬件形態(tài)都是有他存在的意義的,如果強(qiáng)行歸一,市場未必會(huì)接受這種事情的發(fā)生。例如用一個(gè)運(yùn)營商的平臺(tái)去歸一一個(gè)企業(yè)應(yīng)用或者家庭應(yīng)用的產(chǎn)品,可能就未必能夠成功。

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)歸一化

這個(gè)說法是我自己想的,早在08年的時(shí)候,華為就在討論“云管端戰(zhàn)略”了,當(dāng)時(shí)不是很理解。當(dāng)我們一個(gè)運(yùn)營商平臺(tái)部門,跟“服務(wù)器”的部門合并的時(shí)候,似乎理解了點(diǎn)什么。

當(dāng)X86處理器足夠強(qiáng)大的時(shí)候,所有的運(yùn)算,不管是否性價(jià)比最高,都送到云端進(jìn)行處理,那么所有中間的存儲(chǔ)和計(jì)算都顯得不重要了。那么整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),就是終端+管道+云存儲(chǔ)和云計(jì)算

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網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)歸一化

既然計(jì)算和存儲(chǔ)設(shè)備都是一樣的,那作為運(yùn)算和存儲(chǔ)的設(shè)備,也就不需要那么多樣化了。這時(shí)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備,和服務(wù)器就顯得尤為重要。

這也是華為成立IT產(chǎn)品線,做重點(diǎn)戰(zhàn)略投資的重要原因。

所以現(xiàn)在也就不需要那么多網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)了,只需要超強(qiáng)的處理和存儲(chǔ)能力和寬廣的通道,多樣的終端。

五,“專題分析”是設(shè)計(jì)硬件最核心的工作,而不是畫原理圖

因?yàn)榻裉焓侵苣瑢扅c(diǎn)輕松點(diǎn)的。

先說個(gè)故事,傳說哈,大家當(dāng)笑話聽。

早期,我大中華自研的潛艇,都是海藍(lán)色的,跟軍艦一樣顏色“藍(lán)灰色”。后來我大海軍去參觀前蘇聯(lián)的軍事演習(xí),發(fā)現(xiàn)俄國人的潛艇不是藍(lán)色的,是黑色的。于是 回來大討論,為啥俄國人的潛艇是黑色的。猜想:一定是黑色在夜里面不容易被發(fā)現(xiàn),所以油漆成黑色的。于是全國油漆大運(yùn)動(dòng)。后來才知道,原來俄國人的黑色不 是油漆,是黑色的橡膠,消聲瓦。于是我們也貼橡膠,可是我們貼了橡膠之后就潛艇跑不動(dòng)了,因?yàn)槲覀兊臐撏У膭?dòng)力不如別人。(以上故事純屬虛構(gòu),如有雷同, 請把發(fā)生時(shí)間改為清朝。)

為啥在這里說這個(gè)照葫蘆畫瓢失敗的故事呢。我覺得很多硬件工程師有個(gè)誤區(qū),覺得自己的核心競爭力是在于會(huì)使用幾個(gè)軟件(cadence、Protel), 畫畫原理圖,畫畫PCB。我早期的一份工作就這樣,最大的本事就是照葫蘆畫瓢,抄Demo板,抄以前成熟的電路,如果碰到了新的電路設(shè)計(jì),一般是按照參考 電路先畫出電路,再通過調(diào)試,去嘗試,碰到問題,再去解決問題。

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硬件工程師工作流程

那么我現(xiàn)在的觀念是,硬件工程師最值錢的地方是在于懂硬件原理,懂得電路分析,模電數(shù)電原理,電磁場理論,而不是會(huì)使用畫圖軟件。

那么華為是怎樣做電路設(shè)計(jì)的呢?為什么會(huì)有專題分析的說法呢?為什么電路設(shè)計(jì)的時(shí)候要做專題分析?

第一、 例行的,每個(gè)電路一般都會(huì)做幾個(gè)必選的專題:電源、時(shí)鐘、小系統(tǒng);把每個(gè)管腳怎么用,怎么接,對接的管腳的電平是否滿足要求,都需要文檔化,分析清楚。在 選用新器件的話,對應(yīng)硬件工程師的工作量還是比較大的。但是如果是其他公司,直接按照推薦電路設(shè)計(jì)就完事了。電源專題,需要分析電源需求,每種電源的電壓 范圍,電流需求,動(dòng)態(tài)響應(yīng),上電時(shí)序;時(shí)鐘專題,針對每個(gè)時(shí)鐘的輸入的電平標(biāo)準(zhǔn),頻率,抖動(dòng)等參數(shù),時(shí)鐘時(shí)序,并按照各種時(shí)鐘解決方案進(jìn)行優(yōu)化;

第二、 當(dāng)電路設(shè)計(jì)過程中,碰到一些新的問題,之前團(tuán)隊(duì)中沒有接觸過的問題,或者認(rèn)為是重點(diǎn),難點(diǎn)的內(nèi)容,會(huì)專門做這個(gè)問題點(diǎn)的專題分析:例如我們做過的一些雙 BIOS啟動(dòng),攝像頭的紅外LED的驅(qū)動(dòng),主備倒換啊,之類的,就會(huì)把一個(gè)問題點(diǎn)分析透,然后再動(dòng)手做畫原理圖。

第三、 那么在開發(fā)硬件的時(shí)候,Demo只是作為參考,每一個(gè)依據(jù)都是來自于datasheet,除了看芯片的數(shù)據(jù)手冊之外,還要仔細(xì)查看數(shù)據(jù)手冊的勘誤表 errata,核對datasheet與Demo的差一點(diǎn),如果器件有checklist還得核對checklist。曾經(jīng)開發(fā)AMD的時(shí) 候,datasheet、Demo、checklist,三個(gè)文檔對不上的情況。也出現(xiàn)過,一個(gè)比較難復(fù)現(xiàn)的問題,后來查看了Errata,發(fā)現(xiàn)是廠家芯 片升級了,修正了bug,而我們還在采購老版本的芯片。

第四、 由于項(xiàng)目本身有交付時(shí)間要求,那么在有限時(shí)間內(nèi)其實(shí)不可能做到每個(gè)問題點(diǎn)都做得深入透徹。那么問題來了:

是怎么做到的呢?首先,每個(gè)項(xiàng)目都有《問題跟蹤表》,而硬件團(tuán)隊(duì)由于事情非常的雜,所以把這個(gè)表要用的非常好,不然丟東拉西很正常。我曾經(jīng)把這個(gè)表應(yīng)用到 家里裝修。這個(gè)表的原理很簡單,就是記錄,問題內(nèi)容,責(zé)任人,完成狀態(tài),完成時(shí)間。但是只要你堅(jiān)持用,你會(huì)發(fā)現(xiàn),你問題不會(huì)跟蹤丟,做事情會(huì)比較有條理, 而且會(huì)有成就感。用了這個(gè)表以后,發(fā)現(xiàn)問題之后,先記錄下來,即使現(xiàn)在不解決,那么也會(huì)識(shí)別他要不要解決,什么時(shí)候解決。其次、問題分優(yōu)先級,任何項(xiàng)目都 是帶著風(fēng)險(xiǎn)前進(jìn)的,那么識(shí)別出高風(fēng)險(xiǎn)的問題,優(yōu)先解決高風(fēng)險(xiǎn)的問題,帶著低風(fēng)險(xiǎn)的問題繼續(xù)走。這也是華為電路設(shè)計(jì)中“0歐姆”電阻用的比較多的有一個(gè)原 因,識(shí)別出風(fēng)險(xiǎn)之后,但是又分析不清楚,或者來不及分析,只好做兼容設(shè)計(jì)。這里不得不感慨一句,在你的設(shè)計(jì)過程中,你馬虎對待,沒有分析清楚的問題,最后 一定會(huì)暴露出來。

所以,在“菊花廠”做硬件工程師,“專題分析”是設(shè)計(jì)硬件最核心的工作,而不是畫原理圖。

通過這個(gè)方法,用1~2個(gè)月做電路分析,而用1~2周時(shí)間畫原理圖,取代了,畫圖,調(diào)試,改版,再調(diào)試,在改版的形式。

多快好省,是不可能同時(shí)實(shí)現(xiàn)的,那么硬件工程師有責(zé)任做很好的折衷和權(quán)衡。

六,器件選型

一、關(guān)于“器件選型規(guī)范”:

在我進(jìn)入華為的時(shí)候,當(dāng)時(shí)整個(gè)公司都在“規(guī)范”運(yùn)動(dòng),什么都寫規(guī)范,人人都寫規(guī)范,什么任職、績效、技術(shù)等級都看規(guī)范。(大公司用KPI來引導(dǎo),容易搞成“運(yùn)動(dòng)”)。

所以當(dāng)時(shí),按照器件種類,很多人寫了各種器件選型規(guī)范。當(dāng)時(shí),原理圖評審的時(shí)候,聽得最多的就是“規(guī)范就是這樣寫的”,這里面有一些問題:

1、寫規(guī)范的人不一定水平高,或者寫得不細(xì)致,如果出現(xiàn)錯(cuò)誤那就更是害人了。

2、規(guī)范有時(shí)抑制了開發(fā)人的思維,什么都按照規(guī)范來,不一定適合實(shí)際的設(shè)計(jì)場景;例如我需要低成本設(shè)計(jì),但是規(guī)范強(qiáng)調(diào)的是高質(zhì)量,就不一定適用。

3、有了規(guī)范之后,也會(huì)導(dǎo)致部分開發(fā)人員不思考,例如晶振要求在50MHz以上,放pF級的電容進(jìn)行電源濾波,而低于50MHz的不用。大家都不想為什 么,自然也不知道為什么;再例如網(wǎng)口變壓器防護(hù),室內(nèi)室外,按照各種EMC標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)要求,直接照著畫就可以;但是很少有人想為什么,也不知道測試的結(jié)果 怎樣,等實(shí)際碰到困難時(shí)就抓瞎了。的確在有的時(shí)候提高了工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量,但是工具也發(fā)達(dá),人也就越退化,這是必然。

4、有些器件的選型,不適合寫規(guī)范,因?yàn)槠骷l(fā)展太快,有可能等你規(guī)范寫好,器件都淘汰了。例如:在X86處理器進(jìn)入通信領(lǐng)域了之后,處理器選型規(guī)范就顯得多余。

規(guī)范確實(shí)能帶來好處。但是,并不是所有工作都適合用規(guī)范來約束。硬件工程師要能跳出“參考電路”、跳出“規(guī)范”,從原理思考問題和設(shè)計(jì)。

當(dāng)然規(guī)范還是非常有用的一個(gè)手段,是大量的理論分析+經(jīng)驗(yàn)積累+實(shí)踐數(shù)據(jù)的精華。我覺得當(dāng)時(shí)我看得最多的規(guī)范,是《器件選型的降額規(guī)范》,這是基于大量試驗(yàn),實(shí)際案例,總結(jié)出來的器件選型的時(shí)候,需要考慮的內(nèi)容。

例如:規(guī)定選用鋁電解電容的時(shí)候,需要考慮穩(wěn)態(tài)的工作電壓低于額定耐壓90%;而鉭電容,穩(wěn)態(tài)的降額要求在50%;而陶瓷電容,穩(wěn)態(tài)的降額要求在85%;因?yàn)檫@里考慮了一些器件的實(shí)效模式、最惡劣環(huán)境(高溫、低溫、最大功耗),穩(wěn)態(tài)功率和瞬態(tài)功率的差異……等等因素。

二、器件選型需要考慮的因素:

在華為的PDM系統(tǒng)上,器件都有一個(gè)優(yōu)選等級“優(yōu)選”“非優(yōu)選”“禁選”“終端專用”等幾個(gè)等級。

工程師可以根據(jù)這個(gè)優(yōu)選等級來直觀的感受到器件是否優(yōu)選。

那么器件的優(yōu)選等級,是考慮了哪些因素呢?

1.可供應(yīng)性:特別是華為這樣廠家,有大量發(fā)貨的產(chǎn)品。慎選生命周期處于衰落的器件,禁止選用停產(chǎn)的器件。我2005年時(shí)曾設(shè)計(jì)過一個(gè)電路,設(shè)計(jì)的時(shí)候就是拷貝別人的電路,結(jié)果加工的時(shí)候發(fā)現(xiàn)器件根本買不著,由于器件停產(chǎn)了,只能在電子市場買翻新的器件。

對于關(guān)鍵器件,至少有兩個(gè)品牌的型號(hào)可以互相替代,有的還要考慮方案級替代。這點(diǎn)很重要,如果是獨(dú)家供貨的產(chǎn)品,是需要層層匯報(bào),決策,評估風(fēng)險(xiǎn)的。

2.可靠性:

散熱:功率器件優(yōu)先選用RjA熱阻小,Tj結(jié)溫更大的封裝型號(hào);處理器選型,在性能滿足的情況下,盡量選擇功耗更小的器件。但是如果是Intel這樣壟斷的器件,你也只有忍受,加散熱器,加風(fēng)扇。

ESD:所選元器件抗靜電能力至少達(dá)到250V。對于特殊的器件如:射頻器件,抗ESD能力至少100V,并要求設(shè)計(jì)做防靜電措施。(注:華為是嚴(yán)格要 求,禁止裸手拿板的。我本來也不理解,后來我?guī)F(tuán)隊(duì)之后,發(fā)現(xiàn)兄弟們花大量的時(shí)間在維修單板;我們的團(tuán)隊(duì)就非常嚴(yán)格要求這一點(diǎn),看似降低效率,其實(shí)還是提 高效率的。至少不用總懷疑器件被靜電打壞了。)

所選元器件考慮更高的濕敏等級。

安全:使用的材料要求滿足抗靜電、阻燃、防銹蝕、抗氧化以及安規(guī)等要求。

失效率:避免失效率高的器件,例如標(biāo)貼的撥碼開關(guān)。盡量不要選擇裸Die的器件,容易開裂。不要選擇玻璃封裝的器件。大封裝的陶瓷電容不要選擇。

失效模式:需要考慮一些器件的失效模式是,開路還是斷路,會(huì)造成什么后果,都需要評估。這也是鉭電容慎選的一個(gè)重要原因。

3.可生產(chǎn)性:不選用封裝尺寸小于0402的器件。

盡量選擇表貼器件,只做一次回流焊,就完成焊接,不需要進(jìn)行波峰焊。部分插件器件不可避免選用的話,需要考慮,能否采用通孔回流焊的工藝完成焊接。減少焊接的工序和成本。

4.環(huán)保:由于華為大量的產(chǎn)品是發(fā)往歐洲的,所以環(huán)保的要求也比較嚴(yán)格。由于歐盟提出無鉛化要求,曾經(jīng)整個(gè)公司的幾乎所有的硬件工程師都在做無鉛化的整改。

5.考慮歸一化:例如某產(chǎn)品已經(jīng)選用了這個(gè)器件,并且在大量出貨的時(shí)候,往往有時(shí)這個(gè)器件的選型并不是很適合,也會(huì)選擇,因?yàn)椴坏梢酝ㄟ^數(shù)量的增多來重 新談成本,還可以放心的選用,因?yàn)榻?jīng)過了大批量的驗(yàn)證。這也是為什么傾向于選用成熟期的器件,而慎選導(dǎo)入期和衰落期的原因。

6.行業(yè)管理:某一個(gè)大類,例如:電源、時(shí)鐘、處理器、內(nèi)存、Flash等等都是有專門的人做整個(gè)公司的使用的規(guī)劃和協(xié)調(diào),提前進(jìn)行市場調(diào)研,分析,編寫規(guī)范。他們會(huì)參與到新器件的選型上來。

7、器件部門:專門有器件部門的同事,會(huì)分析器件的失效原因,可靠性分析,拍攝器件的X光,評估器件壽命等等工作。

8、成本:如果在上述因素都不是致命的情況下——上述的因素都是浮云,緊盯第八條。

百度文庫上面有一篇文檔《電子元器件選型規(guī)范》,寫得挺好,不知道是哪家公司流出來的,雖然有些過時(shí),但是分立器件和思想還是可以閱讀和借鑒的,有興趣的同學(xué)可以看一下

七, 白板講解

團(tuán)隊(duì)開發(fā)文化,那是華為中央硬件部的老大最自鳴得意的管理方法。團(tuán)隊(duì)開發(fā)文化,在多人協(xié)作的開發(fā)項(xiàng)目中還是非常有效的管理方法。

個(gè)人覺得“白板講解”是團(tuán)隊(duì)開發(fā)文化中最精華的內(nèi)容。

把一個(gè)電路原理講清楚,一般是在其他企業(yè)或者開發(fā)團(tuán)隊(duì)中,很少做的事情。但是有一個(gè)原則,如果你不能夠把道理講清楚,那么你一定自己沒有搞清楚,或者沒有 理解到位,或者,其中,一定有什么內(nèi)容是你忽略的內(nèi)容。那么最后一定,出問題的地方就在這。也學(xué)這有點(diǎn)墨菲定律的意思。但是,講清楚,一定可以幫助你成 長。如果你掌握了某一個(gè)知識(shí)點(diǎn),拿出來講解給大家聽,那么你一定會(huì)是掌握的最清楚的那一個(gè)。

白板講解的好處之一:深刻理解細(xì)節(jié),當(dāng)多人討論的時(shí)候一定把原理討論得更透徹,一是確保設(shè)計(jì)是正確的,同時(shí)也保證達(dá)到整個(gè)團(tuán)隊(duì)的最高水平。

我在10年的時(shí)候,因?yàn)槟菚r(shí)候項(xiàng)目停滯,我就專門把開關(guān)電源那個(gè)部分的每個(gè)細(xì)節(jié),都拿出來講解,一共講了10次左右,后來把Buck電路的每個(gè)細(xì)節(jié)都講一 遍之后,我覺得對開關(guān)電源的原理才有了稍微透徹一點(diǎn)的理解。然后再把10次講解的內(nèi)容整理出來,就成了一個(gè)《單板電源是怎樣煉成的》的教材。同時(shí)增加了電 源調(diào)試經(jīng)驗(yàn)豐富的老魏同學(xué)的經(jīng)典案例,組成一個(gè)比較完整的電源教材,在公司內(nèi)部廣為傳播。

白板講解的好處之二:很多很多的講解,組成一次培訓(xùn),很多的培訓(xùn)就是一套教材。整個(gè)團(tuán)隊(duì)講解越多,技術(shù)積累就越深厚。

曾經(jīng)有一段時(shí)間搞PCI協(xié)議的邏輯,同時(shí)也有另外一個(gè)同事同時(shí)在看。我由于已經(jīng)上手開始調(diào)試了,同時(shí)也做了各種仿真,所以對整個(gè)協(xié)議的理解還是比較清楚 的。而另外一個(gè)同事的主要手段就是看代碼,和協(xié)議原文,所以他并不是理解代碼寫的原因(因?yàn)檫壿媽懽鞯臅r(shí)候,有一些技巧性的內(nèi)容在里面,例如:如何利用基 地址寄存器,確定存儲(chǔ)空間的大?。?。

當(dāng)然,他開始講解的時(shí)候,我就沒有作聲,因?yàn)楫?dāng)時(shí)我們都是新員工,主管都看著,別人組織的講解,也不好搶了別人風(fēng)頭。后來由于他講的內(nèi)容有太多的錯(cuò)誤,我實(shí)在看不下去,就指出他的錯(cuò)誤。他當(dāng)然不服氣,表示他是正確的。

但是事后他又向大家表示,他原先的理解是錯(cuò)誤的。

這件事情之后,我的項(xiàng)目經(jīng)理(PM),跟我說:白板講解,最厲害的地方其實(shí)不在于大家把問題搞清楚。而在于,“白板講解”是一場比武,它能讓團(tuán)隊(duì)里面的每個(gè)人做技術(shù)攀比,促進(jìn)大家不斷的提高技術(shù)。同時(shí),也是在主管面前,誰水平高水平低,一目了然。

白板講解的好處之三:在團(tuán)隊(duì)內(nèi)部是最有效的技術(shù)比試,是騾子是馬拉出來溜溜,別整天文人相輕,考評時(shí)相互不服氣。有本事的,沒本事的,一拿出來講,全部都清清楚楚。

一個(gè)團(tuán)隊(duì),甚至一個(gè)公司,一個(gè)國家,它的成功或者失敗都是由這個(gè)國家的績效考評體系,人才選拔體系決定。白板講解給團(tuán)隊(duì)的技術(shù)排名提供了最有利的數(shù)據(jù)支撐。

研發(fā)團(tuán)隊(duì)大都?xì)夥粘翋?,狀態(tài)不好的時(shí)候疲疲沓沓,開發(fā)周期拖延,效率不高,好像這是絕大多數(shù)企業(yè)的研發(fā)現(xiàn)狀。

為什么這樣呢?因?yàn)橄嗷ブg不交流,人是社會(huì)人。整天埋頭寫代碼的團(tuán)隊(duì),肯定是問題很大的團(tuán)隊(duì)。如果坐在一起,面對面,或者背對背,都需要qq、或者espace這樣交流,一天一個(gè)團(tuán)隊(duì)不說一句話。那自然大家人情冷漠。

雖說白板講解是技術(shù)比試,但是大家都心態(tài)open的話,其實(shí)這樣的比試也是相互促進(jìn)感情的一個(gè)重要手段。

白板講解的好處之四:有效改善組織氣氛的重要方法,增進(jìn)團(tuán)隊(duì)成員之間的技術(shù)認(rèn)可度,只有愿意表達(dá)自己觀點(diǎn)的團(tuán)隊(duì)才是有戰(zhàn)斗力的團(tuán)隊(duì)。

我現(xiàn)在自己創(chuàng)業(yè),其實(shí)發(fā)現(xiàn)華為的那一套,講解,培訓(xùn),例會(huì),跟蹤,其實(shí)還是最有效的。

畢竟華為是根據(jù)中國人的特點(diǎn),長時(shí)間,多人,多團(tuán)隊(duì),多項(xiàng)目實(shí)踐出來的非常成熟的一套研發(fā)管理辦法。自然華為的辦法適合大公司,也有其一定的自身問題,但 是,再?zèng)]有更好的辦法之前,這些手段不失為很好的方法。特別是白板講解,去美國硅谷一些大公司、小公司看過的話,一定發(fā)現(xiàn)這些公司的工程師辦公桌旁邊都放 著一塊白板。只要一討論問題,就是“來畫一下”。

白板講解的好處之五:白板講解的重要特點(diǎn)就是“用白板”,用白板的好處,就是避免口頭表達(dá)的傳達(dá)一次的誤差;把講的內(nèi)容一條條記錄下來,便于梳理思路;通過大面積的白板展示要討論的內(nèi)容,便于更多人都參與到討論中來。

另外我對白板講解還有自己的幾條建議:

1、 當(dāng)你的團(tuán)隊(duì)還沒有白板講解的,你可以勤于找別人討論問題,達(dá)到白板講解的效果。

2、 如果你帶團(tuán)隊(duì),還沒形成白板講解的氛圍??梢韵冉┗賰?yōu)化。先強(qiáng)制大家養(yǎng)成習(xí)慣,體會(huì)到其中的好處,再讓大家自發(fā)自動(dòng)的進(jìn)行講解。

3、 在華為的朋友(或者其他大公司的朋友),如果是技術(shù)屌絲,那還得多在主管面前多講解;如果你已經(jīng)有機(jī)會(huì)給領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)了,那還是多聯(lián)系PPT。因?yàn)镻PT的本質(zhì)還是白板。當(dāng)然講的內(nèi)容要是主管感興趣的內(nèi)容,認(rèn)可的內(nèi)容,“以客戶為中心”——你懂的。

4、 一開始,你得克服自己的心理,有可能這個(gè)內(nèi)容是你還不懂的,一定要敢于問,敢于講。不能因?yàn)榧夹g(shù)羞恥心阻礙自己的技術(shù)進(jìn)步。一方面,多看資料,勤學(xué)習(xí)新內(nèi) 容,功夫要實(shí)在;另一方面,要勤討論,只有討論才能知道自己的技術(shù)不足,理解錯(cuò)誤或者不到位的地方。跟不同的人交流多了,你就是這群人中,最懂的那一個(gè) 了。

5、 另外還是多利用互聯(lián)網(wǎng),多在QQ群,論壇里面問問題。也許有人嘲笑你,說這是低級問題,可是你問多了,自然就進(jìn)步了,因?yàn)槊總€(gè)人都是從低級來的。

6、 在華為,有主管強(qiáng)制每一個(gè)項(xiàng)目組成員,是不是講解了。在其他公司可能沒有這樣的環(huán)境和氛圍,就靠你自己勤于討論。

我計(jì)劃我的孩子以后上學(xué)了,他到學(xué)校學(xué)到的東西,都講給我聽,這樣才保證他是理解了。

白板講解,看似簡單,其實(shí)里面的哲學(xué)還是挺深刻的,看各位理解到什么程度了。

八, 問題攻關(guān)

因?yàn)槭澜缟蠜]有完美的東西,所以就算再高的水平開發(fā)出來的產(chǎn)品也不可能像蒙娜麗莎一樣完美無缺。所以不管大問題,還是小問題,都可能有問題。

第一部分、網(wǎng)上問題造成的三種后果:

1、 網(wǎng)上事故

2、 網(wǎng)上問題

3、 單板返還

網(wǎng)上事故

最嚴(yán)重的當(dāng)然是“網(wǎng)上事故”,網(wǎng)上事故一般是造成“安全事故”、“客戶損失”、“客戶投訴”。等等情況。

最嚴(yán)重的網(wǎng)上問題,自然是“安全事故”,危機(jī)客戶人身安全。

例如曾經(jīng)有一個(gè)海量級發(fā)貨的設(shè)備,曾經(jīng)因?yàn)樾薷谋嘲鍟r(shí),動(dòng)了一條電源線的走線。這個(gè)電源線,被修改后,隔著綠油與機(jī)框的金屬件,碰在一起。由于綠油本身有一些絕緣的作用,所以在研發(fā)測試和生產(chǎn)測試的過程中并沒有暴露這個(gè)問題。

但是由于在運(yùn)輸過程中,震動(dòng)等原因,造成綠油在此過程中被磨損。在客戶出上電后,有的設(shè)備出現(xiàn)的了短路,發(fā)生了燒板的情況。

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液態(tài)光致阻焊劑(俗稱綠油)是一種保護(hù)層,涂覆在印制電路板不需焊接的線路和基材上。目的是長期保護(hù)所形成的線路圖形。

這是非常嚴(yán)重的情況,如果著火,發(fā)生火災(zāi),在運(yùn)營商的機(jī)房,那是非常嚴(yán)重的事故。

但是,這種問題發(fā)生的時(shí)候,已經(jīng)各種機(jī)框和單板發(fā)往五大洲,上百個(gè)國家。去解救這個(gè)問題,付出了非常慘重的代價(jià)。

網(wǎng)上事故的另外一種情況,是造成運(yùn)營商的業(yè)務(wù)中斷;按照話費(fèi)一分鐘0.6元計(jì)算,一個(gè)省的運(yùn)營商的用戶都是千萬級,甚至億級的。如果造成客戶的一分鐘的業(yè)務(wù)中斷,帶來的損失,如何計(jì)算?

正式由于這個(gè)原因,所以大多數(shù)運(yùn)營商的設(shè)備,都有備份機(jī)制。例如核心側(cè)設(shè)備的內(nèi)部交換模塊,一定是1+1冗余備份的;如果是DSP資源,一些信令處理單元一般都是N+1備份的。這樣如果出現(xiàn)單點(diǎn)故障,既不影響用戶業(yè)務(wù),也不影響設(shè)備的容量規(guī)格。

第三種情況,就是客戶投訴。有可能雖然沒有造成什么嚴(yán)重的后果,如果客戶投訴了,這個(gè)問題也會(huì)比較嚴(yán)重。例如,新機(jī)框和新單板郵寄到運(yùn)營商處。這是出現(xiàn) 了,電路板插不進(jìn)去的情況,自然客戶會(huì)非常惱火,覺得非常影響公司的品牌形象。那這個(gè)事情就會(huì)非常大。或者很早以前,任老板在現(xiàn)場的時(shí)候,某四川移動(dòng)的領(lǐng) 導(dǎo),說“你們的設(shè)備還不如大唐好看”。于是,結(jié)構(gòu)部的人就倒霉了。

網(wǎng)上問題:

如果網(wǎng)上出了問題,那么一定通過一些手段,例如原先設(shè)計(jì)好的一些“可維護(hù)性”、“可測試性”的軟硬件設(shè)計(jì),盡量的去定位問題。

當(dāng)然這些措施都不能影響客戶的正常業(yè)務(wù)。

另外,會(huì)有一些寄存器,或者一些日志,去查看設(shè)備異常的記錄。還可以查看一些設(shè)備的“臨終遺言”。臨終遺言,會(huì)利用處理器復(fù)位前,向存儲(chǔ)區(qū)域存儲(chǔ)的關(guān)鍵信息,便于后續(xù)去發(fā)現(xiàn)和解決問題。

單板返還:

一線交付的人員一般都會(huì)抱怨:“你們研發(fā)都是三招:復(fù)位,下電,換單板”。

其實(shí)網(wǎng)上問題分析,如果已經(jīng)用上這三招了,那說明這個(gè)問題已經(jīng)比較嚴(yán)重了,說著基本上是硬件問題了。

可是“單板返還率”是非常重要的KPI,決定著大家的“考評”。所以維護(hù)人員都希望單板不要返還,或者不要記入指標(biāo)。如果真的硬件已經(jīng)不能正常工作了,那么一定會(huì)操作這個(gè)單板返還到實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)行失效分析,找失效原因。

以上不管是哪個(gè)級別的問題,哪怕是實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)的一些問題,都非常重視。因?yàn)槿绻魏我粋€(gè)問題,都可能造成不可預(yù)見的效果。所以對每個(gè)問題都刨根問題,分析徹底。

另外就是在做一些試驗(yàn)(EMC、環(huán)境),或者在測試的過程中,發(fā)現(xiàn)和暴露的問題,都會(huì)當(dāng)做網(wǎng)上問題一樣重視,進(jìn)行一些問題的攻關(guān)。為什么呢?

因?yàn)橛幸粋€(gè)理論,問題越早解決,所付出的代價(jià)越小。


此文關(guān)鍵字: 硬件開發(fā)

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