海思总工10年经历，道出做好硬件工程师的“真相”

我从来不认为自己很出众，既不是聪明人，人生更没有一路开挂，只是有点好运气。十年间，我从一个没有光学知识背景的学生来到光电领域，从事了光模块开发，又机缘巧合地从开发转到维护，从维护又转到开发，每一次转身都像一次冒险，却让我有机会更接近做好硬件工程师的“真相”。

光模块实际上是围绕光器件应用、以硬件为主体的小系统产品，在光电领域做硬件就是做产品。在我看来，产品应该追求极致而非完美。产品最怕的不是有缺点，而是缺乏亮点。做产品就是要找到客户真正的痛点，然后将其解决方案做到极致。

不怕丢面子，才会有面子

当年，和我一起入职武研海思光电的有20个应届毕业生，我们当中有学光的、学电的，但是搞光电硬件两者都要懂，所以当时大家的学习氛围很好，互相补短，思想导师还充当了知识导师。可不凑巧的是，入职一个月时，我的导师就突然被安排出长差。导师这一走，我感觉自己成了“孤儿”，看着别人都有老师指点，内心那个羡慕啊。一次，部门老员工给新员工赋能，问了一个电路问题，结果我这个学电的答不上来，反倒被一个电路基础几乎为零的同事抢答。太丢人了，还好意思说自己是学电的？又不是没做过类似电路，怎么问题一深入就发懵答不上来？这事对我触动很大，看来不能光吃老本，是真要下番苦功夫了。

为了进步，我这个师傅不在身边的“孤儿”，只好想办法吃“百家饭“，怕丢面子就没面子，不怕丢面子，才有面子。 之后，我一遇到想不明白的问题就找机会向老员工请教，也不管人家是做测试的还是搞架构的，是主攻软件还是主攻硬件的。有次，我又拿同一个问题去“骚扰”老员工，他边忙边丢了一句“下次记不住就记本子上啊！”我还不置可否，反正脸皮厚，有收获就好。直到有次经历让我碰了壁，才明白“好记性不如烂笔头”的道理。那天，我刚定位完硬件问题，准备用光纤组网，却不知道哪个光纤跳线是好的，傻乎乎地用肉眼找。谁知老员工早看出我的窘境，提醒我说：“你拿光功率计带着光纤和不带着光纤都测一下不就知道了？“我一听顿时傻了眼：是啊，怎么就没想到用工具？后来回想起来，我不是不会用工具，而是缺乏对物理原理的了解，不知道怎么用，更不知道怎么用最简单的办法解决问题。

我被这事一“激”，更感自己基础薄弱，既然天资一般，不如老老实实拿个本子做笔记，基础知识、反面案例、经验总结全都记在里面。就这么坚持了好多年，直到现在。最后，转正答辩的时候，我“特有面儿”地拿到了A，也更加坚信输在起跑线不可怕，努力总能追得上。

“摸鱼”，摸出来的电路灵感

2012年，光电开发首款突发接收模块。虽然突发接收模块和之前做过的连续接收模块有少许相似，但当时业界只有一套方案，成本很高，性能也不好。与此同时，业界只有一家芯片厂家在开发对应的集成芯片，且还在优化改版。这对于连突发接收的know-how都不清楚的我们来说，实在是太难。这就好比，过去我们是开着灯在10米的范围内看清一个靶子上贴的字条，现在变成了在闪光灯不停干扰的情况下，我们要在更远的区域看到多个分散的靶子上写的字。而我的任务更是棘手，要在一次闪光的时间内预判特定靶子离你有多远（就是所谓的突发光功率接收上报）。

开发前，为了快速上手，团队还找了行业大牛请教突发接收原理，但事后我发现原理性的东西虽很有帮助，但只能指引大的方向，微观上的细节还需自己摸索。在攻关的那段时间里，我也在一直思考，对于连续的同速率甚至更高速的模块原来都可以一板搞定，为什么这个模块做了这么多版还是在功能和性能上有问题，特别是某一个场景上报时产生了极大的问题，让已经延期一次的项目时间变得更紧。为了节约时间，我趁着焊工不在的时候，自己在芯片上搭电路飞0201电阻以及电容调参数，可问题依然存在。

项目交付的压力以及一次又一次的失败，让我慢慢失去了耐心。就在这时，幸运之神在我的头顶转了个“圈”。在一次实验室休息的间隙，我和兄弟们想不如放放音乐缓解下压力，于是十分魔性地用手机放了一曲《大悲咒》，没想到居然来了灵感。我看着手机的喇叭，突然联想到音响里有个储能电容，我们接收机不是也有个类似的大电容吗？怎么之前就把它给忽略了？我和同事们一讨论，发现大家在做连续接收模块时，根本不需要大电容，但这却是解决突发快速放电的关键。既然接收机内部的电容我们动不了，那就在外部增加电路加快它的响应速度,。思路一打开，困扰我许久的难点也迎刃而解，不仅加快了放电速度也加快了突发电流产生的时间 , 将整体时间压缩了8倍左右，最终主力版本也如期交付。

实际上在攻关突发接受上报的技术点时，还有一个更具挑战但不紧急的任务，就是寻求突破，实现低成本突发接收功能。我结合前期查阅的论文以及突发接收原理材料做出了一套电路，但经测试发现，设计电路的时候没有考虑极限温度，电路不太稳定。虽然后来知道怎么改，但是已经错过了降成本的空窗期，再做的价值意义已不大，这让我很沮丧。但是这次失败的研究，却让我从真正意义上深入了解了突发的原理和电路设计的关键点。没过多久机会就来了，客户不断提出诉求，希望再提升光模块性能，而且还要快速交付。于是，我把低成本突发接收功能技术用在这个版本上，结合研究时识别的提升光模块灵敏度关键点，并优化电路架构，不仅一版成功，而且还将光模块做到了业界性能以及成本最优。将竞争对手甩在了后面，帮助客户持续溢价盈利。

这几次经历让我深深明白了，要做好一个硬件产品，必须得完全了解所用元件的原理和构成以及物理特性，没有深入骨髓的理解，就不可能有全盘的考虑。哪怕产品在通往极致的路上，走了些弯路也别着急，坚持了，你就赢了。

别人说做不出来的，也许我可以试试

2015年海思PON光模块产品提速，客户产品线同时想提升端口密度，那就需要更小封装的配套产品，可业界的同类产品都是大封装，无法匹配。各厂家经过尝试，仅M公司的功耗和性能满足基本应用要求。但我要解决的是，不仅把产品的功耗降下去，还要把性能提上来。但其实这两者是矛盾的，功率大，性能强，功耗自然就高，唯一的办法只能是尽量压缩功耗。

分析来分析去，我发现TEC是模块中那些功耗损失的大头。为了找到方案，我不断搜索论文，看专利，试图找到破解之法，后来，我听说其他领域模块的团队之前尝试过很多方案，便邀请他们看下我的方案给点思路建议，可是他们直接否定了我认为的“短期最可行”方案。其中一个专家更直言不讳：“这个方案只是看起来很美，我们之前试过，不成立的。” 回到座位后，我一直思考他说的话，但并不想就此放弃，心里盘算着再继续往深研究一下。

于是我又去找专家仔细了解了他们之前验证的全过程，倒推他们是哪里出了问题。一遍一遍推演论证，终于被我发现，不成立是由于应用场景不同导致的。他们觉得行不通的电路原理却适用于我这种波长相对不敏感的场景，最终我们通过实际验证获得了30%的TEC功耗降幅收益。有了这个竞争优势，就这样我们团队的产品又火了一把。

时代在发展，经验固然非常重要，但是要想做好硬件，万不可过分迷信过往的经验。 一样的产品问题面对不同的场景和时间，往往解决办法是差异化的。面对你要使用的器件，就得深入去了解它的特点，多问一些为什么，才能有针对性地去设计，找到最优解。而这种不断优化的探索精神，其实是每一位硬件工程师化腐朽为神奇的魔法。

如果要把单板做个比喻，我认为它在产品里就像是身体的骨骼， 是驱动全身的关键。要想将硬件设计做到极致，不仅要了解周边部件的特点，也要将自己的硬件设计做到恰到好处。我父亲是国家恢复高考后的第一批大学生，他常告诉我：有些事只要想做好，就不能只做个“差不多”。 这句话也贯穿他整个职场生涯，即便他后面做了管理者，依然在技术上精益求精。父亲对我影响很大，从我开始做光模块到现在，我都认定了一件事，那就是做出好产品，跟“差不多先生”说NO，才能离“极致”更近一点，再近一点。

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华为硬件技术工程师面试机考试题及答案

华为硬件技术工程师面试机考试题及答案

一、是非题 [8x4]

1、（ ）DRAM 上电时存储单元的内容是全0，而 Flash 上电时存储单元的内容是全1。

2、（ ）眼图可以用来分析高速信号的码间干扰、抖动、噪声和衰减。

3、（ ）以太网交换机将冲突域限制在每个端口，提高了网络性能。

4、（ ）放大电路的输出信号产生非线性失真是由于电路中晶体管的非线性引起的。

5、（ ）1 的 8 位二进制补码是 0000_0001,-1的 8 位二进制补码是 1111_1111 。

6、（ ）洗衣机，电冰箱等家用电器都使用三孔插座， 是因为如果不接地， 家用电器是不能工作的。

7、（ ）十进制数据 0x5a 与 0xa5 的同或运算结果为： 0x00。

8、（ ）硅二极管的正向导通压降比锗二极管的大。

.

二、单选题 [17x4]

1、一空气平行板电容器， 两级间距为 d，充电后板间电压为 u。然后将电源断开，在平板间平行插入一厚度为 d/3 的金属板。 此时电容器原板间电压变为

A.U/3 B.2U/3 C.3U/4 D.不变

2、8086CPU 内部包括哪些单元

A.ALU,EU B.ALU,BIU C.EU,BIU D.ALU,EU,BIU

3、为了避免 50Hz 的电网电压干扰放大器，应该用那种滤波器：

A.带阻滤波器 B.带通滤波器 C.低通滤波器 D.高通滤波器

4、关于 SRAM 和 DRAM，下面说话正确的是：

A.SRAM 需要定时刷新，否则数据会丢失；

B.DRAM 使用内部电容来保存信息；

C.SRAM的集成度高于 DRAM；

D.只要不掉电， DRAM 内的数据不会丢失；

5、在 RS232串口中， 采用哪一种校验方式：

A.CRC校验 B.海明码校验 C.多种校验方式的组合 D.奇偶校验

6、对于 D 触发器来说， 为了保证可靠的采样， 数据必须在时钟信号的上升沿到来之前继续稳定一段时间，这个时间称为

A.保持时间 B.恢复时间 C.稳定时间 D.建立时间

7、本征半导体中加入（）元素可形成N 型半导体

A.五价 B.四价 C.三价 D.二价

8、模拟信号数字化的过程是

A.采样 ->量化 ->编码 B.采样 ->编码 ->量化

C.编码 ->采样 ->量化 D.量化 ->编码 ->采样

9、在 Buck 电路中，不能起到减小纹波作用的措施是

A.采用多项并联的模式；

B.开关管内置，提高电源的开关频率；

C.输出滤波电容由陶瓷电容改为容量电解电容；

D.增大输出滤波电感量。

10、图示电路中 a、 b 端的等效电阻 Rab在开关 K 打开与闭合时分别为：

A.10 Ω， 8Ω B.8 Ω， 10Ω C.10 Ω， 10Ω D.10 Ω， 16Ω

11、关于 PCI总线的描述，错误的是

A.PCI 总线是一个 16 位宽的总线；

B.PCI的地址线与数据线是复用的；

C.PCI 是一种独立于处理器的总线标准，可以支持多种处理器；

D.PCI支持即插即用功能总线宽度为 32/64 位。

12、中继器、以太网交换机、路由器分别工作在 OSI模型的哪位层次上：

A.物理层、链路层、网络层 B.物理层、网络层、链路层

C.物理层、链路层、传输层 D.链路层、链路层、网络层

13、某电路，对100KHz 以下低频信号干扰敏感，为减少干扰，应采用（）滤波器。

A.高通 B.低通 C.带阻 D.带通

14、捕捉毛刺用最佳触发方式（）进行触发

A.Width B.Edge C.Glitch D.State

15、以下哪种信号异常能用逻辑分析仪测试：

A.信号占空比超标 B.信号上升缓慢

C.6 个信号的异常组合 D.信号抖动过大

16、8421 码 10010111 表示的十进制数是：

A.98 B.151 C.97 D.227

17、晶体管能够放大的外部条件是：

A.发射结反偏，集电结正偏 B.发射结正偏，集电结正偏

C.发射结反偏，集电结反偏 D.发射结正偏，集电结反偏

答案与解析

一、是非题 [8x4]

1、（N）【解析】FLASH可保存

2、（N）

3、（Y）

4、（N）

5、（Y）

6、（N）

7、（Y）

8、（Y）

.

二、单选题 [17x4]

1、B.2U/3

【解析】

电容的大小不是由Q（带电量）或 U（电压）决定的，即：C=εS/4πkd。（ε是一个常数， S 为电容极板的正对面积， d 为电容极板的距离， k 则是静电力常量。）而常见的平行板电容器电容为 C=εS/d. （ε为极板间介质的介电常数，S为极板面积， d 为极板间的距离。）电容器的电势能计算公式：E=CU^2/2=QU/2。

2、C.EU,BIU

【解析】

80x86 从功能上分执行单元EU(Execution Unit) 和总线接口单元 BIU(Bus InteRFace Unit) ，执行单元由 8 个 16 位通用寄存器， 1 个 16 位标志寄存器， 1 个 16 位暂存寄存器， 1 个 16 位算术逻辑单元 ALU及 EU控制电路组成。总线接口单元由 4 个 16 位段寄存器（ CS,DS,SS,ES） ，1 个 16 位的指令指针寄存器， 1 个与 EU通信的内部暂存器， 1 个指令队列， 1 个计算 20 位物理地址的加法器∑及总线控制电路构成。

3、A.带阻滤波器

4、B.DRAM 使用内部电容来保存信息

【解析】

SRAM和 DRAM都是随机存储器，机器掉电后，两者的信息都将丢失。它们的最大区别就是：DRAM是用电容有无电荷来表示信息 0 和 1，为防止电容漏电而导致读取信息出错，需要周期性地给电容充电，即刷新；而 SRAM是利用触发器的两个稳态来表示信息 0 和 1， 所以不需要刷新。 另外， SRAM的存取速度比 DRAM更高，常用作高速缓冲存储器Cache。

5、D.奇偶校验

6、D.建立时间

【解析】

setup/hold time 是测试芯片对输入信号和时钟信号之间的时间要求 . 建立时间是指触发器的时钟信号上升沿到来以前数据稳定不变的时间输入信号应提前时钟上升沿 ( 如上升沿有效 )T 时间到达芯片 这 个 T 就 是 建 立 时 间 -Setup time. 如不 满 足setup time, 这个数据就不能被这一时钟打入触发器只有在下一个时钟上升沿数据才能被打入触发器保持时间是指触发器的时钟信号上升沿到来以后数据稳定不变的时间如果 hold time 不够数据同样不能被打入触发器建立时间 (Setup Time) 和保持时间 (Hold time).建立时间是指在时钟边沿前数据信号需要保持不变的时间保持时间是指时钟跳变边沿后数据。

7、本征半导体中加入（）元素可形成N 型半导体

A.五价

8、A.采样 ->量化 ->编码

9、C.输出滤波电容由陶瓷电容改为容量电解电容

10、C.10 Ω， 10Ω

11、A.PCI 总线是一个 16 位宽的总线

12、C.物理层、链路层、传输层

【解析】

物理层 : 将数据转换为可通过物理介质传送的电子信号 相当于邮局中的搬运工人

链路层 : 决定访问网络介质的方式在此层将数据分帧，并处理流控制。本层 指定拓扑结构并提供硬件寻 址。相当于邮局中的装拆箱工人

网络层 : 使用权数据路由经过大型网络 相当于邮局中的排序工人传输层 : 提供终端到终端的可靠连接 相当于公司中跑邮局的送信职员

会话层 : 允许用户使用简单易记的名称建立连接相当于公司中收寄信、写信封与拆信封的秘书

表示层 : 协商数据交换格式 相当公司中简报老板、替老板写信的助理

应用层 : 用户的应用程序和网络之间的接口老板

13、A.高通

14、C.Glitch

15、A.信号占空比超标

16、C.97

17、D.发射结正偏，集电结反偏

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