華為“老司機”這樣說華為硬件開發(fā)，解密到底哪里不一樣

　　在國內(nèi)提到硬件開發(fā)，華為無疑是最優(yōu)秀的公司。所以，硬件創(chuàng)業(yè)者從華為出來的也非常多。這篇文章非常詳細的介紹了華為硬件開發(fā)的流程，非常值得其他硬件開發(fā)者借鑒。

　　很多朋友咨詢一些硬件問題，發(fā)現(xiàn)朋友們沒有仔細的看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年的時候去一家小公司去面試。當時考題，我感覺我做得很好，面試的時候，對方對我也很認可。但是他當時說：“我需要招一個，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，但是我們需要一個有豐富經(jīng)驗的，最好在華為待過的?！?/p>

　　當時，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，就很想有機會去華為看看。2008到了華為。

　　我能想到的華為硬件開發(fā)的幾個不一樣的點，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。

　　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。

　　當時剛?cè)肼殨r，三個人做一個電路板。雖然電路復雜一些，還是有一些人力過剩的。所以，我就被安排去寫一個PCI轉(zhuǎn)UART的邏輯。

　　我當時是新員工，也急于表現(xiàn)自己，利用周末的時間，估計用了一周的時間，就寫完代碼，開始仿真了。我以為我的導師兼主管會表揚一下，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?然后再動手寫代碼?”我當時是沒有理解的，覺得我一個人就搞定的事情，為啥要這樣勞師動眾?

　　現(xiàn)在反思：

　　第一、 從主管的角度，不知道新員工的個人能力，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目的交付。那么則不再太依賴某個人的個人能力，任何一個人的離職，都不會影響項目的交付。這也是華為最了不起的地方，把 復雜的項目拆得非常細碎，這樣不需要特別牛的人來交付項目。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)計中，總比你設(shè)計完了，被別人指出一個致命的問題要強得多。

　　就是因為華為把一項工作拆散了，所以溝通，文檔，評審，討論，變得非常重要。

　　這個工作模式的缺點，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，端到端負責的。

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

　　華為的硬件領(lǐng)域的人員構(gòu)成

　　但是也因為有人專門負責畫PCB、EMC、電源、邏輯，原本硬件工程師應該做的領(lǐng)域。那么硬件工程師就武功盡廢，變成“連連線”。

　　其實不然，正是由于每個人都是一個小的領(lǐng)域，沒有人統(tǒng)領(lǐng)，所以一個好的硬件經(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，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

　　其實華為的流程，很多人都知道IPD流程是從IBM來的，同時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。

　　我個人理解：IPD流程已經(jīng)在華為變種，結(jié)合了中國人的特點，華為的企業(yè)特點進行了變通和優(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→專題分析→詳細設(shè)計→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)實驗→系統(tǒng)聯(lián)調(diào)→小批量試制→硬件穩(wěn)定→維護。

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

　　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系統(tǒng)上。

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

　　有朋友感慨，說他感受到了“精細化流程管理，讓每個人都是螺絲釘”;也有前同事感慨“團隊開發(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，更多是個人的感悟，沒有透露華為的什么機密;就算是機密也是我腦子里面的內(nèi)容;何況這些內(nèi)容，也沒啥好機密的; 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致和嚴格。

　　第一， 由于華為整個公司使用的器件種類非常的多，所以如果減小一個器件編碼，帶來的收益是十萬人民幣到幾百萬，而其他公司可能達不到這個高的收益。所以如果能減 少一個編碼，寧愿選擇可能成本更高的器件。但是這個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，進行對比的。不過器件歸 一化之后，器件的價格又可以跟供應商重新談價格，這個收益是迭代的。所以，有時即使是成本占優(yōu)，也會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，都是需要進行專題分析的。因為也有工程師為了歸一化，對電路原理沒有充分分析，導致的歸一化帶來“問題引入”。所以，當時我的部門當時有一個 表格，“器件歸一化分析.xls”的excel表格，把每個器件，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，更高一個層次的歸一化，就是單板歸一化。(單板這個概念，我稍微澄清一下，我剛到華為的時候，也覺得這個詞很奇怪。因為通信設(shè)備，都是機框，背板，加各個功能模塊的電路板，各個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：一是生產(chǎn)成本降低，二是硬件維護成本降低，三是軟件開發(fā)和維護的成本降低。

　　第一、單板歸一化的先決條件首先是處理器歸一化。其實，華為的有的產(chǎn)品這點做得其實不好，X86、MIPS、ARM、PPC全部都用個遍，所以一個硬件平臺，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。第一個版本的機框上的單板所實現(xiàn)的功能，如果后續(xù)的產(chǎn)品可以使用，應該直接可以用，不需要再開發(fā)。如果不注意這 點，第一個版本的單板，到第二版本時，發(fā)現(xiàn)不能相互借用。反過來，再修改第一個版本的電路板，來適應新版本。有時問題更糟糕，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，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。

　　平臺歸一化

　　那么如果發(fā)現(xiàn)不同的硬件平臺的架構(gòu)雷同，功能類似。那么機框也可以歸一化。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，如果強行歸一，市場未必會接受這種事情的發(fā)生。例如用一個運營商的平臺去歸一一個企業(yè)應用或者家庭應用的產(chǎn)品，可能就未必能夠成功。

　　網(wǎng)絡架構(gòu)歸一化

　　這個說法是我自己想的，早在08年的時候，華為就在討論“云管端戰(zhàn)略”了，當時不是很理解。當我們一個運營商平臺部門，跟“服務器”的部門合并的時候，似乎理解了點什么。

　　當X86處理器足夠強大的時候，所有的運算，不管是否性價比最高，都送到云端進行處理，那么所有中間的存儲和計算都顯得不重要了。那么整個網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)，就是終端+管道+云存儲和云計算

　　網(wǎng)絡架構(gòu)歸一化

　　既然計算和存儲設(shè)備都是一樣的，那作為運算和存儲的設(shè)備，也就不需要那么多樣化了。這時網(wǎng)絡存儲設(shè)備，和服務器就顯得尤為重要。

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

　　所以現(xiàn)在也就不需要那么多網(wǎng)絡節(jié)點和網(wǎng)絡平臺了，只需要超強的處理和存儲能力和寬廣的通道，多樣的終端。

　　5，“專題分析”是設(shè)計硬件最核心的工作，而不是畫原理圖

　　因為今天是周末，寫點輕松點的。

　　先說個故事，傳說哈，大家當笑話聽。

　　早期，我大中華自研的潛艇，都是海藍色的，跟軍艦一樣顏色“藍灰色”。后來我大海軍去參觀前蘇聯(lián)的軍事演習，發(fā)現(xiàn)俄國人的潛艇不是藍色的，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。于是全國油漆大運動。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了，因為我們的潛艇的動力不如別人。(以上故事純屬虛構(gòu)，如有雷同， 請把發(fā)生時間改為清朝。)

　　為啥在這里說這個照葫蘆畫瓢失敗的故事呢。我覺得很多硬件工程師有個誤區(qū)，覺得自己的核心競爭力是在于會使用幾個軟件(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，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。

　　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，而不是會使用畫圖軟件。

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

　　第一、 例行的，每個電路一般都會做幾個必選的專題：電源、時鐘、小系統(tǒng);把每個管腳怎么用，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，動態(tài)響應，上電時序;時鐘專題，針對每個時鐘的輸入的電平標準，頻率，抖動等參數(shù)，時鐘時序，并按照各種時鐘解決方案進行優(yōu)化;

　　第二、 當電路設(shè)計過程中，碰到一些新的問題，之前團隊中沒有接觸過的問題，或者認為是重點，難點的內(nèi)容，會專門做這個問題點的專題分析：例如我們做過的一些雙 BIOS啟動，攝像頭的紅外LED的驅(qū)動，主備倒換啊，之類的，就會把一個問題點分析透，然后再動手做畫原理圖。

　　第三、 那么在開發(fā)硬件的時候，Demo只是作為參考，每一個依據(jù)都是來自于datasheet，除了看芯片的數(shù)據(jù)手冊之外，還要仔細查看數(shù)據(jù)手冊的勘誤表 errata，核對datasheet與Demo的差一點，如果器件有checklist還得核對checklist。曾經(jīng)開發(fā)AMD的時 候，datasheet、Demo、checklist，三個文檔對不上的情況。也出現(xiàn)過，一個比較難復現(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、 由于項目本身有交付時間要求，那么在有限時間內(nèi)其實不可能做到每個問題點都做得深入透徹。那么問題來了：

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

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

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

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