一个FPGA工程师的成长之路

来源：内容来自「知乎」，作者：王yifei，谢谢。

最近逻辑组任务较多，人力不足，因此招了一些新员工。最近一段时间，也面试了很多人，各个行业和公司的都有，形形色色的人面试多了，也有一些感触，另外，年近而立，也需要总结一下。在此记录下来，与君共勉。

关于行业和公司规模

关于行业

面试了几个月，收到了几百份简历，面试的人也有好几十。回想一下，投简历的大概有以下几类：

完全不懂逻辑的，比如，有网吧的网管，也投简历做逻辑验证工程师。应届生做视频、安防相关行业的、做芯片的、通信行业的小公司、通信行业的大公司，甚至超声行业。其中，第1，2两类，肯定是完全不考虑的。

第3类，做视频和安防的，面试过几个，一般这种公司，逻辑的人员规模都比较小，经常有人做个2-3年，就做到逻辑组长了，但是他们一般水平都不高，基本的时序约束都不做，仿真也不做，一般逻辑规模都比较小，直接上板用signaltap调试，对整个逻辑研发的流程也不熟悉。

第4类，asic工程师，这类工程师，一般代码水平和仿真水平都还可以，整个设计流程也比较严谨，但是纯粹的asic工程师，如果没做过fpga，并不适合我们公司，对fpga内部器件不了解，对时序约束的经验也不多，而且asic的工期很长，几年下来，做不了几个项目。一般纯粹做asic的，都难以通过第一面，有一部分做过asic的fpga验证的，或者中途转行，既做过asic，也做过fpga的，水平还可以，其中有几个进入了二面。总体而言，asic工程师并不太适合转作fpga。

第5类，通信行业的小公司，也面试过一些。一般通信行业的小公司，里面都有一些人，之前是在华为、中兴做过的，整个公司的逻辑水平，还比较好，因此，这一类的求职者，水平也还可以，不过主要是看个人，有一些知识较全面，也有一些懂得并不多。

第6类，这一类，一般就是华为、中兴，最近这两家公司离职的人也较多，面试的有一半以上，都有华为、中兴的工作经历。这一类，一般工作年限3年以上的，水平都比较好，知识面比较全，整个流程也比较清楚，而且流程和文档做的比我们公司要好。但是缺点就是很多人做的比较窄，基本上只做一个点，虽然知识面还好，基本都懂一些，但是很多方向都没有自己动手，有一些部门，写代码一拨人，编译工程一拨人，仿真验证一拨人，查bug又一拨人，导致对整个全局把握较少，另外，这些人原本待遇就比较高，尤其是华为，很多人比我工资都高好多。

第7类，超声行业，这一类是比较对口的，但是人很少，只面过几个，对超声有一些了解，但是逻辑水平确实比M公司要差一些。

关于公司规模

好多人在一开始找工作的时候，往往面临一个选择，是去一个大公司，还是去一个小公司。大公司比较正规，可以学到很多知识，小公司机会比较多，说不定过几年就成领导了。

以上两种说法都有道理，但是都不全面。

大公司比较正规，流程等也比较正式、全面，技术积累也比较好，确实可以学到很多，而且都是正规套路，比如华为，有非常正式的流程，从方案到设计文档，每个时间段都有严格规定，等到写代码的时候，基本已经成竹在胸了。比如中兴，新人做一个设计，基本上都有非常全面的文档来告诉你，怎么做，以前出过哪些问题，基本上一个智商正常的人都可以顺利完成。

但是大公司也有一些缺点。首先，分工太细，不仅仅是设计上，也在流程上。比如之前面的一个人，做了5年，一直在做接口，而且是同一个接口，这个地方可能已经做的很好了，甚至可以说水平在国内都是比较高的了，但是知识面太窄，其他的不了解。还有一些人，只做代码，连工程都不需要编译，这样，就对代码的器件实现了解不多，实际工程经验也很少。之前面试过一个中兴的，主做信号处理，做了3年，基本上完全不知道fpga是啥，只懂信号处理的verilog代码实现，连逻辑基本单元由查找表和寄存器组成都不清楚。

另外，大公司一般项目进度都比较严谨，在多年的经验积累中，项目进度一般都定的比较准确，这就意味着你必须每天都在做项目，跟进度，很少能留出时间来自己学习，更不用说拿几个星期出来，改改逻辑架构，做些自己有兴趣的事。不利于个人的提升。

对小公司而言，要自由的多，能够接触到的也要多一些。我面试的一些小公司的人，一般都能从头到尾都接触到，包括方案，代码，仿真，调试，debug。也有一些2-3年就成为逻辑组长的。

不过，小公司的缺点也是很明显的。除非小公司有技术很牛的人，否则，一般都难以有很完善的流程，技术上也很难做到比较精深。很多小公司的，连仿真都不做的，而且只做时钟频率约束，管脚的输出输出时序约束都完全不做。所以，小公司出来的，一般都不那么正规，而且水平也很难做高。

面试过许多人后，再回想一下，应该说，M公司还是提供了一个很好的平台的。

虽然M公司有种种缺点，比如，流程很简陋，对文档的要求比较低，基本上文档就自己写写，然后评审一下，文档写的不正规，而且过一段时间，代码跟文档都对不上。整个逻辑的配置管理也比较乱，很多项目都说不清楚逻辑是复用了哪个的，又改了些啥。

对代码的要求也很低，或者说，有要求，但是没执行。每个人都按照自己的习惯来，以至于我不用看说明，随便从代码中找出一段看看，就知道这段代码出自谁手。

积累和培训做的不好。基本上，我在M公司被培训到的逻辑知识比较少，有过一些培训，但是效果并不好，大部分都是在项目实践当中学到的。基本就没有一个培训体系，全靠自己悟，自己问。

但是M公司还是一个比较好的起点。首先，逻辑规模足够大、足够多样、足够复杂、更改足够多。规模大，就会有机会使用比较大，比较高级的芯片，而且，规模大，对人的掌控能力也有很高的要求。足够多样，知识面就会比较广，当前的逻辑有各种接口，包括transceiver，pcie，spi，uart，i2c，ddr，lvds，ssram，ccir656，rgb等等各种接口。以及相应的各种逻辑。既包括信号处理相关，也包括各种复杂控制，还有视频相关等。足够复杂，对于提高逻辑水平有很大帮助，当前有很多逻辑设计都是比较复杂的，比如数据缓存，pcie上传，xx控制等。更改足够多，就意味着有很多新东西可以做，而且需求的多样性更改，才能催生一系列的设计思想。软件就是因为要处理各种复杂、多变的需求，才衍生出了各种思想，如面向对象、设计模式等。

另外，每个人负责的逻辑设计，流程上可以走完整。包括老项目的维护，在研项目的需求、方案、设计、仿真、调试、debug，以及新项目的预研，都可以全程参与，对逻辑的整个流程会有比较深刻的认识。而且，不仅仅是写代码，包括设计的编译，调试，debug等工作，可以对负责的逻辑设计，有更加深入的认识，对逻辑的可阅读性、可复用性、可调试行等原则有所感触。

另外，得益于逻辑组一定的流动性，可以将逻辑的各个模块都做一遍，而不是只能一年一年的只能做同一个设计。我来公司几年，做过的设计包括 视频、电源管理、按键板、XX、XX管理、newC、pcie上传、XX、数据缓存、信号处理、XX控制，基本上，超声相关的逻辑，除了xx，其它的，或深或浅的都做过，即使xx，我也曾自己花了2个星期的时间企图重构过，对其设计也有一定的理解。这在大公司，是不可能的。

另外，由于我们公司的超声还没到世界领先水平，以及系统组同事无穷无尽的新想法，每个逻辑设计的方案，都在不同的项目之中变来变去，而且不同于通信领域的固定处理方式，我们公司的逻辑基本上是没有参考的，完全由做逻辑的人来确定，有非常大的发挥空间。

另外，由于我们公司还比较低级的项目管理水平，项目进度的安排并不怎么合理，有些项目中，是有时间可以做一些事情的，当然，最近一两年几乎没有了。但是前几年，我曾经有几次，可以抽出几个星期的时间，并行的做一些我感兴趣的事情，比如逻辑重构。

综上所述，在职场的起点，选择一家好的公司，是非常重要的。

一个逻辑工程师的成长之路

面试了很多人，有些水平高，有些水平低，有一些公司有严格的职级，比如华为，完全可以根据其职级来得知其逻辑水平，而且华为的业务职级和技术职级还是分开的。我们公司也有职级，但是，不同的公司之间，或者说，逻辑工程师，没有一个比较普遍、统一的标准来衡量其水平。

我一直比较困惑于这个问题，原因来自于从小受到的教育和长大后经常看的小说。小时候的学习成绩，是非常容易识别和量化的，分高分低，一比就知。成年以后，看过各种小说，武力高低，也是有非常明确的量化的，一个人完全可以非常清楚的知道，自己的级别。比如xxxx，用魂力来表征水平，从1-100，每10个级别为一个大的等级，虽然这不能代表真正实力，但是至少让读者可以看到主角的逐步成长。不过，这也只是小说，现实生活中，是没有这个东西的。

鉴于这些困惑，在本章，按照我自己的简单的经历和粗浅的认识，对逻辑工程师的水平做一下初步的划分。

第一阶段：能用

阶段特点：这个阶段，基本上处于刚刚接触到verilog代码一段时间，知道大概的语法，能够把一个需求用代码实现出来，并且能够调试出来。总体而言，处于一个能用的位置，可以实现，但是并不清楚代码与实际器件实现的关系，对逻辑的硬件思维基本没有。

阶段评价：此时，尚且不算一个逻辑工程师，因为只会写代码，没有逻辑思维

提高途径：如果有审美，有需求，自己有内部推动力，将开始进入到第二阶段（我有见过中兴的3年的算法工程师，做了3年只懂算法实现，完全没有逻辑硬件思维，因此，时间长短跟水平并没有直接关系）

第二阶段：可用

阶段特点：这个阶段，开始关注代码风格，开始把自己的代码写的风格统一，并且开始关注代码的硬件实现，突出标志就是开始关注rtl视图，可能还不怎么关注器件视图。但是基本知道器件的大概结构，知道fpga里面有le，ram，dsp，全局等等。比较能明确的区分可综合语句与仿真语句的区别。

阶段评价：这个阶段，基本可以称为是一个逻辑工程师了。能够完成设计实现，仿真，调试，能够做出逻辑设计说明。

提高途径：此时，一般开始负责一个模块，如果该模块在其他项目上复用，并且略有更改，有的人会直接修改，而有些人开始有更多的考虑，由此进入第三阶段

第三阶段：好用

阶段特点：这个阶段，由于上一个阶段已经可以实现设计，在这个阶段，开始考虑设计的复用，开始考虑模块的划分，注重模块接口，平台化等等。

并且，此时对模块内部的代码书写有了更加深刻的认识，模块内部的写法开始更加统一，基本上，模块内部的代码可以直接生成rtl视图。

并且，此时开始关注器件结构，了解fpga的内部架构，时钟网络，route，对时序约束有了基本的了解。

阶段评价：这个阶段，可以认为是一个基本成熟的逻辑工程师了，逻辑所需要掌握的知识方向，基本都有所了解，而且，不仅能够完成设计，还能在设计之前做出方案，而且做出的设计，模块的划分比较合理了。

提高途径：此时，一般会开始接手一些比较大的前人的设计，有的人会尽量复用，有些人会有更多的考虑，由此进入第四阶段。

第四阶段：易用

阶段特点：这个阶段，会接手一些比较大的设计，开始有架构的考虑，对于模块的划分，模块接口，模块职责，整体方案的实现，开始有更多的考虑，此时，可以做出比较好的，合理的方案，而且对逻辑的各个方向的知识，都有了比较全面而深入的了解，比如仿真，器件结构，时序约束，模块划分等等。

阶段评价：这个阶段，可以认为是一个比较优秀的逻辑工程师了。能够在项目之初给出比较好的逻辑方案，并且能够快速而高效的完成设计，仿真和验证。对应可能发生的时序，等等问题，也有比较好的考虑。

提高途径：此时，如果有机会可以带领一个团队，会进入一个不同的领域，能够接触到更多的东西。

第五阶段：逻辑架构师

阶段特点：这个阶段，会负责一个团队，或者一个项目的逻辑设计。开始对整体的逻辑架构有所考虑，并且开始准确的划分逻辑架构，并分配不同的工作任务，由于需要团队协作，因此要求对逻辑方案，逻辑进度，逻辑技术，有非常深刻的认识。

阶段评价：可以给团队制定逻辑代码规范，逻辑设计流程，

可以轻松的完成逻辑整体方案的设计，并且准确识别风险点

可以准确的划分逻辑架构，模块接口，功能划分，工作职责，

可以准确的预估项目的风险，进度

可以准确的做出逻辑的整体方案，仿真方案，调试方案，对于整体的业务流有全面而深刻的认识

对于逻辑的各个知识方向有非常深刻的认识，

熟知各个厂家的各种逻辑器件的内部结构，基本逻辑单元结构，以及由此带来的代码风格的相应的改变

熟知时序约束，并且能够采取各种手段，解决各种时序问题

对于逻辑的布局，数据流走向有深刻的认识，

对仿真有深刻的认识，熟知仿真器原理，并且开始搭建可重用，复用性好合效率高的仿真平台，或者使用高级仿真

此时，基本有10万代码量。

提高途径：由于本人仍在此阶段挣扎，因此，尚不知如何提升。也许可以关注一下板卡，向硬件系统方向发展，或者补充验证方法学，向数字部门方向发展，或者整合逻辑、软件、系统，向系统方向发展。在此阶段，逻辑本身相关的技术，也许已经到达一个瓶颈了。

由以上各个阶段的发展可知，一个好的逻辑工程师，一是要有好的环境，可以学到东西，二是要有机遇，可以遇到不同的情景。但是最重要的还是，对自己有要求，有追求，自己内部有不断的推动力，可以使自己不断的学习进步

一个逻辑工程师的成长之路-实例篇

上一章的模型，其实就是我自己的经历，大概套一下吧。

第一阶段（2008-2009）

第一阶段：能用

在我刚进公司时，勉强算是第一阶段，严格来讲，我虽然学过数字电路设计，但是当时用的教材很老，并没有讲述跟fpga相关。后来在实验室，买了一块开发板，才慢慢开始学习fpga。

刚进公司的时候，完全没有硬件时钟的概念，没有时序约束的概念，刚刚处于能用verilog代码完成需求的阶段。

不过机会很好，当时就赶上了M1项目，负责了电源管理和视频。比较适合新人的两个设计。

比较顺利的完成了代码和仿真，调试的时候，也还比较顺利，开关机，屏幕显示，都按时完成了。

不过，此时并不太明确verilog代码与fpga器件实现之间的关系，写代码时，不是考虑fpga能否实现，而是考虑是否符合verilog代码的语法。

此时大概是2008年下半年和2009年初。

这个阶段，写的代码其实是比较差的，不管从代码风格，还是从代码设计，模块划分等。不过鉴于本人良好的重构习惯和对代码风格的极致追求，这段时期写的代码，基本上都看不到了。

后来做完M1之后，在做M2（2010）之前，大概有1年的时间，这段时间内，项目进度没有那么紧，有一些时间可以学习，开始进入第二阶段。

第二阶段（2009）

第二阶段：可用

2009年这段时间，做了xx的一块板子，M3的键盘板，svideo，万能按键板等3个项目。

时间比较充足，加之本人的习惯，喜欢对一个事情追根究底，希望可以弄明白，想清楚。

这段时间，学习了很多关于综合，关于器件结构等的知识，在网上也搜了很多资料，自己也研究了altera的cyclone3的器件。还曾经想写一个ppt，把逻辑中常用的代码，对应的综合结构和布局布线结构都搞清楚，后来做的时候才发现，跟理论值不一致，才作罢。这个阶段也看了很多关于时序约束的内容，不过此时对时序约束的理解还不深入，而且随着做的项目的增加，debug经验的丰富，水平开始逐步提高，能算得上是一个合格的逻辑工程师了。

2010年，开始做M2项目和M4项目。涉及到了xx逻辑的重构和svideo视频的重构，开始进入第三阶段。

第三阶段（2010-2011）

第三阶段：好用

2010年主要做了两个设计，一个是M2的发射逻辑，一个是M4的视频逻辑。

发射逻辑是一个比较典型的例子，当时对逻辑设计有了一定的认识，也有了一定的想法。M2的发射逻辑是基于M1的发射逻辑的，但是被我完全重构了，此时开始考虑逻辑的模块划分，接口时序。

而且由于发射逻辑扇出较多，开始考虑代码的布局布线与时序收敛。

同时，对代码的书写开始有要求，这个阶段的代码，应该说开始有了自己的风格，而且写的比较好。这部分的代码，后来未再修改，还可以在svn上看到。

M2的发射逻辑是做的比较顺利的，在板卡回来之前1个月，基本上设计和仿真就全部完成了，也有一些时间来学习，后来调试也非常顺利，发射几乎没出bug。

下半年做视频逻辑。

由于在M1做了视频逻辑，M2的视频由其他人负责，在做M4的视频逻辑时，水平有了一定的提高，而且时间也比较充足，兴趣也比较强烈。在M4的视频逻辑上，做了很多重构的工作。

其中，lpc总线模块，就重构过2次，对于状态机的写法进行了深入研究，svn上可以看到M4的lpc代码和M1的代码是不一样的。

svideo部分的代码，起初是09年xx写的，后来我接手后，曾经重构过一次，把代码全部整理了一遍，并彻底搞懂。由于M4的视频需求更改，由一路svideo变成两路：svideo和dvr，所以又将这部分代码再次做了颠覆性的重构。

这个阶段，可以说对逻辑的架构，已经有了初步的认识和一定的经验。而且视频大多跟外设打交道，此时对时序约束已经比较清楚了，有些时序上的问题，已经可以比较容易的解决了。

此时写的代码，不管是代码风格，模块划分，接口，逻辑架构，都已经比较好了。

不过，此时多是在折腾自己的代码，比较熟悉的代码。（svideo算是一个中小的，别人写的代码）。真正考验逻辑架构能力的，是对别人留下的一个中等的、复杂的、功能正常的逻辑做重构，变成一个架构合理、简单易用的逻辑，而且整个过程还要尽量少出bug。

等待的时间不算太久，10年底到11年初，还做了一个M4的newc，完全是一个全新的逻辑，也算是初步了解了信号处理，而且全部从新的设计，也增加了架构经验。11年中，做了任意波的方案，虽然只做了方案，没做具体设计，但是此时对于逻辑方案，架构，已经有驾轻就熟的感觉了。

很快，机会就来到了。

2011年下半年，开始做M5的pcie上传逻辑。

这个设计，完全满足一个架构能力进阶的要求。

第四阶段（2011-2012）

第四阶段：易用

从2011年下半年的M5，到2012年的M6，是属于第四阶段的。

上传逻辑是一个别人留下的一个中等的、复杂的、功能正常的逻辑，对此做重构，挑战还是非常大的。之前对此完全没有了解。不过svideo的重构也为此打好了一定的基础。

这段时间是进公司以来积极性比较高的阶段，不停的在学习，几乎将整本《PCIE系统体系结构标准教材》全部翻完。而且每天都在消化，修改代码。由于这段时间白天很多杂事，经常晚上工作到半夜。

上传逻辑的重构，应该说是做的比较好的，短时间内将一个复杂的设计重构，而且设计上仅出了1个bug。后来该设计复用到后续所有的项目，M6，M7，M8，M9。

M5的联调，也仅用了2个星期，非常顺利。然后各种模式的联调，也都非常顺利的出了。

上传相关的总结，已经放在《pcie协议介绍，ip介绍，上传逻辑介绍，上传设计经验分享.ppt》

2012年．开始做M6项目。

这个项目，是将全部的超声逻辑，都放入到了一片fpga当中，所接触到的、所能修改的架构，变得更大。也是一个非常好的可以提高水平的设计。

对于其中的xx、xx、数据缓存、pcie上传都做了修改。

不过，之前的重构之路一直很顺利，终于在M6上栽了跟头。重构失败，最终又退回到老版本。

其中种种，已经放在《xx项目总结-逻辑方向.ppt》

经过两个项目的洗礼，对于逻辑设计，器件，时序，架构等等的认识，更加深入了。

此时，对于xx控制逻辑的重构，也有浓厚的兴趣。M5做完，M6开始之前，还曾花了3周看xx代码，只是当时已近年关，效率较低，年后即投入M6，xx重构未在进行下去。不过xx控制的重构后来倒是做了。

此时，应该算是一个比较优秀的逻辑工程师了。

对于器件和时序的认识，比较深刻。例如给出了《FPGA的管脚分配指南-时序相关.doc》

2012年中，成为逻辑leader，不过由于M6事物繁忙，直到大概9，10月份，才开始着手管理团队。

第五阶段（2013-）

第五阶段：逻辑架构师

之所以认为，要进入第五阶段，必须要成为逻辑相关管理人员，是因为此时需要操作的代码和设计是非常多和复杂的，所以需要一个团队来共同完成。而且，开始更多的从整体开始考虑。

这个阶段，主要主导完成了M7项目和M8项目。

开始对整体的逻辑架构有所考虑，并分配不同的工作任务。

对于整个项目的逻辑设计开始负责，完成整体方案，识别风险点，保证时间节点，并且熟悉整个业务流。

由于这2个项目换用了全新的fpga，因此再次加深了对器件和时序的认识。例如M8的管脚时序约束的风险解决。

并且开始搭建可重用，复用性好合效率高的仿真平台。

M7项目7周出图，但是基本相同的工作量和参与人员，M8只用了2周出图。对于项目整体的把握，有了提高。

此时，已经写过11万代码

目前，仍处于本阶段之中。

逻辑工程师水平的V模型

第3章讲述了一个逻辑工程师是如何发展的，并且给出了各个阶段的特征，但是，仍然没给出清晰的量化，本章，尝试对这个问题给出一个解决方案。

逻辑工程师应该掌握的各种能力

大概设置了5种能力，每种能力在不同的阶段有不同的要求。其中，设计完成能力是最基本的要求。

设计完成能力

第一阶段：可以完成设计，基本知道verilog的语法，能够把一个需求用代码实现出来，并且能够调试出来，经常会上网搜索现成的模块，对逻辑的硬件思维基本没有

第二阶段：开始关注代码风格，开始把自己的代码写的风格统一，并且开始关注代码的硬件实现，突出标志就是开始关注