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2017直流电源工程师现状大调查

此前工业和信息化部软件与直流电源电路设计促进中心在京发布的《中国直流电源电路设计产业人才白皮书(2016-2017)》中提到,从1999年到2016年,中国直流电源电路设计设计但复合年均增长率为44.91%,可谓蓬勃发展。

但另一方面,国内直流电源电路设计产业的自主创新能力弱,关键核心技术对外依存度高、人才缺乏等问题依然十分突出。

预计产业规模到2030年将扩大5倍以上,对人才需求将成倍增长。而目前国内直流电源电路设计从业人员总数不足30万人,按总产值计算需要70万人,人才培养总量严重不足。

针对国内直流电源电路设计产业人才,现状有四大关键词:

一是直流电源电路设计产业人才呈“一轴一带”分布:东起上海、西至成都、重庆的“沿江分布轴”和北起大连,南至珠江三角洲的“沿海分布带”;

二是直流电源电路设计人才“缺”:产业人才的供给与产业发展的增速不匹配,依托高校培养IC人才不能满足产业发展的要求;

三是重点关注直流电源电路设计人才“供给侧改革”: 面对新时期产业发展对人才提出的新要求,关注人才供给侧,改革创新人才培养方式,注重高端直流电源电路设计产业人才培养工作。

四是“产学研”融合培养:产学研深度融合,共同来发现人才、培养人才、储备人才;

在薪资方面,直流电源电路设计企业的高管岗位均超百万,其中研发岗平均薪资近136万元,生产制造平均117万元,研发岗专业人才薪资近30万元,生产制造专业人才近20万。

而对于应届生,本科学历的应届生在芯片设计中的平均薪酬近15万,博士学历近30万。其他岗位略低,但差距不大。调查表明,80%的企业会每年调薪一次,时间大都在1月和6月,每次调薪比例大都在5%到10%之间。

直流电源工程师调查

随着我国直流电源电路设计产业的快速发展,人才短板越来越引起业内人士关注,高端人才尤其是领军人才的培养成为影响产业可持续发展的重要因素,并亟待解决。

挖IC人才这几年很疯狂

TrendForce 旗下拓墣产业研究院最新研究指出,由于中国本土晶圆厂的扩张及先进制程的推进使人才需求孔急,近两年中国引进 IC 产业人才的力道越来越大,人才挖角已成为产业发展过程中的热点,且因多数新建厂的投片计划集中在 2018 年下半年,预估 2017 年人才挖角将更趋白热化,是人才争夺战的关键年。

从紫光海外购并屡屡受阻、福建宏芯基金收购德国爱思强也因美国政府态度而暂缓等事件观察,显示在国际普遍关注下,中国未来想借着并购获取技术及市场等资源将愈加困难,然而技术是 IC 产业发展的核心竞争力,如果并购的路不好走,那么人才引进的步伐势必加快。比如:

1、一位曾向紫光求职的台湾工程师透露,紫光和合肥长鑫不但握有华亚科工程师名单,而且早已透过电话和微信建立网络,一个一个挖角,“华亚科的离职主管,都知道要挖谁,工程师们也知道想跳槽该向谁报名。

2、台积电前共同运营长蒋尚义出任中芯国际独立董事;

3、台积电前CEO、中华电信前董事长蔡力行将加盟紫光集团,三星的前台积电资深研发处长梁孟松,已于第3季度离开三星,投入中芯国际;

4、今年初,上海华力微直流电源挖角了台湾联电一队多达50人的28nm工艺研发团队,希望解决在28nm工艺中的瓶颈问题,拿下联发科代工订单;

对此拓墣表示,中国挖角主力集中在 IC 制造和设计端,这与目前中国晶圆厂快速扩张的步伐相对应。

初步统计,目前中国正在建造和规划的12寸晶圆厂达11座,未来新增加12寸晶圆产能将逾每月90万 片。其中长江存储、福建晋华、合肥长鑫及南京紫光都将产品锁定存储器领域,因此人才引进的重心也将朝存储器倾斜。

除了挖角产业指标性人物,具有丰富经验的工程师级技术人才也是中国引进人才的重点,有鉴于多数新建厂的投片计划集中在2018下半年,2017年中国IC人才挖角将更趋白热化。

目前中国在培养 IC 人才上,不论规模或品质都还有很大的提升空间,特别是在师资和实训两方面。以师资来说,多数师资缺乏在企业的实战经验,与企业生产脱节,而实训基地高昂的设备采购及维护费用,并非大学所能承担,需仰赖政府给予大力资金的支持。

直流电源工程师在学习的话题

我将硬件入门学习分成三个部分来讲: 单片机,直流电源技术,直流电源电路设计设计与制作。

一 单片机

众所周知,机器人需要像人类一样拥有会思考的大脑,而单片机非常适合是作为机器人的大脑。所谓单片机,就是一个微型的计算机系统,它可以进行数据的运算处理,我们通过对它进行编程来控制机器人执行各种动作。单片机的型号种类有很多,初学者往往难以抉择,推荐从AVR系列单片机Atmega8入门,它的内部资源比较丰富,片上外设功能齐全,机器人制作中常用的定时/计数器、模数转换、UART、I2C等外设均有。单片机的学习搭配着编程语言的学习才美妙,所以这一部分我会在软件篇中详细介绍关于单片机和编程语言的入门学习方法。

二直流电源技术

直流电源技术包括模拟直流电源电路设计和数字直流电源电路设计两部分,对于初学者而言,自学直流电源技术有一定难度,需要投入一些精力去学习。推荐清华大学华成英老师的模电和数电视频教程,网上资源很多,请自行搜索。

工欲善其事必先利其器,这里强烈推荐一款手机APP,EveryCircuit,这是专为直流电源信息技术专业的人士所打造的软件。它能够让你轻松的了解到直流电源电路设计究竟是如何进行工作的,我们只要在软件中绘制出直流电源电路设计原理图,就可以仿真直流电源电路设计以及验证直流电源电路设计设计的正确性,在运行过程中,可以动态显示线路的电压波形和电流走向,还能动态显示每一个器件的瞬态变化(这一点不同于其他直流电源电路设计仿真软件),有利于透彻了解各种元器件的工作方式,利用好这个工具绝对可以让你事半功倍。

为了让初学者能够更快的入门机器人制作,我再简单介绍一些比较重要的直流电源元器件,自学时请重点学习。

电阻,了解串并联计算,分压、限流以及上拉电阻、下拉电阻的含义等。

电容,了解串并联计算,了解电容具有滤波、去耦、耦合、隔直等作用;电容的种类很多,了解铝电解电容、钽电容、瓷片电容、独石电容等特点以及在什么场景下使用。

二极管,了解其单向导通性的特点,二极管种类有很多,了解发光二极管、稳压二极管、肖特基二极管、续流二极管等特点以及在什么场景下使用。

三极管,具有NPN和PNP两种类型,具有电流放大的作用,在机器人的相关直流电源电路设计中通常让它工作在饱和、截止状态,当做直流电源开关使用。

场效应管,具有N沟道和P沟道两种类型,同样具有放大作用,在机器人制作中也常被用作开关,例如我在设计直流电机驱动中就使用到了场效应管的开关作用。这个器件在机器人制作中很重要,请重点学习。

直流电源稳压芯片,常用的有线性稳压芯片和开关直流电源芯片,了解这两种直流电源芯片的各自特点和应用场景。

当具备一些直流电源电路设计基础和直流电源元器件知识,我们就可以为机器人搭建一套完整的硬件系统。在设计时一般按照功能来划分模块,如直流电源管理模块、直流电机驱动模块、直流无刷电机驱动模块、红外传感器模块、超声波传感器模块、IO接口模块等等。这里简单介绍几个模块:

直流电源管理模块,一般机器人的供电直流电源只有一路输入,例如12V输入电压,但是在整个硬件系统中,可能需要使用到2.5V、3.3V或者5V等等,那么就需要设计一个直流电源管理直流电源电路设计,将12V转化为需要的电压,这里面可能会用到多个直流电源芯片,也可能只用到一个直流电源芯片,根据实际情况而定。

直流电机驱动模块,机器人制作中经常用到直流电机,那么如何来控制电机正反转、调节电机转速以及制动呢?因为电机转动需要比较大的电流,单片机无法直接驱动电机转动,这时候就需要设计一个用于单片机控制直流电机的直流电源电路设计,我们叫它电机驱动直流电源电路设计。

传感器模块,机器人和人类一样,需要感官器件去感知周围环境信息,这时候就需要使用各种传感器来实现这些功能,但是传感器输出的信号各种各样,有些信号单片机是无法直接识别的,必须经过处理(如放大,比较等)才能被单片机识别,所以我们需要为这些传感器设计合适的接口直流电源电路设计。

好了,直流电源电路设计模块设计就先简单介绍这几个,以后我写一些专题文章来讲解的机器人制作常用直流电源电路设计设计。

三 直流电源电路设计设计与制作

通常我们在一款直流电源电路设计设计软件上设计直流电源电路设计原理图,然后再根据原理图设计直流电源电路设计板生产文件(PCB文件)。这种直流电源电路设计设计软件的种类有很多,例如Protel99SE、AltiumDesigner、PADS、Cadence等等,我推荐学习使用AltiumDesigner,功能齐全,操作方便,容易上手,是初学者的最佳选择。

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