手机硬件研发工程师的主要工作职责是什么？_单板硬件和基带硬件区别

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前言

写这个文章的目的：回顾，或者说复盘；

提示：以下是本篇文章正文内容，有的说的可能不一定对，还需要读者多查阅资料~

一、手机基带工程师/单板硬件开发/硬件研发工程师是做什么的？

在CSDN 上，或者各大手机厂的官网，招聘网站上都有说明“基带工程师”、或者“单板硬件开发”、“手机硬件研发工程师”的具体职责，如“ 作者：AirCity 2019.11.4 Aircity007@sina.com ” 的文章：[手机基带工程师工作范围与职责]中对这一岗位做了详细的说明，又如：“工程师看海”博主曾经在手机厂工作过，他应该对各种电源的工作原理比较感兴趣，他的公众号下又许许多多的电源仿真文件，感兴趣的读者可以动手仿真下。下面进入正题，
知乎用户：（不懂就问）的内容写的也很好：
硬件工作，或者说消费类电子产品，手机，平板，电脑等集成度高，通常有基带（单板硬件）、射频、天线、以及整机结构人员共同负责所有的硬件部分。电路部分，主要由硬件人员完成全流程的看护和开发。在项目组的整体要求下，结合产品经理经过调研，迭代的出来的需求（Product Requirement Specification），在COGS(cost of goods sale)-的指导下，利用目前业界成熟的芯片方案，规定时间内完成整机的开发/研发.
一般满足：1 PSR-功能function；2 性能 performance ; 3 电源设计 Power supply; 4 功耗 Power consumption ; 5 散热 Thermal ; 6 噪音 noise ; 7 信号/电源完整性 SI ; 8 电磁辐射 EMC/EMI ; 9 安规 Safety and regulatory ； 10 器件采购 component sourcing ； 11 可靠性 Reliability ; 12 可测试性 Design for test; 13 可生产性 DFM；
“硬件研发/开发“不仅仅是维护好电路功能完整那么简单，还会涉及许许多多的其他内容，会和各个部门的人打交道，也会和芯片原厂的FAE、技术支持等打交道；手机作为最复杂的消费类电子产品，功能多，体积小，且对功耗等有较高的要求，在现在各个手机厂疯狂的内卷状态下，手机的开发是快节奏的“敏捷开发流程”。细致的工作下面作为介绍~

二、日常工作内容涉及什么？

简单的说，就是两个字：堆叠/设计（前期时候）。芯片原厂：如高通、MTK成熟的平台套片都有完整的解决方案，一般地，手机厂自己会按照以往的项目来配置一些自己独有的模块（比如，NFC电路，耳机电路等），这一部分会和芯片厂联调，沟通。各个模块电源，充电，显示屏幕，相机，存储，防护，音频，功耗，传感，···等等，都会配有专门的人力从项目初一路看护到量产，售后，开发人员负责完成项目，与人沟通多，更能看到手机开发的全貌，也更容易往项目管理，产品规划方向转，技术专家人员对某一个模块更精通，对某一模块的常见问题可以快速定位，分析，解决；两者各有利弊，共同为新手机开发出力；

1. 电源
   电源模块最复杂，最需要经验丰富的研发看护，通常认为只有做了两三年-差不多对应两三个项目-电源经验模块的工程师才能独立看护，因为手机电源纹波，压降，完整性，要求高，涉及到大电流大功率模块，息屏睡眠的待机状态电流又会非常小，手机中的各种电源管理芯片，LDO，DCDC，BUCK/BOOST、BOB等非常多，电源的正常工作也是其他模块能正常工作的基础；堆叠设计阶段会结合SI/PI信号和电源完整性仿真的结果合理优化阻容感布局，以及相关的走线。这样可以以较好的电源质量满足各个模块的需要，具体涉及了电流/压驱动能力是否足够，电源的纹波大小，或者说“电源和地是否足够干净”，不同线路相互干扰程度能否接受，外设的电容电感（具有电抗，不同的频率，不同的工作模式需要选择不同的容感）取值期间的设置，不同工作模式下的配置是否达标，合理等等等等。总之要特别关注SI/PI，电源和信号的完整性

2. 充电
   充电模块是硬件部分比较“充实”的模块，电荷泵原理清晰，电路系统也是比较容易理解的，也是各个手机厂商的主要买点之一，在快充的时代，充电模块的看护也是需要有经验丰富的老手才能完全胜任，不过一些测试性，调试性的工作，在测试工具和老手的指导下，新人也可以快速上手。但是后期定位问题就比较麻烦了，前期主要是根据充电的需求，定充电方案，这一部分会和电池，热设计的人沟通；充电涉及到了有线和无线充电，都有公共的充电协议，和供应商/自研的充电芯片支持，前期充电的设计不是很了解，不过也和热密不可分，因为热是限制充电速度的重要因素之一，后期会配合软件调试充电曲线，适配充电模式，充电er，加油；

3. 功耗
   功耗是手机待机时间的非常重要的因素，现在常用DOU（Day of usage）来衡量，电池大小，待机电流，软件调度策略等都会对功耗有影响，其中软件的调度策略，适配性，或者说“调校”是影响手机功耗的重要因素，硬件电路对功耗的影响不如软件，工作前期会对功耗进行评估，设计“功耗板”–一个特殊的手机电路板，用来检测各个关键点位的电压，通过串联小电阻，进而计算出各个关键路径的工作电流、或者待机电流，进而对功耗有一个合理的预期，这板子也可以用来定位分析功耗问题，这一部分更偏向架构内容，要对手机有整体把握；

4. 屏幕和相机
   屏幕和相机是手机最最重要的两大买点，具体的工作也有专门的显示触控部门和相机部门来做，硬件电路这一块需要保证：1 满足产品的定义，给足够的完整的电流驱动能力；2 因为显示，拍照过程中耗电量大，且相机的图像获取过程，和显示的图像显示会快速刷新，这是高速的信号，一定要确保的电信号质量；重点关注mipi走线，这里涉及到了高速信号的硬件设计，还是非常有趣的，当然了屏幕分LCD和OLED，相机也分Ultra wide，wide，micro等，不同的模块对电源质量的要求也比较多，随意在电路中会用到许许多多的LDO，需要把从电池来的电源变成适合此模块用的高质量电源。
   还有一块是闪光灯，闪光灯工作模式：短时间曝光，手电筒工作模式；两种模式的电流需求，灯芯的热控制会和供应商做好各种前期仿真，以满足产品的需求。这一部分的电路板上的工作是这些；
   至于显示屏幕和相机的部分，不是很了解，不过也和业内人事简单沟通过，主要涉及：屏幕外观定义，屏幕光学性能评估，性能优化，显示效果调教等，相机设计镜头，感光芯片的选型，特殊的机器，或者新型号的机器会与供应商结合产品定义选取，定制特殊相机，感光芯片等等~

5. 存储
   现在常见的是UFS3.1（存储） 和LPDDR5（内存），这一部分不是很了解，不过估计重点关注高速线的走线，干扰问题，以及供电等等；

6. 防护
   ESD，全程是Electro-Static discharge，这个在百度上也有，防护主要的是防护静电和瞬时间的高电压——浪涌，就静电而言，在设计初期通常需要考虑手机上各个开孔的，有缝隙的位置，比如，sim卡槽，听筒/麦克风，扬声器，侧边按键，屏幕，中框，USB孔，后置decoraion，耳机孔等，常见的防护手段就是“堵”和“疏”；堵可以用绝缘材料填充，疏可以用金属材料对某一部分静电易发生区域接地，一般在，电路，PCB走线，以及软件上，都会对静电有所关注，硬件上通常用TVS管来解决静电问题，其选型有许许多多的文章，可以结合TVS的手册和初期实验完成器件的选择，这一部分通常由专家技术组人员完成，软件的静电解决，需要利用中断触发，这一部分BSP驱动人员会完成。前期的防护工作主要就是确保静电易发生点都有重组的应对措施，这一部分会和结构人员密切沟通。
   另一部分是浪涌（EOS）的防护，通常一般会串联即使欧姆的电阻，这一部分不太清楚了~，TVS也可以防EOS

7. 传感
   传感部分设计的小器件多，手机传感器，声光热电力什么也都设计，磁传感器，热传感（热敏电阻检测充电等温度，一部不归传感管），加速度+陀螺仪（A+G）, 光感（屏幕下的光感，自动调节屏幕亮度，还有色温传感器，接近光感，），气压传感器，有的手机还有高度传感器，生物的体温什么的，需要注意的是，红外遥控发射的小红外二极管，以及屏下指纹，还有震动马达，这些不是传感器的东西，也归传感的人管，传感的模块种类繁多，后期出现问题各种解决，会和供应商沟通的更多；

8. 音频
   音频模块前期堆叠和相机，屏幕类似，具有专门的音频部来定制扬声器，声学方案等，电路这一块供给足够且干净的电压，电流即可，耳机孔，SmartPA，Codec常见的芯片选型，以及布局布线是前期主要的工作，设计敏感信号包地，选取合适的降噪，减震电容，总之，让该出声的地方声音饱满，响应度好，不该有的电流杂音，要通过各种方式消除。其中磁，或者电的干扰消除也是非常重要的，会和天线，射频的人来回沟通，以达到对于各方的最优解。
   后期测试，各种电/声音信号测试，是否符合预期，一些信号是否达标 ，还有音频的干扰测试，这一部分一些工作涉及射频的东西，EMC测试的CS测试，以及RS ，RE CE，表示辐射/传导的干扰/抗扰度，手机要上市销售，必须要过这些测试，相关内容可以查阅文献资料~

总结

手机或者平板的硬件开发大致如上，还有一些部门的工作这里没有介绍，射频天线，结构，热设计，供应采购管理，屏幕/相机/音频/，连接器等都属于硬件的范围，但是各处也离不开软件的大力支持，如果你想从事硬件开发，欢迎来到手机行业－你将有机会从事最复杂的消费电子类产品的开发！