華為研發十餘年，我患上了強迫症
作者楊勇，本文來自《華為人》，心聲社區
2004年加入華為後，我連續做了14年的硬體，還算做了一些讓人滿意的單板，也有幸參與海思晶元的設計和開發，見證了網路晶元的成長。然而這當中也沒什麼高深的大招，只有一點一滴的積累。
1.10年整理600多頁「紅寶書」
有人說，做硬體很容易，會擰螺絲會連線畫原理圖就行，但在我看來，這充其量只是連線工程師、畫圖工程師，不能叫硬體工程師。硬體工程師要懂的東西很多且很雜，PI（電源完整性）、SI（信號完整性）、時序……小到電阻電容，大到協議標準，遇到問題要能夠有自己的判斷而不是茫然無措。
當時我們的老大說過一句話，「只要是看得見的，硬體都要管」，言下之意是硬體工程師要了解和單板硬體相關的所有領域，並對相關的技術問題做出判斷，現在看來就是整個大硬體域。
在加入華為前，我已經在廣州的一家公司做了兩年的硬體了，當時做的單板規模很小、很簡單，遠不及華為單板的規模和專業性，接觸華為單板後發現自己了解的那點硬體知識真不夠用，於是就一邊硬啃各種文檔資料，一邊追著專家請教。
在工作中逐步學習PI/SI，學習高速設計，學習工藝，學習結構，學習散熱,學習可靠性，總之只要和硬體相關的都會去學。雖然不如該領域工程深入，但也能夠和對應領域工程師無障礙溝通並共同解決涉及的問題，到後來無論是做單板還是看別人的單板都會遊刃有餘。
這麼多年的工作讓我養成了一個習慣，在看器件手冊和技術文檔時，如果看到一個沒見過的技術名詞，就會立刻去google一下。即便是看不明白，也會硬著頭皮從頭到尾讀一遍，在後續的工作中再去慢慢揣摩，同時會把在這個過程中看到的相關技術信息摘出來，專門放到兩個文檔中（一個word文檔，信息記錄較詳細；一個是excel，方便查閱），這樣後續查閱就不需要再翻箱倒櫃了。
新知識、新技術永遠在不停地發展，目前我的「紅寶書」還在陸續更新中。10年來，我的word文檔已經足足有六百多頁的乾貨了，細看下來，除了技術解釋，標準摘要外，典型設計、設計中易犯的錯誤、各種器件的設計注意事項、等等內容也收集在裡面。
除了查閱的便利外，這個過程其實也是我個人學習和總結的一個過程，現在只要是我的電腦開著，我的這兩個文檔就是開著的。我也無償把紅寶書分享給一些有需要的同事，希望也能方便他們的工作。
2
攻關像藝術創作
需要堅持也需要靈感
問題攻關幾乎成了我司硬體人員的成長必經之路，既磨練意志也開闊眼界，這十幾年我主導和參與過的攻關不計其數。
幾年前帶領過一個晶元介面誤碼攻關，這個攻關在我投入前已經攻關了月余，完全是被供應商牽著鼻子走，不斷給他們測各種數據，然後等他們答覆，反覆很多次卻沒看到任何實質性的進展。
加入並帶領攻關後，我先將已有的數據梳理了一下，然後和供應商交流了幾次，基於這些數據我判斷他們的方向是錯誤的，但他們卻堅持己見，認為是我們提供的參考時鐘抖動有問題，但從測量數據上分析抖動是正常的，這樣一來攻關便陷入了僵局，於是我決定撇開供應商進行問題攻關。
經過對問題的分析和測試，我們判斷DDR控制器的讀寫採樣窗口小導致了這個問題，進一步設計實驗發現是「讀」方向有問題，但是窗口到底有多大，示波器無法準確的測試。
通過和海思交流，我們利用晶元已有的寄存器很巧妙的設計了實驗，準確的測定了DDR介面的窗口大小，出問題時的窗口確實很小，可是奇怪的是控制器啟動後都會做讀寫窗口的掃描，理論上不應該出現這個問題。於是我把DDR的手冊又啃了一遍，分析了DDR的窗口掃描演算法，結合示波器的測試，最後發現是供應商集成的DDR窗口掃描演算法太簡陋，掃出來的窗口比實際的大很多，並且我們使用的某廠家DDR在高溫下窗口會縮小，至此整個問題水落石出。
針對此問題供應商的演算法已無法修改，因此我們設計了一個巧妙的軟體演算法對窗口進行補償，同時更換某廠家最新版本的DDR晶元，徹底解決了這個問題。
在最終問題定位之前，供應商始終認為是我們的問題，如果繼續由他們控制整個攻關進程，問題定位結果必然跑偏，因此攻關中要有必要的堅持。
最近一次問題攻關在上個月，單板邏輯的兄弟遇到刷表出錯的問題跑來問我，當時由於工作太忙無暇顧及，幫忙出了些點子就放在一邊。過了幾周正在成研出差突然就被呼到一個電話會上，原來這個問題一直沒解決，還愈演愈烈了。第二天和邏輯兄弟走讀了一上午的代碼沒有發現問題，一下進入了死胡同。
這一天剛好是周末，實驗室很安靜，完全沒了思路之後決定起來走走，繞著整層樓繞圈，同時在腦子裡將這個問題現象串一遍。兩種類型的單板，C板A片出問題，X板B片出問題，幾乎完全一樣的硬體設計，邏輯設計幾乎完全一樣，差別只是邏輯中狀態機判斷條件C板B片在前，X板A片在前，問題似乎就在這裡，但是代碼上卻看不出問題。
會不會是兩塊單板上兩個晶元介面走線的延時差導致出問題？立刻回去查看PCB圖，果然是這樣，兩顆晶元的延時剛好一個是A片長，一個是B片長，至此徹底打開了攻關思路，經過一周的艱苦攻關徹底解決了這個問題。
攻關最常遇到的情況是感覺好像所有招使盡了卻難前進半步了，這種時候需要放鬆休息一下，攻關和創作藝術品一樣，需要靈感。
平時的工作中由於時間關係，對於很多介面協議/硬體標準等了解並不深入，但到了攻關的時候為了解決問題，就必須沉下心來硬啃文檔，所以每次攻關結束，都會發現自己在某些領域又深入了很多，或者是對協議標準，或者是工程領域最新的技術或問題，因此雖然過程很艱辛，但對於攻關還是樂此不疲。
3
單板要是做砸了
以後沒人敢用你
生活中我是一個特別仔細小心，甚至有點強迫症的人，一件事件經常會反覆確認，在工作中也是如此，對於關鍵問題會反覆確認和分析，確保無誤。以前跟海思一個項目經理一起做晶元，我從別人那聽到他評價我時說，「你別看這個楊勇長得五大三粗的，但心思卻非常細！」
硬體絕大部分的問題攻關過程艱辛，但最終的問題根因往往很簡單，有的甚至很低級，一分鐘犯的錯誤要用千百倍的時間來解決，一個連線錯誤就要導致單板花三個月來重新改板，成本巨大。
剛入職路由器時，硬體老前輩給我們新人說，「優秀的硬體工程師就是要一根飛線都沒有」、「好的單板就是你的品牌，板子要是做砸了，以後是沒人敢用你」。因此從做單板以來一直都謹記前輩的教誨，小心翼翼、戰戰兢兢，用如履薄冰的態度做單板設計，不放過設計中的任何一個細節，有疑問的地方都是多次確認。
40Kpin規模單板的原理圖和PCB，一遍一遍，一根線一根線地點著看，查完原理圖查網表，甚至連原理圖設計工具的提示信息也每條都確認。從我的角度來說，要做一個好的單板其實沒有捷徑，就是每根線都點到，每個器件都看到，每一處設計都分析。
當時我所做的單板是路由器規模最大的一塊單板，編譯網表時原理圖設計工具給出的warning和notes有幾千條，我們也堅持每條都點一次確認一下，而且是編譯一次點一次，有時感覺看得都有點想吐了，但仍然堅持看完。工作辛苦細緻一點，風險就可以小一點，萬一這些無效問題中隱藏著一條真正的問題沒被看到，那就意味著單板可能要改板。曾經有QA問我如何保證單板質量，我給他開玩笑說「檢視，檢視，再檢視」。
因為看得很仔細，以至於當時原理圖設計工具的一些問題都被找了出來，雖然過程很辛苦，但是單板成功了就是對這些辛苦最大的獎勵，這塊單板是路由器當時最複雜的單板，如今成了路由器發貨時間最長，賺錢最多單板之一，前年才終止發貨。
我覺得，硬體工程師對待每一塊經自己手設計的單板，都要當藝術品一樣，設計規範整齊，精益求精。好的單板設計看起來應該給人一種很舒服的感覺，連線整齊，命名規範，標示詳細，看一眼網標名稱就知道這個信號是什麼，從哪來到哪去，方便檢視還不容易出錯，原理圖中詳細標註設計細節，這樣檢視原理圖就不用再去翻詳細設計報告和數據手冊。
這麼多年來，但凡經我手的單板從沒出過問題。我覺得也許強迫症是硬體工程師的必備素質之一。
4
轉戰中國芯
作為硬體工程師，除了做單板我還有幸參加了網路晶元的設計和驗證工作，見證了網路晶元設計/驗證的團隊從無到有，從涓涓細流到如太平洋般寬廣的成長。
在交付完路由器最複雜的單板之後，我被抽調去參與路由器40G晶元設計，承擔40G晶元的硬體和工程需求的梳理及驗證方案的設計，工作從單板硬體轉到晶元設計有一定的跨度，有很多晶元板級應用方案、需求分析和決策。
每天都是忙於各種硬體方案的分析設計，追著產品的SE和晶元SE確認問題，硬啃最新的晶元工程技術，決策晶元的硬體和工程需求。當時加班多到領導都看不下去了，唯一一次過年沒有回家就是這次支持40G晶元回片的驗證測試。
40G晶元的成功使華為核心路由器有了中國芯，全面具備了趕超世界一流IP晶元的能力，使路由器硬體競爭力顯著提升。能有幸參與這種劃時代的項目是人生最寶貴的經歷。
現在我的工作也是一半單板交付，一半晶元開發，涉及網路產品線的所有網板和大部分晶元，隨著技術的發展，晶元的設計和應用已經全面挑戰工程技術極限，參與晶元設計讓我能夠接觸到最新的技術，不斷更新自己的知識體系。
在華為工作14年大小獎勵也獲得很多，金牌個人、金牌團隊、總裁獎、明日之星等等，現在公司越來越重視專家的價值，在職級崗位等方面都給予了更大的發展空間，我也就更堅定了專家這條路線。
公司重視，專家更應該回歸到專家應有之道，在具體的技術領域要持續耕耘，做廣做深，既能夠承擔具體的開發工作也能夠洞察業界的發展方向。現在的我在做好單板和晶元的同時，也適時地抽身出來學習，期望能站在更高的視角來看待硬體領域，為硬體將來的發展做出更大的貢獻。
