想下班的熊

分享-工程師職涯|加密貨幣 | 情感關係|理財投資 背景-清大電機ICS 目前擔任FPGA R&D<aka你辦公室最早下班那個> 很愛說話,喜歡討論各種議題,不排斥交各種朋友

『職涯發展』我該走數位還是類比?

這篇文章特別寫給電機、電子系(抑或是轉換跑道到電機研究所)的大學生,相信會點進這篇文章看,現在的你肯定正在思考要走數位電路還是類比電路設計這一「看似截然不同」的分岔路,甚至為此google了無數篇文章或者報導…對,沒錯,我也曾經是其中之一,ptt、dcard、校版、教授、同學等,問到不能再問了,連104的未來薪資分布表也看老半天==,因此我敢打包票,關於這個問題,看這篇就夠了。

你現在是?

假定你是一個大學新鮮人,升大一或大二的話,我想你不必那麼快決定這件事情,畢竟這個問題對你來說並不急迫,而且在你修課之後很可能這個問題對你來說也不重要了(原因是你搞不好根本不會走電路設計XD),因此,這篇文章你可以當作了解一下未來看看就好,或者收藏起來,過幾年再拿出來思考,因為不管走哪一條,兩邊的基礎你都要有,而且你都會面臨相關主修,強迫你要有哈哈。

假定你是面臨選修課不知道修什麼,這邊有幾個方向給你建議,如果你是考慮到未來的職涯,誰賺的比較多的話,直接先給你答案,答案是兩個差不多多,而且都能找到工作,不要庸人自擾,所以選你感興趣的就好,在台灣做電路設計,還是相關背景的話,賺不多或者找不到工作的話可能你有比類比或是數位還更重要的問題需要思考,肯定不是數位類比的鍋。

:選擇感興趣的?如果我都很感興趣呢?啊我就是不知道我的興趣在哪一條啊?你能說的確切點嗎?

別急嘛~如果都感興趣、或者還不知道興趣在哪的,這邊我給你一個明確的答案:

假定你數位類比都有基礎,想進一步的,如果可以,最好的選擇就是兩個相關的選修課都修,如果時間或者能力不允許的話,則修類比,若是兩邊都還沒有基礎,想入門的,則是先選擇數位比較好。

下面我會慢慢說明理由。

數位&類比,差在哪裡?

首先,我們必須先談談數位以及類比這兩者最基礎的定義差別,再往下比較兩者的特徵或者相關性,當然很多時候在你通盤深入了解這些事情後,很多東西不是單純可以一分為二說明,在這裡說明的是一般上的區分理解:

名詞上的定義

數位以及類比,其實這是用來形容訊號模式的一個名詞,

數位指的是訊號只在乎為0或為1的訊號傳遞,只有1跟0才有意義,所以是非連續性的(理想上我們把它看成非連續,但實際上還是連續的)

類比指的則是訊號是連續的,通常有意義的可以是一個範圍,例如:電壓0.9V~1.8V都可以當作輸入或者輸出這樣的訊號模式

因此,根據這樣的定義,我們可以知道數位電路設計指的也就是處理數位訊號的電路設計,處理方式以0跟1為基礎(通常是電壓訊號),通常往上搭建邏輯閘(AND、NOR等)為單位做更複雜的運算處理,

至於類比電路設計則是處理類比訊號的電路設計,訊號有可能是電流也可能是電壓,以各種電晶體元件為單位(MOS、Diode等)組成電路去做運算。

補充說明:其實除了類比電路設計、數位訊號設計以外,電路設計還有一塊領域叫做「混合電路設計」,顧名思義這個領域混合了數位與類比的操作,但個人會將他劃作類比領域,因為大部分的時候,混合電路設計還是在跟電晶體打交道。

門檻:類比電路設計 > 數位電路設計

你要說學哪個比較有用,那我肯定會告訴你學哪個都很有用這種廢話,因為兩個都能讓你賺錢,也都能賺大錢,也都有其專業在,

但是如果是問誰比較難學,那毫不猶豫的說,類比電路設計肯定更難上手,也就是說他的門檻比較高,這也是為何我開頭就建議兩邊都有基礎的人選擇類比的原因之一,在兩個只能選一個的抉擇中,選擇難上手的道路雖然辛苦,但另一方面無疑也是為自己創造優勢,

類比難上手的原因主要可以歸為下面兩個:

1. 跟電晶體打交道,行為模式很多,要考慮的點也多很多:

雖然數位電路的最底層也是mos層級,但一般來說,做數位的並不會去理他,因爲邏輯閘等都有前人種樹完成了,我們只要取用他就好,比較偏向打程式的感覺(但是打的是硬體描述語言,不是C那種軟體語言),

而類比電路設計通常是一顆一顆電晶體的接在一起,雖然我們也是用電腦模擬,但這種感覺很像你實際拿一條電線還有一些電阻、電池互相接在一起,理所當然,你設計的東西常會受到環境變數、非線性、雜訊的影響,多少要有一點物理上的sense,也需要學很多理論來克服這些問題。

2. 很依賴經驗設計:

問過許多教授、實習時的主管,沒有一人不否定此一看法,類比電路設計極度依賴經驗,有時候甚至你問教授為什麼你知道要這樣做而不是另一種做法時,教授也說不出來個非常肯定的答案,只是經驗告訴他們,通常哪樣做會有問題,需要避免,而我的個人經驗則是,誠然如此,因為有時候我自己都不知道為什麼有些電路一看就知道要先這樣設,否則會有問題。也許是需要考慮的點太多了,導致設計時很仰賴過去內化到腦袋的理論跟實際經驗,可能跟AI的deep learning有異曲同工之妙吧。

發展與進程:類比電路設計 < 數位電路設計

數位電路因爲訊號模式單一,容易堆疊成更加複雜的電路,穩定性也較高,因此在發展上比類比電路設計快很多,能更輕鬆的完成邏輯上的運算,尤其是線性的複雜運算,這些特性也就使他們能更加貼合製程的速度發展,即摩爾定律,當製程達到新高度,新的奈米層級的時候,數位電路能很快跟上,馬上使用新製程,反之,類比電路則不行,更準確的說,類比電路並不依賴尺寸的縮減達到進步,因爲類比電路常常需要用到各式各樣不同尺寸的mos,有時候為了設計需要,甚至會把尺寸加大。

這也是為什麼現代電腦主要以數位邏輯發展的關係(並不是說電腦不需要用到類比電路)。

數位的盡頭是類比?

沒錯,數位的盡頭確實是類比!

這樣說的原因是,在許多高階的數位設計領域,例如高速數位領域、低功耗數位領域或者特殊工作環境數位領域(比如在太空運行的數位電路)這當中,儘管操作模式是數位的,但還是得要回到最基礎的電晶體階層做設計,也就是回歸類比的本業-跟電晶體打交道,

這時候就需要懂類比的數位IC設計師或者懂數位的類比IC設計師來做這塊的設計,因此說數位的盡頭還是類比。

兩者抉擇的大致分析說明

設計效率:數位>類比
背景知識需要:數位≤類比

以上說明與比較數位與類比兩者,並不是為了分出做哪一個領域的人比較屌,而是藉由比較的方式讓大家能夠更清楚兩者之間的區別,以找出自己更想走的路,自己的興趣所在。而不去比較兩者的人才市場稀缺性或者不可取代性、賺錢賺的多寡、輕鬆程度這些,原因是筆者認為這些性質更取決於個人,在這邊討論這個沒有太大的意義,簡單來說,無論哪一邊都有一片天。

說了那麼多,所以?

經過一系列說明與比較,回到主題,整理說明我一開始所建議答案的原因,

為何有兩邊基礎的人,在擇一條件下選擇類比比較好

兩邊都有基礎,如果你已經有心之所向了,那無論是數位還是類比,那就深入下去就對了,而如果你還在猶豫考慮的話,我建議你往類比深入試看看,因為假定選擇往數位前進了,想要轉換成類比設計的陣痛期會來的長,也來的痛,反之則不然,況且最後真的對類比不感興趣,轉往數位,則先前類比的知識與經驗肯定是能幫助你在數位的道路,甚至往高階數位前進。

為何說兩邊都沒有基礎的人先以數位上手

如果一邊有基礎,另一邊沒有,那你當前要做的是就是把另一邊的基礎先學完,兩邊的基礎都有了,你才有選擇的餘地,況且對於要做IC設計的你的未來與職涯來說,兩邊缺一不可,而如果都還沒有基礎,從數位開始,除了好上手外,也能累積你更多的信心與成就感往電路設計這塊繼續前進,在學習的過程中持續保持自己的興趣比起任何都來得重要。

另外,若覺得這篇文章給你帶來幫助,請不要吝嗇你的掌聲(拍手拍手~

Like my work??
Don't forget to support or like, so I know you are with me..

CC BY-NC-ND 2.0

Want to read more ?

Login with one click and join the most diverse creator community.