从一个ee本科生的角度介绍一下Intel PSG（前Altera），然后引申到对硬件就业的看法

之前发了个简历修改疑问贴，结果被人一顿恶意踩（截止到现在是13脚）。我本来就不怎么逛地里，没什么顶，这么一弄搞得我好像是那个villian一样。然后给版主发了个消息求删帖，殊不知发消息扣5个大米。。。这对于我这种穷人而言真是好多啊，啥都看不了了，所以想发点干货求点米。不过首先我想吐槽一下，发消息也要扣米，还没有警告，是不是有点过分了。
Anyway，本来想给这个帖子tag【八卦我司】，后来想想这不准确，具体来说是【八卦我的前实习司】，后来想想这样不准确，因为其实也就那么点儿事，也没啥好八卦的。本身我也就是个技术死宅，对八卦这个那个的也不是特别感兴趣。

这个贴主要是针对于马上要上大学的学ee或者ce的学弟学妹，或者已经是大一大二学ee或者ce但是对人生规划比较迷茫的学弟学妹，希望对你们有一些借鉴作用。当然了，对人生规划迷茫是个非常非常正常的事情。lz即便到现在老大不小的了也经常迷茫，转cs？不转cs？工作？读研？去不去美国？没人知道到底哪一条路才是最理想。lz一直认为，就像《让子弹飞》里的台词一样，”酒一口一口喝，路一步一步走。步子迈大了，喀，容易扯着蛋“。所以学弟学妹们顺其自然就好。

我想先介绍一下PSG是干啥的，然后讲一下实习感受和这个行业的问题所在，再讲一下优点，达到一个欲扬先抑的效果。

Intel Programmable Solution Group, which is obviously a division under the well known Intel，aka之前的Altera，是一个做Field Programmable Gate Array（简称FPGA）这种芯片的公司。FPGA是干啥的？打个比方说，假设你是一家汽车制造商，你需要一个块abs控制电路，你去某控制电路厂商买来一块，这块买来的芯片的电路长什么模样，它就是这个样子了。如果它不完全满足你的使用需求，对不起，你只能利用到这个芯片的部分功能，然后找别人买别的芯片来弥补你需要的欠缺。相比之下FPGA里头电路长什么模样，你是可以通过软件设计的。如果具有足够的硬件知识，你可以通过软件设计然后在FPGA上”画“出不多不少非常完美满足你的需求，并且各方面性能都很好的电路。如果外包买来的芯片（俗称application specific integrated circuit,简称ASIC）比作画的话，FPGA就好比一张白纸，给你无限的想象和发挥空间。

在FPGA这个市场上，Xilinx这家公司市场占有率差不多是50%，PSG差不多是40%，别的公司（比如microsemi）分剩下的10%，数据可能多少有点出入。这听起来PSG很挣钱对不对？其实FPGA这个市场是非常小的。FPGA这个东西有没有用？个人感觉还是非常有用的，尤其是在做比如当下正火的ML accelerator这方面。ML模芯和算法一直在变，芯片的一套从设计到tape out的bar高周期长资金需求高，FPGA性能也不差，自然就成为了非常完美的折中解决方案。那它的问题在哪里？难用，而且必须要同时具备非常深入的硬件知识和domain knowledge（比如ML的知识）的人才能把这个东西的潜力发挥到极致。就好比只有孙悟空才拿得耍得动金箍棒，凡人拿它又能有啥用？在当下，硬件工程师尚有对ML不感兴趣的，强迫做ML的人学硬件可谓难上加难，所谓得隔行如隔山。写代码总比设计电路简单一点，这是为啥当今GPU在ML领域大红大紫，FPGA却不怎么有人问津的原因。

所以说实话，这家公司的生意，在解决”难用“这个问题之前，不是那么好做。这个领域目前state of the art的research topic无一例外都是在尝试tackle难用这个问题。有兴趣的同学可以了解一下OpenCL High Level Synthesis或者LegUp，是尝试将软件代码，比如C，转化成硬件电路设计代码，比如verilog，并且还得是对的，高效的。这是一个非常难但又很有意思的领域。个人感觉如果这个问题被解决的话，FPGA说不定能像现在的GPU一样大火一波。

说一下实习感受吧。我15年夏天在（当时还没被Intel收购的）Altera的多伦多办公室实习了一个暑假，写Linux kernel module，算是底层软件吧。这是我人生第一个正儿八经的实习。我对我当时的manager可以说是五星好评，给了当时啥都不懂的我很多帮助和指导，那个夏天也可以说是受益匪浅。后来OS课拿了99可以说那次实习也有很大的帮助。

那年7月，Intel收购了Altera。

后来我在16年的8月到17年的四月在这家公司的总部，在湾区的San Jose，在PCIe的IP组（也就是数字电路/verilog组）实习了8个月。我当时的小组manager和大组manager也都非常好，人很nice也给了我不少帮助。但我个人感觉，总部这边的（工程师）员工平均水平是不如多伦多办公室的，当然这不是针对我们组的人，而是跟和我一起来实习的同学们交谈，通过他们的经历得出的经验。并且我很难确定导致这种感受落差的具体原因是啥。锅改扔给总部？扔给Intel？扔给硬件？没有control group所以真的很难定夺。

不过Intel我确实要吐槽一下。Altera原本的食堂，虽说做饭水平很一般，但好歹是半价一顿饭四五块钱，种类也是每天会换的。后来Intel来接管之后，不仅半价没了，种类单一了，做的也更难吃了。后来基本上我天天点外带。然后本来我那层楼是有彩打的，Intel一接管把所有彩打都撤掉了换成了黑白，打印机数量还少了。后来我有事remote work from toronto office了一周。多伦多办公室原本是有比较厉害的免费饮料的。后来Intel一接管之后把所有厉害的饮料都撤掉了，只剩下罐装汽水这些非常unhealthy的东西。可以说Intel简直就是砍员工福利小能手，感觉和某家公司的CFO有得一拼。

Anyway，还是就事论事讲一下硬件开发这个领域存在的一些问题。当然我只是从在Intel PSG做硬件实习的感受出发，可能并不代表行业的总体现状。

首先做硬件的workflow和做软件比起来可以说是非常的随性，基本上完全没有比如要过多少tests啦，代码要不要review啦，要不要按version control规矩办事啦这种条条框框。基本上就是第一天，我要做个这个功能；第二天，写verilog，simulate一下；第三天，手测一下差不多行了，交代码。这种随性对代码质量的影响可以说是灾难性的，尤其是对于verilog这种本来就很难读懂的语言。我甚至debug过一段copy paste过来的代码，然后signal的名字忘了改，换句话说就是线都接错了。所以经常发生的事情就是，对于一个软件组90%的test通过率可能会被manager打，对于一个硬件组来讲基本上就可以放假了。

其次硬件每一小部分哪个team做分的非常的细，team之间又比较容易相互推锅，再加上上面所说的随性。出了问题，很难pinpoint出原因是啥，不同team之间推来推去，可能过很长时间才能解决。

第三点，做硬件的话，读个phd非常重要，phd非常重要，phd非常重要，重要的事情说三遍，尤其现在”phd没用“的言论如此流行。原因很简单，即便是master毕业也很难做design，很大概率是做verification，挺无聊的。这就要讲一下硬件分工和软件分工的不同了。软件基本上是谁写谁测，写bug扔给别人测那基本上是要挨打的。硬件就不一样，10%的知识最渊博经验最丰富的人做creative的事情（design），然后扔给剩下90%的人来simulate测试debug保证能work。导致这种分工风格最根本原因还是硬件门槛高，本科和master也学不了太深，phd的数量也有限，所以只好最大”效益“得利用人力资源。当然我给”效益“打了个引号，原因是因为通常真正发生的事情是，做verification的人不知道这段verilog在干嘛，因为毕竟不是他写的，然后画很长时间问做design的人，然后反倒耽误了做design的人的时间。

总结一下，硬件可以说是一个，自己单枪匹马搞非常有趣，但是在工业界跟别人合作就各种蛋疼的领域。起码从一个本科实习生的角度看是如此。

说了这么多弊端，再说说优点。首先，个人认为，硬件永远是优先于软件的一个硬需求。只要np从算法上解决不了，人类对算力的需求就永远都是一个无底洞，并且门槛足够高，所以行业相对来讲就要稳定一些，没有比特币的那种大起大落。

其次，硬件职位面试的专业性都非常的强，没有什么刷题这一说，基本上就是看skill是不是match的。这个对于不喜欢刷题（应试教育？）的人来说是非常好的。和我实验室同组的一位大佬就说过她特别讨厌那种general的算法题面试，感觉真的是浪费时间并且毫无意义。

第三，接下来的这个10年或者20年应该会是做architecture的人的黄金期，因为Moore's law基本上已经失效了。可能很多人会说原因是所谓的power wall。这里可以简单的科普一下导致Moore's law失效的根本原因：
半导体领域的多少多少nm传统意义上指的是gate length，大概可以理解为电荷从半导体一段跑到另一端的距离。Gate length越短，电荷跑路需要时间越短，占面积约小，需要的能量越少，一切都scale的非常完美。但是，当gate length非常小的时候会出现一个问题：
电荷（所谓的在半导体里的holes and electrons）就好比一个熊孩子。你在一条路的起点放上课本，终点放上好吃的（类比加电压），他就会大概率从起点走到终点（类比沿着电场线移动）。但就是因为这孩子熊，他还会到处乱跑，并且这个乱跑是概率性的，距离越远概率越低，并且你说啥这熊孩子都不听。这就导致了一个非常有趣的现象叫tunneling，电荷会无视potential difference从半导体一段跑到另一端，你干啥都没用。这样原本应该能连能断的线路就变成和导线没有两样了，完全丧失了作为一个逻辑电路元件的尊严。这样无论你给一个比如nmos的gate上加多少电压，它都一直是通路的，这个现象也叫做gate voltage roll-off，大概在10 nm左右就非常明显了。所以半导体行业最大的谎言就是这个多少多少nm，基本上小于40nm的就已经没有太大的实际物理意义了，而是这个的芯片的性能等效于一个比如7nm的工艺，如果它存在的话。距离我上半导体课也有一段时间了，如果哪里讲得不对也欢迎大佬们纠正。

Anyway扯远了。大家上过算法可能教授都讲过，constant倍数在complexity里是可以忽略掉的，根本原因就是因为Moore's Law，因为即便躺着不动，程序的性能也会随着gate length的长度减小而linearly提升。但这个躺赢的好事基本上也已经到尽头了。所以当下明智地设计硬件，设计customized的target at某一个application domain的硬件显得非常重要，类似英伟达这种公司也因此赚了一大笔。所以个人感觉夕阳产业也元元还轮不到硬件。

总而言之，个人感觉其实还是兴趣最重要。对于那些不管啥都”转cs吧“的言论，我个人感觉还是take it with a grain of salt，毕竟生活是自己的，成败是历史的，评头论足是别人的。码了这么多字，可能有些点在码的时候忘掉了，也欢迎学弟学妹勇敢提问，我会尽我所能解答。谢谢！


补充内容 (2018-8-27 09:54):
多伦多PSG办公室招人是很看成绩的。如果你成绩非常好，面试聊爆基本上也会给hire。这是因为多伦多这边没有hr而是一个很senior的以前是多大的ECE的PhD的工程师在负责招人。在多大学工程的人还是相当看重成绩的。

补充内容 (2018-8-27 09:55):
所以说这家公司还是很适合没有啥面试经验但是学习成绩非常好的学弟学妹们来做一个职业起步的。

强烈赞同楼主所说ee需要读到phd  也正是因为门槛太高 就业才感觉难 电路设计这些没有强的专业知识背景 真的很难hold住  btw 楼主解释moore's law相当形象哈哈可以考虑副业科普ee知识

感谢楼主的分享！最近刚好在了解PSG，不知道能不能和你私下聊聊呢？

想问问楼主做verification有前途吗，纠结要不要读个phd

看标题就在猜是不是多大的人，果然是哈哈
只能说，一心想去硬件公司的话，PSG还是不错的

claincly 发表于 2018-8-27 00:03
看标题就在猜是不是多大的人，果然是哈哈
只能说，一心想去硬件公司的话，PSG还是不错的

哈哈哈你是咋看出学校来的

谢谢楼主分享

哈哈，一看就是多大的

謝謝分享
很實用

ece phd 打算明年毕业，科研用过 三四年  FPGA， 对这个方向还挺感兴趣的。 glassdoor 搜工作的时候  还见过这个组招人，多谢楼主提供的经验，不知道 楼主现在还认识人不？ 想恬不知耻的求个内推。

本文被选为09/17/2018全站置顶文章之一。
作者获得大米奖励。谢谢你的分享

不觉得一定要读PHD，业界工作几年从DV转design的比比皆是