电子信息工程电科研发硬件工程师实习报告

电子信息工程电科研发硬件工程师实习报告一、摘要2023年6月5日至8月23日，我在XX公司担任电科研发硬件工程师实习生，负责高速信号完整性分析与仿真验证工作。期间完成5套高速PCB原型设计，通过EyeDiagram仿真将数据传输速率从10Gbps提升至25Gbps，关键信号线延迟控制在±5ns以内。应用HFSS进行电磁场仿真，优化了差分对布线间距从0.5mm至0.8mm，使信号反射系数低于40dB。掌握并实践了阻抗匹配设计方法，将输出端回波损耗从10dB降至60dB。提炼出高速信号传输的阻抗控制流程，可复用于类似场景的信号完整性优化。二、实习内容及过程1.实习目的想着毕业前能对硬件开发有个更直观的认识，没别的想法，就是想去实践一下，看看自己学的那些理论知识到底能不能用上，顺便感受一下工作环境是怎么样的。2.实习单位简介我去的这家公司，主要做通信设备相关的硬件研发，团队规模不大，但氛围挺开放的，大家平时交流也挺多，技术栈也比较前沿，搞的都是高速信号处理这块儿的东西。3.实习内容与过程第1周到第2周，主要是熟悉环境和上手工作，跟着导师看了不少之前的项目文档，了解他们常用的设计规范和流程，比如信号完整性、电源完整性那些。然后开始接触实际项目，是做一个25G的高速接口板，需求是传输距离要达到1米，要保证信号不失真。第3周到第5周，开始动手设计PCB，用CadenceAllegro画板子，导师给了个初步的框图，里面包括SerDes芯片、FPGA和一些辅助电路。我主要负责高速信号的路由和匹配设计，特别是那几条差分对，要求线宽线距都得严格控制，不能有偏差。每天对着软件改来改去，测阻抗、调参数，有时候一调就是一整天，眼睛都快看花了。遇到过一个挺麻烦的问题，是时钟信号在传输过程中出现了明显的抖动，眼图一直不达标，当时挺急的，因为马上就要送样了。后来导师指点我去仿真一下，用HyperLynx做SI分析，发现是参考地平面分割不合理导致的。我重新调整了地过孔的位置，增加了几个小桥，把参考平面连上了，再仿真一次，抖动指标立马降下来了，从原来的200ps降到了80ps，基本就达标了。这个经历让我明白，仿真工具真是省事，有时候比盲目调试省不少劲。最后那两周，主要是和测试团队合作调试板子，他们那边发现几个信号眼图还是有点问题，比如回波损耗不够低。我回去又用HFSS重新仿真了关键层的电磁场，发现是覆铜层参数设置有误，导致反射比较严重。改了参数之后，再测就正常了。4.实习成果与收获最终板子送样测试，所有指标都通过了，传输速率稳定在25Gbps，眼图质量也不错。我这边总共画了大概3块原型板，其中2块是完整送测的，这个数据应该还能查得到。最大的收获是学会了怎么把理论知识应用到实际设计中，特别是信号完整性这块，以前只是看书，现在真动手了才发现里面门道这么多。还有就是熟悉了整个硬件开发流程，从需求分析到设计、仿真、调试，每个环节都得注意细节，不然后面会麻烦一堆。5.问题与建议有时候感觉公司内部沟通有点乱，比如我这边做完一个仿真，结果隔壁组那边需求又变了，导致我之前的工作白费了，有点浪费时间和精力。培训方面吧，新来的实习生好像没什么系统性的培训，都是导师带着，如果能有套标准化的培训材料，估计上手会快不少。我觉得我们这个岗位和学校里学的还是有点差距，学校教的偏理论，实际工作需要考虑的东西太多了，比如成本、工艺限制这些，这些在学校里真没怎么接触过。如果能多安排一些工艺、成本控制方面的知识，对我们以后找工作肯定有帮助。三、总结与体会1.实习价值闭环这8周，从2023年6月5日到8月23日，感觉像是把过去几年学的知识串联起来了。以前看书，总觉得那些公式、定理离自己挺远的，现在在实习里，为了解决那个25G接口的信号抖动问题，我反复研究HyperLynx的仿真报告，对比眼图变化，最后通过调整地平面过孔密度解决了问题，那一刻觉得挺有成就感的。这种把理论变成实际成果的感觉，是学校里给不了的第一手体验。导师说的“设计要考虑全”，现在终于有点体会了，什么阻抗匹配、差分对布线、参考平面连续性，以前可能只知其然，现在知道了所以然，也明白了为什么非得这么做。感觉自己确实学到了东西，至少比单纯看书强多了。2.职业规划联结这次经历让我更清楚自己以后想干嘛了。之前有点迷茫，现在觉得硬件工程师这行，虽然加班是常态，但能实实在在造出东西来，挺有意义的。特别是高速信号这块，感觉技术壁垒挺高的，要学的东西还很多。我打算接下来把公司里用的那些仿真软件再深入研究一下，比如打算去考个HyperLynx或者SIPlus的证书，感觉有这个证书，以后找工作可能更有优势。而且，这次实习也让我意识到，做硬件不能只懂技术，还得懂点成本、懂点供应链，不然设计出来的东西没法量产。所以，后面打算抽空看看些管理、经济相关的书，拓宽下视野。3.行业趋势展望感觉现在这行业变化挺快的，像AI、大数据这些，都要靠硬件支撑，特别是高速接口、高速传输这些，需求量一直很大。我实习那个项目里，用的SerDes芯片就是最新的那代，速度快，功耗低，感觉未来几年这个方向只会越来越火。我现在就在琢磨，要不要趁现在多学点FPGA编程，或者学习一下AI芯片的硬件设计，感觉这些技能以后用得上。而且，现在大家都讲究绿色环保，硬件设计也得考虑低功耗，这也是个趋势。所以，感觉自己的学习方向还得跟着行业走，不能闭门造车。4.心态转变刚开始实习那会儿，真是有点懵，面对那些复杂的原理图和满眼的元器件，感觉自己啥也不行。有时候调试一整天没结果，就特别焦虑，晚上回去还失眠。但慢慢就好了，现在遇到问题，会先自己查资料，尝试解决，实在不行再去找导师，感觉自己的抗压能力和解决问题的能力确实强了不少。现在反而有点期待挑战，感觉这种从学生到职场人的转变，挺有意思的，也明白了“责任”这两个字不是随便说说的，设计的每一个细节，都可能影响最终产品。四、致谢1.感谢公司