留學學硬件有什麽未來？

這幾年學EECS電子工程和計算機科學的人數不斷激增，但在EE和CS之間大家幾乎清一色選擇了CS，也就是軟件行業(ye) 。

確實，CS有非常優(you) 秀的就業(ye) 前景，科研應用繁多且明星領域非常紮眼。而硬件領域的應屆薪資比不過軟件工程，科研門檻高和熱度也不及軟件領域的創新迭代。

那麽(me) ，學硬件有什麽(me) 未來？

我從(cong) 去年開始把計算機的學術重心移到了硬件，此後主攻了嵌入式係統、集成電路、半導體(ti) 物理和數字電路設計，從(cong) 半導體(ti) 到主機板到芯片設計全摸索了一遍。

我在學微電子器件和電路時分析過CS和EE的差別，當時我正被陌生的物理和電路一頓毒打、感歎自己為(wei) 什麽(me) 要不知好歹挑戰硬件。大半年後，我有了不同的理解。我發現學習(xi) 硬件帶來的提升極其多麵。它賜予我計算機學科的完整框架，教我深刻且高效地破解軟硬件項目全生態的創新空間和難點。那麽(me) ，我來聊聊學硬件帶來的未來。

為(wei) 什麽(me) 大家隻聊CS？

我身邊的小夥(huo) 伴大多覺得學硬件很冷門：過去幾十年裏幾家硬件巨頭早已定義(yi) 了這個(ge) 行業(ye) ，而摩爾定律倒下後硬件創新碰到了瓶頸，那我們(men) 再去盯半導體(ti) 有什麽(me) 意思？硬件怠工帶來了軟件的機會(hui) ：處理器不夠快那平行運算來湊，基建機會(hui) 有限那應用來湊。科技巨頭在過去20年如雨後春筍般填滿了我們(men) 生活的方方麵麵，軟件變成了主角。

而每個(ge) 人決(jue) 定行業(ye) 的時間莫過於(yu) 大學前後的四五年，於(yu) 是我們(men) 目睹的現況縮影變成了我們(men) 的決(jue) 策工具。所以，我的同齡人們(men) 信仰著軟件應用帶來的機會(hui) 。不過，風水輪流轉，硬件和軟件都是計算機行業(ye) 的左膀右臂。當我們(men) 在為(wei) 這一代軟件提升效勞時，也該想到未來硬件領域有突破後的騰飛，不妨都有涉獵。

門檻

對學生而言，EE的門檻比CS高不少：要從(cong) 物理開始打基礎，而後每節課都有一套新的公式和邏輯方式，光入門就要費好大力氣，有所深入就一定要讀博了。而CS親(qin) 民不少，數學和統計基礎融會(hui) 貫通，在理科和社科中都很實用，而細分領域也很好理解，幫我們(men) 從(cong) 軟件使用者升級成科研人和開發者。

所以，不難發現EE的博士生和本科生出路相差很大，隻有博士生才能衝(chong) 在開發創新的一線，而CS本科生的生產(chan) 力就夠解決(jue) 軟件行業(ye) 的不少需求。

綜合能力

那為(wei) 什麽(me) 還要碰硬件？就業(ye) 、學習(xi) 速率、短期前景都不如軟件？可別忘了，軟件最終還搭在硬件上：基礎運算需要半導體(ti) 開開關(guan) 關(guan) ，倉(cang) 庫規模計算機需要理解硬件運行的交互速度和溫度變化，神經計算等更需要貼身定製硬件提速。於(yu) 是，理解硬件能讓我們(men) 學CS時降維打擊，你能從(cong) 一個(ge) 電流開始推導此後的運算元、組件通訊、程序運作、內(nei) 容存儲(chu) ，升華你對計算機的全棧理解。

我大一時分別接觸了EE和CS的初階課，而大二學係統結構時才恍然明白它們(men) 之間的強連接。教授比喻計算機科學是個(ge) 漢堡，CS和EE是上下的麵包，而兩(liang) 者相交才能咬到肉。所以，硬件基礎能為(wei) CS帶來更深的理解，也意味更強的競爭(zheng) 力。儲(chu) 備些EE知識也像應急儲(chu) 糧，在行業(ye) 變遷、技術突破時就能有備而來地快速同步、抓住機會(hui) 。

我的體(ti) 驗

學硬件需要熬，而硬件內(nei) 也有不同領域。上半導體(ti) 物理和器件時我很痛苦，因為(wei) 我看不到應用場景、內(nei) 容也需要更多物理課打基礎。而這學期上數字設計和集成電路時我感到恍然大悟。我能深刻明白電路裏小小的半導體(ti) 的運作原理，分析他們(men) 之間的交互和性能，更好地推理芯片的建造和設計。

而實驗課中的FPGA和ASIC也與(yu) 我關(guan) 注的區塊鏈領域很相幹，我能從(cong) 計算原理到硬件加速設計、分析挖礦等高影響性的計算流程。零知識證明方向也帶出一波硬件加速需求，也就是用定製的硬件設計更快地生成證明。我可以一手研究密碼學中的算法，一手研究哪些算法可以放入FPGA帶來可觀產(chan) 出。前沿應用更少不了全棧的理解。我和zkVM的朋友聊算法繞不開對計算機本身的架構要求，吐槽現在的硬件二進製局限、或有限域計算對浮點數算法的局限，暢想未來的開發。

這些視野自帶極大的滿足感，也就是從(cong) 淺入深地明白自己的領域。花幾節課的時間收獲新一片天空，我覺得非常值得。

一技之長或許已經足夠，但我認為(wei) 在變化劇烈、迭代超快的領域中，多一些廣度和深度會(hui) 帶來質的飛躍。這個(ge) 時代偏袒融會(hui) 貫通、反應快動作快的人，那多一塊知識麵就是給自己加了許多籌碼。學硬件或任何斜杠學科不需要是你的未來，但卻能加持你未來的勢能。