مهندس سخت افزار

مهندس سخت افزار کامپیوتر چیست؟

مهندسان سخت افزار کامپیوتر با ایجاد پیشرفت در سخت افزار به تسریع در فن آوری جدید رایانه کمک می کنند. آنها سیستم ها و تجهیزات رایانه ای مانند تابلوهای مدار، روترها، پردازنده ها و دستگاه های حافظه را توسعه می دهند.

مهندس سخت افزار کامپیوتر چه کاری انجام می دهد؟

مهندسان سخت افزار رایانه تجهیزات پیچیده را برای تعیین بهترین راه برای بهبود آن و تجزیه و تحلیل انواع جدید دستگاه های فناوری اطلاعات بررسی می کنند.

وظایف مهندس سخت افزار رایانه عبارتند از:

  • طراحی سخت افزار رایانه
  • ایجاد نقشه های اولیه
  • آزمایش مدل های سخت افزار کامپیوتر
  • تجزیه و تحلیل نتایج آزمون
  • اصلاح طرح ها
  • به روزرسانی تجهیزات رایانه ای موجود
  • کار با مهندسین نرم افزار
  • نظارت بر روند ساخت

مهندسان سخت افزار رایانه مشکلات موجود در سخت افزار رایانه را شناسایی کرده و راه حل های ممکن را توسعه داده و آزمایش می کنند. آنها همچنین بهترین روش برای اجرای تغییرات جدید را کشف می کنند.
مهندسان سخت افزار رایانه غالباً با مهندسان نرم افزار همکاری می کنند، زیرا هر دو غالباً به توسعه برخی از محصولات مرتبط هستند. به عنوان مثال، توسعه تلفن همراه به مهارت های مهندسی سخت افزار و نرم افزار نیاز دارد.
مهندسان سخت افزار همچنین دستگاه های غیر رایانه ای مانند قطعات خودرو یا تجهیزات پزشکی را كه به اینترنت متصل هستند و سیستم های سخت افزاری در آن تعبیه شده اند، طراحی می كنند.

آیا شما مناسب یک مهندس سخت افزار کامپیوتر هستید؟

مهندسان سخت افزار رایانه شخصیت های متمایزی دارند. آنها تمایل به تحقیق دارند، به این معنی که آنها روشنفکر، درون نگر و کنجکاو هستند. آنها روش مند، منطقی و تحلیلگر هستند. برخی از آنها واقع بین نیز هستند، به این معنی که مستقل، پایدار، مداوم، اصیل، عمل گرا و صرفه جو هستند.

آیا تمایل به آشنایی با موقعیت شغلی کارشناس سخت افزار کامپیوتر دارید؟

اکنون بیاموزید

محل کار مهندس سخت افزار کامپیوتر چگونه است؟

مهندسین سخت افزار رایانه معمولاً در شرکت های بزرگ صنعت طراحی سیستم های رایانه ای یا یک بخش مرتبط کار می کنند. با این حال، برخی از مهندسان سخت افزار کامپیوتر در شرکت های کوچک یا به عنوان فریلنسر کار می کنند. برخی از مهندسان سخت افزار رایانه معمولاً در آزمایشگاه های تحقیقاتی که انواع مختلفی از مدل های رایانه ای را ساخته و آزمایش می کنند، کار می کنند. آنها اغلب در تیم کار می کنند و باید بتوانند با سایر مهندسان و همچنین با اعضای تیم غیر فنی ارتباط برقرار کنند.
بیشتر آنها در شرکت های تولیدی با فناوری پیشرفته کار می کنند. برخی از آنها در شرکت های طراحی سیستم های رایانه ای، شرکت های تحقیق و توسعه یا برای دولت کار می کنند.

بیشتر مهندسین سخت افزار کامپیوتر به مدرک کارشناسی از یک برنامه معتبر نیاز دارند.
متوسط دستمزد سالانه مهندسان سخت افزار کامپیوتر 111،730 دلار در ماه مه 2015 بود.
پیش بینی می شود که اشتغال مهندسان سخت افزار رایانه از 2014 تا 2024 رشد 3 درصدی داشته باشد که از متوسط سایر مشاغل کندتر است. برای پاسخگویی به تقاضای سخت افزار جدید رایانه ای به تعداد محدودی مهندس نیاز است زیرا نوآوری در فن آوری بیشتر با نرم افزار اتفاق می افتد تا سخت افزار.
منابعی را برای اشتغال و دستمزد توسط ایالت و منطقه برای مهندسین سخت افزار کامپیوتر کاوش کنید.
وظایف شغلی، تحصیلات، رشد شغلی و حقوق مهندسان سخت افزار رایانه را با مشاغل مشابه مقایسه کنید.
با مراجعه به منابع اضافی، از جمله O * NET، منبعی درباره خصوصیات اصلی کارگران و مشاغل، درباره مهندسان سخت افزار رایانه بیشتر بدانید.

ماهیت کار

مهندسان سخت افزار کامپیوتر، سیستم ها و اجزای رایانه ای مانند پردازنده ها، برد مدارها، دستگاه های حافظه، شبکه ها و روترها را تحقیق، طراحی، توسعه و آزمایش می کنند. این مهندسان جهت جدیدی را در سخت افزار رایانه کشف می کنند که باعث پیشرفت سریع در فناوری رایانه می شود.

بسیاری از مهندسان سخت افزار دستگاه های غیر رایانه ای را طراحی می کنند که پردازنده ها و سایر اجزای رایانه را در خود جای داده و به اینترنت متصل می شوند. به عنوان مثال، بسیاری از قطعات خودرو دارای سیستم های رایانه ای هستند. مهندسان سخت افزار رایانه همچنین در حال طراحی تعداد فزاینده ای از تجهیزات پزشکی با سیستم رایانه ای و قابلیت اتصال به اینترنت هستند. مهندسان سخت افزار رایانه اطمینان حاصل می كنند كه اجزای سخت افزار رایانه با آخرین نرم افزار كار می كنند. بنابراین، مهندسان سخت افزار اغلب با توسعه دهندگان نرم افزار کار می کنند. به عنوان مثال، سخت افزار و نرم افزار تلفن همراه به طور مكرر بصورت مشترك ساخته می شوند. مهندسان سخت افزار همچنین ممکن است برخی از برنامه نویسی های رایانه ای را به زبان توصیف سخت افزار (HDL)، که مدارهای دیجیتالی را به صورت سخت افزاری توصیف می کند، انجام دهند. با استفاده از این زبان، مهندسان سخت افزار رایانه می توانند نحوه کارکرد طراحی سخت افزار را شبیه سازی کنند، خطاها را آزمایش کنند و سپس طرح را برطرف کنند.

شرایط کاری

مهندسان سخت افزار کامپیوتر در سال 2014 حدود 77،700 شغل داشتند. صنایعی که بیشترین مهندسین سخت افزار کامپیوتر را به کار گرفته اند به شرح زیر است:
طراحی سیستم های رایانه ای و خدمات مرتبط با آن
ساخت رایانه و تجهیزات جانبی
نیمه هادی و سایر قطعات الکترونیکی
تحقیق و توسعه در علوم فیزیکی، مهندسی و زندگی
دولت

انواع مشاغل مهندسی سخت افزار کامپیوتر

بسیاری از فارغ التحصیلان مهندسی سخت افزار کامپیوتر در نهایت در سخت افزار یا نرم افزار کامپیوتر کار می کنند، در حالی که دیگران در زمینه توسعه وب یا سیستم ها یا فناوری اطلاعات شغل خود را دنبال می کنند. برخی از فارغ التحصیلان در زمینه های مهندسی مرتبط و صنایع مانند مهندسی هوا فضا یا الکترونیک کار می کنند.
بیشتر مسیرهای شغلی حرفه ای مربوط به مهندسی سخت افزار رایانه نیاز به مدرک لیسانس دارد، اما موقعیت های برنامه نویس یا توسعه دهنده نرم افزار سطح ابتدایی ممکن است فقط یک عضو دانشگاهی را مجاز کند. نقش های سطح بالاتر مانند معمار شبکه رایانه یا مدیر سیستم های رایانه ای و اطلاعاتی حداقل به مدرک لیسانس نیاز دارند. تعداد روزافزونی از مهندسان هوافضا برای رقابت نیاز به مدرک کارشناسی ارشد دارند.
مهندسین سخت افزار رایانه معمولاً زندگی خود را تأمین می کنند، داده های BLS متوسط حقوق سالانه را 114،600 دلار اعلام می کنند و آنها می توانند از طریق آموزش عالی حقوق خود را بیشتر پیش ببرند.

برنامه های کاری

بیشتر مهندسین سخت افزار کامپیوتر تمام وقت کار می کنند. حدود 1 از 4 نفر در سال 2014 بیش از 40 ساعت در هفته کار می کند.

آموزش و صلاحیت ها

بیشتر مهندسین سخت افزار کامپیوتر به مدرک کارشناسی از یک برنامه مهندسی رایانه معتبر نیاز دارند.

تحصیلات

بیشتر مهندسان سخت افزاری رایانه در سطح پایه لیسانس مهندسی کامپیوتر دارند، گرچه مدرک مهندسی برق یا علوم کامپیوتر نیز به طور کلی قابل قبول است. رشته مهندسی کامپیوتر مشابه رشته مهندسی برق است اما تأکید زیادی بر علوم کامپیوتر دارد.
بسیاری از برنامه های مهندسی توسط ABET (قبلاً شورای اعتباربخشی مهندسی و فناوری) معتبر شناخته شده اند. کارفرمایان ممکن است دانشجویان را از یک برنامه معتبر ترجیح دهند. برای آمادگی برای یک رشته در رشته کامپیوتر یا مهندسی برق، دانش آموزان باید زمینه ریاضی و علوم خوبی داشته باشند.
از آنجا که مهندسان سخت افزار معمولاً با سیستم های نرم افزاری رایانه ای کار می کنند، معمولاً آشنایی با برنامه نویسی رایانه انتظار می رود. این زمینه را می توان از طریق دوره های علوم کامپیوتر بدست آورد.
برخی از شرکت های بزرگ یا مشاغل تخصصی ممکن است به مدرک کارشناسی ارشد مهندسی کامپیوتر نیاز داشته باشند. برخی از مهندسین مجرب، مدرک کارشناسی ارشد مدیریت بازرگانی (MBA) را دریافت می کنند. همه مهندسان باید در طول دوره شغلی خود به یادگیری خود ادامه دهند تا با پیشرفت سریع تکنولوژی مطابقت داشته باشند.

ادامه تحصیل برای مهندسان سخت افزار رایانه

همانطور که مدرک خود را می گیرند، مهندسان سخت افزار رایانه مشتاق معمولاً نمونه کارهای خود را کنار هم قرار می دهند. بیشتر مهندسی سخت افزار رایانه و مدارک مرتبط با آن شامل نمونه کارها می باشد و با پیشرفت مهندسان در حرفه خود، می توانند ساخت این نمونه کارها را ادامه دهند.
مهندسان سخت افزار رایانه به دلیل ضرورت، فراگیرنده های مادام العمر هستند. زیرا دنیای فناوری به سرعت در حال تغییر است. سایت هایی مانند Code Academy و Khan Academy دوره های آنلاین مربوط به زبان های کدگذاری و سایر موضوعات مرتبط را برای مهندسان سخت افزار کامپیوتر ارائه می دهند. افراد حرفه ای که به دنبال موقعیت های سطح بالاتر هستند و با یک نوع سخت افزار خاص کار می کنند، ممکن است مجوزهای خاص آن سخت افزار را دنبال کنند، مانند گواهینامه های Cisco یا IBM که در زیر توضیح داده شده است.
بسیاری از سازمان های حرفه ای فرصت های ادامه تحصیل را نیز ارائه می دهند. به عنوان مثال، انجمن ملی مهندسان حرفه ای مجموعه ای عالی از فرصت های آموزشی را شامل رویدادهای آموزشی زنده، آماده سازی امتحانات و 15 دوره رایگان ارائه می دهد.
• مایکروسافت دارای برنامه های صدور گواهینامه آنلاین مربوط به زمینه های کلیدی مانند بهره وری، مدیریت داده ها و تجزیه و تحلیل ها، زیرساخت های اصلی و برنامه های کاربردی است.
• شورای EC در سطح تخصصی، متخصصان امنیت اطلاعات را برای جلوگیری و رسیدگی به موارد نقض امنیت سایبری در سازمان هایشان آماده می کند. این شامل یادگیری عملی است و دانش آموزان را از طریق تمام مراحل کنترل حوادث هدایت می کند.
• سیسکو شش سطح صدور گواهینامه را در موضوعاتی مانند توسعه شبکه، امنیت، زیرساخت و مدیریت داده ارائه می دهد.
• IBM 140 برنامه صدور گواهینامه را با تمرکز بر موضوعات و نقشهایی مانند مدیریت سیستم، توسعه برنامه، طراحی راه حل و مدیریت پایگاه داده ارائه می دهد.

تجربه دیگر

بعضی از دانشجویان در دوره کارورزی در دوران تحصیل شرکت می کنند تا بتوانند تجربیات عملی کسب کنند.

پیشرفت

برخی از مهندسان سخت افزار رایانه می توانند با پیشرفت به مدیر سیستم های رایانه ای و اطلاعاتی تبدیل شوند.

مهارت های کلیدی

مهندسین سخت افزار رایانه مشتاق باید “مهارتهای سخت” یا مهارتهای مشخص مخصوص کار، نقش یا صنعت معین را توسعه دهند. آنها همچنین باید “مهارت های نرم” بسازند، که در بیشتر مشاغل مفید است. مهارت های سخت برای مهندسان سخت افزار شامل زبان های برنامه نویسی مانند Verilog Cو C ++ و مهارت های مهندسی و طراحی صفحه است. برای توصیف این مهارتهای سخت به زیر مراجعه کنید.

1- Verilog

این زبان توصیف سخت افزار همچنان استاندارد صنعت برای سیستم های الکترونیکی است. مهندسان سخت افزار از آن برای طراحی مدارهای دیجیتال، آنالوگ و سیگنال مخلوط استفاده می کنند. دانش آموزان معمولاً این مهارت را در مدرسه می آموزند. کسانی که نیاز به آموزش بیشتر در این زبان دارند می توانند آن را از طریق سایت های آموزش آنلاین و سازمان های حرفه ای دنبال کنند.

2- C

به عنوان یکی از اولین زبانهای برنامه نویسی رایانه ای که دانشجویان یاد می گیرند، زبان برنامه نویسی C به مهندسین اجازه می دهد تا دستوراتی را برای سخت افزار خود صادر کنند. مهندسان سخت افزار رایانه اغلب از این مهارت در آزمایش و تجزیه و تحلیل در حین توسعه استفاده می کنند. برنامه های مهندسی کامپیوتر معمولاً شامل دوره های مقدماتی در C است.

3- ++ C

این زبان برنامه نویسی شی گرا بر پایه های C بنا شده است. گرچه یادگیری آن از C دشوارتر است. C ++ به مهندسین سخت افزار کامپیوتر اجازه می دهد تا طیف گسترده تری از سیستم ها را طراحی و آزمایش کنند. دانش آموزان می توانند زبان را از طریق برنامه های رسمی کالج یا منابع آنلاین یاد بگیرند. برخی از سازمان های حرفه ای نیز گواهینامه های C ++ را ارائه می دهند.

آیا تمایل به آشنایی با موقعیت شغلی برنامه نویس ++C دارید؟

اکنون بیاموزید

4- آرایه دروازه قابل برنامه ریزی

مصرف کنندگان و طراحان می توانند این مدارها را پس از ساخت برنامه ریزی کنند. به طور معمول، این مدارها از زبانهای توصیف سخت افزار مانند Verilog استفاده می کنند. مهندسان سخت افزار رایانه ممکن است مدارهای FPGA را به طور خاص طراحی کنند یا از آنها در طراحی های بزرگتر استفاده کنند. دانشگاه ها، شرکت های خصوصی، سازمان های حرفه ای و منابع یادگیری آنلاین آموزش و گواهینامه های FPGA را ارائه می دهند.

5- طراحی مهندسی

طراحی مهندسی تفاوت اساسی بین مهندسی کامپیوتر و علوم کامپیوتر را نشان می دهد. مهندسین کامپیوتر برای طراحی ماشین آلات باید از روشهای طراحی، حل مسئله و مهارتهای منطقی استفاده کنند. دانش آموزان در طول دوره کارشناسی این مهارت اساسی را کسب می کنند. فارغ التحصیلان می توانند از نمونه کارها و پروژه ها برای نشان دادن مهارت های طراحی مهندسی خود استفاده کنند.

6- طراحی صفحه

وقتی کارفرمایان و دانشگاه ها به مهارت طراحی تابلو مراجعه می کنند، معمولاً منظور آنها تابلوهای مدار چاپی است که اجزای مکانیکی و الکتریکی رایانه ها را به هم متصل می کند. مهندسان سخت افزار باید در طراحی، آزمایش و تجزیه و تحلیل این تابلوها تبحر داشته باشند. داوطلبان دریافت مدرک لیسانس اغلب چندین کلاس را با تمرکز بر صفحه مدار چاپی می گذرانند.

مهارت های کلیدی نرم

به عنوان طراحان، مهندسان سخت افزار به خلاقیت نیاز دارند. آنها همچنین مشکلات دشواری را که نیاز به مهارتهای نرم افزاری پیشرفته اضافی مانند تفکر تحلیلی، تفکر انتقادی و حل مسئله دارند، شناسایی و برطرف می کنند. اکثر مهندسین سخت افزار به طور مستقل روی کارهای خاصی کار می کنند، اما باید مهارت های ارتباطی را برای پاسخگویی مؤثر به نیازهای مشتری پرورش دهند و با سایر متخصصان فناوری اطلاعات همکاری کنند.

1- تفکر تحلیلی

تجزیه و تحلیل، فرآیند درک یک سیستم با بررسی عملکرد قطعات آن، بیشتر کارهایی است که مهندسان سخت افزار هنگام طراحی، ساخت، آزمایش و عیب یابی سخت افزار کامپیوتر انجام می دهند.

2- خلاقیت

به عنوان طراحان، مهندسان سخت افزار باید غالباً خلاقانه فکر کنند و دانش قبلی را با تصور امکانات و روشهای جدید به تخیل وادار کنند. حل مسئله، یک فعالیت مشترک برای مهندسان سخت افزار، همچنین شامل تفکر خلاق و انتقادی است.

3- تفکر انتقادی

مهندسان سخت افزار با مهارت تفکر انتقادی قوی اغلب اوقات راحت تر یاد می گیرند و مهارت ها و فن آوری های جدید را به کار می گیرند. بعلاوه، از آنجا که متفکران انتقادی تمایل دارند روشهای سریعتر و بهتری برای انجام وظایف شناسایی کنند، مهندسین سخت افزار با مهارتهای تفکر انتقادی اغلب پتانسیل رهبری بیشتری دارند و در حرفه خود پیشرفت بیشتری می کنند.

4- مهارت های ارتباطی

مهندسان سخت افزار بسته به شرکت، موقعیت و پروژه خود ممکن است اغلب به تنهایی کار کنند. با این حال، مهندسان سخت افزار گاهی در تیم ها کار می کنند و مرتباً با مهندسان نرم افزار، تکنسین ها و مشتریان ارتباط برقرار می کنند. مهارت های ارتباطی نوشتاری و گفتاری با تسهیل در حل مشکلات و سایر خدمات موثر در وقت صرفه جویی می کنند.

5- حل مسئله

مهندسان سخت افزار باید بدانند که چگونه مشکلات مربوط به سخت افزار را شناسایی و برطرف کنند. این متخصصان زمان زیادی را برای آزمایش و عیب یابی کار خود و توصیه راه حل ها و به روزرسانی ها صرف می کنند.

چشم انداز شغلی

پیش بینی می شود که اشتغال مهندسان سخت افزار رایانه از 2014 تا 2024 رشد 3 درصدی داشته باشد که از متوسط سایر مشاغل کندتر است. برای پاسخگویی به تقاضای سخت افزار جدید رایانه ای به تعداد محدودی مهندس نیاز است زیرا نوآوری در فن آوری بیشتر با نرم افزار اتفاق می افتد تا سخت افزار. با این وجود ممکن است تقاضا برای مهندسان سخت افزار افزایش یابد زیرا صنایع بیشتری در خارج از صنعت تولید رایانه و محصولات الکترونیکی شروع به تحقیق و توسعه دستگاه های الکترونیکی خود می کنند. بنابراین، اگرچه کاهش اشتغال در صنایع تولیدی که تعداد زیادی از این کارگران را به کار می گیرد مانع رشد این شغل می شود، اما مهندسان سخت افزار رایانه باید کمتر از مشاغل تولیدی تحت تأثیر قرار بگیرند زیرا بنگاه های اقتصادی احتمالاً نوع کار خود را به خارج از کشور برون سپاری می کنند.
افزایش شرکت های نوپای سخت افزاری و افزایش مداوم دستگاه هایی که تراشه های رایانه ای در آنها جاسازی شده است، مانند لوازم خانگی، تجهیزات پزشکی و اتومبیل، ممکن است منجر به رشد برخی از مشاغل مهندسان سخت افزار رایانه شود.

دورنمای شغل

مهندسانی که از درجه بالاتری برخوردار هستند و همچنین دانش یا تجربه کافی در زمینه نرم افزارهای رایانه ای دارند، بهترین چشم انداز شغلی را خواهند داشت. متقاضیان کار با مدرک مهندسی کامپیوتر از یک برنامه معتبر ABET شانس بیشتری برای کار دارند.

درآمد

حقوق مهندس سخت افزار رایانه بر اساس صنعت، مکان و موقعیت متفاوت است. صنعت طراحی سیستم های رایانه ای و صنعت خدمات مرتبط بیشترین مهندسین سخت افزار رایانه را به کار گرفته است، اما این متخصصان بهترین حقوق را از ناشران نرم افزار، خدمات تحقیق و توسعه علمی و خدمات اطلاعاتی دریافت می کنند.

آیا تمایل به آشنایی با موقعیت شغلی کارشناس سخت افزار کامپیوتر دارید؟

اکنون بیاموزید