引言
17年的暑假，我步入了大学，开始执笔写这个系列的时间是2020年初，似乎是一个多灾多难的开头。而此时的我也快面临重大抉择，是选择推免研究生、或是工作？
好在从17年暑假开始、有断断续续写一些日记的习惯，我把他们保存在OneNote里，为笔记本加上了密码，每个月初新增一页。
在阅读这些年时不时写下的日记的时候，我深感自己从前的幼稚、可笑，但这恰恰说明了这些年我的成长。那些大学的点点滴滴浮现在了我的脑海中。
我觉得，我的大学姑且算是丰富多彩的。拿过电子设计的全国一等奖、和校长握过手、带领团队运维的网站在校时平均每天有6000-7000个不同的IP访问、即将担任学生党支部书记，以及很多其他有趣的经历。
如果你认为我的大学生活精彩，那我希望把接下来的故事讲给你听，这里面凝聚了我对大学生活、对电子专业的思考。
正文
这是第一篇，主题是“对电子信息专业认识”
《数字电路》第一节课，包老师（在我的大学生活中倍受尊敬的一位教授）让我们写下对电子专业的看法，这作为我们第一节课的作业，我哗啦哗啦写了长篇大论，也发表在了CSDN。再过了半年，浏览量也有四位数的时候，我却默默的将原来的那篇博文删除，大概是嫌弃过去的自己太年轻，将一切看得太浅，泛泛而谈。现在我想重新整理一下我对本专业的认识是怎样的，经过了哪几个阶段，发生了哪些事改变了我的认识？
我也想借这篇文章，来解答一些高考结束后，我选择专业（电子或计算机）的一点疑惑，希望恰巧有这方面疑惑的读者，能找到自己的答案。
电子信息专业是做什么的？
在这个行业的圈子里，你得知道这两个词： EE（Electrical Engineer电子工程）和CS（Computer Science计算机科学），我希望你能够对这两个词感兴趣，并且去搜索引擎上查阅相关的资料，你就能大概了解到两者的区别。有一种有趣的说法是，CS是EE里面的一个分支，毕竟计算机也算是Electronic的东西，但残酷的现实绝大部分选手是从EE转到CS，极少有人愿意从CS方向转到EE方向。我们需要思考，为什么会出现这个现象？
借助“黑皮书”的力量
所谓“黑皮书”，指的是黑色封面的计算机系列丛书，我推荐阅读这本《数字设计和计算机体系结构》。
我想为你大概解读贯通该书的一个模型：如果我们将一个计算机系统按照层次进行拆分，那将会是这样的：
第一层：自然科学
当我们使用电脑、手机等电子设备，本质上都是电子在按照安排好的路线上流动。
想要描述电子的流动，我们需要用到量子力学和麦克斯韦方程组，这是自然科学的内容。很明显，我们需要高等数学和大学物理等学科的知识，这是学院给我们安排了这样的课程的原因，为了学习上层的知识，我们需要这样的理论铺垫。
第二层：晶体管
但显然，如果对当下的每一个电子器件，我们都要分析电子的流向，那制作计算机系统几乎是一件不可能完成的任务！为了让电子的运动能够容易的被人为的控制，在1947年的贝尔实验室、诞生了第一个晶体管。
晶体管是万恶之源。围绕着晶体管的特性产生了很多的学科，但总的来说只有两大类：数字和模拟。
第三层：模拟电路
什么是模拟电路？你在学校给你的父母打了一个电话：“你们吃饭了吗？”。这个声音是典型的模拟信号，而手机的天线将你的信号发射出去，完成这部分功能的电路，就是模拟电路。
在《模拟电路》中，我们学习到，科学家发明出晶体管后，发现了他的放大特性。起初最简单的电路是什么都不接的共射放大，然后为了加上直流偏置引入了偏置电阻，再后来为了减弱噪声引入了差分电路…就这样，模拟电路一步一步复杂起来。
分析这样一个电路，是不是很头疼？而且你分析的不一定对，因为描述一个元件的参数可能有数十种那么多，计算机仿真软件往往能帮助你解决很多问题。
第三层：数字电路
相比模拟电路、数字电路的发展要快得多，华为的5G芯片麒麟990，能够在你指甲盖大小的面积上即成100亿个晶体管。在《VLSI》中，我们学习到如何用晶体管制作简单的逻辑门和存储。在《数字电路》里，我们又能够利用逻辑表达式加上逻辑门，制作上层的逻辑电路，包括加法器、数据选择器、触发器等等。接着这些基本的逻辑电路又构成了我们《微机原理》中的译码器、指令单元。再然后，我们可以利用编程语言让处理器完成我们指定的工作。
数字电路就像是搭积木，但若你想制作一个芯片、从设计一块芯片到最后的流片，成本是巨大的。学生阶段很难拥有这样的机会，但CPU这种电路，我们可以通过FPGA去设计。
第四层：操作系统
我们操作我们的计算机设备时，很少会直接接触到底层，将上层软件和底层硬件隔离开的，就是操作系统。作为一个电子人，学习单片机最后都会自然而然接触到这部分内容，我们学习到UCOS、RT-Threed，并且发现操作系统的很多知识，都在单片机中有所涉猎。操作系统层面完成了应用软件和底层硬件的接口，简单的说，你插上一个硬盘之后，操作系统识别出他是一个硬盘，并且用正确的协议去解析。
第五层：应用软件
最后一层，是我们平时使用的应用软件。我们可以使用各种程序设计语言开发应用软件，他们的功能丰富多彩，但由于其开发过程依赖操作系统，所以几乎不需要顾及到底层的每个硬件是如何工作的。
书中其实分了不止五层，我阐述了我的理解。电子出身有很多岗位、IC设计、数电工程师、模电工程师、嵌入式工程师等等。
这已经涵盖了，作为一名电子专业的学生我们大概要学一些什么，能够做哪些事情，当然，也不只这些。抛开计算机、电子还可以研究无线通信、传感器设计等等。但在我的大学生活中，并没有过多的涉及到，也许是微电子专业需要涉及的内容吧。
不断深入的认知
在大学前、有自学过C程序设计，这使我在刚刚步入大学的时候充满着自信。我还记得、一位学姐得知我是新生之后很惊讶，因为我的眼神里没有大部分新生有的那种迷茫。
说起来，我选电子专业的原因是平时喜欢看一些计算机硬件的测评。在学院科协硬件部的招新过程中，一位部长（部长是二年级）。问我：“为什么要选电子？”，我想了想，说：“要是能做出来CPU就好了”，那位部长笑着说，大学阶段做不到的。但是真的做不到么？在现在的我看来，去设计一块CPU是可行的，虽然性能堪忧。
刚刚进入大学的我，就已经想知道电子这行业能够做些什么事情了。在我的印象里，存在着“电子发烧友”这么一个神秘组织，总是能够在互联网上看到他们的身影，于是我加了电子发烧友的QQ群。进了群简直是直接让我对电子的好感度直线下降、群里大部分都是四十多岁的中年人、做的是倒卖元器件、音响、维修家电这种活，没有一点生命力。更讽刺的是，在大一上学期，我自学了Python，与此同时加了Python的交流群。
这两个群活力的鲜明对比，仿佛是在告诉着我EE和CS的未来，我萌生了转专业的想法。
大一的我对一切都充满了旺盛的好奇心、在一节专业导学课上，我认识到了单片机，于是变开始着手学习51单片机，看着自己编写的程序能够在处理器上正确的运行、去点亮LED灯、显示数字，我是很开心的。并且，我接触到了嵌入式，又加入了嵌入式的交流群，这个群的氛围显然是好多了的，大家都很热情。Linux、Python、单片机是这里不停歇的话题，我果断把电子发烧友的群退了！
这里的嵌入式，指的是嵌入式系统。与我们学校招生的时候所谓的嵌入式不同，指的是嵌入式培养，与企业合作。
再后来、学《数字电路》的时候，我了解到FPGA。并且开始学习这门技术，我又加入了FPGA的交流群，年轻人、都是年轻人、都是高学历的年轻人，我似乎看到了美好的未来。
我认为，要想区分EE和CS。首先得区分计算机科学与软件工程。
你说，前端开发、手机应用，算得上是计算机科学么，我认为算不上吧。这应当是软件工程，说来惭愧，我一个电子人也学了不少，我有自己写出来的博客站点：点击前往，还有帮老师写的网站、还有运维学校流量最大的站点，但这也给了我一定的评论权利。在这一行业中，我接触到了形形色色的人，但普遍来说学历不是很高、因为这一行其实门槛极低，会写代码就可以了，我碰到过很多很多的大专生，前端样式写的比我漂亮的多。网络上普遍都说，程序员是吃青春饭的、计算机科学从业者我不知道，但我大概可以告诉你软工存在这样情况的原因。前端的框架、迭代和更新速度太快，我不清楚这样是不是好事，但学习他们往往又要花费大量的时间，于是就演变成了不断学习新的技术，却缺少了技术沉淀的现象，年纪大了，可能就学不动了。
而我认为，正确的王道是算法。
FPGA、是实现硬件算法的神兵利器。顾名思义，是将本来由计算机软件运行的算法，用硬件来实现。
我们来看Xilinx的一份报告
深度学习的步骤分为两步，第一步是训练、给定数据集训练网络、第二步是用网络推测结果。FPGA可以在第二步有所作为，也就是将生成的网络部署在FPGA上。
这是两块价格相当的（千元级别）的开发版，左侧是英伟达推出，主打GPU算力，右侧是Xilinx推出的FPGA+Arm架构，也就是说算力在FPGA，我们将三个典型的神经网络部署在上面，观察运行结果。
纵坐标指的是用时，单位为毫秒。我们可以看到FPGA性能的优越，但是为什么绝大部分人还在用GPU算力？我认为原因会使用FPGA开发硬件算法的人才太少了，但是这样的人在慢慢增多。
Xilinx新推出的Vitis软体，似乎在昭示着无限的可能。
