Железные мотивы: кто такие инженеры-схемотехники и как ими становятся
Представьте, что разбираете свой смартфон или ноутбук. Внутри вы обязательно найдете печатную плату, на которой размещены разные элементы, соединенные сложным лабиринтом проводников. За каждой такой платой — мастерство инженера-схемотехника, который решает, как соединить компоненты, чтобы устройство безупречно работало: запускались приложения, передавались данные, заряжался аккумулятор. От умных часов до приборной панели автомобиля — плоды его трудов везде, где есть электроника. Мы поговорили с тремя специалистами, чья карьера в инженерии начиналась по-разному. У каждого из них своя история и свой путь в профессию.
«В моей работе творчество — не просто возможность, а необходимость»
В каком из младших классов это было, Алексей уже и не помнит. Но точно помнит, что как-то отец показал ему простую схему: две батарейки, лампочка и провод. Лампочка загорелась — для мальчика это было настоящим чудом. Затем вместе с отцом они сделали из пластиковой бутылки что-то вроде фонарика: отрезали горлышко — получился отражатель. Пластик свернули в трубку и вставили в нее батарейки. При замыкании контакта проводом самодельный фонарик светился. «Это семейное изобретение я принес в школу и бегал с ним на перемене. Одноклассники удивлялись, спрашивали, как работает», — вспоминает Алексей.
За этим первым инженерным открытием последовало новое, еще более удивительное — Алексей увидел «Битвы роботов». Молодые ребята создавали разные колесные машины. Вооруженные молотом и пилой, управляемые дистанционно, роботы шли в атаку. «Особенно меня поразило, как прямо на месте ремонтировали сломанных во время поединка роботов. Из них торчали платы, провода, какие-то детали, но ребята быстро находили проблему, устраняли ее и — обратно в бой», — рассказывает Алексей.
От студенческой скамьи до кафедры
После школы Алексею пришлось держать свой бой — он поступал одновременно в два крупных вуза: Московский энергетический институт (МЭИ) на радиоэлектронный факультет и в МГТУ им. Баумана на специальность «Робототехника». Из схватки с экзаменаторами он вышел победителем, успешно сдав экзамены. Теперь следовало сделать выбор.
Преподаватель из МЭИ, несмотря на известный ему интерес Алексея к робототехнике, рекомендовал системное направление, и Алексей последовал его совету. Спустя время их пути пересеклись: сначала преподаватель вел занятия на курсе Алексея, а затем стал его научным руководителем в аспирантуре. «Иногда так складывается судьба. У него давно не было защитившихся на тот момент, и он взял меня на обучение. А я свой шанс не упустил и защитился, несмотря на то, что параллельно работал», — рассказывает инженер.
После окончания аспирантуры Алексей не покинул alma mater — сначала читал студентам лекции о микроконтроллерах и цифровой схемотехнике, а позже даже возглавил кафедру, собрав вокруг себя специалистов, активно работающих в индустрии. Для молодого человека это был бесценный опыт.
Теории и практики
С практической стороной инженерного дела Алексей познакомился еще в вузе, устроившись на летнюю подработку. Но настоящее погружение в инженерную практику произошло на второй работе, где он совмещал разработку схем и топологию печатных плат. Здесь он осознал ценность накопленных знаний.
Первый самостоятельный проект — разработка аудиокодека — оказался подлинным испытанием. Технические нюансы и нехватка опыта привели к ошибкам и неудовлетворительному результату. Но Алексей усвоил важный урок: нельзя строго следовать стандартам, нужно уметь находить компромиссы. Другой важный вывод он сделал, когда из-за просчета монтажника перепутались контакты на аккумуляторах. Это привело к взрывам конденсаторов. Случай показал, как значима в инженерных профессиях дисциплина и внимательность.
Один из самых запоминающихся эпизодов в карьере Алексея связан с экстренным вызовом на работу. Это случилось в выходной день, когда в проекте для ключевого заказчика обнаружился изъян прошивки. Десять специалистов тогда оперативно собрались, чтобы исправить проблему. «Работа шла весь день и ночь, но команда нашла ошибку только под утро. Обновила ее и, несмотря на усталость, отправилась на испытания, где нужно было продемонстрировать разработанную систему», — рассказывает Алексей. У него нет сомнений: найти решение проблемы стало возможным только благодаря самоотдаче каждого инженера в группе.
Второе — это разнообразие. Профессия инженера позволяет менять направления: хочешь — проектируй медицинские устройства, надоело — переходи к автомобильной электронике. Лидары, датчики, системы — выбор огромен.
И, наконец, творчество. Несмотря на ограничения — бюджет, сроки, требования — всегда можно найти пространство для экспериментов. Добавить что-то свое, проверить, внедрить. В моей работе творчество — не просто возможность, а необходимость.
«Невероятно красивая физика. Я влюбилась»
К своему призванию Алёна шла извилистым путем. Во время учебы в школе в родном Новосибирске она твердо решила, что будет развиваться в сфере радиовещания и телевидения. Но судьба распорядилась иначе: Алёна поступила в Новосибирский государственный технический университет на факультет радиотехники, электроники и физики.
Поначалу она сомневалась, сможет ли освоить такие сложные дисциплины. Отношение к предметам изменилось на втором курсе: «Я поняла, что электрические цепи и схемы — это не просто цифры и формулы, а целый мир. Оказалось, это похоже на создание картины, только не красками, а микросхемами». Тогда, вспоминает Алёна, все стремительно закрутилось: лекции, проекты, конференции.
В новосибирской Калифорнии
Интерес к новой области подстегивал, но постижение основ будущей профессии давалось Алёне нелегко. Особым испытанием стала курсовая работа в НГТУ по схемотехнике. Она вспоминает, как после сдачи экзамена твердо решила больше никогда не возвращаться к этой теме. Обещание самой себе сдержать не удалось.
На пятом курсе магистратуры, уже работая инженером-технологом на заводе, Алёна почувствовала, что хочет большего — динамичной и современной инженерной среды. Поиски новых возможностей привели ее в технопарк в Новосибирске — местную «Кремниевую долину», где требовались молодые специалисты. На собеседовании Алёне предложили два направления — программирование и схемотехнику. «Я уже знала, что программирование — не мой путь, и выбрала схемотехнику», — рассказывает она.
Кому-то может показаться, что это скучно, но мне было невероятно интересно: при помощи лазера, фотодиодов и комбинационного рассеяния света (эффекта Рамана) мы получали температуру вдоль оптического волокна. Этот проект открыл мне мир квантовой электроники и показал красоту рождения лазерного излучения.
Работа с лазерами и фотоприемниками оказалась удивительной, это невероятно красивая физика. Благодаря этим проектам я влюбилась в схемотехнику и поняла, что хочу заниматься именно разработкой «железа».
Сегодня Алёна способна разубедить любого, кто считает инженерию скучной. По ее мнению, в инженерном деле всегда есть место для креатива. Проектирование микросхем она сравнивает с построением миниатюрных вселенных, где тысячи деталей и у каждой, как у звезды на небе, свое определенное место.
Квантовая криптография на этом фоне — особо глубокий космос. Практические грани этой области Алёна начала постигать на новом рабочем месте. Это удивительный мир, в котором не умные алгоритмы, а сами законы физики стоят на страже безопасности — благодаря таким свойствам квантовых частиц, как суперпозиция и принцип неопределенности. В команде Алены разрабатывали устройства для квантового распределения ключей — сложные и высокоскоростные системы, работа с которыми была настоящим вызовом.
Сейчас Алёна больше погружена в цифровые технологии, но интерес к оптике и квантовой физике остался.
От лазеров до материнских плат
Еще во время работы с лазерами в Новосибирском Технопарке Алёна узнала о компании YADRO, прочитав одну из статей на «Хабре». «Это совпало с моей идеей разрабатывать материнские платы. Желание возникло еще в детстве, когда компьютеры казались всем магией», — вспоминает она. Старший брат Алёны иногда паял как любитель, и она с интересом наблюдала за тем, как он собирает и ремонтирует технику. Следуя его примеру, уже в университете самостоятельно модернизировала компьютерное оборудование.
В команде YADRO Алёна занимается проектированием компонентов для серверов и систем хранения данных. Это могут быть как райзеры и различные мелкие платы с дисплеем и кнопками, так и более сложные устройства, например экспандеры, которые позволяют подключать несколько целевых устройств к одному порту инициатора. Также она занимается проверкой схемотехники серверных материнских плат и изучением новых аппаратных платформ.
Главная задача Алёны — создавать узлы, которые оптимизируют работу оборудования и повышают его функциональность. Поскольку оптимизация требуется любой технике и регулярно, недостатка в работе нет. «Если открыть, например, заднюю крышку ноутбука, можно увидеть печатные платы с различными электронными компонентами. Каждый такой узел выполняет определенную функцию. Это и есть результат моей работы», — поясняет она.
Молодым ребятам, которые, как и Алёна когда-то, оказались на распутье, она советует не бояться экспериментировать. Если есть интерес к технике и электронике — пробовать себя в разных областях в данной сфере, учиться и набираться опыта, даже если сначала все кажется сложным. Главное — интерес и упорство, знания придут со временем, уверена она: «Сама я много училась и пробовала — и в университете, и самостоятельно. Сейчас я точно могу сказать, что это стоило всех усилий».
«Работа приносит видимый результат, и это вдохновляет»
Кирилл пришел в YADRO на позицию инженера-схемотехника, но со временем круг его обязанностей расширился до управленческих. Сегодня его основная задача — координация проектов на всех этапах: от разработки и производства до взаимодействия с командами схемотехников, программистов и топологов. «Мы начинаем с концепции устройства и ведем проект до серийного выпуска, решая все вопросы, возникающие по пути. Сейчас я работаю над линейкой VEGMAN серии N — это сетевые серверы для фильтрации трафика, или, проще говоря, аппаратные файрволы», — поясняет Кирилл.
Дефицит как стимул
Интерес к техническим задачам у Кирилла проснулся еще в детстве, когда он увлеченно разбирал игрушки, чтобы понять, как они устроены. Родители ругали его за поломанные вещи, но это было не просто детское любопытство — оставив игрушки, Кирилл увлекся конструкторами. В семье не смогли вздохнуть с облегчением: в 90-е хорошие конструкторы было сложно достать или они стоили дорого. В те годы, когда из ограниченного набора деталей Кирилл делал десятки разных конструкций, у него сформировалась привычка к поиску нестандартных инженерный решений — полезный навык для развития в схемотехнике, где нужно всегда преодолевать ресурсные ограничения и мыслить креативно.
На четвертом курсе Московского института электронной техники я решил писать диплом в НИИ при вузе, связанном с оборонной тематикой, и в итоге остался там работать на пару лет. В НИИ я одновременно занимался разработкой, трассировкой плат и программированием FPGA. Этакий «человек-оркестр».
Уже тогда я понял, насколько высока в инженерной работе степень ответственности. Цена ошибки может быть значительной, ведь ее исправление требует времени и затрат. Это отличается от программирования, где проблему можно устранить, загрузив новую версию. Но для меня это не минус, а важный аспект профессии. Мне близки аккуратность и внимание к деталям. Именно это привлекло меня в схемотехнику и стало основой моего профессионального роста.
Первой серьезной задачей Кирилла стала разработка электроники для стабилизации танкового прицела. Проект оказался непростым, особенно для новичка, но коллеги терпеливо относились к неудачам. С накопленным опытом он взялся за более сложную работу в компании, специализирующейся на космической связи. «Осознание того, что твоя работа приносит видимый результат, вдохновляет преодолевать даже самые высокие барьеры», — делится Кирилл.
За десять лет работы в новой организации он приобрел значительные компетенции — занимался разнообразными задачами, нередко самостоятельно отвечая за разработку целых устройств. Кирилл принимал участие в создании нескольких изделий, которые сейчас успешно функционируют на орбите. Одно из них, особенно перспективное, установили на МКС, а позже отправили на Луну. Однако после периода высоких полетов в организации начались преобразования. Кирилл решил сменить обстановку, отправив свое резюме в YADRO.
Свобода и пространство
Как и коллеге Алёне в свое время, Кириллу пришлось выбирать между двумя направлениями — работой схемотехника и трассировщика плат. Он выбрал схемотехнику, и это решение стало ключевым шагом в его карьере. Теперь, работая системным архитектором, Кирилл видит, насколько ценным оказался его разносторонний опыт. «Работа в разных направлениях дала мне существенное преимущество», — отмечает он.
Для Кирилла работа инженера — это постоянное создание чего-то нового и уникального. Каждый проект — как ребенок, к которому требуется индивидуальный подход. «Инженер — это не юрист, у которого есть строгие законы и четкие правила. В нашей профессии много свободы и пространства для творчества», — поясняет он, подразумевая под этим умение создавать то, чего раньше не существовало. Благодаря этому инженерному стремлению, спрос на схемотехников и системных архитекторов всегда будет большим, уверен Кирилл. Главное — смотреть дальше других и тянуться выше. «Мы живем в эпоху, когда технологии развиваются стремительно, и нам нужно создавать передовую электронику, соответствующую новейшим стандартам. Никто за нас этого не сделает», — утверждает он.
В будущем Кирилл планирует продолжать развиваться как системный архитектор, осваивая новые направления и задачи. Сложность проектов растет, и это требует от специалистов непрерывного совершенствования. Его разнообразный опыт позволяет лучше понимать структуру устройств и управлять процессами с большей эффективностью. «Возможность переключаться между проектами и не застаиваться в одной области помогает избегать профессионального выгорания. Это особенно важно в нашем динамичном мире», — заключает он.