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当AI重塑软件,硬件为何仍在“石器时代”?

当AI重塑软件,硬件为何仍在“石器时代”?

(仅大二学生个人观点,欢迎评论)

一、 硬件设计的“深渊”:被软件抛弃的孤岛

起因是我在 LTspice 枯燥的仿真与繁琐的电路搭建中的巨大的挫败感。LTspice 强则强矣,但那 Win95 风格的 UI 和反人类的第三方 SPICE 库繁琐导入流程,不太符合现代审美和效率。

我就在想能不能直接把原理图导进去,最后折腾半天也失败了。各个软件的原理图格式都不一样(.SchDoc .epro……)spice软件也没必要为了像国产软件嘉立创做适配。嘉立创适配AD等本身是为了拉客。

1. 选型与文档的泥潭:

现在的电路设计,本质上是在做“信息考古”。为了选一个电容或芯片,我们需要在各大官网翻阅几十份全英文 DataSheet。国内手册语焉不详,国外手册专业英语复杂,阅读成本极高。这种毫无容错率的工作,一旦选型失误或推荐电路推算错误,结果就是整板报废。

2. PCB设计的“试错成本”:

画 PCB 就像是在一个拥有几十种变量的复杂系统中寻找那个脆弱的平衡点。分区、隔离、等长、阻抗匹配……目前没有通解,只有无数前人用炸板换来的规范。我在布局阶段的一个细节纠结,往往就能卡住好几天。

我不禁思考:这种极度依赖经验、重复性极高、且具有明确逻辑规范的工作,不正是 AI 最擅长的“底层逻辑”吗? 为什么人类还要在这些琐碎中消耗创造力?

二、 软件开发的“降维打击”:AI与工程化的成熟范式

对比硬件,软件工程领域早已发生了翻天覆地的变化。

前一阵子openclaw火了,他能帮你疏通各个软件成为个人管家,直接获取权限帮你操作好,而不是传统AI那样给你文字思路。似乎真的能像神笔马良那样,只要能描述,就能得到。前一阵我玩了vscode的AI插件很快做了想法的实现(做网页,游戏),而且效果很好,以及看到技术博主分享AI对软件的赋能,发觉现在的编程远不是AI完善上下文或者给出编程题算法题答案,而是渗透到各个细节效率起飞了。

Gemini的总结:

  • Copilot 与 Cursor 的深度渗透: 现在的编程不再是简单的代码补全。以 VS Code 的 AI 插件为例,它已经实现了从“解释代码”到“重构项目”的跨越。通过自然语言,AI 能直接帮你搭建整个网页框架或游戏逻辑,甚至处理复杂的上下文关联。
  • 版本管理与协同的艺术: 软件界有极其成熟的 Git 体系。配合 GitHub ActionGitLab CI/CD,代码提交后会自动触发测试、构建和部署。如果出错了,一键回滚即可。   
  • 在我相对更熟悉的固件开发中,也感受到了变化。vscode内置丰富的嵌入式插件,意法半导体官网都推动STM32CubeMX 接入 AI ,开发者只需描述需求,AI 就能自动生成初始化代码。软件开发正变得像“乐高积木”,重心已从“敲键盘”转向了“架构设计”。

(细节前一个更古老的软件只剩个安装包,界面太老不太想用)

三、 深度剖析:为什么硬件设计还在“原地踏步”?

我偶然看到有专业硬件ai的播客介绍。这已经是当下面向硬件设计最前沿的AI垂类产品了,设计师作为前meta高管,产品确实有一定的先进性,toC做的很好,界面像Copilot,用的舒服有审美,我们可以在对话框输入自己的需求(需要蓝牙,响应速度,电池性能,扬声器功率……)像是产品经理在总结客户的需求,然后输入对话框发送。之后一大段都是两人的闲聊,然后看Flux在加载……直到最后生成了ESP32,接口等器件,连了一些线,然后就没了。设计师重点引以为豪的用AI画好了多数的封装,选取了价格实惠的器件。但嘉立创eda封装几乎全有,价格也一目了然……最后说用自动布局布线完成PCB。

  各大cad软件都有自动布局功能,但基本是废弃的。软件对元器件仅仅是在板框内看似清楚的排布,根本无法达到电气要求,电路一个环节出错就是整板报废。
 
  物理世界的强约束,使得软件代码错了可以热更新,但硬件电路错一点就是物理层面的火花。AI 很难模拟复杂的电磁兼容(EMC)和信号完整性(SI)在真实物理环境中的变数。算力目前并且也很难渗透到物理世界的方方面面。
   而我认为人工上略显繁复的硬件开发也是更亟待解决的。它似乎和上世纪的操作没什么区别,学校直接用二十年前AD的前代产品上cad课。如前所述,仿真软件不太方便,讨厌导入第三方器件,有时理想器件也不太准确,也很少适配原理图导入,比较费时;cad软件未接入AI,要想用只能当做第三方聊天机器人,全过程靠手搓。稍微智能的自动检测DRC一如既往的作用微弱。
   在机械设计环节,用好solidworks或者fusion360就能依据自己想法设计外壳等,每个人有独特的想法,人工设计还是有必要的。
  而pcb打板后小批量焊接自然由人工完成(最近发现加热台真好用)量产用SMT,(最近也发现机械贴片突然变得好便宜),目前另一风口人形机器人想要帮忙焊接可能为时尚早,并且这些是相对简单的工作,也能衔接调试。

四、 总结与展望:打破 P 与 NP 的屏障

在学习离散数学时,P 与 NP 问题让我思考:验证一个产品(看懂开源项目)的成本极低,但原创一个产品(从零设计)的成本极高。

我理想中的未来是:AI 成为那座桥梁。我只需要描述需求,AI 就能帮我完成那些消磨兴趣的重复劳动——选型、布局、查规范。让我能像稚晖君那样,真正实现“所思即所得”。

实践的乐趣应当来自于创造本身,加之专业技术的钻研。而不是死磕老旧语法,过时的标准库,也不是在纸面上手写寄存器配置代码。 在 AI 秒杀人类编程能力的今天,我们更应关注如何利用 AI 赋能硬件,让嵌入式更有改变世界的生命力。

加之最近嘉立创也在推动开源社区,接入各种AI也印证了我的想法(不过效果我感觉都不太好)硬件开发AI就是一片蓝海。

当时刷教程,考古到立创官方的评论,说预计23年会上线AI(现在也没踪影hhh)。以及标准版在19年发布的仿真工具(不过感觉还是不太主流,一直是不温不火)。想法确实很多,也期待这个优秀的国产公司能迎来蜕变

  刚好写完,去上dsp了……实践能带来本属于电子信息学科的乐趣,而不是纸面备考上纠结于matlab2020版本之前的老语法,一步一步手写代码从点亮一颗LED灯,还是配寄存器配到昏天黑地。(很惊讶现在AI编程为主流竟然还大规模的考手写代码)这些在实践中被官方新版软件或AI秒杀,但考试还真会考……
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