什么是计算机硬件工程学位?
计算机硬件是构成计算机系统的物理、有形物体的集合，包括显示器、鼠标、键盘、计算机数据存储、硬盘驱动器、显卡、声卡、内存和主板。
计算机硬件工程师与软件工程师和计算机程序员密切合作，确保所有这些组件都与当前的软件兼容，当前的软件是一组可以由硬件存储和运行的指令。
计算机硬件工程的学生了解如何建立计算机设备的原理图，使新硬件设计的型号进行测试，并根据需要进行测试，分析测试结果并修改设计，并更新计算机设备，以便它将使用新软件。简而言之，他们学会构建与软件形成可用计算系统一起的机器。
计划选项
笔记
•独立的计算机硬件工程程序非常罕见。许多学校在他们的计算机工程学位课程中提供硬件重点选项。
•选择一个经工程和技术认证委员会(ABET)认证的项目是很重要的。
•美国所有州都要求那些将直接向公众提供服务的计算机硬件工程师获得许可证。
计算机硬件工程学士学位-四年学制
学士学位是该领域专业人士持有的最普遍的学位。计算机硬件工程本科课程的目标是使学生具备编程、工程和电路板设计方面的基本技能。以下是对这些技能的总结:
Verilog
这种硬件描述语言(HDL)是电子系统的工业标准。Verilog类似于编程语言，但不是完全相同的东西。编程语言用来构建软件，硬件描述语言用来描述数字逻辑电路的行为。换句话说，HDL是用来设计计算机芯片，包括处理器、cpu(中央处理器)、主板和类似的数字电路。
C
C语言是一种通用编程语言，也是学生最早学习的计算机编程语言之一。它非常流行，简单，使用灵活。C是一种与机器无关的结构化编程语言，广泛用于编写各种应用程序。它允许工程师向他们的硬件发出命令，并在硬件开发过程中用于测试和分析。
c++
这种编程语言构建了C编程语言的基础。C ++支持不同的编程方式，例如面向对象，功能，程序，逻辑和数据库。这使其成为强大而灵活的。计算机硬件工程师使用C ++来设计和测试更广泛的系统。
现场可编程门阵列
现场可编程门阵列（FPGA）是可用于特定应用程序的集成电路。与传统CPU不同，FPGA是“现场可编程”。这意味着它们可以配置它们在这个领域，由用户在制造之后。FPGA包含可编程逻辑块，可以不同的配置连接。这些块创建了可用于执行不同操作的逻辑门的物理阵列。程序员可以使用硬件描述语言命令来配置门以及它们如何连接到另一个。通过将多个键盘连接在一起，可以执行高级逻辑操作。
工程设计
工程设计是一个过程，每个部分都揭示了有关问题和可能的解决方案的信息。它是迭代的，涉及一系列重复调整和改善每个循环的步骤，直到明确识别出问题并开发并改善解决方案。工程设计是区别计算机科学的计算机工程。因此，计算机硬件工程课程的主要组成部分之一是在设计机械的设计方法，解决问题和逻辑技能的应用。
电路板的设计
电路板连接计算机的机械和电子部件。该领域课程的目标是教学生如何设计、测试和分析这些板。
计算机硬件工程硕士学位-两年时间
计算机硬件工程硕士候选人所学习的课程为他们高级行业或研究职业生涯做准备。
以下是硕士级别的示例课程：
•计算机系统和工程基础-复习课程涵盖的主题，如数字逻辑，汇编编程，计算机架构，内存层次和技术，输入/输出，用VHDL(非常高速集成电路描述语言——一种描述电子电路(最常见的数字电路)、操作系统和网络行为的语言
•先进的计算机架构-处理器设计，缓存(内存层次)，虚拟内存，存储系统，和模拟技术;计算机体系结构的未来方向
•先进的数字设计 - 高级数字设计的基础和使用硬件描述语言，VHDL;系统示例包括算术/逻辑单元，存储器和微控制器;工程标准和现实约束;成本，环境影响，可制造性，健康和安全，伦理，社会和政治影响
•电子和计算机工程师的概率-用于系统建模的基本概念和技术，应用于计算机系统的性能和可靠性
•数据中心计算——数据中心的高级主题;处理器、内存、网络、存储和运行在计算云中的现代软件系统的最新进展
•能源效率计算-通过硬件/软件接口和一系列系统组件进行能源效率推理
•容错和可测试的计算机系统 - 故障的技术原因;硬件容错：系统继续正常运行的能力尽管其一些组件失败;容错建模，分析，测试和设计
•用于集成电路的半导体器件-基本半导体特性
•模拟集成电路设计 - CMOS（互补金属氧化物半导体）模拟集成电路的设计和布局
•超大规模集成系统测试-故障建模，故障仿真，测试算法，可测试性措施，可测试性设计;超大规模集成电路(VLSI)是通过将数千个晶体管组合成一个芯片来制造集成电路的过程
类似于计算机硬件工程的学位
航空航天工程
航空航天工程学位课程教授航空航天工业工作所需的分析、计算、工程和设计技能。学生学习如何将这些知识应用于民用或商用飞机、军用飞机、导弹、火箭、航天器、月球飞行器和空间站的制造、测试和监控。
应用物理学
应用物理学的学生学习如何用物理学来解决实际问题。由于这个原因，这个领域有时被称为物理和工程之间的桥梁。课程包括计算物理、材料科学、热力学和纳米技术。
计算机科学
计算机科学领域专注于计算机系统以及人类如何与它们交互。课程包括计算机科学的数学，人工智能，数据结构和算法，以及程序设计的介绍。
电气工程学
电气工程专业的学生学习如何使用物理学、电子学和电磁学来设计由电力驱动或产生电力的设备。该领域的大多数学位课程都是从微积分、物理和化学的基础课程开始的。
机械工程
机械工程专业的学生学习如何研究、设计、开发和测试机械和热设备，包括工具、传感器、发动机和机器。这些设备服务于许多行业，包括航空航天、医疗、能源和制造业。除了工程和设计方面的课程，该领域的学位课程还包括数学、生命科学和物理科学。
机器人技术
机器人技术专业的学位课程为学生提供了与设计机器人和机器人系统的工程师合作的机会，这些机器人和机器人系统可以完成人类无法或宁愿不做的工作。
计算机软件工程
计算机软件工程中的学位课程教学学生如何将工程原则应用于软件开发。学生学习如何设计，构建，测试，实现和维护计算机操作系统，以及允许最终用户在计算机，智能手机和其他电子设备上完成任务的应用程序。典型的课程包括多种编程语言，操作系统分析和网站设计。大多数程序从数学，化学和物理等核心工程类开始。
你将学习的技能
设计，测试和评估计算机的工作很复杂，留下那些使用不同可转移技能的研究领域的人：
批判性思维和分析——计算机硬件工程师的工作需要逻辑思维和分析能力
•主动学习——该领域不断发展的技术意味着计算机硬件工程师“学会如何学习”，并跟上他们所在领域的最新信息
•通信——计算机硬件工程项目很少是一个人的工作;他们需要与他人互动的能力
•组织——对忙碌的计算机硬件工程师来说，管理时间、计划和优先次序是必不可少的
•复杂的解决问题——计算机硬件工程领域可以提出复杂的挑战和问题
•创造力 - 从盒子里思考并提出创新的方法和新设计
•数学和物理 - 这些是计算机硬件工程领域的基础技能
•符合标准 - 计算机硬件工程师的一部分是评估设计和流程是否遵守法律，法规和标准
你能用计算机硬件工程学位做些什么？
由于计算机硬件工程的特殊性质，其大多数毕业生直接在现场工作，研究，设计，开发，制造，测试，安装和维护计算机系统和组件。
根据美国劳工统计局的说法，这些是计算机硬件工程师最大的雇主：
•计算机系统设计和相关服务
•计算机和周边设备制造业(例如:内置在汽车、家用电器和医疗设备中的计算机系统)
•科学研究和发展服务
•半导体和其他电子元件制造
•联邦政府
无论计算机硬件工程师在哪个行业工作，他们都必然是终身学习者，因为计算机技术在不断发展。使用特定类型硬件的专业人员经常追求特定于该硬件的认证，如Microsoft、Cisco或IBM认证。
