Kas ir datortehnika? Definīcija, studijas un karjeras iespējas
Uzzini, kas ir datortehnika: definīcija, studiju ceļš un karjeras iespējas — no mikroshēmām līdz iegultajām sistēmām un programmēšanai. Padomi studijām un darba tirgum.
Datortehnika ir plaša inženierijas nozare, kas koncentrējas uz datoru un to komponentu projektēšanu, izgatavošanu un testēšanu. Tā aptver gan fizisko — aparatūras — pusi (mikroshēmas, loģiskos ķēžu blokus, plates un sensori), gan programmatūrisku pusi — īpaši iegulto sistēmu programmatūru, kas ietver specializētas ierīces (piemēram, mobilo tālruņu, satelīta uztvērēju, rūpniecisko kontrolleru u.c.), nevis tikai vispārējas nozīmes datorus.
Kas ietilpst datortehnikā
Datortehnika apvieno zināšanas no vairākām disciplīnām. Bieži tās daļas ir šādas:
- Digitālā un analogā shēmošana, elektronikas pamati un elektrotehnika;
- mikroelektronika — tranzistoru un datoru mikroshēmu ražošana un darbības principi (tai skaitā elementāras saiknes ar kvantu mehāniku komponentu līmenī);
- digitālā aparatūra — loģiskās funkcijas, procesoru un periferiju arhitektūra, iespiedshēmu (PCB) projektēšana;
- firmware un operētājsistēmas, tostarp programmēšana iebūvētajām atmiņu sistēmām, piemēram, ROM vai Flash atmiņu;
Studijas un mācību saturs
Studijas datortehnikā parasti ietver gan teorētiskus kursus, gan praktiskas laboratorijas. Studiju programmas bieži ir iekļautas reizē ar elektrotehnikas un datorzinātnes nodaļām. Studentiem jāapgūst arī pamatpriekšmeti no dabaszinātnēm un matemātikas, piemēram:
- kalkuls, diferenciālvienādojumi un lineārā algebra;
- elektronikas un elektrisko ķēžu teorija;
- digitālā loģika, datoru arhitektūra un organizācija;
- signālu apstrāde, skaitļošanas sistēmas un operētājsistēmas;
- programmatūra: programmēšanas valodas, datu struktūras, algoritmi un programmatūras inženierija;
- praktiskie kursi — PCB projektēšana, mikroprocesoru programmēšana, testēšana un mērījumi.
Studiju laikā bieži jāpaveic kursa darbi un projekti, kuros studenti praktiski izstrādā prototipus — no vienkāršām shēmām līdz pilnām iebūvētām ierīcēm. Laboratorijas mācības un prakses vietas industrijā palīdz apgūt profesionālās rīkus (piemēram, CAD, SPICE simulācijas, Verilog/VHDL, FPGA, mikrokontrolleru programēšanas vides).
Prasmes un priekšnosacījumi
- stipras matemātikas un fizikas zināšanas;
- programmēšanas prasmes (bieži C/C++, reizēm Python);
- sapratne par zemā līmeņa programmatūru (firmware, draiveri) un aparatūras programēšanu;
- zināšanas par elektronisko komponentu darbību, PCB projektēšanu un testēšanas metodēm;
- analītiskā domāšana, problēmu risināšanas prasme un spēja strādāt projektos komandā.
Karjeras iespējas
Datortehnikas speciālisti ir pieprasīti daudzās nozarēs. Tipiskie amati un virzieni:
- aparātprogrammatūras (firmware) inženieris;
- iebūvēto sistēmu (embedded systems) izstrādātājs;
- ASIC/FPGA projektētājs un digitālās aparatūras inženieris;
- testēšanas un kvalitātes nodrošināšanas inženieris;
- ražošanas inženieris un sistēmu integrācijas inženieris;
- pētniecība un attīstība (R&D), konsultācijas, akadēmiskā karjera.
Uzņēmumi, kas regulāri pieņem datortehnikas speciālistus, ir programmatūras un programmatūras inženierijas firmas, telekomunikāciju uzņēmumi, digitālās aparatūras projektētāji, automobiļu industrijas uzņēmumi, medicīnas ierīču ražotāji un rūpnieciskās automatizācijas uzņēmumi. Piedāvātie atalgojuma līmeņi parasti ir konkurētspējīgi, īpaši speciālistiem ar praktisku pieredzi un specializētām prasmēm.
Kā sagatavoties studijām un karjerai
- iegūsti spēcīgas pamatzināšanas matemātikā un fizikā;
- apgūsti programmēšanas valodas (sāk ar C/C++ un Python);
- iepazīsties ar aparatūras aprakstīšanas valodām (Verilog/VHDL) un FPGA tehnoloģijām;
- meklē prakses vietas un projektu iespējas — reāla pieredze ārpus lekcijām ļoti palīdz;
- darbošanās studentu klubos, hakatonos un atvērtā koda projektos veidos portfeli un kontaktus;
- mācīties izmantot industrijas rīkus (PCB dizains, simulācijas, versiju kontrole — Git).
Nobeigums
Datortehnika var būt prasīga studiju un darba joma, jo prasa gan teorētiskas zināšanas, gan praktiskas iemaņas. Tomēr speciālisti ir ļoti pieprasīti, un nozare piedāvā daudzveidīgas karjeras iespējas ar labām izaugsmes un atalgojuma perspektīvām. Ja interesē gan elektronika, gan programmēšana, datortehnika ir vērtīgs izvēles ceļš.
ASRock K7VT4A Pro pamatplate.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir datortehnika?
A: Datortehnika ir datoru un to daļu izgatavošanas prakse. Tā ietver gan elektrotehniku, gan datorzinātnes/programmatūras inženieriju, un tajā ietilpst zināšanas par datoru aparatūru un programmatūru, piemēram, par tranzistoriem, datoru mikroshēmām, iespiedshēmām (PCB), ROM vai Flash atmiņu un programmēšanu.
J: Ar ko strādā datortehnikas inženieri?
A: Datorinženieri strādā pie jaunu detaļu samazināšanas un uzlabošanas, kā arī pie iegulto sistēmu, piemēram, mobilo tālruņu un satelītu uztvērēju, programmatūras izstrādes.
J: Kā kvantu mehānika ir saistīta ar datortehniku?
A: Kvantu mehāniku izmanto, lai saprastu, kā tiek izgatavoti tranzistori un datoru mikroshēmas un kā tās darbojas.
J: Kur skolēni var mācīties par datortehniku?
A: Daudzās universitātēs elektrotehnikas vai datorzinātņu fakultātēs tiek piedāvātas datortehnikas nodarbības. Studentiem ir jāapgūst arī fundamentālie dabaszinātņu priekšmeti un matemātika, piemēram, kalkuls un diferenciālvienādojumi.
J: Vai ir grūti apgūt datortehniku?
A: Jā, to var būt grūti apgūt tās sarežģītības dēļ, bet šajā jomā ir liels pieprasījums pēc kvalificētiem speciālistiem, tāpēc var būt vērts piepūlēties.
J: Kas pieņem darbā absolventus ar datorzinātņu inženiera grādu?
A: Programmatūras inženierijas uzņēmumi, telekomunikāciju uzņēmumi, digitālās aparatūras projektētāji un daudzi citi uzņēmumi pēc studiju beigšanas pieņem darbā datortehnikas speciālistus.
J: Cik šie uzņēmumi maksā absolventiem, kas ieguvuši grādu datortehnikā?
A: Šie uzņēmumi parasti diezgan labi maksā absolventiem, kas ieguvuši grādu datortehnikā, pēc studiju beigšanas.
Meklēt