メーカーエンジニアの職種図鑑

デジタル回路設計

デジタル信号の入出力や情報の演算を行う電子回路を設計を行います。

デジタル回路設計の男性

「デジタル回路設計ってどんな仕事?」「デジタル回路設計の仕事に必要なスキルが知りたい」
など、デジタル回路設計の仕事に興味関心を抱いて
この記事にたどり着いた方もいらっしゃるのではないでしょうか。

デジタル回路設計とは、製品を正常に稼働させるために
電子・電気機器に用いられるデジタル回路を設計する仕事です。

今回は、デジタル回路設計の仕事内容、アナログ回路設計との違い、
必要なスキルや知識、おすすめの資格などを解説します。

未経験から技術職として手に職をつけたい、
デジタル回路設計者の立場からモノづくりに貢献したいなど、
デジタル回路設計に興味のある人はぜひ最後までご覧ください。

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この記事のまとめ

  • デジタル回路設計とは、あらゆる電化製品や精密機器を稼働させるための電気・電子回路の設計のこと。

  • デジタル回路設計の年収は、350万円~800万円程度が一般的。

  • デジタル回路設計者に役立つ資格は、「ディジタル技術検定」「技術士補・技術士」「EMC設計技術者資格」「CAD利用技術者試験」などがある。

デジタル回路設計とは?

デジタル回路設計とは

デジタル回路設計とは、広義にはデジタル信号を扱う回路の設計全般を指す仕事です。代表的なものとしては、集積回路(IC)を生み出す仕事が挙げられます。

今やあらゆる機器の開発に欠かせない集積回路は、コンピュータやスマートフォンはもちろん、盛り上がりを見せている自動運転車やロボットなどでも中枢をなす部品となっています。

デジタル回路設計の仕事内容

デジタル回路設計者の多くは、半導体専業メーカーや、電気電子製品を手掛けるメーカーを中心に活躍しています。自動車や医療機器など命に関わる製品にも携わるため、安定して動作するように間違いのないデジタル回路の設計が求められます。

設計においては、プロジェクトの規模が大きく必要な技術も多岐にわたっていることから、専門性を持ち寄ったチームで開発を進めていきます。競争を勝ち抜くため、最新技術を取り入れつつスピーディーな開発が求められます。

仕様検討

デジタル回路設計の仕事は、まず仕様検討から始まります。顧客や電子機器の開発部門が必要としている仕様を把握し、ソフトウェアも含めて実現方法を検討し、デジタル回路の機能や性能、同時にコストや技術など、多角的な視点から判断して仕様書を作成します。

論理設計

作成した仕様書をもとに論理設計を進めていきます。VHDLやVerilog-HDLといったハードウェア記述言語を使用して処理を記述し、誤りがないか動作を確認します。

論理合成

論理設計の内容をハードウェアに落とし込むのが論理合成の工程です。「EDAツール」という設計支援システムを使って半導体の部品に置き換えます。

レイアウト設計

レイアウト設計では、ここまでの工程で判明した数千万個にも及ぶ必要な部品の配置や配線を決定します。EDAツールでおおむね自動化されていますが、最後は人の手でなければこなせない調整も残るため、エンジニアのスキルが必要となります。

アナログ回路との違いは?

デジタル回路では、電気信号を0と1の状態で認識し、演算を繰り返して結果を得るようシステムを組みます。CPUなどでの処理がデジタルを前提にしている現在、「アナログ回路」が行うのは、電気や電子の波形に作用した電流や電圧の変換やノイズ除去、信号の増幅といった処理です。両者は対極にあるものではなく、デジタル回路の処理を実現するために必要不可欠な仕組みがアナログ回路だといえます。

デジタル回路設計の魅力ややりがい

デジタル回路設計の魅力ややりがいはなんといっても、いままでにない製品やサービスが世の中に誕生する瞬間に立ち会えることでしょう。

デジタル回路設計者は、「最新技術をいかに製品に応用するか」という課題と常に向き合っています。いま私たちの身の回りのある電化製品、精密機器は小型化や省電化が進んでいますが、それはひとえに、過去および現役のデジタル回路設計者たちの情熱と努力の賜物です。

最新技術に触れモノづくりの根幹に携われるデジタル回路設計は、日々刺激を受けながらやりがいや楽しさを実感できる仕事でしょう。

デジタル回路設計の難しさや大変さ

デジタル回路設計の難しさや大変さは、自ら情報や技術を追いかけ習得し続けなければならない点にあります。

IT技術は日進月歩であり、つい最近発見された技術もたった数ヵ月、数年であっという間に廃れてしまう可能性があります。昨今はAIやIoT技術の進化も目覚ましく、今後さらなる急成長を遂げることは必至といえます。

また、デジタル回路設計はプロジェクトの一工程のため、クライアントや他工程の影響を大きく受けます。やり直しや修正が生じればスケジュールを圧迫し、労働時間も増加してしまいます。自分の裁量だけで進められる仕事ではない点も、デジタル回路設計の大変な部分といえます。

デジタル回路設計者の年収はどれくらい?

マイナビエージェントに掲載されている求人情報を見てみると、デジタル回路設計者の年収は350万円~800万円程度となっています。若干の変動は想定されますが、デジタル回路設計の仕事は基本的に常に安定的な需要を保っています。したがって、一気に市場が落ち込み年収が大幅に減ることも考えにくいでしょう。

一方、デジタル回路設計者の年収には個人の能力が影響する場合があります。いわゆる技術系の業界は実力主義の世界です。知識や技術を身につけ、より会社に貢献できる人材になれれば、おのずと年収にも反映されていくでしょう。実際、求人情報をみてみると、「年齢・経験・能力を考慮して決定」と明記している企業も多数見受けられます。つまり、「能力が高い人材はそれに見合った報酬で評価したい」という企業が多いのが実情です。

デジタル回路設計の経験者にとってスキルに磨きをかけるのが重要であることはもちろんですが、たとえ未経験からの挑戦であっても、向上心を持ち一つひとつ実績を積み重ねていけば、高年収も目指せる環境です。

デジタル回路設計に必要なスキルや知識

デジタル回路設計者として一人前に仕事をこなせるようになるためには、身につけたほうが良いスキルや知識があります。以下の7点はデジタル回路設計者にとって重要なものなので、ぜひ把握しておきましょう。

電磁気や電子回路などの基礎知識

とにもかくにも、デジタル回路設計者には電磁気や電子回路などの基礎知識が必要です。デジタル回路設計者としての業務の根幹をなすものなので、必ず身につけておきましょう。

EMCの知識

機器間で電磁波の悪影響や被りがないかを考慮するEMC(Electromagnetic Compatibility:電磁両立性)も、デジタル回路設計に求められる知識です。

家電製品や乗り物、ガジェットなど、今やありとあらゆる製品で電波が用いられています。そのそれぞれの製品が最善の動作環境で高性能を発揮するためには、EMCが必須です。

EMCについて詳しくは下記記事をご覧ください。

論理的思考力や英語力

論理的思考も、デジタル回路設計の仕事には重要なスキルです。デジタル回路設計者としてプロフェッショナルの仕事をするためには、依頼者の要求をいかにしてデジタル回路で実現できるのかをロジカルに思考する素養が必要です。そのためには電磁気や電子回路などの基礎的な知識の裏付けが欠かせません。

また、技術関連の最新情報は海外から英語で発信されることが多いです。そのため、ニュースやドキュメントを読み取れるだけの英語力も必要です。

コミュニケーションスキル

デジタル回路設計者はコミュニケーションスキルも備えるべきです。プロジェクトメンバーとチームを組み、ともに業務を進行していくことも多いため、周囲と良好な関係性を構築することが重要となります。

情報収集スキル

情報収集スキルもデジタル回路設計者には重要です。デジタル回路設計の世界では技術の進歩が目まぐるしいため、常に最新情報に触れ、学び続けていく姿勢が求められます。

設計支援ソフトウェアの操作スキル

デジタル回路を設計する際には、CADやCAMなどの設計支援ソフトウェアを使用します。こうしたソフトウェアの操作スキルを身につけるのは大前提であると認識しておきましょう。

プログラミングスキル

デジタル回路設計において、論理回路はVHDLなどのハードウェア記述言語で表現することが一般的です。したがって、プログラミングスキルも欠かせません。

デジタル回路設計者に向いている人の特徴

デジタル回路設計者に向いていると評価される人たちには、ある共通点が見られます。ここでは、デジタル回路設計者に向いている人の特徴を3つご紹介します。

好奇心や学習意欲が高い人

好奇心や学習意欲が高い人は、デジタル回路設計者向きの人材といえます。技術の進化を知りたい、追いかけたい、習得したいという好奇心や学習意欲は、デジタル回路設計者としての成長を加速させます。人に強制されなくても能動的に行動できる人であれば、デジタル回路設計者として着実に成長していけるでしょう。

モノづくりが好きな人

デジタル回路設計者は、モノづくりが好きな人にこそ向いている仕事ともいえます。自らの技術力に磨きをかけてより良い製品を作りたい、純粋にモノを生み出す工程に楽しさや生きがいを感じるという人ならきっと活躍できるでしょう。

チャレンジするのが好きな人

デジタル回路設計の工程は試行錯誤の連続です。思考だけでなく、試してみて初めてわかる事実も多くあるので、物おじせずに何事にもチャレンジできる人や新しいことを楽しめる人なら、デジタル回路設計者として活躍できるはずです。

デジタル回路設計におすすめの資格

デジタル回路設計の仕事に就く上で、あると役立つおすすめの資格を4種類紹介します。

企業によっては、取得を要請されたり、資格手当の対象になったりするケースもあるので、いまのうちに確認しておきましょう。

ディジタル技術検定

情報処理から制御まで、デジタル技術に関わるスキルを包括的に問うのがディジタル技術検定試験です。等級は、4級~1級まで4段階設けられており、学生から熟練の技術者まで、幅広い人にデジタル技術を浸透させる資格となっています。より高度な専門性を証明する2級・1級に関しては、それぞれのニーズに応じて受験できるよう、情報部門と制御部門の2つが設けられています。

幅広い人を対象にした資格試験なので、デジタル回路設計未経験の人でも資格取得のチャンスがあります。ただし、デジタル回路設計の実務に活きる知識の習得・証明を目指す場合は、2級以上の受験をおすすめします。

技術士補・技術士

科学技術分野に関する21の技術部門を網羅した国家資格が、技術士補・技術士です。合格すると、科学技術の専門知識を有していること、また研究や調査、分析、評価などのスキルを証明できます。

技術士補は、技術士の補助的な役割を担う資格です。将来的に技術者にステップアップし活躍できる人材育成を目的としています。技術士補になるためには、技術士の一次試験に合格する、もしくは指定大学・教育機関にてJABEE認定課程を修了する必要があります。

技術士の二次試験に合格すると、晴れて技術士の資格を取得できます。技術士はさらに高度な科学技術の専門知識と、十分な実務経験を有していること証明する資格です。

なお、デジタル回路設計者に関連性が深い部門としては、機械部門・電気電子部部門などが挙げられます。

EMC設計技術者資格

アメリカの非営利団体と日本の一般社団法人によって創設されたのが、EMC設計技術者資格(EMC Design Engineer資格)です。合格すると、EMC設計に関するスキルを持ち合わせていることの証明となります。EMCの原理原則から、回路・基本設計、機器・システム設計など、上流工程の技術力を問う内容なので、デジタル回路設計者にとっても取得して損はない資格となっています。

一点注意が必要なのが、受験資格に制限がある点です。本試験は、学士以上または実務経験5年以上でなければ受験が認められません。ただし、EMCに特化した世界共通試験のため、今後のキャリアアップや転職の際にも役立つ資格となるでしょう。

CAD利用技術者試験

CAD利用技術者試験とは、設計を担うデジタル回路設計者の実務に直結する資格です。CADの操作スキルや製図スキルの証明となります。

試験区分は2つあります。一つは平面の製図スキルを問う2次元CAD利用技術者です。階級は、基礎・2級・1級の3段階あり、1級のみ機械・建築・トレースの3分野に細分化されています。

もう一つは、立体の製図スキルを問う3次元CAD利用技術者です。2次元と同様、3階級設けられていますが、2級・準1級・1級と、区分けに違いが見られます。

試験勉強を経験することで実務に活かせる技術力が習得できるので、デジタル回路設計の未経験者にもおすすめの資格です。

デジタル回路設計者の転職先やキャリアパス

デジタル回路設計者として働き始めた後、将来的にどのようなキャリアの可能性が待っているのでしょうか。

考えられる転職先やキャリアパスについて紹介します。

転職先

デジタル回路設計者の転職先は、自動車や家電、精密機器、ゲームなどのメーカーや、半導体・AI・IoT関連事業企業が一般的です。いずれも実務経験者の求人が数多く見受けられますが、転職までの期間にいかに有利な実績やスキルを身につけられるかで、転職先の選択の幅が決まってくるでしょう。

キャリアパス

デジタル回路設計者の学歴は、電気工学や電子工学といった回路について専門的に学ぶ学科のほか、数学や物理、情報工学、化学など理系の大学や大学院、専門学校や高等専門学校などが一般的です。半導体メーカーや電子製品を扱うメーカーに就職し、教育や実務を積み重ねてスキルを上げていきます。チームマネジメントも重要な仕事で、技術のバックグラウンドを持ったうえでいずれマネージャーになるキャリアも存在します。ただし、転職市場では実務経験者に限定されていることが多く、未経験からの募集はかなり限定的でしょう。

「回路」はハードウェアのイメージが強いですが、ソフトウェアも重要です。最近のデジタル回路設計においてはVHDLなどのハードウェア記述言語が必須となっているほか、プログラムで回路の動作を書き換えることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)もよく利用されるようになっています。そのためソフトウェア開発の経験者も求められており、ソフトウェアエンジニアから転身するケースもあります。

自社製品だけを扱うのではなく、幅広くモノづくりに携わりたい場合、各社からの依頼に対応する回路設計専門の企業への転職も選択肢の一つとなります。

デジタル回路設計への転職を成功させるポイント

デジタル回路設計への転職を成功させるためには、まず電子・電気関連の基礎知識を身につけることが前提となります。ある程度の知見があれば、実務経験がなくてもチャレンジできるデジタル回路設計の仕事は多数あります。

次に重要なのは、転職活動の方法です。遠回りをせずに自分の希望に近い企業への転職を勝ち取るためには、転職エージェントでプロの力を借りるのが効率的です。

数ある転職エージェントの中でもマイナビエージェントは、若手や未経験者の転職支援で高い満足度を獲得しています。非公開求人も豊富に揃っているので、一般的な転職サイトでは出会えないようなレアで好条件の仕事に巡り会える可能性もあります。また、専任のキャリアアドバイザーが疑問や不安を解消してくれるので、自信をもって転職活動に挑むことができます。

デジタル回路設計者になりたいと考えているのなら、まずは無料の転職支援サービスへの登録をおすすめします。

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よくあるご質問

  • デジタル回路設計とは?

    Answer

    デジタル信号の入出力や情報の演算を行う電子回路を設計を行います。

  • デジタル回路設計に役立つ資格は?

    Answer

    「ディジタル技術検定」は回路設計に必要な知識を体系的に身に付け、それを証明するために役立ちます。