Modulært design bliver mere populært i elektronisk design

Moderne elektronisk produktdesign er blevet langt mere komplekst end tidligere. Ud over stigningen iInternet of Things (IoT) ogIndustrial Internet of Things (IIoT), forbrugernes forventninger til brugen, funktionaliteten og kompatibiliteten af ​​moderne elektronik er højere end nogensinde. Som et resultat, for at forblive konkurrencedygtige, er designere tvunget til at tilføje mere funktionalitet og mere kredsløb til et mindre rum, mens de bruger betydeligt mindre tid på at udvikle og lave prototyper.

De dage er forbi, hvor et lille designteam kunne løse alle kredsløbsproblemerne i et design og producere et helt unikt brugerdefineret produkt. På stærkt konkurrenceprægede markeder og applikationer er det nu nødvendigt at bruge kommercielle hyldekomponenter (COTS) i så mange dele af kredsløbet som muligt for at reducere designtiden. Med dette i tankerne, designer og producerer mange chipleverandører og endda nye virksomheder moduler designet til at levere komplette plug-and-play-løsninger til specifikke funktioner.

Figur 1 Wi-Fi og Bluetooth kombinationsmoduler er nu blevet mainstream i IoT og andre kommunikationsdesigns. Kilde: Skylab

For eksempel er det nu relativt nemt hurtigt at søge og finde en lang række moduler til Bluetooth, Zigbee, Wi-Fi og andre trådløse kommunikations- og registreringsapplikationer. Som et resultat behøver designteams ikke længere at håndtere udfordringen med at lære trådløse standarder; de behøver kun at lære at programmere modulet og grænsefladen til den centrale behandlingshardware.

Derudover er mange moduler præcertificeret til visse standarder, hvilket eliminerer det kedelige trin med at certificere produkter til specifikke standarder. Der skal dog stadig søges om EMC-certificering, og det anbefales normalt, at slutproduktet testes grundigt for at sikre, at det fungerer inden for standardgrænserne.

Kort sagt, nu mere end nogensinde er det vigtigt at fokusere på modulært design. At designe kredsløb til at være modulære gør det muligt for designteams at bruge internt genereret IP i stedet for at skulle finde den IP et andet sted. Typisk er en modulær designtilgang mere kompleks og tidskrævende på forhånd. Men når modulære kredsløb integreres i et produkt, kan de spare en masse back-end-tid.

Endelig typerne afsystem-on-chip (SoC)ogmulti-chip moduler (MCM)produkter er også stigende, og de integrerede funktioner bliver mere og mere rigelige. Selvom det kan være en skræmmende opgave at håndtere en SoC/MCM i et design, vil det være det værd i det lange løb, hvis designet kan forenkles væsentligt fra et eksternt kredsløbsperspektiv. Mange SoC'er kommer nu også med simuleringsværktøjer til at hjælpe med at designe moduler og andre downstream-funktioner.