協(xié)同設(shè)計(jì)，未來(lái)硬件設(shè)計(jì)工作的方向

　　Mentor Graphics PCB Technology Forum 2012 China北京站活動(dòng)在前不久舉行。此次活動(dòng)探討了PCB設(shè)計(jì)在產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中的重要性、PCB設(shè)計(jì)中的IP管理、高速設(shè)計(jì)解決方案以及Mentor Graphics的協(xié)作型PCB設(shè)計(jì)方案等主題。

　　目前，對(duì)于PCB設(shè)計(jì)工作的最大挑戰(zhàn)是：隨著產(chǎn)品功能和性能等方面的不斷提升，PCB板的布線規(guī)模也越來(lái)越大，越來(lái)越復(fù)雜，需要考慮的因素也越來(lái)越多，提高PCB設(shè)計(jì)時(shí)的工作效率，成了最大的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

　　在過(guò)去，PCB板的復(fù)雜度并沒(méi)有現(xiàn)在這么高，一款產(chǎn)品（比如手機(jī)）的PCB設(shè)計(jì)有可能只需要一個(gè)工程師完成，同時(shí)也因?yàn)镻CB設(shè)計(jì)工作的特點(diǎn)，也只能由單一工程師完成——至少在同一時(shí)刻，只能有一個(gè)工程師進(jìn)行PCB的設(shè)計(jì)工作。

　　但現(xiàn)在，由單獨(dú)一個(gè)工程師完成PCB設(shè)計(jì)工作已幾乎不可能，一是由于工作量太大，一個(gè)人很難完成，二是由于市場(chǎng)對(duì)新產(chǎn)品的迫切需求，要求產(chǎn)品必須在盡可能短的時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)和測(cè)試驗(yàn)證工作，推向市場(chǎng)。所以，PCB設(shè)計(jì)階段常常會(huì)出現(xiàn)這樣的情況：多個(gè)工程師輪班上陣，人停但設(shè)計(jì)工作不停。

　　為縮短產(chǎn)品研發(fā)和測(cè)試驗(yàn)證的時(shí)間，從而將產(chǎn)品更快地推向市場(chǎng)，工程師迫切需要一種能大幅提高設(shè)計(jì)效率的方法。在此次Mentor Graphics活動(dòng)中，Mentor Graphics的協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)令筆者印象深刻。

　　通過(guò)Mentor Graphics的多用戶并行設(shè)計(jì)系統(tǒng)，多個(gè)工程師（最多支持15個(gè)工程師同時(shí)工作）在同一時(shí)刻，共同進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，這樣可以大大提高設(shè)計(jì)效率，能節(jié)約大量的研發(fā)時(shí)間，進(jìn)而最大限度地縮短TTM（Time To Market）周期。據(jù)Mentor Graphics給出的說(shuō)法，利用多用戶并行設(shè)計(jì)系統(tǒng)，可以將過(guò)去需要花費(fèi)數(shù)月的設(shè)計(jì)周期縮短到數(shù)個(gè)星期。

　　Mentor Graphics的多用戶并行設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其基本原理是，以網(wǎng)絡(luò)中其中一臺(tái)工作站為服務(wù)器主機(jī)，協(xié)調(diào)分配其它數(shù)臺(tái)工作站的任務(wù)，多個(gè)工程師可以分別在各個(gè)工作站上同時(shí)工作。在過(guò)去，讓多個(gè)工程師同時(shí)進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)的方法是將整個(gè)PCB版圖分塊，但這并不能算是真正的協(xié)同設(shè)計(jì)，因?yàn)槠湎拗坪艽螅?dāng)遇到跨區(qū)塊的布線時(shí)，必須讓相關(guān)區(qū)塊的工程師都停下來(lái)，才能進(jìn)一步完成設(shè)計(jì)。而Mentor Graphics是通過(guò)服務(wù)器主機(jī)的協(xié)調(diào)分配，以保證每個(gè)工程師的工作之間互不沖突影響，保證了設(shè)計(jì)工作的安全可靠。

　　筆者認(rèn)為，這種多用戶并行設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其意義重大。在過(guò)去，只有軟件設(shè)計(jì)才能做到多個(gè)工程師協(xié)同工作，每個(gè)工程師被指派單獨(dú)的任務(wù)，之后將任務(wù)結(jié)果進(jìn)行整合。現(xiàn)在，硬件設(shè)計(jì)也能做到協(xié)同工作。不僅僅是PCB設(shè)計(jì)，在其它硬件設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)，為應(yīng)對(duì)越來(lái)越龐大的硬件設(shè)計(jì)工作，協(xié)同設(shè)計(jì)必將是未來(lái)主要發(fā)展方向。