跨界設(shè)計是大勢所趨

　　追求設(shè)計有效性是企業(yè)不變的追求，而且產(chǎn)品設(shè)計一直會面臨成本與質(zhì)量的沖突，如何構(gòu)建一個有效的設(shè)計流程，通過控制約束條件以符合設(shè)計規(guī)范，達(dá)到質(zhì)量要求，是當(dāng)今設(shè)計師不得不面對的挑戰(zhàn)。在近日Mentor Graphics（明導(dǎo)）公司在京舉辦的“2014 PCB技術(shù)論壇”上，系統(tǒng)設(shè)計部的業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理David Wiens提出了新的設(shè)計方法。

　　
       Mentor系統(tǒng)設(shè)計部 商業(yè)開發(fā)經(jīng)理 David Wiens

　　系統(tǒng)設(shè)計的三個挑戰(zhàn)

　　開發(fā)組織面臨三大挑戰(zhàn)。首先，設(shè)計的復(fù)雜度更高。這是因為PCB(印制電路板)的密度更高，線路更多;另外，信號的速度在提升。因此更高密度的電路在更小的空間上會產(chǎn)生散熱問題。

　　第二，現(xiàn)在人員的更替很快。過去是資深工程師人來做設(shè)計。我國作為制造大國，過去只是做初級工作，很少涉及高級設(shè)計的細(xì)節(jié);但現(xiàn)在我國產(chǎn)品的設(shè)計意識在提升，更多時間要面對產(chǎn)品的研發(fā)工作。另外設(shè)計人員也出現(xiàn)斷層，很多年輕的工程師來接班，而上市時間很緊迫。

　　第三，系統(tǒng)工程的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)上，機械、電子、軟件是相互獨立的，現(xiàn)在所有工作需要并行進(jìn)行。例如PCB的布局&布線、軟件的配置要同時完成。過去是從原有的元器件，慢慢去積累、向上堆砌出設(shè)計，也許很多模塊未必是你需要的;現(xiàn)在要變成自頂向下的觀點，進(jìn)行整體控制，其中一些需要的模塊可以是外購的。因此系統(tǒng)化、多板化、系統(tǒng)套系統(tǒng)的邏輯觀念要存在于設(shè)計師的設(shè)計意識中。

　　機械、電子、軟件的設(shè)計融合

      
       第一個維度是X軸，即水平維度。從左側(cè)的產(chǎn)品需求到右側(cè)產(chǎn)品真正上市，從IC角度、PCB角度、模塊化角度，抑或是系統(tǒng)角度，還有傳統(tǒng)軟件的支持。總之，你有想法，就能支持你把產(chǎn)品做出來。

　　第二個維度是Y軸，即垂直整合，自上而下或自下而上。傳統(tǒng)上，這些工程師不會相互溝通——做IC的只做IC，做封裝的只做封裝，做PCB的只做PCB，做模塊的只做模塊，做系統(tǒng)的只做系統(tǒng)，各自都有界限，對其他人來說都是黑盒子。如果把他們之間的障礙掃除，可以實現(xiàn)最佳化。例如，如果更早期知道IC設(shè)計時引腳如何排列，為了讓PCB容易實現(xiàn)存儲功能，可把存儲器放在合理位置，使信號最強、干擾最小、占用的面積最小。如果板子之間有信號溝通，以前不小心連接器接反了，需要重新做?還是模擬一下。汽車娛樂音響控制系統(tǒng)也需要溝通，例如功能和安全的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，傳感器、視頻和通信融合在一起。系統(tǒng)和系統(tǒng)之間的連接，除了線纜，可以用RF、藍(lán)牙、Wi-Fi等。

　　第三個維度是Z軸，是紅色、橙色和綠色的跨界。我們專注在電子，需要和電子設(shè)計溝通，如果有動態(tài)溝通的工具，其他部門可以很快地看到我們的設(shè)計。實際上早期揭露供應(yīng)鏈上的優(yōu)選信息，整體設(shè)計的質(zhì)量會提高，而不是等到最后出現(xiàn)缺貨的問題。新的工具應(yīng)該讓這些資料打包和溝通，來知道精度。

　　通常認(rèn)為，上述負(fù)責(zé)設(shè)計一般發(fā)生在軍工和航天。不過，在我國，通信系統(tǒng)設(shè)計、3C消費類電子(智能手機)、汽車等領(lǐng)域也出現(xiàn)這樣的設(shè)計現(xiàn)象，一方面是復(fù)雜性在提升，同時設(shè)計非常緊密，需要過去的IP積累和重用，需要各部門協(xié)同設(shè)計等。

　　Mentor近年來重要的設(shè)計平臺Xpedition VX，經(jīng)歷了10年左右的研發(fā)過程，現(xiàn)在在易用性、自動化和數(shù)據(jù)管理方面取得了開創(chuàng)性的革新。今年已連續(xù)推出多個新產(chǎn)品，例如3月推出最新Xpedition PCB設(shè)計平臺，透過將直觀的設(shè)計環(huán)境與設(shè)計人員導(dǎo)向的自動化功能結(jié)合在一起，能解決設(shè)計人員改變中的設(shè)計任務(wù)，包括全球化的團(tuán)隊組織，讓用戶能達(dá)到專家級的執(zhí)行成果，并獲得最佳的生產(chǎn)力。因此，可顯著縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、將重新設(shè)計次數(shù)降至最低，并提升產(chǎn)品質(zhì)量。6月，Mentor推出了用于高效IC封裝PCB設(shè)計優(yōu)化、裝配和可視化的Xpedition Path Finder套件。

圖：Xpedition VX適合復(fù)雜性高的企業(yè)級設(shè)計，而PADS等工具相對較為簡單