Modulær design blir mer populær innen elektronisk design

Moderne elektronisk produktdesign har blitt langt mer kompleks enn tidligere. I tillegg til fremveksten avInternet of Things (IoT) ogIndustrial Internet of Things (IIoT), forbrukernes forventninger til nytten, funksjonaliteten og kompatibiliteten til moderne elektronikk er høyere enn noen gang. Som et resultat, for å forbli konkurransedyktige, er designere tvunget til å legge til mer funksjonalitet og flere kretser på en mindre plass, mens de bruker betydelig mindre tid på utvikling og prototyping.

Borte er tiden da et lite designteam kunne løse alle kretsproblemene i et design og produsere et virkelig unikt tilpasset produkt. I svært konkurranseutsatte markeder og applikasjoner er det nå nødvendig å bruke kommersielle hyllekomponenter (COTS) i så mange deler av kretsen som mulig for å redusere designtiden. Med dette i tankene, designer og produserer mange brikkeleverandører og til og med nye selskaper moduler designet for å gi komplette plug-and-play-løsninger for spesifikke funksjoner.

Figur 1 Wi-Fi- og Bluetooth-kombinasjonsmoduler har nå blitt mainstream i IoT og andre kommunikasjonsdesigner. Kilde: Skylab

For eksempel er det nå relativt enkelt å raskt søke og finne en lang liste med moduler for Bluetooth, Zigbee, Wi-Fi og andre trådløse kommunikasjons- og sensorapplikasjoner. Som et resultat trenger ikke designteam lenger å håndtere utfordringen med å lære trådløse standarder; de trenger bare å lære å programmere modulen og grensesnittet til den sentrale prosesseringsmaskinvaren.

I tillegg er mange moduler forhåndssertifisert for visse standarder, noe som eliminerer det kjedelige trinnet med å sertifisere produkter til spesifikke standarder. Det må imidlertid fortsatt søkes om EMC-sertifisering, og det anbefales vanligvis at sluttproduktet testes grundig for å sikre at det fungerer innenfor standardgrensene.

Enkelt sagt, nå mer enn noen gang er det viktig å fokusere på modulær design. Å designe kretser for å være modulære gjør at designteam kan bruke internt generert IP i stedet for å måtte finne den IP-en andre steder. Vanligvis er en modulær designtilnærming mer kompleks og tidkrevende på forhånd. Men når modulære kretser integreres i et produkt, kan de spare mye back-end-tid.

Til slutt, typersystem-på-brikke (SoC)ogmulti-chip moduler (MCM)produktene øker også, og de integrerte funksjonene blir mer og mer rikelig. Selv om det kan være en skremmende oppgave å håndtere en SoC/MCM i et design, vil det være verdt det i det lange løp hvis designet kan forenkles betydelig fra et eksternt kretsperspektiv. Mange SoC-er kommer nå også med simuleringsverktøy for å hjelpe med å designe moduler og andre nedstrømsfunksjoner.