Elektronikus Tervezési Automatizálás: Mi jöhet még?

Manapság elektronikus eszközök garmadája vesz körül minket, melyek már a mindennapjaink részévé váltak. Nem ritka az sem, hogy egyesek több laptopot vagy okos eszközt birtokoljanak. A személyes elektronikus eszközök számának ilyen szintű skálázódása pedig nem lett volna lehetséges az elektronikus tervezési automatizálás, vagy röviden EDA nélkül.



Az elektronikus tervezési automatizálás ipara egy jó ideje a félvezető ipar elengedhetetlen húzóereje. Az EDA cégek szoftver termékeket, eszközöket és platformokat adnak ki, melyek segítik az integrált áramkörök (IC-k) és a nyomtatott áramköri kártyák (PCB-k) tervezését és ellenőrzését. Ma a számítógépek több milliárd tranzisztort tartalmaznak, így a kézi tervezés már nem kivitelezhető.



 Az EDA viszont drasztikusan csökkenti az előállításhoz szükséges időt és költséget, hiszen a segítségével még a tényleges legyártás előtt tesztelhetők, ellenőrizhetők és szimulálhatók a chipek.



Hogy az ipart az első tervezési elvek alapján megvizsgálhassuk, rendelkeznünk kell egy magas szintű rálátással a chiptervezési folyamatra. A folyamat a chip specifikációinak megírásával kezdődik, egy úgynevezett hardverleíró nyelv segítségével. Ezek akár több millió sorosak is lehetnek. Ezután kapukat generálnak a specifikációból, és különböző technikákkal tesztelhetővé teszik. Ilyen technika például, amikor speciális jelzőkapukat építenek be. Ezt pedig szimulációk, és számos verifikációs kör követi.



Itt már megvan a tervrajz, a kapuk, és a közöttük húzódó kapcsolatok elhelyezkedése. Ahogy az látható, a komponensek hatalmas száma kötelezővé teszi a szoftveres automatizálás használatát a legtöbb, ha nem az összes lépéshez. Ezen felül az EDA eszközöket használják optimalizációnál és a gyártásra való előkészítésnél is.



Annak ellenére, hogy az innováció szívében helyezkedik el, ennek az iparnak is megvannak a saját kihívásai, melyeken felül kell emelkednie a növekedéshez. Az egyik legnagyobb ilyen kihívás a korlátozott vásárlói bázis. Az EDA elsődleges vásárlói a félvezetőkkel foglalkozó nagy cégek, és a jelenlegi felvásárlások következményeképp ez a bázis folyamatosan csökken. Míg az EDA cégeknek meg kell oldaniuk a folyamatosan fejlődő félvezetőtechnológiák komplex tervezésautomatizálási kihívásait, ezzel párhuzamosan a szoftvereszközeiket is fejleszteniük kell. Ebbe beletartozhat a felhasználói felület javítása, a verziókontroll, a folyamatos integráció, és így tovább. Sőt, mi több, ahogy a tervek egyre komplexebbek, az EDA eszközök egyre számításigényesebbé válnak. Ez pedig hatalmas számítási környezetet igényel, ami tovább csökkenti az eszköz megfizethetőségét.



Az elektromos tervezésautomatizálásnak meg kellene próbálnia kihasználni a nyílt forráskódú szoftverek, crowd-source fejlesztések és standard platformok által nyújtott lehetőségeket. Néhány számításigényes eszközt elérhetővé tehetnének webes szolgáltatásként. Egy másik érdekes jövőbeli perspektíva az IoT eszközök tervezése és verifikációja. Az IoT számos összekapcsolt eszközből áll, melyek adatokat gyűjtenek a környezetükből, és valamilyen működést is produkálhatnak. Az ilyen eszközök többsége kevésbé komplex, és a jelenlegi EDA eszközök is használhatóak a tervezésükhöz. Azonban ezen eszközök nagy hányadát egyének, közösségek és kis cégek fogják elkészíteni. Így az EDA cégek üzleti modellje változhat, és a termékeiknek felhasználóbarátabbá, megfizethetőbbé és alkalmazkodóbbá kellene válniuk. Mint számos másik domain esetében, a gépi tanulóalgoritmusok is segíthetnek ezen eszközláncok fejlesztésében és újabb funkciók hozzáadásában, mint például a legjobb tervezési opció kiválasztása, létező tervek optimalizálása, az áramköri és áramellátási teljesítmény növelése, stb.



Az EDA egy nagyon komplex problémát próbál megoldani, és számos másik területről is megköveteli a tudást, mint például a fizika, gyártási folyamatok, szoftveres alkalmazások, stb. Támogatniuk kell az egyre növekvő chiptervezési komplexitást, az új félvezető technológiákat, a fejlesztett debugging és verifikációs technikákat, mindeközben fejleszteniük kell az eszközeik teljesítményét és fenntartani a könnyű használhatóságot. Azonban, mivel ez az ipar az innovációk és iparok láncának kezdeténél helyezkedik el, ezért újra fel kell találnia önmagát, újabb technológiákat és jobb gyakorlatokat alkalmazni, hogy lehetővé tegye más területeken is a rohamos fejlődést.



(Forrás)

***
Ha Te is kreatív, kihívásokkal teli mérnök állást keresel minoségi munkáltatónál, jó helyen jársz, mert a Schönherz Bázis épp azért jött létre, hogy Neked segítsen.
Gyere, nézz szét aktuális állásaink között!


2019.07.05