工程和生活一样,都是妥协。
你可能想要那辆新的跑车,但是你怎么证明这个费用是合理的呢?那里有足够的空间让孩子们去练习足球吗?
同样,在任何电子系统设计中,你需要平衡多个因素,并作出权衡。你不可能拥有一切。
SWaP(大小、重量和功率)是一个在航空航天和国防领域更为熟悉的术语,但它是一个思考任何设计中固有妥协的好方法。您如何平衡对更紧凑产品的需求,以及在许多应用中对更低功耗的需求?亚博国际官网平台网址亚博电竞菠菜
当然,尺寸和重量是有联系的。更小的部件可能耗电更少,那么问题在哪里呢?
问题是我们不能孤立地考虑互换因素。成本增加了一个额外的维度,所以你会听到人们谈论SWaP-C,你需要考虑性能和功能。
摩尔定律拯救
摩尔定律使电子产品能够保持交换相对稳定,同时增加新功能,提高性能(通常是显著地),并满足价格同比下降的预期。或者,设计师可以优先考虑一个方面——例如,使产品更小或增加更多的功能。亚博电竞菠菜
在消费领域,看看智能手机:一个收音机棚注意从1991年起,我列出了15种电子产品,其中13种现在已经被手机所取代。整个产品类别都已成为历史:现在谁会买数码相机或独立的卫星导航?
在工业世界,这种变化也许不那么壮观,但同样意义重大。微处理器已经成为低成本、低功耗的产品,集成电路也越来越集成。
对于模拟部件,摩尔的法律使片上混合信号系统(SoCs)的高集成度成为可能。但模拟世界的物理特性意味着还需要另一项创新,例如,随着几何图形的缩小和供电电压的降低,需要新的架构来处理信噪比的降低。
我不会改变游戏的
对于物联网(IoT),特别是工业物联网,交换、成本、性能和功能的变化如何与客户需求相匹配?
工业物联网在许多方面都是期望值的一步改变。
但部署的设备数量将大幅增加(收入2018年,工业物联网预计将增长17.7%,达到近360亿美元),其中许多是传感器和执行器,但需要具备本地处理能力。
其中许多将是便携式应用,所以交换是重要的——电力通常来自电池,甚至是亚博国际官网平台网址能源收集。有了这么多设备,单位成本将更加显著。
熟悉的价格/性能和交换改进对IIoT来说是可持续的吗?
用定制ICs应对工业物联网挑战
如果你用标准零件进行设计,你可能会觉得妥协太多了。你必须选择最接近你需求的部件,并接受它们的不足之处——或者是比你想要的更大、更昂贵或更耗电的地方。
解决问题的方法总是不止一种,一种越来越流行的替代方法是使用定制集成电路(custom ICs),它可以提供一个高度集成的混合信号ASIC所需的功能。这有助于降低功耗并减少系统的大小和重量。
在成本方面,不可避免地要对定制IC进行一次性投资,以较低的材料清单(BoM)来平衡。但是投资回收期比你想象的要短——在S3半导体,我们发现即使是相当低的产量,通常也需要1到2年的时间。
设备越多,数字就越有效,因此大容量的IIoT应用从定制半导体的经济效益中受益匪浅。亚博国际官网平台网址
IIoT在所需功能方面是一个转折点,同时对成本、功耗、尺寸和重量提出了严格的要求。
为了应对这些挑战,并缩小SWaP-C循环,在新项目开始时考虑定制asic总是值得的。