解决芯片工程师的两大痛点

看看今天的物联网和智能设备领域，你可能会觉得现在是成为芯片工程师最好的年代。设备越来越小，将越来越多功能集成到更小的尺寸中。从手机到可穿戴设备，再到家居、汽车和工作场所的各式智能传感器，2018年是尖端创新的一年。创新而又体现未来感。

不过这个创新的未来，来的不是那么容易。你可以问任何一位现代芯片工程师。事实上，根据终端用户的期望开发出尖端创新设备的压力，正在加剧两个特殊的痛点，而这两个痛点使得工程师的工作变得越来越艰难。

哪两个痛点呢?芯片的灵活性和不断缩小的设备尺寸。

芯片缺乏灵活性会给未来埋下问题的隐患

在电子工程界，大家公认的是，创建大而昂贵的设计有着它相应的优势，就是这样的设计本身会有很大的灵活性、编程能力以及按照个性化需求定制芯片的能力。那反过来，当工程师需要设计较小、较便宜的电子产品时，他们会发现这个设计层面上的各种灵活性和可编程性下降到几乎为零。这类设计面临的元器件选择只有：没有选项、没有编程也没有灵活性的分立器件。

这迫使工程师在设计的最初就要仔细研究好他们将要使用的具体元器件，一旦定下来之后就不能随便调换或者更改了，不然可能会严重打乱他们的设计工作进度。这样一来，也就意味着设计过程中没有了任何程度的灵活性，这也为整个过程增加了一层不必要的困难。它要求工程师展现绝对完美的预见能力，在设计工作开始之前，他们就需要确定采用哪些分立元件，而且这些分立元件必须能完美无暇地实现设计的各项功能。在任何一个元件上选择错误，都可能会在某个阶段严重颠覆整个项目。

或者，工程师确实可以不犯任何选择错误，但是芯片设计的需求可能在设计中途变了。如果出现了这两种情况的任何一种，工程师都要面临突如其来的头痛问题，要么纠正错误，要么按照新的芯片需求进行调整。这个过程可能需要几天到几个星期，甚至有时需要几个月，而这最终又会导致连锁反应，耽误所有等待这款芯片设计完成的其他环节的工作进度。

越来越小的设备尺寸正在捆住工程师双手

消费者不断要求便携式设备变得更小更轻便。与此同时，消费者还要求这些更小更轻便的设备可以实现更长的电池续航能力。对工程师来说，这意味着需要在设备中腾出更多空间来放置更大的电池，从而实现更长的电池续航能力。

这两个要求是相互对立的，对工程师来说，这无异于一根两头都在燃烧的蜡烛。

即使是智能手机这样的应用，虽然设备在外形上并没有变小，甚至可能在往更大的外形发展，但它们也照样希望内部的电路板和元器件变得更小。特别是缩小设备中的电子元器件，来腾出更多的电路板空间给更多的元器件，或者将现有的元件替换成一个更大的，比如，更大的电池。

尽管设备可能变得更小了，但是一般来说设备中的电路板上至少还有一个元件仍然比较大，比如微控制器或系统级芯片(SoC)。这类是核心元件，但尺寸也较大。工程师们不得不照常将它们包含到设计中，因为制造商可能会说这类元件他们能拿到的货只有这一款。所以，工程师只能围绕这款SoC或微控制器的尺寸开展设计，而这会限制他们…例如…提高电池巡航能力。如果电路板已经被不少分立器件占去了空间，就更加剧了这个问题，进一步捆住了工程师的双手。

更智能的设备要配更智能的芯片设计工程

随着设备变得更智能、更复杂、当然还有更小，这些设备中采用什么元器件不应该使芯片工程师的工作变得不必要的艰难。用户希望设备用起来直观，为什么不能让设计这些设备的工程师的工作也变得更直观呢?

更大的灵活性和更简洁清爽的电路板空间，不仅可以让工程师的生活更轻松，也会给客户带来好处。更灵活的芯片架构意味着客户和他们的工程师将有更多的余地来决定需要哪些元件，什么时候决定需要哪些元件都没关系。

占板尺寸更优化的芯片可以实现更好、更小、更高效的设计。优化电路板空间不能去除那些必须保留的大元件，但是可以去掉那些相对不重要但又占据宝贵电路板空间的分立器件，替换成更有效的元件。如果优化的电路板空间可以安装更大更强的电池，这对设计公司和终端用户来说不就是双赢吗?

有一种替代多个小分立器件的好方法，就是Dialog半导体公司的GreenPAK可配置混合信号芯片。

对工程师好，也是对他们的客户好，最终也会惠及使用产品的用户。如果工程师们在设计中有更多的余地、更多的灵活性、更多的选项、更多的电路板空间可以利用、不会被后期的需求变化而打乱设计和生产进度，这将会使大家都受益。更智能和直观的设备，要配上更智能和直观的芯片设计工程方式。

作者：Roman Yankevych，Dialog半导体公司