KOMPONENTER/SoC Vi har kun skrabet toppen af isbjerget med hensyn til mulighederne i industri 4.0. Mange af de fremtidige, trådløse multikonnektivitetssystemer kræver kundespecifikke SoC’er. på én SoC falder såvel forbrug som størrelse af et IoT-produkt. Foruden HF-integrationen giver de kundespecifikke SoC’er som regel muligheden for integration af en analog front-end optimeret til en given applikation. Det kan være afgørende ved interfacing til sensorer, hvorfra de analoge signaler bliver modtaget – eller leveret. Desuden er det ofte vigtigt for velsagtens alle producenter at beskytte deres egen IP. Med proprietære algoritmer og metoder implementeret på en kundespecifik SoC er de beskyttede til en vis grænse mod forfalskninger og reverse engineering. Selvfølgelig er det muligt at kopiere en kundespecifik SoC, men det er ofte dyrt og kræver mange ingeniørtimer. Dét alene giver en høj grad af beskyttelse mod angreb mod et etableret design. Udviklingsmodeller Udvikling af en kundespecifik SoC er kompleks og kræver normalt en stor grad af specialistviden opbygget over mange år. Man gør derfor klogt i at alliere sig med en anerkendt leverandør af disse systemkomponenter. Specialister kan fleksibelt hjælpe kunderne med en række mulige scenarier for et optimalt design – eller med forskellige samarbejdsmodeller. De kan eksempelvis tage udgangspunkt i de designressourcer, som kunden selv besidder. Groft sagt er der fire udgangspunkter for SoC-udvikling. I den traditionelle model er kunden selv ansvarlig for designet af en SoC-kreds, mens producenten står for layout, produktion og test. En variation af den model er foundrymodellen, hvor kunden står for al udvikling, og SoC-partneren er ansvarlig for produktionen. I platformsmodellen står producenten for en del af SoCudviklingen (som eventuelt et CPU-subsystem eller de analoge kredsløb), mens standardblokke som interfaces bliver indkøbt som tredjeparts IP. SoC-producenten står derefter for integrationen af de enkelte kredsløbsblokke. Ved brug af spec-in modellen leverer kunden en specifikation, mes SoC-leverandører fuldfører hele chip-designet og implementeringsprocessen. Disse optioner giver kunderne en række muligheder for at balancere deres interne designekspertise og investeringer i udviklingsværktøjer. På den måde kan udviklingsressourcerne tilpasses ASIC-udviklingen til den forretningsmodel og den udviklingstid, der passer bedst til kundens behov. Halvlederteknologier En række halvlederteknologier står klar til en egentlig ASICudvikling. CMOS er den mest udbredte for tiden, og den teknologi er særdeles velegnet til integration af digitale kredsløb, men såvel RF-delen som de analoge funktioner kan også implementeres i CMOS. SoC’er, der overvejende indeholder HF- og analogkredsløb med lav digital funktionalitet kan effektivt realiseres med SiGe-teknologi (silicium-germanium), som understøtter både CMOS- og bipolare transistorer. GaAS (gallium arsenide) egner sig godt til RF-kredsløb med et højt output som effektforstærkere (PA-trin). Hér findes der også specielle former og processer som HV-CMOS (high-voltage CMOS). Inden for CMOS-komponenter er det processtrukturen (for nuværende 180nm ned til 5nm), der afgør integrationstætheden som antallet af logiske gates pr. arealenhed. Processer med mindre strukturer tillader normalt højere clockhastigheder – og dermed også højere regnekraft, men de er omvendt dyrere end ældre og større processtrukturer. Alle SoC-designs vil derfor kræve et antal trade-offs mellem udviklingsomkostninger og integrationstæthed i forhold til den ønskede ydelse og størrelse. NRE-omkostningerne (non-recurring engineering costs) for SoC-udvikling og maskeomkostninger øges også i takt med den højere regnekraft og den mængde kredsløb, der er integreret på en given SoC. De kundespecifikke SoC’er og ASICs er altså optimerede løsninger med hensyn til ydelse, funktion og forbrug – og derfor meget relevante til udvikling af IoT-produkter. Hvis man på et tidligt tidspunkt inviterer en leverandør af kundespecifikke SoC’er ind i kravspecifikationsprocessen, så vil det være lettere for producenten af pege på en optimal løsning. Med den tekniske ekspertise fra SoC-leverandørens designteam er det lettere at definere en chip og de nødvendige services i forhold til design, layout, kapsling, test og produktion i henhold til slutkundens forretningsmodel. BATTERIERNE DU HAR SAVNET YUASA – FØRENDE I EUROPA Stærkt samarbejde til gavn for ACTEC kunder Yuasa, en af verdens førende batterileverandører til industrielle applikationer, har gjort ACTEC til officiel distributør i Danmark. Glæd dig. Yuasa har mere end 100 års erfaring og 30 år som markedsleder i Europa. Her får du al den kvalitet og driftssikkerhed, som ACTEC er kendt for. Oplev vores løsninger på www.actec.dk - nr. 1 | januar 2021 29
Download PDF fil
Se arkivet med udgivelser af Aktuel Elektronik her
TechMedias mange andre fagblade kan læses her