PCB 專業(yè)人員何去何從?

　　可編程器件的推廣，以及對(duì)軟件定義設(shè)計(jì) IP 的的重視度不斷提高，全面轉(zhuǎn)向軟設(shè)計(jì)的狀況已經(jīng)日益凸顯。其結(jié)果是硬件將不再擔(dān)任產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的主導(dǎo)因素。板級(jí)設(shè)計(jì)正日益簡(jiǎn)化，并更加模塊化，同時(shí)物理配置、連接性以及構(gòu)造也可由其它設(shè)計(jì)因素來(lái)主導(dǎo)。

　　其它因素的一個(gè)影響實(shí)例是 FPGA 的連接性。FPGA 的一個(gè)獨(dú)特之處是器件引腳配置本身就具有可編程性。從傳統(tǒng)意義上講，這正是讓電路板布線工程師煩惱之處。他們不僅要扇出數(shù)以百計(jì)的高密度封裝器件的引腳，而且還要處理在獨(dú)立 FPGA 設(shè)計(jì)領(lǐng)域中確定(和改變)的數(shù)以百計(jì)的引腳分配。

　　從單純的 PCB 設(shè)計(jì)角度來(lái)看，這可提高設(shè)計(jì)復(fù)雜性。不過(guò)從更加全面的視角來(lái)看，當(dāng) PCB 與 FPGA 設(shè)計(jì)協(xié)同工作時(shí)，可變器件引腳也可成為一種優(yōu)勢(shì)。更具體地說(shuō)，PCB 設(shè)計(jì)人員可以重新布置 FPGA 引腳配置，簡(jiǎn)化布線，而且這些變更可直接反映到 FPGA 設(shè)計(jì)領(lǐng)域，布局布線工具可自動(dòng)重構(gòu) FPGA，以便與之匹配。

　　電路板的設(shè)計(jì)再度得到簡(jiǎn)化，在這種情況下又牽扯到另一個(gè)領(lǐng)域。在完全連接的 PCB-FPGA 設(shè)計(jì)環(huán)境中，這個(gè)過(guò)程是可以變化的，在該環(huán)境下甚至可通過(guò)移動(dòng) FPGA 可編程結(jié)構(gòu)中有問(wèn)題的布線路徑，將這項(xiàng)工作推向新高。FPGA 布置及布線工具可解決電路板布線的各種技術(shù)難題，但只有 在PCB-FPGA 開(kāi)發(fā)工作處于同一設(shè)計(jì)環(huán)境中，并使用統(tǒng)一共享設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)模型的時(shí)候才可實(shí)現(xiàn)。

　　雖然這些概念已極具吸引力，可編程邏輯所提供的革命性機(jī)遇還將隨著技術(shù)專利的到期而進(jìn)一步拓展。請(qǐng)?jiān)O(shè)想一下當(dāng)處理器等硬件器件在其結(jié)構(gòu)中整合了一定程度的可編程邏輯的設(shè)計(jì)可能性。

　　這樣一來(lái)，現(xiàn)在就可通過(guò)編程來(lái)決定如何將處理器與設(shè)計(jì)的其它部分進(jìn)行連接與接口連接。通過(guò)對(duì)該器件進(jìn)行編程，可以根據(jù)您的具體應(yīng)用需要，納入支持器件與外設(shè)，并與傳統(tǒng) FPGA 一樣，可針對(duì)電路板布線對(duì)引腳配置進(jìn)行優(yōu)化，從而可減少電路板上的部件數(shù)，簡(jiǎn)化互連路徑。

　　不用花太多的功夫，就可將這個(gè)概念帶入一個(gè)應(yīng)用環(huán)節(jié)，在該環(huán)節(jié)上，可對(duì)設(shè)計(jì)中的每個(gè)器件進(jìn)行配置，使其與其它器件實(shí)現(xiàn)接口連接。這樣就只需要簡(jiǎn)單、直接的電氣互連，以及器件高效地接插就可以了 —— 或許甚至能更直接。

　　當(dāng)從邏輯上走到這個(gè)極端時(shí)，電路板設(shè)計(jì)就可恢復(fù)到實(shí)施對(duì)電子器件與機(jī)械部件的物理支持。電路板上的電氣路徑數(shù)量將寥寥可數(shù)，其屬性與外形將完全由機(jī)械考慮因素來(lái)決定。未來(lái)“電路”板可能會(huì)在 MCAD 空間中輕松地進(jìn)行設(shè)計(jì)。

　　未來(lái)其他方面的發(fā)展也必將促使具有大量連接的 PCB 的傳統(tǒng)觀點(diǎn)的消亡。諸如 LCD 屏、嵌入到產(chǎn)品外殼上的按鈕、可配置導(dǎo)電塑料，乃至負(fù)責(zé)所有布線工作的專用可編程器件等電子組件，很可能會(huì)降低“純”電路板設(shè)計(jì)的重要性。

　　敢于接受變革

　　您可以看到這一切是在向哪個(gè)方向發(fā)展。未來(lái)產(chǎn)品的電路板將以各種陌生的形式出現(xiàn)，可能會(huì)消除大量的連接，但其開(kāi)發(fā)肯定會(huì)從根本上受到其他領(lǐng)域的影響，甚至被其他領(lǐng)域主導(dǎo)。

　　向可編程邏輯的轉(zhuǎn)變簡(jiǎn)化了電路板設(shè)計(jì)，使得電路板的外形交由產(chǎn)品的機(jī)械設(shè)計(jì)決定，并將電氣配置交由軟件開(kāi)發(fā)定義。物理電子硬件日益簡(jiǎn)化，不再?zèng)Q定產(chǎn)品設(shè)計(jì)的獨(dú)特與差異化因素。相反，應(yīng)用軟件以及運(yùn)行應(yīng)用軟件的軟硬件將定義當(dāng)前以及未來(lái)設(shè)計(jì)(獨(dú)特 IP)的核心部分。