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为什么物联网(IOT)设计师会以为设计物联网(IoT)芯片比较艰难?_装备_设计师

乖囧猫 2024-10-31 18:17:16 0

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目前的物联网(IoT)市场情形是:

...我们须要10,000+的物联网(IoT)设计师。
但是他们从哪里来呢?

为什么物联网(IOT)设计师会以为设计物联网(IoT)芯片比较艰难?_装备_设计师 智能

...大多数物联网(IOT)设计师险些没有传统的SOC设计履历。

... SOC行业新手将遭遇“新物联网(IoT)设计师焦虑症”或者“新IDeA(想法)障碍”的困扰。

...须要为特定的物联网(IoT)设备制订模块化架构。

对付那些履历不太丰富的公司来说,创建定制的芯片:ASIC或者SOC来实现他们新的“亮点”物联网(IoT)产品是一项艰巨的任务。
这类公司的工程师在开拓,制造和定时交付芯片方面面临着同等的寻衅。
本文将先容SoC办理方案(SoC Solutions,https://socsolutions.com/)的总裁Jim Bruister的不雅观点以勾引物联网(IOT)芯片的设计和交付过程。

Bruister开始谈论时,提到了物联网(IOT)芯片发展的驱出发分,那便是市场估量到2020年将包括200亿台物联网(IOT)连接设备。
而在业务方面,物联网(IOT)将受到数据和订阅模式的驱动。
但是,虽然物联网(IOT)设备将成为数据业务的推动者,但这些设备将不会成为真正的收入来源。
而相反,收入和代价将从对数据和干系剖析中产生。
大多数物联网(IOT)设备将在强大的价格压力下竞争,导致更便宜的更低利润率的物联网产品。

进一步寻衅在于物联网(IOT)设备的收入的成分中缺少高端用户。
例如,许多物联网(IOT)设备不会是时尚的健身用品,由于天下上大多数人口正在努力实现与其基本的需求如室内管道符合的连接。
他们对穿着式设备既没有钱支付也没有兴趣购买。
只管如此,物联网(IOT)技能仍将代表着巨大的消费者电子市场。

“我认为会有成千上万的新的物联网(IOT)企业,”Bruister阐明说。
“这意味着至少须要同样多的IOT设备设计师,或者大约10,000名以上的设计师,问题是这些设计师会从哪里来呢?

一个合理的假设是这些物联网(IOT)设计师将来自现有的系统,软件,现场可编程门阵列(FPGA),印刷电路板(PCB)和半导体行业。
更大的部分可能来自FPGA市场,而半导体领域的数量要少得多。

大多数物联网(IOT)公司将是大学孵化出来的创业公司。
自然而然,这类公司将招聘大学毕业生和演习生来做很多事情。
这意味着大多数设计职员险些没有传统的SOC设计履历。

“这些大学毕业生可能会采取什么样的方法来实现物联网(IOT)设计呢,”Bruister问道。
他的不雅观点是,这些设计师将首先利用像SOC,芯片或ASIC这样的术语来进行Google搜索。
他们将会在EETimes,EDN,Sports Illustrated,Field&Stream等商业杂志上探求干系的设计知识。
他们也可能会向SOC专家和半导体顾问,但是他们不会找到这样有足够能力的设计“大侠”。

只有昔时夜学毕业生IOT设计师理解这些门户网站时,才会去咨询Chipestimate.com,Design&Reuse(D&R,https://www.design-reuse.com/)等芯片IP(知识产权)门户网站。

物联网(IOT)设计师面临的其余一个重大寻衅是SoC设计繁芜因此设计师难以通过其许多关键步骤来操纵范例的SOC流程(见图1)。
此外,IOT设计职员必须从400多个IP供应商拥有超过1,200个IP内核中进行选择(见图2)。
同时他或她将很快意识到,前端设计工具是相称昂贵的,例如用于综合,定时等的设计工具。
而用于放置,走线路由以及封装的后端工具将更加昂贵,并且须要工具专家来运行它们。

图1:IOT设计职员为其SOC设计所面临的供应商选择和本钱哀求的繁芜性寻衅。

图2:当前半导体IP供应商。

Bruister不无诙谐地指出,SOC设计繁芜性的寻衅,浩瀚的IP(知识产权)供应商,不同容许协议以及昂贵的前端和后端工具将导致“新的IOT设计者焦虑障碍或者”新的IDeA障碍(既新的思想障碍)“。
IOT设计师将承受不堪重负的信息(TMI,too much information)。
设计师可以从哪里得到帮助呢?

Bruister认为,实用教诲的缺失落是造成物联网(IOT)设计难题的主要缘故原由。
新的受访者将须要许多“如何做(How do)”之类的指南,例如IOT SOC Design for Dummies之类的书本。
他或她将须要一个更好的地方来查找信息,而不是实行Google搜索。
不幸的是,没有足够的SOC顾问来为设计200亿个产品设备说须要的超过10,000多名的设计职员供应辅导。
相反,IOT设计职员将须要一种大略,快速的廉价办法来将芯片从观点设计成为第一个硅片。
这个过程将须要易于利用的开拓平台和许多参考设计来帮助设计师来开始他们的事情。

我们考虑一个范例的SOC架构,包含CPU,总线构造,外设以及射频无线电,基带处理和传感器的接口(见图3)。
这种架构可能占大多数小型IOT设备中利用的大约80%至90%。

不同的IOT设备之间的其余的10%-20%的差异是什么?所要利用的通信类型将是一个差异,例如蓝牙,Wi-Fi,专用无线电或者光学方法。
此外,IOT设备可能具有不同类型的传感器,例如加速度计,MEMS,应变仪等。
但是,Bruister认为最主要的差异在于电源管理单元。
IOT设备将具有广泛类型的功率占空比,它们的事情频率各不相同,哀求设备每毫秒,每分钟,每小时或者乃至一天打开一次,然后回到就寝状态。
因此,电源管理必须根据每种不同类型的操作哀求来进行定制。

图3:范例的片上系统(SOC)架构。

所有这些寻衅意味着必须提高设计抽象的标准。
针对IOT设备将须要采取模块化架构。
这可能会导致须要供应硬件设计类型库,例如须要为仿照和数字子系统供应一套用于硬件设计的类库,这些子系统将被抽象出来,使IOT设计师更随意马虎在这些不同的模型之间插入修正。
而且,还须要补充软件抽象,例如API,HAL层等。
设计抽象在Arduino和Raspberry Pi等开拓平台上很常见。

好是,创建成功的IOT生态系统的许多事情都已到位。
有一大批优质的IP供应商。
而补充IP(知识产权供应商)的是一些具有很多良好履历和解决方案的设计公司。
同时也有大量的芯片和设备集成商,如eSilicon和代工厂等,它们实际上是要将现有实现200亿个IOT设备的生态系统整合起来。

(完)

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