Maailman jakautuu digitaaliseen ja analogiseen, mutta elektroniikkasuunnittelujen näkökulmasta se on näiden fuusio. 85 prosenttia suunnitteluista on sekasignaalisuunnitteluja, joissa analogisia signaaleja muunnetaan digitaalisiksi. Siemensin EDA-osasto on esitellyt työkalun, jolla sekasignaalisuunnittelun tehokkuus nousee 10-kertaiseksi.
Jos maailma olisikin vain digitaalinen, ongelmia ei juuri olisi. Ikävä kyllä maailma on analoginen, mikä näkyy monenlaisina ongelmina suunnitteluissa. Piirien pitää käsitellä esimerkiksi ääntä, valoa, painetta ja lämpötilaa, ja jotenkin suunnittelut pitäisi pystyä verifioimaan eli varmentamaan. Nykyiset työkalut tekevät tämän varsin huonosti: SPICE-mallit ovat epätarkkoja, testausta on vaikea asettaa ja käyttää, virheiden löytyminen ja tarkistuksen kattavuuden kanssa on vähän niin ja näin, eikä valmiita verifiointiratkaisuja oikein voida käyttää uudelleen.
Tätä Siemensin uusi Symphony Pro yrittää ratkaista. Analogiasignaaleja yritetään simuloisa ikään kuin ne olisivat digitaalisia. Mutta sen sijaan, että signaali kuvattaisiin vain binäärisesti (ykkösinä tai nollina), Symphony Pro käyttää todellisia numeroita. Siemens EDA:n tuotepäällikkö Sumit Vishwakarman mukaan kyse on paradigmamuutoksesta.
- Todelliset numerot esittävät analogiasignaalin hyvin tarkasti, vaikkakaan eivät täsmällisen tai sataprosenttisen tarkasti. Ero on iso binäärikuvaukseen, joka ei ole koskaan tarkka häviöiden takia. Tarkkuuden lisäksi pääetu on se, että signaalista tulee ajassa erillinen ja sitä voidaan simuloida digitaalilla työkaluilla, Vishwakarma selventää.
Symphony Pro pyrkiikin ratkaisemaan ongelmia siellä, missä useimmat sekasignaalisuunnittelut ajautuvat ongelmiin: analogisen ja digitaalisen rajapinnalla. - Useimmat bugit ovat tällä rajalla. Siksi sekasignaalisuunnittelijoiden tai AMS-lohkoja suunnitteluihinsa tuovat kuluttavat suuren osan ajastaan etsimällä bugeja.
Vishwakarman mukaan tämä ei tarkoita, etteikö analogiatyökaluja tarvittaisi enää tulevaisuudessa. - Digitaalisia tekniikoita hyödyntävät sekasignaalityökalut keskittyvät ensisijaisesti toiminnallisuuden verifiointiin, mutta analogiatyökalut ovat edelleen hyvin tarkkoja. Lisäksi digitaalisimulointi perustuu signaalin vaihteluun ajassa, analogiatyökaluja tarvitaan taajuuden vaihtelun simulointiin ja signaalin käyttäytymisen verifiointiin.
Symphony Pro ottaa kuitenkin ison askeleen MS-suunnittelujen parantamisessa. Karkeasti kyse on digitaalisten tekniikoiden tuomisesti analogiasignaalien verifiointiin. Ratkaisut perustuvat Accelran uusiin verifioinnin standardeihin. Suunnittelijan käyttöön tuodaan visuaalinen työskentelytila, eräänlainen kojelauta. Tämä johtaa jopa 10-kertaiseen tuottavuuden parantumiseen vanhoihin ratkaisuihin verrattuna.
Tällä on suuri merkitys, sillä sekasignaalipiirit ovat yhä yleisempiä, olipa kyseessä sitten analogisen signaaliketjun integroiminen digitaaliseen etuasteeseen 5G-radioissa, digitaaliset RF-näytteistysmuuntimet tutkajärjestelmissä, kuva-anturit tai mikä tahansa nykyaikainen laite. Näissä sovelluksissa sekasignaalipiirit mahdollistavat pienemmän tehon, pinta-alan ja kustannusten samalla, kun ne tarjoavat jatkuvasti parempia suorituskykylukuja.
Symphony Pro -alusta perustuu Siemensin Symphony- ja Questa Visualizer -alustojen todistettuun suorituskykyyn. Se myös laajentaa standardoitujen UVM-ratkaisujen (Universal Verification Methodology) ja UPF-dataformaatin (Unified Power Format) käyttöönottoa.
Lisätietoja Symphony Pro -alustasta löytyy täältä.
Lääkintälaitteiden internet (IoMT) yhdistää diagnostiikan, puettavat anturit ja sairaalalaitteet pilvipohjaisiin järjestelmiin. Etävalvonta, reaaliaikainen data ja koneoppiminen lupaavat parempaa hoidon laatua ja kustannussäästöjä, mutta samalla ratkaistavaksi jäävät yhteentoimivuus, sääntely ja tietoturva.