EDA環(huán)境結合測量軟件 大幅縮短電子產品開發(fā)周期

EDA環(huán)境結合測量軟件大幅縮短電子產品開發(fā)周期消費類電子產品的更新換代周期越來越短，且功能復雜度不斷提高，使得系統研發(fā)人員面臨縮短產品開發(fā)時間的嚴峻挑戰(zhàn)。所幸，現今自動化測試系統已開始導入開放式FPGA，將有助EDA開發(fā)環(huán)境與測量軟件的整合，讓工程師可同時進行系統設計與測試，加快研發(fā)時程。目前測試工程師所面臨的最大挑戰(zhàn)之一，即是個人觀念局限于目前的技術中而停滯不前，因此，本文特別提供技術趨勢的相關知識，針對測試與測量產業(yè)，探討足以影響整個產業(yè)的重要技術與方法。設計與測試并行為大勢所趨對目前的研發(fā)單位來說，縮短產品開發(fā)周期幾乎是首要任務，特別是汽車與航空產業(yè)。要縮短開發(fā)時間的方法之一，就是同時進行設計與測試，這樣的產品開發(fā)模式常以“V-diagram”模型（圖1）表示。這些產業(yè)的最終產品，往往形成高復雜度“系統中的系統”；而V-diagram左邊為“設計”，右邊則為“測試”，其背后的概念，就是在開發(fā)出完整系統之前，先初步測試、檢驗子系統以達更高效率。只要是需要高度監(jiān)控環(huán)境的產業(yè)，就常見到如V-diagram的同步設計/測試方法，而且目前已有其他類型的裝置或產業(yè)逐步采用相關實例。以半導體和消費性電子產業(yè)為例，其“短暫的產品使用周期”與“不斷提高的產品復雜度”特性，都是縮短產品開發(fā)時間的瓶頸。

圖1V-diagram產品開發(fā)模型根據2009年麥肯錫（McKinsey）針對半導體產業(yè)設計的問卷研究結果，半導體產業(yè)“產品生命周期”幾乎是汽車產業(yè)的叁分之一而已。另一份麥肯錫問卷研究亦指出，半導體新產品設計的平均開發(fā)時間約為19個月，因此，研究人員歸納出“研發(fā)完整度（R&DExcellence）”為加速開發(fā)時程的主要關鍵?；谏虡I(yè)需求，產品開發(fā)過程必須更重視研發(fā)完整度，因此電子產業(yè)已越來越趨向設計與測試并行。要強化此實例的主要方式，就是提高電子設計自動化（EDA）模擬軟件與測試軟件之間的連結。

提高EDA/測試軟件連結若要了解模擬軟件在產品設計流程中的角色，必須先了解軟件在產品開發(fā)的“設計”與“測試”階段有何作用。在初始的設計/模擬期間，EDA軟件可針對模擬產品的物理或電子行為（ElectricalBehavior）建立模型（圖2）。EDA軟件基本上屬于公用程式，即根據一系列的輸入，通過數學模型而呈現受測物（DUT）的輸出，再將相關度量結果提供予設計工程師。

圖2軟件于產品開發(fā)階段所扮演的角色在開發(fā)產品的檢驗/認證階段，軟件使用條件僅有些許不同，主要是能自動測量實際的塬型即可。但檢驗/認證階段所需的測量演算法，亦與EDA軟件工具所使用的演算法相同，這點則和設計/模擬階段類似。目前EDA軟件正在發(fā)展中的功能，就是要于EDA環(huán)境與測試軟件之間，提高軟件連結功能的層級。更進一步解釋，這種連結功能就是要讓現有的EDA軟件環(huán)境可驅動測量軟件，并且測量自動化環(huán)境可自動連結EDA設計環(huán)境。銜接設計與測試軟件環(huán)境的優(yōu)點之一，即于設計程序的初期，軟件即可提供更豐富的測量演算法。工程師不僅可于設計初期進一步了解自己的設計，其模擬作業(yè)亦能整合檢驗/認證程序所取得的資料。第二項優(yōu)點，則是讓測試工程師在設計程序中，即可加速開發(fā)有用的測試程序代碼，以利縮短復雜產品的上市時間。通過EDA軟件進行測量產品設計周期大幅縮短EDA與測試軟件連結而改善設計程序的方法，就是提供更豐富的測量功能?；旧?，EDA工具將通過行為模式（BehavioralModel）預測全新設計的行為?？上У氖?，固定模式的設計均是通過測量準則進行檢驗，與檢驗最終產品所用的測量準則大不相同，因此難以整合已模擬與已測量的資料。目前業(yè)界正朝向“從設計到測試共用單一工具鏈”的一條鞭方法，讓工程師可儘早將測量作業(yè)帶入設計流程。明導國際（MentorGraphics）副總裁兼系統層級工程部門經理SergeLeef表示，在銜接EDA工具與測試軟件之后，工程師可于產品開發(fā)期間同時設計測試工作臺，并于設計程序中儘早獲得測試報告。由于工程師能同時進行開發(fā)與測試結果，而不是像以前必須依序完成作業(yè)，因此能大幅縮短設計周期。先以行動電話的多重模式射頻（RF）功率放大器（PA）為例，此類元件的傳統設計方式，即使用如AWRMicrowaveOffice的RFEDA工具。通過EDA環(huán)境，工程師可通過模擬作業(yè)而取得RF特性參數，如效率、增益、1dB壓縮點（CompressionPoint）等，但最終產品所必須滿足的RF測量準則，卻又是專為行動電話標準（如全球行動通訊系統/增強數據率演進（GSM/EDGE）、寬頻分碼多工（WCDMA）、長程演進計畫（LTE））所建立。在此之前，因為測量復雜度的不同，往往須實際測量DUT，才能通過衡量標準（如LTE錯誤向量幅度（EVM）與鄰近通道洩漏比（ACLR））的“標