PCB-Neuigkeiten - Wie man den Energieengpass im PCB-Design durchbricht

Wie man den Energieengpass durchbricht PCB-Design

In den letzten zehn Jahren ist die Stromversorgung zu einem wichtigen Designaspekt geworden und hat Ingenieure, die Systeme entwerfen und verifizieren, vor große Herausforderungen gestellt. Physik bietet keine Freifahrten mehr an.

Strom ist die Geschwindigkeit, mit der Energie verbraucht wird, was vor zehn Jahren kein heißes Thema war, aber heute eine wichtige Designüberlegung ist. Der Energieverbrauch des Systems bringt Wärme, entleert die Batterie, erhöht den Druck auf das Stromverteilungsnetz und erhöht die Kosten. Die Entwicklung von Mobile Computing war die erste, die den Wunsch zur Senkung des Energieverbrauchs förderte, aber die Auswirkungen des Energieverbrauchs liegen jetzt weit über diesem Bereich und könnten einige der größten strukturellen Veränderungen in der Branche bringen. Dies ist ein zentrales Thema für Serverfarmen, Cloud Computing, Automobile, Chips und allgegenwärtige Sensornetzwerke, die auf Energieerfassung angewiesen sind.

Der Grund für die plötzliche Veränderung ist, dass die Physik die Prozesstechnik auf einen Maßstab unter 90nm gebracht hat. Wenn die Anschlussgröße jedoch immer kleiner wird, nimmt die Spannung ab, was einen entsprechenden Leistungsabfall verursacht. Im Allgemeinen bleibt das Energiebudget, selbst wenn Entwickler weitere Funktionen hinzufügen, gleich. In kleineren Maßstäben ist die Spannungsskalierung schwieriger und kann nicht aufrechterhalten werden. Wenn die Spannung nahe an der Schwellenspannung ist, erhöht sich die Schaltzeit. Um dieses Problem auszugleichen, werden Designer die Schwellenspannung senken, aber dadurch den Leckstrom und den Schaltstrom erheblich erhöhen.

Jede Phase des Designflusses hat Auswirkungen auf den Stromverbrauch, von der Softwarearchitektur bis zur Gerätephysik. Obwohl jedes Team partielle Optimierungsarbeiten durchführen kann, kann kein Team allein ein Low-Power-Design erstellen. Umgekehrt kann jedes Team Bemühungen mit geringer Leistung zerstören. Diese Situation hat eine neue Nachfrage nach kollaborativen und interdisziplinären Werkzeugen geschaffen. Das Stromproblem hört nicht mehr am Chip auf. Sie decken alle Aspekte der Verbindungsstruktur, des Leiterplatten- und Systemdesigns, der Stromversorgungssteuerung usw. ab. Aktuelle EDA-Werkzeuge basieren nicht auf Stromkonzepten, was bedeutet, dass Designer bessere Methoden anwenden müssen, anstatt neue Methoden von Grund auf.

Das obige ist eine Einführung, wie man den Energieengpass in PCB-Design. Ipcb bietet auch Leiterplattenhersteller und Leiterplattenherstellung Technologie.