產(chǎn)品級架構(gòu)驗證彌合了營銷需求定義和詳細設計工作之間的程序差距。在此高級階段，會做出影響產(chǎn)品功能，大小，成本和其他關鍵參數(shù)的關鍵決策。這些決定包括電路板的數(shù)量和形狀，外殼的尺寸和形狀，顯示器的尺寸，連接器的數(shù)量和位置，電池配置，射頻（RF）規(guī)劃，塊重用等。

但是，目前使用的標準創(chuàng)作工具不支持設計優(yōu)化所需的設計探索和生產(chǎn)性權衡討論。大多數(shù)設計流程從營銷需求躍升到詳細設計，無需架構(gòu)驗證。在詳細設計過程中更改關鍵設計元素是昂貴的，并且經(jīng)常導致產(chǎn)品錯過其交付日期。當多域設計團隊在設計過程的早期階段優(yōu)化產(chǎn)品架構(gòu)以完全支持產(chǎn)品需求時，可以顯著提高產(chǎn)品成功的幾率。需要通過架構(gòu)驗證流程將產(chǎn)品需求與詳細設計聯(lián)系起來，以提供成本和功能優(yōu)化的產(chǎn)品。

新一代設計探索和驗證系統(tǒng)通過實現(xiàn)關鍵產(chǎn)品決策來應對這一挑戰(zhàn)協(xié)作評估。貢獻者可以在設計過程的早期階段提供想法和反饋，并評估這些建議對設計的影響。在架構(gòu)驗證階段，使用功能塊和原理圖定義電子系統(tǒng)的邏輯方面。將功能塊拖放到2D PCB上以創(chuàng)建放置計劃，以評估替代設計分區(qū)。在機械外殼的3D視圖中評估板和其他部件的配合。系統(tǒng)跟蹤設計中組件，網(wǎng)絡和其他元素的參數(shù)值，使用戶能夠優(yōu)化零件使用，成本和可用性。設計團隊可以在設計過程的早期階段探索設計空間并進行權衡，以優(yōu)化產(chǎn)品的形狀，配合，功能和成本。

協(xié)作是電子產(chǎn)品成功的關鍵

今天的電子產(chǎn)品正在以更小巧，更時尚的方式提供越來越多的功能。隨著產(chǎn)品的大部分電子內(nèi)容被整合到片上系統(tǒng)（SoC）中，產(chǎn)品之間的競爭差異通常歸結(jié)為軟件，成本，尺寸，樣式，重量和電池壽命。同時，小型化減少了電子器件所在的可用空間，同時更高的性能使PCB布局更加關鍵。所有這些趨勢的凈效應是硬件設計變得更加標準化，但包括信號完整性和機械集成在內(nèi)的PCB布局變得更加具有挑戰(zhàn)性，需要在設計規(guī)范之間進行更大的協(xié)作。

PCB布局和機械集成成為產(chǎn)品成功的關鍵，更多的注意力集中在設計過程的關鍵早期階段，其中需求在實際設計決策中得到實施。這是產(chǎn)品配置的階段，決定了系統(tǒng)中有多少塊板以及每塊板上的功能。電子內(nèi)容的整合縮小了產(chǎn)品之間的功能差異，并將重點轉(zhuǎn)移到更廣泛的競爭因素組合上。當今市場競爭激烈的特點是對設計方案的前期評估給予了高度重視，同時考慮了它們對最終產(chǎn)品的影響，以便提供更具競爭力的產(chǎn)品。今天典型的系統(tǒng)級規(guī)劃過程，在電子表格程序中鍵入材料清單，在機械計算機輔助設計（MCAD）系統(tǒng)中打開外殼，同時評估第三個工具中的PCB布局是笨拙，容易出錯，并限制可以及時考慮并具有可接受的準確度的替代方案的數(shù)量。

概念開發(fā)和設計創(chuàng)建平臺

多域設計探索和架構(gòu)驗證

新一代設計探索工具通過例如邏輯，2D物理，3D幾何和參數(shù)視圖提供概念和設計創(chuàng)建的平臺。這四個主要模塊一起工作或獨立工作，可以單獨或同時出現(xiàn)在屏幕上，以實現(xiàn)彼此的實時交互。集成了所有視圖，以便當用戶在一個視圖中進行更改時，其他視圖會自動更新。用戶界面設計得非常簡單，偶爾用戶以及日常建筑師和工程師都可以使用。

邏輯設計模塊

第一步通常涉及使用重用塊，基于組件列表的功能塊或任何現(xiàn)有的詳細設計來創(chuàng)建功能設計。一種常見的方法是從完全支持的上一代產(chǎn)品開始。許多公司開始在設計平臺上實現(xiàn)標準化，這也可以作為起點。用戶還可以使用工程數(shù)據(jù)管理軟件來管理塊形式的可重復使用電路，從而大大簡化了重用現(xiàn)有原理圖，零件清單和布局的過程。工程數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)存儲和控制對可重用塊的訪問，管理對設計重用至關重要的信息，例如路由塊的層結(jié)構(gòu)，以及與設計探索工具輕松的接口。

用戶工作在新設計上可以輕松調(diào)出代表RF，基帶，Wi-Fi，藍牙和之前設計的其他部分的模塊。然后，工程師可以檢查他或她計劃使用的每個塊的文檔，以確保它適合新設計。然后工程師可以將塊放入設計中。與ECAD庫集成可提供準確的布局規(guī)劃，并具有精確的占地面積形狀和自動化零件清單創(chuàng)建。設計重用可在功能塊設計期間節(jié)省時間，并減少下游電路設計工作量。重復使用布線PCB模塊具有相當大的潛在優(yōu)勢，例如通過利用其性能已在前幾代產(chǎn)品中得到驗證的模塊來避免潛在的信號完整性和散熱問題。

分區(qū)到的塊PCBs

物理設計規(guī)劃和驗證模塊

通過將塊拖到2D PCB分區(qū)和布局規(guī)劃視圖中，將塊分區(qū)到多個PCB上。用戶可以在一個視圖中管理多個板，并將設計布局作為一個完整的系統(tǒng)進行排列。通過在板之間移動塊，重新整形板以及根據(jù)需要添加/移除PCB來評估替代配置。在此階段，可以計算頂板和底板密度作為快速可路由性檢查。用戶可以選擇包含一種設計的PCB，封裝和SoC的組合，并將其布局完整為完整系統(tǒng)。可以在整個互連長度上突出顯示和分析信號。

3D幾何設計和驗證模塊

用戶可以導入機械將外殼直接插入幾何模塊，以驗證電路板的配合。通過3D MCAD系統(tǒng)雙向交換STEP和IDF數(shù)據(jù)，可以共享機箱，PCB和完整的系統(tǒng)組件。與ECAD庫的集成提供了精確的布局規(guī)劃，具有精確的足跡形狀和零件創(chuàng)建。通過導入精確的3D機箱和組件模型，工程師可以根據(jù)實際的3D機箱進行設計并進行干擾檢查，以減少數(shù)據(jù)交換迭代并優(yōu)化多板樓層規(guī)劃和設計。用戶可以實時對機箱內(nèi)的PCB進行平面布局，優(yōu)化布局容量并在設計過程的早期捕獲干擾違規(guī)。設計團隊可以在單個模型中優(yōu)化多個電路板，以確保PCB和其他組件的精確定位，以避免干擾和配對連接器。

設計團隊可以從任何角度或規(guī)模可視化機械設計，并可生成一個STL文件，以便可以在3D打印機上生成組件，以進行更深入的評估。因此，在早期階段，產(chǎn)品團隊可以觸摸并感受產(chǎn)品，例如，確定連接器和按鈕是否位于正確的位置。

參數(shù)驗證模塊

在鏈接邏輯設計，2D物理設計的環(huán)境中，和3D機箱幾何結(jié)構(gòu)，設計團隊能夠評估各種替代方案。同時，團隊可以跟蹤設計中的產(chǎn)品成本，重量，各種組件，網(wǎng)絡和其他元素的數(shù)量，這些元素會隨著設計的發(fā)展而自動更新。例如，工程師可以選擇機箱和邏輯設計，并比較單板配置與主板和插件板配置。他們可以通過考慮每塊電路板的可布線性，電路板在外殼內(nèi)的配合，連接器的放置，電池位置等來評估設計備選方案。

評估設計替代方案

設計團隊可以使用每個分析視圖 - 邏輯，物理，幾何和參數(shù) - 來評估潛在的設計備選方案，而不是使用傳統(tǒng)方法。在設計過程的早期階段，他們可以考慮各種替代方案，通過優(yōu)化平面圖和系統(tǒng)中PCB之間的分區(qū)來減小PCB的尺寸和數(shù)量?？梢允褂酶缮鏅z查和測量工具在早期評估3D間距要求。利用這些功能，設計團隊可以快速創(chuàng)建新的設計變體，以確定設計是否可以在給定市場中的價格/功能范圍內(nèi)進行擴展，從而可能提高設計ROI。

邏輯，物理，幾何和參數(shù)元素的集成使每個參與設計過程的人都在同一頁面上。在此階段，還可以將注釋和屬性添加到設計中，以便在詳細設計期間使用。在設計計劃經(jīng)過驗證和批準后，信息將傳輸?shù)皆敿氃O計套件，包括原理圖捕獲，PCB布局和制造工具。簡化了詳細的設計過程，因為不僅要做出關鍵決策，還要對2D物理設計和3D幾何進行驗證，以確保它們能夠在現(xiàn)實世界中發(fā)揮作用。

構(gòu)建更具競爭力的產(chǎn)品

設計探索和架構(gòu)驗證過程的輸入是產(chǎn)品營銷要求。新一代產(chǎn)品級設計環(huán)境通過將邏輯，物理，幾何和參數(shù)化設計組合到一個視圖中提供了一個起點。這種方法使設計團隊能夠快速探索設計空間，同時考慮替代方法對功能，價格，性能，尺寸，重量和樣式的影響。跳過此驗證階段可能會導致在詳細設計過程中未發(fā)現(xiàn)的架構(gòu)缺陷，這些漏洞可能會產(chǎn)生重大影響甚至無法恢復。利用架構(gòu)驗證流程，可以在詳細設計階段之前識別和解決此類問題，最終產(chǎn)生更具競爭力和成功的產(chǎn)品。

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