1. 成本Cost:
任何一個(gè)賣硬件產(chǎn)品的公司的主要盈利一般來說就是銷售價(jià)格-COGS,而COGS90%取決于設(shè)計(jì),剩下就是生產(chǎn)成本了,這個(gè)價(jià)格一般來說比較透明,代工廠 也很多,競爭激烈。雖然說設(shè)計(jì)成本60%也取決于主要芯片的價(jià)格(這個(gè)主要要靠公司高層跟芯片廠商談判的結(jié)果了,HW的作用有限,更多是系統(tǒng)工程師做決策 用什么芯片能符合產(chǎn)品需求和軟件功能需求),但是剩下的電阻,電容,電感,二極管,三極管,保護(hù)器件,接口器件,邏輯芯片,邏輯功能,小芯片,電源電路全 都是HW做主了,當(dāng)然有參考設(shè)計(jì),不過一般來說參考設(shè)計(jì)為了更好體現(xiàn)芯片的良好性能,一般會(huì)選用比較貴的,性能更好的器件,這就要結(jié)合公司的器件庫進(jìn)行取 舍了。 我的經(jīng)驗(yàn)是多看看公司的同類產(chǎn)品設(shè)計(jì),看看大家主流是用什么器件,畢竟對(duì)于元器件來說,價(jià)格跟購買量有很大關(guān)系,不同的采購量導(dǎo)致的價(jià)格可能相差幾倍。
2. 信號(hào)完整性Signal Integrity:
主要影響兩方面:SI和時(shí)序Timing,不好的SI設(shè)計(jì)會(huì)有很強(qiáng)的過沖over/undershoot,尖峰Spike,這會(huì)造成對(duì)應(yīng)頻率N諧振頻率的 發(fā)射;不好的SI設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致High/low不穩(wěn)定,或者上升時(shí)間/下降時(shí)間Rising Time/Falling Time占數(shù)據(jù)周期過長,或者時(shí)鐘不穩(wěn)定,都會(huì)導(dǎo)致在接收端采樣Sample時(shí)出現(xiàn)誤判斷,實(shí)際上,接收端不會(huì)出錯(cuò),出錯(cuò)的只是信號(hào)。 SI設(shè)計(jì)在原理圖設(shè)計(jì)來說,主要從阻抗匹配(串行電阻)上來解決,輔以適當(dāng)?shù)耐笋顬V波電容;跟主要是在PCB上,一般來說PCB層數(shù)越多,SI會(huì)更好,當(dāng) 然這里要跟Cost 進(jìn)行一個(gè)取舍了。
3. 電源設(shè)計(jì)Power Supply:
雖然一般大些的公司都有專門的電源設(shè)計(jì)工程師,不過對(duì)于HW來說,基本的Power設(shè)計(jì)能力還是很重要的,從道理上來說,任何電路都是一種電源,任何電路問 題都可以歸結(jié)于一種電源問題,只有對(duì)于電源電路理解深入了,才能對(duì)于電路板理解跟深入,尤其是對(duì)于模擬電路問題,才能想到用模擬電路來設(shè)計(jì)一些簡單電路, 而不是費(fèi)力用邏輯電路來搭。
4. 安規(guī)Safety:
對(duì)于接口電路來說,主要成本都在與安規(guī)器件,這個(gè)接口究竟要抗多大的電壓,電流打擊?這就要好好考慮用什么器件了,fuse? PTC? TVS?高壓電容?
5. 電磁兼容EMC/EMI:
主要是針對(duì)各個(gè)國家的相應(yīng)規(guī)范(安規(guī)也是),對(duì)于各種可能產(chǎn)生輻射的信號(hào)都充分考慮好退耦,濾波,對(duì)于歐盟來說一般是EN55022/EN55024,對(duì)于美國一般是FCC Part 15, 歐盟和美國的輻射標(biāo)準(zhǔn)略有不同,歐盟的標(biāo)準(zhǔn)稍微嚴(yán)格一些。
6. 功耗(Power Consumption):
現(xiàn)在都提倡環(huán)保,運(yùn)營商也是,HW也必須考慮省電,比如用效率更高的電源電路,用PWM替代LDO,效率更高的轉(zhuǎn)換拓?fù)洹?br />
7. 散熱(Thermal/Cooling):
芯片集成度越來越高,單芯片的功耗從幾瓦到現(xiàn)在的幾十瓦,散熱就是一個(gè)大問題,而且伴隨著接口的速率提高,接口芯片的功耗也在提高,造成整個(gè)系統(tǒng)就是:熱!這就需要好好考慮散熱問題,從PCB的布局,到散熱片Heatsink的使用,到風(fēng)扇的使用,都有很多考慮。
8. 噪音(Noise):
風(fēng)扇是散熱最好的辦法,但是帶來的問題就是噪聲,ITU對(duì)于通信設(shè)備的噪聲也有明確的規(guī)范,這就需要平衡風(fēng)扇數(shù)量,轉(zhuǎn)速,風(fēng)向,控制等因素。
9. 器件采購(Component Sourcing):
HW選用的器件必須得是Sourcing部門能夠采購到的,而且一般也要考慮second source的問題,和lead time的問題,不能說選用一個(gè)只有一個(gè)小公司生產(chǎn)的稀有器件,萬一這個(gè)器件EoL了,你是怎么辦?只能修改設(shè)計(jì)了,這就損失大了!
10. 可靠性(Reliability):
整個(gè)系統(tǒng)MTBF的數(shù)值多少?風(fēng)險(xiǎn)最大的器件是什么?每個(gè)器件的工作Margin是百分之多少?
11. 可測(cè)試性(DFT: design for test)/可生產(chǎn)性(DFM:design for manufacture):
主要針對(duì)于工廠的考慮,必須考慮到方便工廠的生產(chǎn)測(cè)試,方便生產(chǎn),如果你的測(cè)試很復(fù)雜,會(huì)大大降低生產(chǎn)線的產(chǎn)能和良率,進(jìn)而影響供貨以及生產(chǎn)成品。對(duì)于參考設(shè)計(jì),感覺最有用的地方主要是供電電路,退耦濾波電路以及Layout設(shè)計(jì),至于總線連接,復(fù)位電路,時(shí)鐘電路,接口電路等等,一般來說都需要根據(jù)公司器件庫,設(shè)計(jì)案例以及業(yè)界主流器件/方案進(jìn)行修改。所以千萬不要迷信參考電路,那只是參考,過分迷信參考設(shè)計(jì),自己還沒搞清楚芯片具體功能/參數(shù) 呢,就COPY過來,即使能夠工作,肯定在成本方面,生產(chǎn)方面有很多問題。
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