電子設計においてモジュラー設計の人気が高まる

現代の電子製品の設計は、以前よりもはるかに複雑になっています。の隆盛に加えて、モノのインターネット (IoT) そしてその産業用モノのインターネット (IIoT)、現代の電子機器の実用性、機能性、互換性に対する消費者の期待はこれまで以上に高まっています。その結果、競争力を維持するために、設計者は、開発とプロトタイピングに費やす時間を大幅に短縮しながら、より多くの機能とより多くの回路をより小さなスペースに追加する必要があります。

小規模な設計チームが設計内のすべての回路問題を解決し、真にユニークなカスタム製品を製造できた時代は終わりました。競争の激しい市場やアプリケーションでは、回路の可能な限り多くの部分で市販 (COTS) コンポーネントを使用して設計時間を短縮することが必要になっています。これを念頭に置いて、多くのチップ ベンダー、さらには新興企業も、特定の機能に完全なプラグ アンド プレイ ソリューションを提供するモジュールを設計および製造しています。

図 1 Wi-Fi と Bluetooth の組み合わせモジュールは、現在、IoT およびその他の通信設計の主流になっています。出典: スカイラブ

たとえば、Bluetooth、Zigbee、Wi-Fi、その他の無線通信およびセンシング アプリケーション用のモジュールの長いリストをすばやく検索して見つけることが比較的簡単になりました。その結果、設計チームは無線規格を学ぶという課題に取り組む必要がなくなりました。モジュールをプログラムして中央処理ハードウェアに接続する方法を学ぶだけで済みます。

さらに、多くのモジュールは特定の規格に対して事前に認定されているため、製品を特定の規格に対して認定するという面倒な手順が不要になります。ただし、EMC 認証は引き続き申請する必要があり、通常は最終製品が規格の制限内で動作することを確認するために徹底的にテストすることが推奨されます。

簡単に言えば、モジュール設計に重点を置くことがこれまで以上に重要になっています。回路をモジュール式に設計することで、設計チームは IP を他の場所で見つけるのではなく、内部で生成された IP を使用できるようになります。通常、モジュール設計アプローチはより複雑で、事前に時間がかかります。しかし、モジュラー回路を製品に統合すると、バックエンド時間を大幅に節約できます。

最後に種類としては、システムオンチップ (SoC)そしてマルチチップモジュール (MCM)製品も増え、統合機能もますます豊富になってきています。設計で SoC/MCM を扱うのは困難な作業になる可能性がありますが、外部回路の観点から設計を大幅に簡素化できれば、長期的にはそれだけの価値があります。現在、多くの SoC には、モジュールやその他の下流機能の設計に役立つシミュレーション ツールも付属しています。