釋放未來(lái)物理硬件設計的無(wú)限潛力

　　能否創(chuàng )建真正具有競爭力的產(chǎn)品在本質(zhì)上取決于設計是否有優(yōu)勢，能否在市場(chǎng)獲得認可。過(guò)去，組件在電路板上排布與連接的方式具有很高的區分度。而今天，業(yè)界不斷的全球化和接口的標準化讓板級的區分更加困難也更加難以維持。

　　隨著(zhù)技術(shù)不斷進(jìn)步，電子產(chǎn)品也在不斷發(fā)展，當今可以真正區分產(chǎn)品的通常是嵌入在該器件中的智能水平-這一趨勢從20年前經(jīng)濟的微處理器快速發(fā)展時(shí)就開(kāi)始顯現。向軟領(lǐng)域的發(fā)展意味著(zhù)產(chǎn)品的真正價(jià)值主要由器件中的編程智能實(shí)現，而不是取決于其所屬的物理平臺屬性。

　　對于電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)公司，這意味著(zhù)花在板級實(shí)現細節上的時(shí)間其實(shí)是沒(méi)有任何投資回報的開(kāi)銷(xiāo)。雖然運行在標準微處理器上的軟件能夠提供電子設計的部分解決方案，但對嵌入式系統底層的硬件平臺進(jìn)行控制和定制意味著(zhù)定制板卡設計仍將是巨大的挑戰，也仍然是電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的一大方向。相對較低成本的大容量可編程硬件器件（如FPGA）的出現可能會(huì )在軟領(lǐng)域完成更多設計工作，并將設計師從固定、最前端的硬件實(shí)現平臺中解放出來(lái)。

　　傳統設計方案的失敗

　　關(guān)鍵一點(diǎn)是它導致了設計流程復雜性和相互依賴(lài)程度的增加。隨著(zhù)更多設計轉入‘軟’平臺，傳統設計領(lǐng)域如硬件、軟件和FPGA之間的界限越來(lái)越模糊。采用不同工具獨立處理這些設計元素變得越來(lái)越困難且效率低下。

　　在單個(gè)流程中轉入到更高抽象級別可處理特定的復雜度問(wèn)題-例如引入高級別軟件語(yǔ)言和VLSI硬件器件-但這同時(shí)增加了各個(gè)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)化分工。當然，最終這些單個(gè)的設計元素必須集成在一起創(chuàng )建一個(gè)最終產(chǎn)品，但每個(gè)組件的專(zhuān)業(yè)化程度的增加導致最終產(chǎn)品更難裝配。這將消耗大量設計時(shí)間并最終妨礙產(chǎn)品創(chuàng )新。

　　在本質(zhì)上，與此相承的單點(diǎn)式工具電子產(chǎn)品設計方法已是昨日黃花，對當今快速發(fā)展的技術(shù)中所面臨的問(wèn)題越發(fā)力不從心。產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團隊面臨保持市場(chǎng)競爭力的壓力，因此不斷尋求新途徑來(lái)更快速地將更高級智能的設計推向市場(chǎng)，同時(shí)處理整個(gè)設計流程中不斷增加的設計復雜性。

　　統一的方案

　　傳統方案通過(guò)整合各獨立的流程解決設計問(wèn)題，與此不同的是，統一方案將整個(gè)產(chǎn)品設計視作一個(gè)問(wèn)題。

　　統一平臺級的設計流程，就是創(chuàng )建一個(gè)可以兼顧到設計的復雜度與可編程器件領(lǐng)域中‘軟’設計的潛力的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)系統。在一個(gè)內部互聯(lián)的環(huán)境中集成所有硬件和軟件元素，創(chuàng )建單一的設計流和數據模型，大大簡(jiǎn)化流程，促進(jìn)創(chuàng )新，降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間。

　　重要的是，在統一設計流程創(chuàng )建的環(huán)境中，這些流程可以作為一個(gè)整體提升其抽象程度，而不是像每個(gè)傳統點(diǎn)式工具集成所做的那樣。今天的設計通過(guò)這種方式將各種復雜的設計作為一個(gè)整體進(jìn)行管理，帶來(lái)電子設計的新方法，提高效率，降低對高度專(zhuān)業(yè)設計技巧的要求。真正統一的系統能夠提供的設計模式是可以充分利用今天的可編程技術(shù)，提高生產(chǎn)率，通過(guò)可持續發(fā)展的產(chǎn)品差異化，保持競爭優(yōu)勢。

　　重新定義物理硬件平臺

　　今天，物理硬件平臺通常是定制PCB，是整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程中的有機組成部分。在統一系統中，設計師可以采用‘軟’設計范式，在成品電路板的可編程元素內部，嵌入產(chǎn)品的智能部分，同時(shí)包含軟件和硬件。結果，PCB成為智能器件的主機，需要一組標準的物理接口把編程智能與‘外部世界’相連。

　　‘軟’設計模式的出現降低了在板級完全定制硬件開(kāi)發(fā)的需求，它本身就是基于非定制、可重構硬件的概念。在基于低成本大容量的可編程組件時(shí)，這種方法能夠為設計師提供完整的硬件平臺方案，以便簡(jiǎn)化和削除（某些情況下）原型和硬件生產(chǎn)的障礙和延遲。

　　更加智能、可重構的硬件

　　Altium 創(chuàng )造了將 NanoBoard（納米板） 作為開(kāi)發(fā)平臺的概念，充分利用可編程組件的潛力。NanoBoard 在本質(zhì)上可提供獨立于供應商、高度可配置的硬件平臺，直接通過(guò)高層NanoTalk通信協(xié)議與 Altium的統一設計系統Altium Designer 進(jìn)行通信。

　　NanoBoard 利用了大容量低成本的可編程器件，可開(kāi)發(fā)和實(shí)現當今設計所需的嵌入式智能，連接到 Altium Designer 后可提高統一設計流程的效率。從概念級看，NanoBoard 是開(kāi)放的可重構硬件平臺，可進(jìn)行應用開(kāi)發(fā)與調試，用作設計的原型平臺，或者作為最終的產(chǎn)品硬件。

　　從物理和硬件配置角度來(lái)看， NanoBoard 可滿(mǎn)足任何通用應用領(lǐng)域的需要，設計師通過(guò)可選FPGA/處理器和外設板卡能夠實(shí)現所需應用。 例如，電池供電的 NanoBoard 模塊可用作可重構的硬件平臺創(chuàng )建便攜式儀器， 或者基于VME 或 PCI Express 標準的耐用‘工業(yè)’NanoBoard 也可定位于工業(yè)機架設備市場(chǎng)。

　　無(wú)論物理屬性如何，NanoBoard 均可構建非定制的，可重構硬件平臺，硬件和軟件在其中都可進(jìn)行編程。這加快了軟設計的開(kāi)發(fā)，并且減少甚至排除定制 PCB的設計任務(wù)。隨著(zhù)設計進(jìn)一步深入到軟領(lǐng)域，不管設計師的硬件開(kāi)發(fā)技術(shù)如何，NanoBoard 和 Altium Designer都能快速構建系統并提供真正市場(chǎng)差異化優(yōu)勢所需的器件智能。

　　在基本層面， NanoBoard 的靈活性和統一設計可能性讓您可以在設計周期晚期再做出硬件選擇，并且可以不花費時(shí)間和成本，隨時(shí)更新或交互地改變設計。Altium Designer 統一環(huán)境內自身的處理器和設計的FPGA器件可移植性更是加強了這一點(diǎn)，這對產(chǎn)品設計周期具有深遠的影響。它簡(jiǎn)化了硬件設計，打開(kāi)并發(fā)軟件和硬件開(kāi)發(fā)的大門(mén)，提升了設計抽象級別，您現有的設計技巧可超越傳統的設計邊界。

　　最佳可重構桌面硬件平臺

　　Altium最近發(fā)布的 NanoBoard – Desktop NanoBoard 將 NanoBoard 概念推向新高度，在可重構的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)平臺中提供最新的接口技術(shù) 和器件支持。

　　新的Desktop NanoBoard 建立在首個(gè)NanoBoard (NB1)的成功之上，具有很大靈活性和特定應用的外設板卡，以及豐富的 FPGA/處理器子板。 Desktop NanoBoard集成的彩色 TFT 觸摸屏提供了最新的應用接口，而 PC 通信通過(guò)高速的 USB 2.0 鏈路進(jìn)行，可快速配置并下載配置到目標器件上。

　　鑒于降低應用開(kāi)發(fā)中硬件設計障礙的目標， NanoBoard 及其外設子板都作為 Altium Designer 系統的一部分提供。 這與 Altium Designer豐富的物理設計重用特性相結合，讓設計師能夠以極小的努力，快速方便地從 NanoBoard 環(huán)境轉向定制的 PCB 設計和生產(chǎn)。

　　開(kāi)發(fā)電子產(chǎn)品，提供當今市場(chǎng)上真正的差異化產(chǎn)品，其根本在于利用可編程器件，以軟件和‘軟’硬件的形式為嵌入智能提供一個(gè)可重構的平臺。這需要有一個(gè)統一硬件、軟件和可編程硬件設計的系統和可重構的平臺，支持軟設計模式帶來(lái)的開(kāi)發(fā)自由。工程師通過(guò)這樣的系統，能夠進(jìn)行創(chuàng )新并擁有開(kāi)發(fā)工具，更快地把理想變?yōu)楝F實(shí)。