產(chǎn)品級(jí)架構(gòu)驗(yàn)證彌合了營(yíng)銷(xiāo)需求定義和詳細(xì)設(shè)計(jì)工作之間的程序差距。在此高級(jí)階段，會(huì)做出影響產(chǎn)品功能，大小，成本和其他關(guān)鍵參數(shù)的關(guān)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(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)作工具不支持設(shè)計(jì)優(yōu)化所需的設(shè)計(jì)探索和生產(chǎn)性權(quán)衡討論。大多數(shù)設(shè)計(jì)流程從營(yíng)銷(xiāo)需求躍升到詳細(xì)設(shè)計(jì)，無(wú)需架構(gòu)驗(yàn)證。在詳細(xì)設(shè)計(jì)過(guò)程中更改關(guān)鍵設(shè)計(jì)元素是昂貴的，并且經(jīng)常導(dǎo)致產(chǎn)品錯(cuò)過(guò)其交付日期。當(dāng)多域設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)過(guò)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(shí)，可以顯著提高產(chǎn)品成功的幾率。需要通過(guò)架構(gòu)驗(yàn)證流程將產(chǎn)品需求與詳細(xì)設(shè)計(jì)聯(lián)系起來(lái)，以提供成本和功能優(yōu)化的產(chǎn)品。

新一代設(shè)計(jì)探索和驗(yàn)證系統(tǒng)通過(guò)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵產(chǎn)品決策來(lái)應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)協(xié)作評(píng)估。貢獻(xiàn)者可以在設(shè)計(jì)過(guò)程的早期階段提供想法和反饋，并評(píng)估這些建議對(duì)設(shè)計(jì)的影響。在架構(gòu)驗(yàn)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(jì)劃，以評(píng)估替代設(shè)計(jì)分區(qū)。在機(jī)械外殼的3D視圖中評(píng)估板和其他部件的配合。系統(tǒng)跟蹤設(shè)計(jì)中組件，網(wǎng)絡(luò)和其他元素的參數(shù)值，使用戶(hù)能夠優(yōu)化零件使用，成本和可用性。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以在設(shè)計(jì)過(guò)程的早期階段探索設(shè)計(jì)空間并進(jìn)行權(quán)衡，以?xún)?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(guān)鍵

今天的電子產(chǎn)品正在以更小巧，更時(shí)尚的方式提供越來(lái)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(jìng)爭(zhēng)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(shí)，小型化減少了電子器件所在的可用空間，同時(shí)更高的性能使PCB布局更加關(guān)鍵。所有這些趨勢(shì)的凈效應(yīng)是硬件設(shè)計(jì)變得更加標(biāo)準(zhǔn)化，但包括信號(hào)完整性和機(jī)械集成在內(nèi)的PCB布局變得更加具有挑戰(zhàn)性，需要在設(shè)計(jì)規(guī)范之間進(jìn)行更大的協(xié)作。

PCB布局和機(jī)械集成成為產(chǎn)品成功的關(guān)鍵，更多的注意力集中在設(shè)計(jì)過(guò)程的關(guān)鍵早期階段，其中需求在實(shí)際設(shè)計(jì)決策中得到實(shí)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(diǎn)轉(zhuǎn)移到更廣泛的競(jìng)爭(zhēng)因素組合上。當(dāng)今市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的特點(diǎn)是對(duì)設(shè)計(jì)方案的前期評(píng)估給予了高度重視，同時(shí)考慮了它們對(duì)最終產(chǎn)品的影響，以便提供更具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。今天典型的系統(tǒng)級(jí)規(guī)劃過(guò)程，在電子表格程序中鍵入材料清單，在機(jī)械計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（MCAD）系統(tǒng)中打開(kāi)外殼，同時(shí)評(píng)估第三個(gè)工具中的PCB布局是笨拙，容易出錯(cuò)，并限制可以及時(shí)考慮并具有可接受的準(zhǔn)確度的替代方案的數(shù)量。

概念開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)創(chuàng)建平臺(tái)

多域設(shè)計(jì)探索和架構(gòu)驗(yàn)證

新一代設(shè)計(jì)探索工具通過(guò)例如邏輯，2D物理，3D幾何和參數(shù)視圖提供概念和設(shè)計(jì)創(chuàng)建的平臺(tái)。這四個(gè)主要模塊一起工作或獨(dú)立工作，可以單獨(dú)或同時(shí)出現(xiàn)在屏幕上，以實(shí)現(xiàn)彼此的實(shí)時(shí)交互。集成了所有視圖，以便當(dāng)用戶(hù)在一個(gè)視圖中進(jìn)行更改時(shí)，其他視圖會(huì)自動(dòng)更新。用戶(hù)界面設(shè)計(jì)得非常簡(jiǎn)單，偶爾用戶(hù)以及日常建筑師和工程師都可以使用。

邏輯設(shè)計(jì)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(xì)設(shè)計(jì)來(lái)創(chuàng)建功能設(shè)計(jì)。一種常見(jiàn)的方法是從完全支持的上一代產(chǎn)品開(kāi)始。許多公司開(kāi)始在設(shè)計(jì)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，這也可以作為起點(diǎn)。用戶(hù)還可以使用工程數(shù)據(jù)管理軟件來(lái)管理塊形式的可重復(fù)使用電路，從而大大簡(jiǎn)化了重用現(xiàn)有原理圖，零件清單和布局的過(guò)程。工程數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)存儲(chǔ)和控制對(duì)可重用塊的訪(fǎng)問(wèn)，管理對(duì)設(shè)計(jì)重用至關(guān)重要的信息，例如路由塊的層結(jié)構(gòu)，以及與設(shè)計(jì)探索工具輕松的接口。

用戶(hù)工作在新設(shè)計(jì)上可以輕松調(diào)出代表RF，基帶，Wi-Fi，藍(lán)牙和之前設(shè)計(jì)的其他部分的模塊。然后，工程師可以檢查他或她計(jì)劃使用的每個(gè)塊的文檔，以確保它適合新設(shè)計(jì)。然后工程師可以將塊放入設(shè)計(jì)中。與ECAD庫(kù)集成可提供準(zhǔn)確的布局規(guī)劃，并具有精確的占地面積形狀和自動(dòng)化零件清單創(chuàng)建。設(shè)計(jì)重用可在功能塊設(shè)計(jì)期間節(jié)省時(shí)間，并減少下游電路設(shè)計(jì)工作量。重復(fù)使用布線(xiàn)PCB模塊具有相當(dāng)大的潛在優(yōu)勢(shì)，例如通過(guò)利用其性能已在前幾代產(chǎn)品中得到驗(yàn)證的模塊來(lái)避免潛在的信號(hào)完整性和散熱問(wèn)題。

分區(qū)到的塊PCBs

物理設(shè)計(jì)規(guī)劃和驗(yàn)證模塊

通過(guò)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(gè)PCB上。用戶(hù)可以在一個(gè)視圖中管理多個(gè)板，并將設(shè)計(jì)布局作為一個(gè)完整的系統(tǒng)進(jìn)行排列。通過(guò)在板之間移動(dòng)塊，重新整形板以及根據(jù)需要添加/移除PCB來(lái)評(píng)估替代配置。在此階段，可以計(jì)算頂板和底板密度作為快速可路由性檢查。用戶(hù)可以選擇包含一種設(shè)計(jì)的PCB，封裝和SoC的組合，并將其布局完整為完整系統(tǒng)?？梢栽谡麄€(gè)互連長(zhǎng)度上突出顯示和分析信號(hào)。

3D幾何設(shè)計(jì)和驗(yàn)證模塊

用戶(hù)可以導(dǎo)入機(jī)械將外殼直接插入幾何模塊，以驗(yàn)證電路板的配合。通過(guò)3D MCAD系統(tǒng)雙向交換STEP和IDF數(shù)據(jù)，可以共享機(jī)箱，PCB和完整的系統(tǒng)組件。與ECAD庫(kù)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(guò)導(dǎo)入精確的3D機(jī)箱和組件模型，工程師可以根據(jù)實(shí)際的3D機(jī)箱進(jìn)行設(shè)計(jì)并進(jìn)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(shè)計(jì)。用戶(hù)可以實(shí)時(shí)對(duì)機(jī)箱內(nèi)的PCB進(jìn)行平面布局，優(yōu)化布局容量并在設(shè)計(jì)過(guò)程的早期捕獲干擾違規(guī)。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以在單個(gè)模型中優(yōu)化多個(gè)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(duì)連接器。

設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以從任何角度或規(guī)模可視化機(jī)械設(shè)計(jì)，并可生成一個(gè)STL文件，以便可以在3D打印機(jī)上生成組件，以進(jìn)行更深入的評(píng)估。因此，在早期階段，產(chǎn)品團(tuán)隊(duì)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(yàn)證模塊

在鏈接邏輯設(shè)計(jì)，2D物理設(shè)計(jì)的環(huán)境中，和3D機(jī)箱幾何結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)能夠評(píng)估各種替代方案。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)可以跟蹤設(shè)計(jì)中的產(chǎn)品成本，重量，各種組件，網(wǎng)絡(luò)和其他元素的數(shù)量，這些元素會(huì)隨著設(shè)計(jì)的發(fā)展而自動(dòng)更新。例如，工程師可以選擇機(jī)箱和邏輯設(shè)計(jì)，并比較單板配置與主板和插件板配置。他們可以通過(guò)考慮每塊電路板的可布線(xiàn)性，電路板在外殼內(nèi)的配合，連接器的放置，電池位置等來(lái)評(píng)估設(shè)計(jì)備選方案。

評(píng)估設(shè)計(jì)替代方案

設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以使用每個(gè)分析視圖 - 邏輯，物理，幾何和參數(shù) - 來(lái)評(píng)估潛在的設(shè)計(jì)備選方案，而不是使用傳統(tǒng)方法。在設(shè)計(jì)過(guò)程的早期階段，他們可以考慮各種替代方案，通過(guò)優(yōu)化平面圖和系統(tǒng)中PCB之間的分區(qū)來(lái)減小PCB的尺寸和數(shù)量?？梢允褂酶缮鏅z查和測(cè)量工具在早期評(píng)估3D間距要求。利用這些功能，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以快速創(chuàng)建新的設(shè)計(jì)變體，以確定設(shè)計(jì)是否可以在給定市場(chǎng)中的價(jià)格/功能范圍內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)展，從而可能提高設(shè)計(jì)ROI。

邏輯，物理，幾何和參數(shù)元素的集成使每個(gè)參與設(shè)計(jì)過(guò)程的人都在同一頁(yè)面上。在此階段，還可以將注釋和屬性添加到設(shè)計(jì)中，以便在詳細(xì)設(shè)計(jì)期間使用。在設(shè)計(jì)計(jì)劃經(jīng)過(guò)驗(yàn)證和批準(zhǔn)后，信息將傳輸?shù)皆敿?xì)設(shè)計(jì)套件，包括原理圖捕獲，PCB布局和制造工具。簡(jiǎn)化了詳細(xì)的設(shè)計(jì)過(guò)程，因?yàn)椴粌H要做出關(guān)鍵決策，還要對(duì)2D物理設(shè)計(jì)和3D幾何進(jìn)行驗(yàn)證，以確保它們能夠在現(xiàn)實(shí)世界中發(fā)揮作用。

構(gòu)建更具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品

設(shè)計(jì)探索和架構(gòu)驗(yàn)證過(guò)程的輸入是產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)要求。新一代產(chǎn)品級(jí)設(shè)計(jì)環(huán)境通過(guò)將邏輯，物理，幾何和參數(shù)化設(shè)計(jì)組合到一個(gè)視圖中提供了一個(gè)起點(diǎn)。這種方法使設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)能夠快速探索設(shè)計(jì)空間，同時(shí)考慮替代方法對(duì)功能，價(jià)格，性能，尺寸，重量和樣式的影響。跳過(guò)此驗(yàn)證階段可能會(huì)導(dǎo)致在詳細(xì)設(shè)計(jì)過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)的架構(gòu)缺陷，這些漏洞可能會(huì)產(chǎn)生重大影響甚至無(wú)法恢復(fù)。利用架構(gòu)驗(yàn)證流程，可以在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段之前識(shí)別和解決此類(lèi)問(wèn)題，最終產(chǎn)生更具競(jìng)爭(zhēng)力和成功的產(chǎn)品。

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