可重復使用的火箭，自動駕駛汽車和區塊鏈有什么共同點？除了突破過去3-5年的重要里程碑，它們都是多板印刷電路板（PCB）設計進步如何推動我們邁向未來的杰出例子。

在這篇文章中，我們將研究多板PCB系統的進步如何幫助推動航天，自動駕駛汽車和區塊鏈的邊界。但是除此之外，我們正在研究與PCB系統設計有關的一些主要參與者：硬件工程師以及他們如何參與這些項目。

硬件工程師如何參與系統設計？

在每一個重大突破性發現或技術進步的背后，您都可以打賭，不僅在其外殼下方有一個電氣系統，而且還有一個工程師系統共同努力確保其成功。特別是隨著技術的發現或進步，硬件工程師能夠準確地測試和記錄系統測試結果的能力變得極為寶貴。

開發環境和方案以測試新的或高級的系統，注釋度量和統計信息以向設計團隊提供準確的結果以及記錄系統故障都是無價的資產。確保在太空飛行中，另外一個通孔將是具有所需功率的通信板與不正確的熱分配引起的短路之間的區別，這可以節省數百萬，數十億美元的生命，具體取決于方案。系統設計正在啟動之中。

航空航天系統：重新定義航天成本

有沒有想過將火箭反復降落在大西洋中部的一艘自動駁船上，而其成本卻只有傳統發射的一小部分，該怎么辦？

機載航空電子設備必須管理可折疊的耐熱機翼（稱為柵格鰭），以引導第一階段的折返進入地球大氣層。冷氣推進器必須將火箭翻轉180°并對齊以降落。輕巧的碳纖維著陸腳能夠及時著陸，以便著陸。

當您考慮到所有輔助電子設備和控制系統必須承受發射和重入期間承受的巨大重力，輻射和溫度波動的影響時，這尤其令人印象深刻。在以足夠的嚴格性和對環境漏洞的關注來測試這些系統時，硬件工程師要克服一個艱巨的任務。

除了明顯地節省了能夠重復使用火箭彈的成本外，由于SpaceX在生產車間進行垂直集成的政策，進一步降低了制造成本-他們試圖在內部制造盡可能多的Falcon 9組件。

多層板，高性能CPU，集成電路，預制模塊和其他組件的廣泛可用性使構建定制的內部電子設備成為可行的選擇。此外，PCB設計軟件的進步使設計復雜的航空電子系統變得可行，這使自動著陸火箭成為可能。

汽車系統：無人駕駛或自動駕駛汽車

任何在每天上下班途中都與交通高峰時間作斗爭的人，都可以證明人類是非常糟糕的駕駛員。如果您可以開車回國并趕上睡眠，工作，Netflix或其他任何事物，那不是很好嗎？

這是Waymo，通用汽車，戴姆勒，福特和許多其他汽車公司競相制造自動駕駛汽車的眾多原因之一。技術難題也是任何PCB設計人員都可以理解的。

早在首批自動駕駛原型車出現之前，汽車就已經變得越來越智能。從儀表板上的收音機到后視攝像頭，更智能的噴油器以及駕駛員輔助系統，您的現代汽車已經成為多板PCB系統的令人印象深刻的例子。汽車系統需要一些最艱巨的測試，因為這不僅是很少見到的ADAS系統的理想駕駛環境，而且人機交互的不一致也會使汽車系統特別容易受到攻擊。

無人駕駛汽車借助智能傳感器，先進的激光雷達和攝像頭陣列將海量實時數據傳輸到功能強大的車載計算機，將其提升到一個新的水平。甚至高通，英偉達和三星等芯片制造商也在排隊，以幫助向汽車制造商提供自動駕駛汽車所需的“大腦”。

汽車制造商在許多有助于車輛自我驅動的機械和電氣系統中使用常規的多層PCB 。與SpaceX的自動著陸火箭一樣，挑戰在于為這項工作選擇合適的現成組件和互連。從熱浪到暴風雪，汽車必須在道路上和道路上都承受各種條件。

ASIC系統：加密貨幣挖掘和區塊鏈

您可能已經注意到GPU的價格急劇上漲，尤其是2017年底的高端游戲卡。您可能還記得，當加密貨幣狂潮在2017年12月達到頂峰時，單個比特幣的價格就達到了頂峰$ 20,000。在今年早些時候比特幣價格暴跌之后，GPU的價格終于開始恢復正常。

這不是巧合。區塊鏈和加密貨幣挖掘的故事非常多板PCB設計之一。和芯片制造商都知道這一聯系。華碩剛剛透露其B250 Mining Expert主板有一個原因，該主板最多支持19個GPU。它具有18個PCIe 3.0 x1插槽和一個物理3.0 x16插槽。

要了解連接，必須了解區塊鏈以及加密貨幣的工作原理。利用紙幣，成熟的銀行和政府的貨幣政策決定了如何打印和分配貨幣。這些機構支持常規貨幣的價值。

有了加密貨幣，它就更具技術性。加密貨幣通過稱為區塊鏈的分布式分類帳系統進行驗證，該系統使用數字簽名和加密哈希函數的組合來提供透明性和安全性。

每個塊就像物理分類帳中的一頁。記錄交易，直到塊已滿。完成后，所述區塊將附加到更大的區塊鏈中，該區塊鏈包含每個先前交易的記錄。

現在這是重要的部分。加密貨幣挖礦是向系統添加新硬幣的唯一方法。通過設計，需要大量的計算工作來處理將有效塊添加到區塊鏈的哈希函數。作為執行此計算工作的獎勵，維護區塊鏈副本的個人或組織有機會獲得硬幣。鏈條越長，難度就越大，在其他礦工之間進行數字軍備競賽。

增大采礦設備的計算能力的最佳方法是什么？好吧，由于每個人都只能使用同一軟件，因此歸根結底是要添加更多GPU。多板PCB系統怎么樣？

正確的系統設計正在改變我們的世界

從便宜的太空旅行到自動駕駛汽車和數字貨幣，PCB技術的進步是當今許多技術創新的潛在力量。感覺受到啟發來啟動自己的多板PCB項目嗎？