אתגרים מובנים בדור חדש של תקנים דיגיטליים

Sigi Gross, Agilent Technologies

אתה יכול להסתכל על פיתוח מוצרים אלקטרוניים דיגיטליים כמאבק אינסופי הגורם לחץ, או שאתה יכול להביט עליו כעל הזדמנות המתפתחת בקביעות לזכות בעסקים חדשים. עם הופעתן של טכנולוגיות חדשות, הן מאפשרות לך להוסיף פונקציות ותכונות חדשות למוצריך. הפונקציות והתכונות החדשות הללו יוצרות דרישה חדשה אשר בתורה מדרבנת פיתוח של טכנולוגיות חדשות.

כדי להצליח בשוק, כל אבולוציה של המוצר שלך צריכה להיות מהירה יותר וזמינה יותר מבחינה כספית. אתה עשוי להזדקק להעלות את הרזולוציה, להוסיף יותר זיכרון ולשלב אפיק זיכרון בעל מהירות גבוהה יותר. אבל עליך לדחוס את כל הפונקציונאליות הנוספת למארז קטן יותר אשר חייב לצרוך פחות אנרגיה. אינך יכול להזניח את איכות ואמינות המוצר, ואינך יכול לעצור לצורך מנוחה שכן מתחריך יזכו בנתח שלך.
אולם התגברות על כל האתגרים הללו הינה רק מחצית מהעבודה. כפי שיודע כל מפתח התקנים דיגיטליים, האלמנט הקריטי האחר הינו לוודא שמוצריך עוברים את בדיקות ההסמכה המבטיחות שהם תואמים לתקנים הדיגיטליים העדכנים ביותר.
כמות עצומה של שינויים מתרחשת כעת  בתעשיית האלקטרוניקה כאשר המערכת האקולוגית המסורתית של מחשבים מתכנסת עם עולם הטלפוניה הסלולארי, ועולם האלקטרוניקה הצרכנית מתמזג עם עולם המחשבים האישיים. נכון להיום, תעשיית המחשבים האישיים מייצרת מכשירים בעלי ביצועים גבוהים, ותעשיית הסלולר מייצרת התקנים בעלי צריכת הספק נמוכה. עם התכנסות התעשיות, תעשיית המחשבים האישיים מבקשת להקטין את צריכת ההספק של התקניה והתעשייה הסלולארית עמלה לשפר את הביצועים של מוצריה.
תקנים דיגיטליים רבים עוברים שינויים על מנת לאפשר את השינויים הללו. בנוסף ל-HDMI 1.4 וגרסאות 3.0 של תקני
PCI Express®, USB ו-SATA, אנו מצפים לראות דור חדש של מפרטים של מודולי הבזק (פלאש) אשר הינם בעלי פוטנציאל לארגן מחדש את השוק כולו. תקנים נוספים המגדירים את החִבּוּר הבֵּינִי (interconnection) בין שבבים בטלפונים סלולאריים מונעים על ידי ארגון ה-MIPI. תקנים אלה כוללים את: MIPI D-Phy, ,  MIPI M-PhyנDigRFv3 ו-DigRFv4.
תקנים חדשים ומעודכנים אלה מציעים שיפורים במהירות, ניהול הספק טוב יותר והרבה תכונות חדשות אשר יגבירו את התחרות בין יצרני התקנים המעוניינים לספק מוצרים חדשניים לעולם המתפתח של “מחשוב נייד”. ראה את המצב והתועלות של האוסף הנוכחי של תקנים חדשים בטבלה להלן.

מדוע תקנים הינם חשובים
התפקיד העיקרי של תקנים הינו כמובן לאפשר תִּפְעוּלִיּוּת בֵּינִית (interoperability). אם הינך רוכש נגן Blu-ray  מסוני, כבל HDMI מ-3M וטלוויזיה מפיליפס, אתה מצפה שהם יעבדו יחד כאשר הינך מחבר אותם זה לזה. תפעוליות בינית דורשת מסגרת המוגדרת על ידי קריטריונים כמו סבולת ריצוד (jitter tolerance)  ורגישות מקלט. אם מוצריך תואמים למסגרת, ניתן לבצע את הסמכתם לתקן. אם כל החברות עונות על דרישות התקן, המוצרים שלהן יהיו ניתנים לתפעול ביני (interoperable).
תקנים גם מאפשרים לחברות רבות לעבוד יחד, והם מניעים את התחרות בשוק. כאשר ישנם תקנים טובים ו”חסונים”, חברות יכולות להתמקד במוצר אחד במקום לבנות מערכת שלמה, כך שחברות קטנות יכולות להשתתף בתחרות השוק. אתה יכול לפתח רק נגן DVD במקום שתהיה חייב לפתח נגן DVD וטלוויזיה עימה הוא יעבוד. הינך יכול להשתמש בשבבים ורכיבים שנבנו על ידי חברות אחרות במקום לפתח מוצרים כאלה משלך, דבר המאיץ פיתוח, מקטין עלויות ומגדיל את הרווחיות.
בלי תקנים, צרכנים יחויבו לרכוש את הציוד שלהם מהחברה היוזמת כל טכנולוגיה. החדשנות תדוכא, המחירים יישארו גבוהים ורק העשירים יוכלו להרשות לעצמם את הטכנולוגיה האחרונה.

תפקידן של חברות
בדיקות ומדידה
חברות בדיקות ומדידה כמו Agilent הינן חשובות לתהליך של ביסוס תקנים. חברות משתמשות במומחיות שלהן לתמוך בארגוני התקנים כך שיגלו איך לאפיין במדויק ממשקים והתקנים חדשים. למשל, Agilent תרמה למפרט בדיקות ההתאמה (CTS) של HDMI וסיפקה קלט לקונסורציום ה-HDMI  שהינו גוף התקינה עבור HDMI. חלק מהטכנולוגיות המשמשות בתקנים האחרונים, ובמיוחד טכנולוגיית איתות מיקרוגל, שימשו במכשור מתקדם במשך עשורים: המומחיות של Agilent בתכנון בדיקות ומדידה מאפשרת להציע הנחיה קריטית על מנת לסייע לגופי התקינה ליצור תקנים מוצלחים. השתתפות פעילה בפיתוח תקנים דורשת רמה אחרת לחלוטין של מחויבות ומומחיות מאשר מכירה של ציוד בדיקות גרידא.

חברות בדיקות ומדידה משחקות תפקיד חיוני נוסף: בלי הכלים והמומחיות הנכונים, מהנדסי תכנון העובדים עם טכנולוגיות חדשות לא יוכלו לאפיין את הרכיבים וההתקנים שלהם לפי התקנים על מנת להבטיח תפעוליות בינית של רכיביהם. Agilent מספקת לא רק כלים, אלא במקרים רבים אנו אף מסייעת עם המתודולוגיה הנדרשת לביצוע הבדיקות שלהם. ביצוע טוב של הנ”ל דורש ידע ביישומי מדידה וצירוף של מתקני בדיקות (test fixtures) וחומרת ותוכנת מדידות הפועלים יחד כדי ליצור פתרון שלם.
Agilent הינה חברה התורמת במספר ועדות תקינה, כולל JEDEC, PCI-SIG, USB-IF, VESA, SATA-IO , MIPI, SDA ו-OIF , ועובדים שלה מכהנים במועצות המנהלים של חלק מהארגונים הללו
(PCI-SIG, JEDECו- VESA). המעורבות של Agilent בועדות התקינה הללו מציעה מספר יתרונות למהנדסי תכנון של רכיבי מחשוב ותקשורת:
-Agilent יכולה להביא את המוצרים הנכונים לשוק כאשר מהנדסים זקוקים להם.
– בגלל מעורבותה ב-plug-fests, סדנאות וסמינרים, Agilent בעמדה ייחודית לפתח פתרונות המתפתחים עם התקנים ומעניקים למהנדסים את היכולת לתכנן את מוצריהם בביטחון הגדול ביותר.

עם סיום פיתוח התקנים הדיגיטליים של הדור החדש ותחילת הפיתוח של מוצרים תואמים על ידי חברות, צוותי ההנדסה שלהם יפגשו באתגרים טכניים גדולים מאוד. עם עליית הצורך בהספק נמוך, קצבי הנתונים עולים ואנו מתקרבים לגבולות של חומרי הלוח של היום (FR4). מארזים קטנים יותר מקשים על הגישה לנקודות בדיקה, דבר ההופך את
ה-de-embedding לחיוני. עם עליית המהירות, מהנדסים דיגיטליים צריכים לערוך היכרות עם אפקטים של מיקרוגל כמו השתקפויות וערב דיבור (crosstalk) אשר הינם נפוצים בעולם ה-RF. פרוטוקולים מורכבים יותר יסבכו אף יותר את עבודתו של מהנדס התכנון.

החדשות הטובות? הדור החדש הזה של תקנים יאפשר עלייה משמעותית בביצועים אשר תסלול את הדרך למהפכה של המחשוב הנייד. ל-Agilent הכלים הנדרשים של בדיקות מדידה על מנת לסייע למהנדסים לכבוש את האתגרים ולהאיץ את הבאת ההתקנים שלהם לשוק.

תגובות סגורות