汽車電子板級設(shè)計之殤如何破？

今天看到《Velodyne 16 線激光雷達價格減半》，我們來認真的思考下硬件的未來，確實從某種程度上而言，不管是芯片、還是板級的模塊或者是加上這種光路。

 

16 線激光雷達產(chǎn)品 VLP-16 Puck 在全球范圍內(nèi)的價格下降一半

 

16 線激光雷達從此前大約 7999 美元的售價降至 3999 美元

 

這其實印證一個事情，在汽車的零部件里面，從硬件上是很難賺到錢的，之前也寫過幾篇文章。

 

 

1）電路芯片化的思考 3/11/2010

剛才與公司一個非常有經(jīng)驗的吳工交流，談起電路設(shè)計與電子工程師的發(fā)展，在最初一段時間，老的電子類國企（軍工）內(nèi)部都傳承著較為厚實的文檔，延承著前蘇聯(lián)的設(shè)計思路，對分立電路本身有著深刻的理解。隨著，電路集成化，芯片化，功能模塊化的大潮來臨，開發(fā)周期的縮短與多功能復(fù)合的要求使得以上的傳承出現(xiàn)斷層，也使得工程師們浮躁的重于功能，更傾向于向芯片供應(yīng)商尋求解決方案，手機的設(shè)計是一個再典型不過的例子。 

 

反思這個集成化的過程，固然是 DesignHouse 成倍的增加，電子產(chǎn)品的日益豐富，使得電子設(shè)計的門檻不斷的降低，電子產(chǎn)品的成本不斷下降，這些都是我們明顯能看到的好處。缺點就是使得大多數(shù)工程師都專注于應(yīng)用，專注于功能，專注于開發(fā)周期，而忽略的產(chǎn)品質(zhì)量。有點類似，快餐的到來使得大餐慢慢減少，模式化配套化的設(shè)計使得硬件設(shè)計變得同質(zhì)化而重于軟件設(shè)計，重于工業(yè)外形設(shè)計，重于用戶體驗。在消費電子，這一切都是順理成章的。而醫(yī)療電子，汽車電子，工業(yè)控制等，是否也是同樣的發(fā)展趨勢呢？這是一個令人思考的問題，對工程師來說也是一個挑戰(zhàn)。 

 

我個人覺得，芯片化，集成化并不是電子工程師所能抵擋的。不使用分立電路并不代表芯片中不存在類似的結(jié)構(gòu)，不設(shè)計分立電路不代表不需要對芯片內(nèi)部的結(jié)構(gòu)與參數(shù)有深入與直觀的理解。芯片化的過程實質(zhì)上是從板級的問題轉(zhuǎn)化至芯片級，而不是將問題抹去。按照我的理解，更多的我們是通過了解產(chǎn)品的需求，去選擇完成電路的拓撲結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，去選擇芯片，這是一個正向的設(shè)計過程。 

 

產(chǎn)品需求=》分解成功能需求，劃分成主要功能參數(shù)，診斷需求，保護需求，將這些分解過后電路功能，參數(shù)等完整的需求轉(zhuǎn)化成為板級的電路模塊要求，根據(jù)每個電路模塊的需求，去尋求芯片級集成方案，構(gòu)成完整的框圖后，去匹配與尋找方案的問題可能發(fā)生的要點，在這些要點上與芯片供應(yīng)商溝通，去做整個產(chǎn)品的解決方案。可以說，這個過程中，是板級根據(jù)需求主導(dǎo)芯片級，事實上，類似德國 BOSCH 會找芯片廠商定制 DIE 后自己包裝，這是這種模式的鮮明主導(dǎo)，芯片廠商專注于定向的功能，板級廠商專注于模塊級的開發(fā)。 

 

而我們稍不注意，所做的產(chǎn)品設(shè)計很容易成了二道販子，直接采用芯片供應(yīng)商的基礎(chǔ)主干的解決方案，在上面添加各種電路以完成功能，這種模式在國外的同類開發(fā)中很少見。 

 

我們接觸的不是教材，就是應(yīng)用手冊，前者太原理使得我們很難把它與工程聯(lián)系起來，后者太具體，使得我們只能看到產(chǎn)品而看不到電路，同樣阻礙了我們提高產(chǎn)品的性能與自身的設(shè)計水平，就這個問題而言，我倒是覺得能有更多人把問題整理出來，追根溯源的去解決，架起理論與應(yīng)用之間的橋梁（本身分立電路就是很好的橋梁，但是實際使用中太少了），對 IC 也和汽車電子產(chǎn)品的設(shè)計都有一種推動作用。

 

2）板級設(shè)計之殤—產(chǎn)業(yè)鏈缺失 3/16/2010     

在外企做國外的項目的支持工作，有個深刻的感受，就是詢問某些國外的最新的元器件，連說明書都要不過來，更不要說關(guān)鍵實驗的測試數(shù)據(jù)，內(nèi)部的技術(shù)文檔之類。因此我們要不來的，國外的工程師發(fā)個郵件可以要過來，我們能夠從 Datasheet 上提取的信息實際上是粗略的一個數(shù)據(jù)，因為如果有需要，在某些關(guān)鍵參數(shù)的問題上，可以得到 IC 提供商的參數(shù)保證。這些在國內(nèi)，無論外企與國企，都得不到。

   

從汽車電子的發(fā)展來看，本來只有很少一批零部件商，因為汽車電子化的過程，整車廠把很大的一大塊產(chǎn)品設(shè)計與生產(chǎn)剝離出來給零部件提供商，因此汽車電子也就有了整車系統(tǒng)級與模塊系統(tǒng)級，而在實際中的需求對 IC 產(chǎn)品不斷更新的集成化的需求由零部件商提供給 IC 設(shè)計公司，通過它們推出新的芯片方案，這一切都在美國和歐洲悄悄進行。等到產(chǎn)品較為完善，所謂的 IC 的解決方案來到了中國，由 IC 廠商供給國內(nèi)的零部件供應(yīng)商。因此在技術(shù)支持上，很明顯的存在著時間的差距，還有著質(zhì)量的差距。

   

由于大部分的零部件商在某些領(lǐng)域都有固定的芯片聯(lián)盟，存在內(nèi)部的協(xié)議價（包括產(chǎn)量，與新芯片的開發(fā)需求），這些因素的存在使得國內(nèi)的零部件廠商在 BOM 價格與硬件解決方案的技術(shù)上，都存在著先天的劣勢。

 

實質(zhì)上，以國內(nèi)的零部件供應(yīng)商的情況而言，自身做 DIY 芯片不現(xiàn)實，經(jīng)驗積累不夠也無法提出明確的需求，也無法催生國內(nèi)的芯片設(shè)計產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，畢竟不可能每個芯片公司都專門針對獨特的應(yīng)用組織一個龐大的團隊，都是通過聯(lián)盟來獲取應(yīng)用端的反饋，這一切在國內(nèi)汽車電子領(lǐng)域都是缺失的。在我工作的時間內(nèi)，被動元件 80%都是日本供應(yīng)商，主動元件 100%是歐美企業(yè)，唯一的國內(nèi)聽說過的是宏發(fā)繼電器，還因為質(zhì)量問題不敢使用。國內(nèi)的元器件過 AECQ100，AECQ101，AECQ200 都較少（宏觀上說，個別肯定是有的）。

   

在我腦海里面浮現(xiàn)出現(xiàn)今的產(chǎn)業(yè)鏈，歐美日韓的應(yīng)用工程師在整車級與模塊級的應(yīng)用中根據(jù)創(chuàng)新的設(shè)計，提出新的優(yōu)化方案，這些方案與設(shè)計提供至 IC 設(shè)計公司，設(shè)計出樣片由模塊級工程師試驗，通過實驗與測試，將改進方案給 IC 設(shè)計公司，改進得出成本技術(shù)優(yōu)化的方案，最終所有新的產(chǎn)品應(yīng)用在新的汽車終端上。

   

工程師不管是哪個系統(tǒng)層次，哪個技術(shù)水平，都是在產(chǎn)業(yè)鏈中的一環(huán)，實質(zhì)上每個公司都是一樣的。不能什么都很清楚，但是一定要對自己說涉及的那一方面有個深入的了解，對每一級的應(yīng)用的歷史，技術(shù)難點，發(fā)展趨勢有直觀的了解。無論愿不愿意，技術(shù)革新的過程客觀的發(fā)生在我們身邊，我們能做的只是將應(yīng)用做得更好，為產(chǎn)業(yè)鏈的上端下端提供詳實的數(shù)據(jù)與經(jīng)驗支持。