Metodologia projektowania sprzętu jest błędna, co szkodzi branży

Był czas — nie tak dawno temu — kiedy projektowanie urządzeń było szczytem technologicznego świata. Podczas gdy startupy sprzętowe były na rynku liczne i chętnie lokowano w nie środki, by mogły rozpocząć, tak teraz fundusze inwestycyjne nie chcą ponosić podwyższonego ryzyka i przenoszą uwagę gdzie indziej. Branża oprogramowania cieszy się obecnie znacznie większym zainteresowaniem, dokładnie takim, jakie kiedyś istniało wokół sprzętu — i słusznie. W porównaniu ze startupami software'owymi, te sprzętowe stały się znacznie droższe, bardziej czasochłonne i ryzykowne w budowie. Oprogramowanie nie jest z natury ani łatwe, ani tanie w tworzeniu. Mimo to branża ta doświadczyła ogromnego wzrostu w ciągu ostatnich 20 lat. Duża część tego skoku wynika z pojawienia się sporej ilości nowoczesnych narzędzi, które zostały opracowane w celu wspierania programistów w miarę rozwoju dziedziny. Kiedy jednak spojrzysz na sektor inżynierii elektronicznej, zauważysz, że instrumenty są przestarzałe, a także to, że ich brakuje. Gdzie są więc te nowoczesne i wydajne narzędzia dla przestrzeni sprzętowej?

Firma Flux jest zdeterminowana, aby naprawić ten zepsuty paradygmat tworzenia urządzeń, jako że branża ta jest aktualnie nękana wieloma rażącymi problemami.

Pierwszym z nich jest znaczna ilość czasu potrzebna do rozpoczęcia projektowania. Każdy inżynier, który zaczynał koncept od zera, może potwierdzić, że najbardziej frustrującą i czasochłonną częścią jest okres startu. W przypadku nowego zamysłu sprzętowego obejmuje to okres poświęcony na tworzenie modeli, footprintów i symboli, zasad projektowych i całą szeroką gamę innych zadań związanych z konfigurowaniem całości. Zamiast spędzać czas na opracowywaniu i wprowadzaniu produktu na rynek, inżynierowie są zmuszeni zajmować się drobiazgami. Porównując to z branżą oprogramowania, gdzie wszystko, czego potrzeba, aby zacząć to fork w repozytorium i wykorzystanie wykonanej już dotychczas pracy, co powoduje istotne skrócenie procesu.

Innym poważnym wyzwaniem jest trudność w efektywnej współpracy przy projektach sprzętowych. W przeszłości oprogramowanie do tworzenia urządzeń elektronicznych uruchamiane było tylko lokalnie, co oznacza, że za każdym razem, gdy wprowadzane są zmiany w koncepcie, nie są one udostępniane kompletnemu zespołowi. Zamiast tego, w celu przeglądu całości, grupy te mają tendencję do przekazywania aktualizacji tylko za pośrednictwem oprogramowania do kontroli wersji (często dedykowanego, a nie ogólnie dostępnego) lub wręcz plików ZIP przesyłanych pocztą elektroniczną. Jest to szczególnie uciążliwe, gdy dąży się do współpracy interdyscyplinarnej, w której projekty elektroniczne są udostępniane zespołom mechanicznym i innym osobom niedysponującym znajomością lub akcesem do standardowych narzędzi EDA. Stosowane obecnie podejście stanowi istotną przeszkodę w całym procesie, czyniąc go asynchronicznym, powolnym i uciążliwym. W rezultacie projektowanie sprzętu stało się znacznie trudniejsze niż powinno. Jako że jest wyhamowywane przez niepotrzebne przeszkody związane z kooperacją i terminem powoływania nowych konceptów. Skutkuje to dłuższym czasem wprowadzania na rynek, wyższymi kosztami rozwoju i ostatecznie większym ryzykiem skorelowanym z uruchomieniem sprzętu.

Podejście do poprawki

„Nowoczesne projekty wymagają nowatorskich narzędzi, aby popchnąć branżę do przodu i właśnie to staramy się osiągnąć za pomocą Flux” — piszą twórcy tego oprogramowania EDA. „Zmieniamy instrumenty EDA z czegoś, co jest używane lokalnie, w coś, co jest hostowane w chmurze. [...] Uważamy, że koncepty nigdy nie powinny zaczynać się od zera, więc nasi użytkownicy mogą wykorzystać podejście oparte na społeczności internetowej, gdzie inżynierowie udostępniają projekty, układy ścieżek, biblioteki elementów etc. Wszystko jest hostowane w chmurze. To oznacza, że każdy inżynier, który opracuje coś za pomocą Flux, ma natychmiastowy dostęp do bibliotek komponentów oraz projektów obwodów do ponownego użytku”. Podobnie jak w kwestii tworzenia oprogramowania, użytkownicy mogą od razu przystąpić do działania, pobierając części od społeczności. W rezultacie rozpoczęcie projektowania płytek drukowanych jest łatwiejsze i szybsze niż w przypadku istniejących narzędzi EDA.

Twórcy Flux dążą również do umożliwienia lepszej kooperacji między inżynierami. Oparte na przeglądarce narzędzie do przygotowywania PCB pozwala na współpracę w taki sam sposób, jak wykorzystuje się Dokumenty Google itp. Gdzie inżynierowie mogą wykonywać szereg operacji względem jednakiego, aktywnego pliku w danym czasie. Przyspiesza to proces tworzenia, umożliwiając bardziej usprawnione i intuicyjne udostępnianie projektów i recenzje. Dzięki czemu zespoły mogą dodawać komentarze i opinie bezpośrednio w dokumencie. Aby pójść jeszcze dalej, przyszykowano dodatkowe narzędzia, takie jak Flux Copilot, asystent projektowania sprzętu oparty na sztucznej inteligencji. Ten jest zintegrowany bezpośrednio z instrumentem do opracowywania PCB. Flux Copilot to wytrenowany, duży model językowy (LLM, tak samo jak ChatGPT), który rozumie wprowadzane schematy oraz listy materiałowe. A więc może pomóc w wyborze części, dobraniu alternatyw, przekazaniu informacji zwrotnych na temat projektu, a nawet analizie kosztów. To tak, jakby mieć przyjaznego i kompetentnego współpracownika bezpośrednio zintegrowanego w narzędziu do projektowania.

Odzyskanie przemysłu

Aby sprzęt ponownie osiadł na swoim zasłużonym miejscu, trzeba na nowo wyobrazić sobie sposób, w jaki podchodzi się do jego tworzenia. Istniejące instrumenty do projektowania są przestarzałe i powodują niepotrzebne utrudnienia w procesie inżynieryjnym. Skutkuje to wolniejszym, bardziej kosztownym aranżowaniem urządzeń elektronicznych. Zdaniem twórców Fluxa, ich narzędzie i podejście sprawią, że projektowanie elektroniki znów stanie się intuicyjne i szybkie. Podsumowują to sami, mówiąc, że ich cel to: „z powrotem tchnąć życie w branżę sprzętową”.

Źródło: https://www.eetimes.com/hardware-design-is-broken-and-its-hurting-the-industry/