技术分类： 嵌入式系统
作者：Denice Cabel 与 Stephen Las Marias, EDN Asia
尽管亚洲的高技术开发在不断发展，业内观察家们仍然感到该地区只擅长于低成本的设计与开发工作。这种情况主要归因于亚洲的市场环境，大多数公司主要在开发廉价和快速上市的产品。与此相应，在亚洲开发这类产品的参考设计，与美国或欧洲相比有很大的不同。
亚洲工程师在 IC 设计中对参考设计的用法将他们与西方国家的同行区分开来。Xilinx 亚太区通用产品高级应用工程师 Jack Chen 表示：“亚洲的很多客户都会将参考设计用作交钥匙式方案，因为他们有产品上市的时间压力，并且缺乏设计资源。”
恩智浦半导体公司应用经理 Jerald Tatel 同意这个观点：“由于这个市场是低技术含量和大批量的市场，因此更青睐于对海量市场的参考设计，它可以廉价和快速地制造，对质量有最少或没有规格要求。”他还指出，今天，快速的消费产品周期促使供应商不仅争相领先在市场上推出独有产品，而且还要努力缩短市场需求的周期。他说：“这种市场情况转换成对参考设计的需求，就是‘拥有够用的功能，领先所有其他人’”。
在亚洲，使用参考设计的最大动力主要是上市时间压力。参考设计提供了工程师需要的基本信息，有助于缩短他们在产品设计上花费的时间。恩智浦半导体公司销售与营销应用经理 Lai Chong Yeap 认为：“除了展示主器件的能力和价值以外，参考设计还能使感兴趣的客户更快地将自己的产品推向市场，因为他们可以重用参考设计上已完成的大约 70% 工作。”Yeap 称亚洲参考设计与其他地区的另一个明显差异是各个市场使用的外部设备或元器件类型。Yeap 说：“我想与欧洲相比，很容易从亚洲地区的各个硅片或元器件供应商获得支持；因此，这些型号元器件更有可能用于亚洲的参考设计中。”
工程师们寻找什么
亚洲的设计工程师在参考设计中寻求强健的功能支持。Chen 说：“一个有效的参考设计应适用于实际产品集成，并为克服某个技术挑战提供关键思想。它应有详细的文档，一条关键路径的时序分析报告，以及大量 IP 内核，等等。”
Yeap 增加了几条使参考设计有效的因素，包括易于使用的软硬件开发、使用正确的外形尺寸和总 BOM（物料清单）成本，以及功能的未来扩展能力。他说：“参考设计应表现出主应用 IC 的所有价值取向，其功能经加工应能满足市场需求与目标应用定制需求。”
Yeap 解释说，在参考设计的所有功能中，主应用 IC 是最重要的器件。他称 80% 的焦点应集中在主应用 IC。他说：“举例来说，如果主应用 IC 面向便携音、视频应用，则我们必须保证参考设计的主应用 IC 包含有音、视频编解码和性能支持等特性，有可接受的 PC 文件传输速度，以及在音、视频回放时的功耗性能。参考设计必须能够表现出主应用 IC 的主要能力，尽量满足实际产品的要求。”
参考设计还应有灵活性和可扩展性。Tatel说，很难使参考设计对新出现外设作出预测和准备。理想情况下，一个设计应可以扩展，以支持新兴应用推动的新功能，并在一个产品中整合更多功能。他说，当这一需求与快速上市需求相结合时，唯一的解决方案似乎就是在参考平台上提供扩展特性。
Tatel 还提到，他的团队最近在一种汽车系统上实现的 USB 器件上遇到了一个技术问题。Tatel 说：“问题牵扯到四个方面：顶级供应商、主 SOC（单片系统）供应商、软件供应商和 NXP。我们的参考设计足够灵活，可配置为与其他 FPGA 工作，以仿真主 SOC 的行为。这让我们能找出问题的根源，进行调试，并找出一种解决方案。我们的顶级供应商和主 SOC 供应商也用一种类似的参考设置确认了我们的发现。”
Xilinx公司的Chen在使用一个UART控制器作调试FPGA 接口时，也遇到了一个技术问题。Chen说：“由于可以使用参考设计，帮助我在短时间内实现了目标。”与半导体供应商试图销售的 IC 一样，参考板也必须能使自己区别于采用其他供应商器件可开发的一、两个应用。“例如，我的团队在一个视频 DSP 上开发了一个新颖应用，可以并行处理两个视频流，”他说。“我们将一片 FPGA配置为一个视频多路分配器或分离器，为用户建立了一种新的‘双视频’体验。”他还相信，参考设计对验证与测试非常重要。他说：“以前我做过产品开发。在那个职位上，重要的是在设计实现以前，验证一款器件的性能规格。另外，随着开发周期的不断缩短，我们要求设计的功能在第一次就成功实现。即使在实现以后，如果在开发与量产阶段之间（甚至超过这个时期）存在某些争议点，参考设计仍是性能的测量基准。”
参考设计的改进
除了为制造商提供更快的产品上市能力以外，参考设计制造商还要应对为自己参考设计提供扩展概念的挑战。Tatel说：“如果客户提出要求称，‘我们在考虑这一新功能，现在正在研究如何在现有参考设计中实现这个功能’，则我们应在软、硬件两方面准备好‘扩展概念’。然后我们就可以为他们的特定要求提供这种定制的解决方案，以一种协作的方式进一步锁住客户。”
