GreenPAK IC实作研讨会 体验弹指间完成电路设计
- 李佳玲／台北
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在2017年底购并可配置混合信号IC(configurable mixed-signal IC；CMIC)供应商Silego Technology之后，Dialog Semiconductor快速展现了它力推此新技术的企图心。在日前举办的GreenPAK混合信号IC实作研讨会中，现场吸引了近300位学员参与，人手一台笔记本电脑，实际上机练习，并且当场举行挑战赛，一个下午的时间，让工程师亲身体验GreenPAK混合信号IC如何容易上手与进行设计。
CMIC是一种新的芯片型态，它在芯片内部预先整合了类比、电源、数码的离散功能方块，包括比较器、AD转换器、计数器、时序、延迟等，然后再透过软件工具进行配置，以连线并启用其功能，因此一颗尺寸精巧的CMIC便能取代多颗标准的类比、逻辑与离散元件。
Dialog副总裁暨可配置混合信号事业处总经理John Teegen表示，过去7年来，CMIC已累积了35亿颗的出货实绩，而GreenPAK是其中最成功的产品线。举办实作研讨会的目标，便是希望让硬件工程师在想到混合信号IC时便能想到GreenPAK，而且透过采用GreenPAK，能让硬件工程师成为能够设计专属混合信号IC的芯片设计师。
他解释说，一个典型的电路板上，通常会有处理器、ASSP/ASIC、存储器、以及类比／电源离散元件等各种功能。Dialog在电源管理、电源转换、快充、连接性方面都已取得稳固的市场地位，现藉由CMIC产品线的推出，将进一步扩展到类比／电源离散元件市场，提供更丰富的产品组合。
Dialog是目前市场上唯一一家提供CMIC的供应商。虽然也有其他业者试图进入此一市场，但却无法成功的主要原因在于开发软件的建立，这是有困难度的，软件必须易于使用、而且功能完整。此外，芯片的成本竞争力也是另一个关键，若我们的解决方案无法在成本上优于传统的离散元件，那麽仍然无吸引客户采用这项新技术。我们的目的是建构完整的软件、工具、开发硬件，透过完备的平台架构以及成本优势，让CMIC这个业界独特类型的产品能够逐渐受到客户的采用。
利用CMIC来加速设计周期
Dialog于2018年发布第六代GreenPAK产品，目前已有35种装置，各种功能组合，且持续增加中，从8针脚到32针脚，一应俱全。此外，其软件环境易于使用，以图形界面操作，完全无须编写程序码，而且是免费下载。另有一系列的硬件开发板，可用来测试、编程，加速设计时程。
传统的设计方式，会经过绘制设计草图、采购元件、以及制作电路板的流程。但通常，第一次设计一定不会成功，因此，要重新修正，更换元件，整个过程可能要耗费数周，甚至数月才能完成。
而GreenPAK的设计流程，是用软件进行设计及制作原型，若有问题，直接在软件环境中进行修改，再重新测试。免除了硬件电路板的实际制作，整个流程可缩短到几小时便完成原型制作，数天完成电路板设计，显着地提升了设计生产力。若采用传统的离散元件，这是不可能做到的。
也因此，GreenPAK带来了多方面的显着效益，包括差异化、尺寸、功率、设计弹性、设计周期、以及安全性。首先，为加速设计周期，现在的芯片商通常会提供参考设计给客户使用。然而，这却会使产品的差异性无法凸显。利用GreenPAK，工程师可完全定制专属的混合信号IC，将标准产品与独特性结合在一起。
此外，高度整合的GreenPAK，可降低离散元件数量以及布线复杂度，进而缩小PCB面积；针对电池供电装置，GreenPAK可动态控制电源电路，节省电源；透过软件可快速变更设计，提升设计灵活性；GreenPAK是包含软硬件的完整平台，前置时间短而且无须NRE，可加速产品上市时间；最后，由于 电路设计是放在GreenPAK中，竞争对手无法复制，可确保自有竞争优势，大大增强了设计安全性。
现场实作 亲身体验GreenPAK的弹性设计
Dialog半导体FAE经理黄宏绮进一步介绍了GreenPAK的细节与实际操作，透过实作让学员了解它能解决的问题，以及适合的应用。
GreenPAK可提供的功能包括，时序延迟、比较器、电压参考、ADC、计数器，相关的应用则包括，系统重置、LED控制、电源顺序、传感器界面、电压侦测等。因此，它锁定的市场非常广泛，可说是无所不在，包括各种手持装置、IoT／穿戴式装置、电脑/储存、消费性电子、医疗装置等，能够简化、辅助系统设计，而且搭配性高。
虽然这是新的设计方式，但客户无须担心学习软件，Dialog拥有坚强的FAE团队来协助客户进行设计，此外，在乌克兰及美国也都有FAE团队可提供设计支持服务，可协助客户加速导入新技术的学习曲线。
GreenPAK能够广受客户采用的原因，包括：无需NRE、开发工具费用，而且无需量产的承诺。即使在设计前期阶段，Dialog也很乐意提供设计支持。设计完成的芯片，可以在4~6周内交货，提供客户独特的料号，不会再销售给他人。这个保密机制，可确保工程师的设计心血不会轻易被人窃取。市面上不会有模仿的产品出现。
过去GreenPAK是提供OTP一次性编程，客户设计好的方案，交由Dialog烧录后再出货给客户。2018年初，已开始提供MTP(多次编程)和ISP(系统内编程)产品，带来更多的弹性，客户可选择自行烧录。
GreenPAK可取代简单的离散式逻辑、类比比较器、以及低端8位元ADC等，要开发某项应用的不同版本时，利用它的弹性设计方式，可以取得极大的效益。例如，每个客户对系统重置与电源顺序的需求都不一样。利用GreenPAK便能非常简单地针对特定应用进行定制化设计，而且GreenPAK的尺寸非常精巧，可以弹性地放置在电路板上的任何位置。
在现场的实作练习中，黄宏绮也介绍了如何利用GreenPAK快速完成电平转换、SPICE模拟、系统重置、电源顺序、以及LED控制等应用。欲知完整的GPAK开发工具详细信息，可与Dialog台北分公司联系，或至Dialog官网查询
