GreenPAK IC實作研討會 體驗彈指間完成電路設計
- 李佳玲／台北
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在2017年底購併可配置混合訊號IC(configurable mixed-signal IC；CMIC)供應商Silego Technology之後，Dialog Semiconductor快速展現了它力推此新技術的企圖心。在日前舉辦的GreenPAK混合訊號IC實作研討會中，現場吸引了近300位學員參與，人手一台筆記型電腦，實際上機練習，並且當場舉行挑戰賽，一個下午的時間，讓工程師親身體驗GreenPAK混合訊號IC如何容易上手與進行設計。
CMIC是一種新的晶片型態，它在晶片內部預先整合了類比、電源、數位的離散功能方塊，包括比較器、AD轉換器、計數器、時序、延遲等，然後再透過軟體工具進行配置，以連線並啟用其功能，因此一顆尺寸精巧的CMIC便能取代多顆標準的類比、邏輯與離散元件。
Dialog副總裁暨可配置混合訊號事業處總經理John Teegen表示，過去7年來，CMIC已累積了35億顆的出貨實績，而GreenPAK是其中最成功的產品線。舉辦實作研討會的目標，便是希望讓硬體工程師在想到混合訊號IC時便能想到GreenPAK，而且透過採用GreenPAK，能讓硬體工程師成為能夠設計專屬混合訊號IC的晶片設計師。
他解釋說，一個典型的電路板上，通常會有處理器、ASSP/ASIC、記憶體、以及類比／電源離散元件等各種功能。Dialog在電源管理、電源轉換、快充、連接性方面都已取得穩固的市場地位，現藉由CMIC產品線的推出，將進一步擴展到類比／電源離散元件市場，提供更豐富的產品組合。
Dialog是目前市場上唯一一家提供CMIC的供應商。雖然也有其他業者試圖進入此一市場，但卻無法成功的主要原因在於開發軟體的建立，這是有困難度的，軟體必須易於使用、而且功能完整。此外，晶片的成本競爭力也是另一個關鍵，若我們的解決方案無法在成本上優於傳統的離散元件，那麼仍然無吸引客戶採用這項新技術。我們的目的是建構完整的軟體、工具、開發硬體，透過完備的平台架構以及成本優勢，讓CMIC這個業界獨特類型的產品能夠逐漸受到客戶的採用。
利用CMIC來加速設計週期
Dialog於2018年發布第六代GreenPAK產品，目前已有35種裝置，各種功能組合，且持續增加中，從8針腳到32針腳，一應俱全。此外，其軟體環境易於使用，以圖形介面操作，完全無須編寫程式碼，而且是免費下載。另有一系列的硬體開發板，可用來測試、編程，加速設計時程。
傳統的設計方式，會經過繪製設計草圖、採購元件、以及製作電路板的流程。但通常，第一次設計一定不會成功，因此，要重新修正，更換元件，整個過程可能要耗費數周，甚至數月才能完成。
而GreenPAK的設計流程，是用軟體進行設計及製作原型，若有問題，直接在軟體環境中進行修改，再重新測試。免除了硬體電路板的實際製作，整個流程可縮短到幾小時便完成原型製作，數天完成電路板設計，顯著地提升了設計生產力。若採用傳統的離散元件，這是不可能做到的。
也因此，GreenPAK帶來了多方面的顯著效益，包括差異化、尺寸、功率、設計彈性、設計週期、以及安全性。首先，為加速設計週期，現在的晶片商通常會提供參考設計給客戶使用。然而，這卻會使產品的差異性無法凸顯。利用GreenPAK，工程師可完全客製專屬的混合訊號IC，將標準產品與獨特性結合在一起。
此外，高度整合的GreenPAK，可降低離散元件數量以及佈線複雜度，進而縮小PCB面積；針對電池供電裝置，GreenPAK可動態控制電源電路，節省電源；透過軟體可快速變更設計，提升設計靈活性；GreenPAK是包含軟硬體的完整平台，前置時間短而且無須NRE，可加速產品上市時間；最後，由於 電路設計是放在GreenPAK中，競爭對手無法複製，可確保自有競爭優勢，大大增強了設計安全性。
現場實作 親身體驗GreenPAK的彈性設計
Dialog半導體FAE經理黃宏綺進一步介紹了GreenPAK的細節與實際操作，透過實作讓學員了解它能解決的問題，以及適合的應用。
GreenPAK可提供的功能包括，時序延遲、比較器、電壓參考、ADC、計數器，相關的應用則包括，系統重置、LED控制、電源順序、感測器介面、電壓偵測等。因此，它鎖定的市場非常廣泛，可說是無所不在，包括各種手持裝置、IoT／穿戴式裝置、電腦/儲存、消費性電子、醫療裝置等，能夠簡化、輔助系統設計，而且搭配性高。
雖然這是新的設計方式，但客戶無須擔心學習軟體，Dialog擁有堅強的FAE團隊來協助客戶進行設計，此外，在烏克蘭及美國也都有FAE團隊可提供設計支援服務，可協助客戶加速導入新技術的學習曲線。
GreenPAK能夠廣受客戶採用的原因，包括：無需NRE、開發工具費用，而且無需量產的承諾。即使在設計前期階段，Dialog也很樂意提供設計支援。設計完成的晶片，可以在4~6周內交貨，提供客戶獨特的料號，不會再銷售給他人。這個保密機制，可確保工程師的設計心血不會輕易被人竊取。市面上不會有模仿的產品出現。
過去GreenPAK是提供OTP一次性編程，客戶設計好的方案，交由Dialog燒錄後再出貨給客戶。2018年初，已開始提供MTP(多次編程)和ISP(系統內編程)產品，帶來更多的彈性，客戶可選擇自行燒錄。
GreenPAK可取代簡單的離散式邏輯、類比比較器、以及低階8位元ADC等，要開發某項應用的不同版本時，利用它的彈性設計方式，可以取得極大的效益。例如，每個客戶對系統重置與電源順序的需求都不一樣。利用GreenPAK便能非常簡單地針對特定應用進行客製化設計，而且GreenPAK的尺寸非常精巧，可以彈性地放置在電路板上的任何位置。
在現場的實作練習中，黃宏綺也介紹了如何利用GreenPAK快速完成電平轉換、SPICE模擬、系統重置、電源順序、以及LED控制等應用。欲知完整的GPAK開發工具詳細資訊，可與Dialog台北分公司聯繫，或至Dialog官網查詢
