Rozmowa z Tomaszem Góreckim z firmy FlowCAD

• Jakie zmiany i trendy techniczne w największym stopniu wpływają na rozwój oprogramowania projektowego?

Hasłem przewodnim dla oprogramowania EDA jest dzisiaj skalowalność, co oznacza, że stosowany system licencjonowania w elastyczny sposób uwzględnia potrzeby różnych projektantów. Oś zmian w tych produktach wytyczana jest poprzez szybkość analizowanych sygnałów elektrycznych, gdyż przy niewielkich częstotliwościach można zaniedbać wiele zjawisk i wykorzystywać proste i tańsze oprogramowanie. Z kolei projekty zawierające szybkie sygnały, o dużych częstotliwościach i strumienie cyfrowe o stromych zboczach wymagają analizy integralności sygnałowej, kompatybilności elektromagnetycznej, rozkładu temperatury i poboru mocy.

Do tego nie wystarczają takie najprostsze programy. Skalowalność dzieli takie potrzeby projektantów na kilka poziomów tak, że złożone opcje projektowe kupuje się lub wypożycza tylko wtedy, gdy są one potrzebne. Formalnie inżynier nie musi kupować nowej licencji i może wiele zagadnień związanych z weryfikacją projektu i analizą wysokoczęstotliwościową zrobić samodzielnie, niemniej jest to nieefektywne. Przez analogię można powiedzieć, że można przeprowadzić się z domu do domu, samemu przewożąc swoje rzeczy samochodem osobowym, ale efektywniej jest wynająć ciężarówkę z ekipą tragarzy.

W przypadku firmy Cadence elastyczne licencjonowanie działa na bazie programów OrCAD i Allegro wchodzących w skład dostępnego na rynku pakietu. Proste projekty można wykonywać tym pierwszym, bardziej złożone tym drugim. Oba programy wykorzystują tę samą bazę danych, co oznacza, że są binarnie identyczne, nie ma więc żadnych problemów z kompatybilnością ani potrzeby konwersji danych.

Dodatkowo, Cadence oferuje elastyczny model dzierżawy rzadziej używanych programów, można na przykład wypożyczyć bardzo zaawansowany symulator na tydzień. Poza tym kontynuując wcześniejszą analogię: nie ma sensu ponoszenia kosztów posiadania ciężarówki po zakończonej przeprowadzce. Warto wiedzieć, że Cadence oferuje jedno rozwiązanie technologiczne od OrCAD-a przez Allegro PCB do Allegro SiP (System in Package), możemy zatem projektować stosunkowo proste obwody drukowane oraz bardzo złożone obwody zawierające, poza typowymi elementami, nieuzbrojone struktury krzemowe połączone bezpośrednio na płytce. Zwykle takie struktury są spotykane we wnętrzu obudów układów scalonych. To jest to, co nazywamy rzeczywistą skalowalnością środowiska projektowego.

• Dlaczego połączono dwa wymienione programy w jeden pakiet?

10 lat temu firma Cadence przejęła Orcada. Było to popularne oprogramowanie do projektowania płytek drukowanych używane w firmach elektronicznych i na uczelniach technicznych. Cadence miało swój program Allegro, który wykorzystywany był do projektowania najbardziej złożonych płytek drukowanych i dlatego na przestrzeni lat oba te programy były stopniowo integrowane w jedną płaszczyznę technologiczną, ale zachowującą odrębność tych programów po to, aby między innymi zachować kompatybilność ze starszymi projektami.

• Co interesującego dzieje się po stronie interfejsu i funkcjonalności?

Producenci oprogramowania EDA wkładają dzisiaj wiele wysiłku w to, aby praca z wykorzystaniem nowych narzędzi była jak najszybsza. Wiadomo, że projektantom zawsze brakuje czasu i jest on dzisiaj kluczowym czynnikiem zapewnienia przewagi rynkowej. Dlatego producenci oprogramowania liczą nawet, ile kliknięć myszką i metrów jej ruchu trzeba, aby zrealizować jakieś typowe zadanie i starają się następnie tak modyfikować program, aby zoptymalizować jego menu, strukturę, funkcje, ustalić system podpowiedzi i wbudować w program elementy takie, które uczą się zachowania projektanta i wyprzedzają jego akcję.

Takich nowości, które co roku pojawiają się w kolejnych wersjach pakietu jest bardzo wiele – ich opis w dokumentacji dla ostatniego wydania zajmuje 350 stron. Innym trendem kreującym zmiany w narzędziach dla elektroniki są funkcje, które weryfikują reguły projektowe, na przykład wymagane przy projektach z pamięciami DDR3, nowoczesnymi interfejsami i sygnałami o dużych szybkościach, po to, aby mieć pewność, że projektant zastosował się do wszystkich zaleceń.

Co więcej, można regulować precyzję działania narzędzi, co zapewnia też szybkość dochodzenia do pożądanego rezultatu, poprzez stopniowe zacieśnianie reguł. Projektowanie z pewnością jest sztuką kompromisu, dlatego współczesne narzędzia projektowe muszą być dopasowane do tego, że do pożądanego efektu dochodzi się dzisiaj w sposób iteracyjny, a inżynier często decyduje, co jest ważniejsze, a co w danej chwili można zaniedbać. Rozsądne zarządzanie regułami projektowymi sprawia, że projektowanie jest procesem bardziej przewidywalnym oraz mniej narażonym na błędy. Allegro oferuje bardzo zaawansowany i wygodny sposób zarządzania regułami DRC.

• Dlaczego producenci programów poświęcają wiele wysiłku programom do projektowania PCB?

Projektowanie płytek drukowanych jest najważniejszą i najbardziej popularną częścią pracy inżynierskiej, dlatego wiele innowacji i zmian dotyczy właśnie tego etapu. Niemniej warto zauważyć, że oprogramowanie EDA dawno temu przestało służyć do samodzielnej pracy na stanowisku i daje obecnie ogromne możliwości pracy zespołowej, wymiany projektów lub przekazywania ich na rzecz innych zespołów. Jest to istotne zarówno dla producentów oprogramowania, jak i użytkowników.

Bo skoro Intel używa Allegro do tworzenia płyt głównych, to klient, który tworzy systemy komputerowe bazujące na jego układach, ma szanse na ułatwienie sobie pracy i skorzystanie z dorobku tej firmy. A takie wsparcie nie jest drobiazgiem, tym bardziej że jest to coraz częściej spotykaną oraz wymaganą praktyką. Podobnie wiele innych firm oferuje design kity właśnie w formacie Allegro. Z tego powodu Allegro jest często uważane za przemysłowy format wymiany danych i coraz więcej użytkowników także w Polsce z tych możliwości chętnie korzysta.

Rozmawiał Robert Magdziak