Le prospettive dei sistemi analogici ad alte prestazioni – (Outstanding products are just the beginning in high-performance analog)

Dalla rivista:
Elettronica Oggi

 
Pubblicato il 16 giugno 2009

Alta velocità, basso rumore, minima distorsione, efficienza energetica sono alcune delle tematiche sulle quali i costruttori di semiconduttori analogici investono continuamente per cercare di perfezionare il livello della tecnologia e migliorare il progetto dei prodotti al fine di introdurre prestazioni sempre più ardite, capaci di soddisfare le crescenti esigenze delle applicazioni emergenti. Che sia grazie alle superiori prestazioni dei transistor, al miglioramento delle tecniche di implementazione sul silicio oppure alla maggior efficacia delle tecniche progettuali, le prestazioni dei sistemi analogici si sono continuamente accresciute. Se si considera l’insieme di questi progressi specifici tenendo conto degli importanti passi avanti avvenuti parallelamente nei processi di assemblaggio e fabbricazione, nonché del progressivo sensibile abbattimento dei prezzi accaduto nel contempo, ecco che si capisce perché sul mercato sia fiorita una così varia e abbondante offerta di prodotti.

D’altra parte, le specifiche non sono tutto per i prodotti. Vistosi cambiamenti in corso nell’ambito delle tecnologie analogiche si possono osservare allorquando allo sviluppo dei prodotti non partecipano solo i progettisti di sistemi, ma sono coinvolti anche i fornitori di semiconduttori capaci di offrire insieme ai chip anche un sostegno concreto, magari basato su una solida esperienza tecnologica e applicativa. Invero, i componenti analogici a elevate prestazioni danno ai progettisti di sistemi nuovi grattacapi, ma anche nuove opportunità. Ecco allora che, per cercare di ottenere il meglio dalle prestazioni dei sistemi, i progettisti possono decidere di rivolgersi ai fornitori di semiconduttori delegando alla loro esperienza i problemi di sviluppo. Non si può negare che spesso queste opportunità siano divenute oggi strategiche per riuscire a realizzare sistemi capaci di offrire prestazioni davvero elevate.

I fornitori di circuiti integrati sanno bene che, ogni volta che le prestazioni dei sistemi analogici crescono, di pari passo è necessario potenziare anche gli strumenti di sviluppo. In questi vanno compresi i Reference Design, la documentazione, le risorse on-line, l’addestramento e gli altri generi di supporto immancabili. Dunque, il lavorare fianco a fianco con il supporto può diventare indispensabile fra le esigenze di sviluppo necessarie alla realizzazione di un sistema. Quest’approccio, in realtà, è sicuramente utile per migliorare l’efficacia nello sviluppo dei sistemi di oggi e, probabilmente, lo sarà ancor di più per i prodotti di domani. I fornitori di componenti analogici a elevate prestazioni dovrebbero considerare che la loro bravura nel saper offrire un’ampia gamma di prodotti innovativi sta diventando sempre più importante nell’influenzare l’efficacia progettuale degli sviluppatori di sistemi.

Di conseguenza, i fornitori di componenti analogici possono pensare di soddisfare le esigenze dei propri clienti progettisti (in termini di prodotti, supporto ed esperienza) utilizzando un approccio rigorosamente allacciato all’evoluzione delle applicazioni nei segmenti di mercato specifici. Ciò significa che lo sviluppatore di sistema deve imparare a lavorare insieme al fornitore di componenti se insieme vogliono ottenere il meglio dai prodotti finali in termini di potenza, precisione, velocità o altri parametri di qualità.

L’efficacia di quest’approccio è dimostrabile perché consente agli sviluppatori di imparare ad allargare la varietà dei prodotti, scegliere sempre i prodotti più adatti a ogni ambiente applicativo ed essere sempre in grado di offrire ai clienti un supporto valido perché basato su una più profonda conoscenza delle esigenze del mercato e dei processi di fabbricazione. Il fornitore di componenti analogici diventa, così, responsabile del miglioramento della qualità dei segnali e dell’energia e, quindi, può concretamente guidare gli sviluppatori a scegliere sempre i componenti giusti e a imparare a realizzare i progetti più velocemente.

In particolar modo per lo sviluppo dei prodotti con brevi cicli di vita come i terminali wireless, gli apparecchi d’intrattenimento consumer, i computer notebook e le relative periferiche, ad esempio, i fornitori di risorse di supporto quali Reference Design, Application Note ed Evaluation Modules (EVM) devono per lo meno cercare di eliminare alcune delle fasi tipiche del ciclo di sviluppo attualmente in vigore per i prodotti consumer.

Il significativo time-to-market che si viene a ridurre grazie a ciò può trasformarsi in un concreto vantaggio in termini di competitività sul mercato e può persino permettere a un prodotto di affermarsi come leader prima che lo faccia un prodotto concorrente. Per i costruttori di attrezzature e infrastrutture per l’industria, il medicale e le comunicazioni che hanno cicli di vita ben più lunghi, l’esperto supporto di un costruttore di circuiti integrati può aiutare i progettisti a ottenere le migliori prestazioni dai sistemi. Oggi non è più necessario che un produttore di attrezzature diventi a tutti i costi anche molto esperto nello sviluppo dei circuiti integrati; il tempo economizzato nella messa a punto di un sottosistema può essere più produttivamente utilizzato per fare qualcos’altro. Inoltre, avvalendosi del sostegno dei servizi di supporto offerti dal fornitore, l’OEM può davvero ridurre tempi e costi di produzione e, quindi, i costi generici.

D’altro canto, il supporto offerto ai clienti dai fornitori di componenti analogici può anche essere personalizzato. Texas Instruments, ad esempio, instaura con i clienti un filo diretto da ingegnere a ingegnere (engineer-to-engineer) che è apprezzato perché è molto efficace nell’aiutare a individuare le strategie di progetto più adatte e a scegliere le soluzioni analogiche con le prestazioni più elevate, tenendo conto delle caratteristiche specifiche del sistema da sviluppare. Non si tratta solo di fornire Data Sheet, esempi e moduli di valutazione, perché TI partecipa con il cliente nella risoluzione delle problematiche di progetto, sviluppo e fabbricazione dei prodotti.

Del resto, i seminari tecnici e i corsi di addestramento “hands-on” che si tengono continuamente nelle numerose sedi in tutto il mondo danno la possibilità ai clienti di conoscere le nuove tecnologie e chiedere consigli su progetti specifici che hanno in corso di sviluppo in quel momento. Inoltre, TI ha investito molto per creare e consolidare un team di esperti ingegneri applicativi capaci di lavorare “sul campo” insieme ai clienti. Infine, le risorse online quali i tool di simulazione, le note applicative, i diagrammi a blocchi di molti sistemi e i servizi di training su Web forniti dall’Analog Design Center contribuiscono ad aiutare i clienti a trovare sempre la soluzione più adatta a ogni problema, dovunque e in qualsiasi momento. C’è perfino un tool, denominato Signal Chain Prototyping System, che permette di utilizzare i moduli EVM per creare completi sistemi di acquisizione dati in pochi minuti.

Le industrie di semiconduttori analogici hanno a disposizione delle soluzioni a elevate prestazioni che possono realmente aiutare i clienti a creare prodotti radicalmente innovativi, riducendo al tempo stesso il time-to-market. Un’industria capace di dimostrare una profonda conoscenza delle esigenze del mercato è in grado di aggiungere alla fornitura dei prodotti analogici ad elevate prestazioni un esperto ed efficace servizio di supporto tecnico, il quale può diventare un compagno di lavoro d’importanza strategica per il team di progetto del cliente e consentire la creazione di una partnership vincente sul mercato, oggi e domani.

High speed. Low noise and distortion. Power efficiency. Analog semiconductor suppliers continually invest in process technologies and designs to provide high-performance products that address the requirements of new and emerging applications. Whether it be with transistor performance, s
ilicon development or design techniques, the fact is that analog component performance is continually improving. Combine these improvements with advances in integrated features and packaging, plus the inevitable drive to lower system costs, and the market thrives with a rich variety of product offerings.

But product specifications tell only part of the story. The ongoing changes in analog technology are most valuable to system designers when semiconductor suppliers are equally committed to developing in-depth support, particularly if that support is backed by extensive applications expertise. High-end analog components bring system designers new challenges, as well as new opportunities. To realize the full benefits of the devices’ performance, designers often turn to the semiconductor suppliers for support and systems expertise. These resources are critical for customers developing high-performance end equipment.

Integrated circuit (IC) suppliers know that as they increase the performance of their analog products, they must also provide innovative tools. These can be reference designs, documentation, on-line resources, training and other types of support for their customers. Going hand-in-hand with support is in-depth systems knowledge. This aids customers directly as they build today’s applications. It also feeds back into the development of ICs for their future products. High-performance analog suppliers view it as their job to supply a broad base of innovative devices and to help their customers solve problems.

A broad-based analog supplier can develop all of its customer resources—products, support and expertise—using an overall market segment or application approach. This approach allows system developers to look to the supplier to meet their system requirements—whether for power, precision, speed or something altogether different. This is demonstrated by product variety, help in selecting the right device for the job, and design-in support based on in-depth knowledge of the market, applications and manufacturing process. A broad-based analog supplier is likely to address the entire signal chain and power, making it easier for the system developer to select components and quickly design them into the application.

For developers of fast-turn products such as wireless handsets, consumer entertainment, notebook computers and computer peripherals, supplier resources such as reference designs, application notes and evaluation modules (EVM) can almost eliminate some stages of the customers’ product development cycle. The vastly reduced time-to-market that results can turn an end product from “me too” into a market leader for others to follow. For manufacturers of industrial, high-end medical and communications infrastructure equipment with longer lead times, the support and expertise of an IC supplier helps designers get the maximum performance from their systems. No longer does the equipment maker have to devote resources to become an expert on a specific IC and its surrounding circuitry. The time saved in designing one subsystem of the equipment now can be used more productively in other areas. In addition, the supplier who provides local support and in-depth systems expertise can help the OEM save manufacturing cost and time. For example, often the supplier can help significantly reduce test cost, thereby reducing overall system costs.

Approaches to providing technical support to customers vary among analog suppliers. Texas Instruments, for instance, engages on an engineer-to-engineer level with its customers, helping them to evaluate design approaches and select the right high-performance analog solutions for their systems. In addition to supplying data sheets, samples and evaluation modules, TI aids its customers by teaming with them to solve their design and manufacturing problems. Hands-on training and technical seminars in various locations worldwide give customers opportunities to learn new techniques and ask questions that pertain to their own design issues. Additionally, TI has invested in a global team of experienced and highly skilled application engineers to work in the field directly with the customers. Online technical resources such as simulation tools, application notes, system block diagrams and web-based training through the Analog Design Center help customers find solutions anytime and anywhere. Another tool, a Signal Chain Prototyping System, uses modular EVMs to create a complete data acquisition system in just minutes.

Analog semiconductor companies offering high-performance solutions enable customers to create and innovate new, exciting products and shorten time-to-market. The supplier who complements the customer’s high-performance analog portfolio with in-depth system knowledge and skilled technical support is likely to be the most valuable player on the customer’s design team-creating a winning supplier/customer partnership for the future.

Steve Parks Worldwide Marketing Director, High Performance Analog Texas Instruments