Utilizzo di IC custom per progetti IIoT: un’analisi dei costi

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L’utilizzo di circuiti integrati custom per lo sviluppo di progetti IIoT (Industrial IoT) comporta numerosi vantaggi, descritti in modo esaustivo in questo articolo. I vantaggi tecnici legati all’uso di integrati si estendono all’intero ciclo di vita di in prodotto, dalla progettazione alla produzione, al supporto.

Nell’articolo un aspetto che non è stato analizzato in maniera approfondita è quello economico: in quella sede si è solamente affermato che un circuito integrato custom risulta molto spesso più economico rispetto a una soluzione discreta di tipo tradizionale che può prevedere l’integrazione di centinaia di componenti sulla scheda PCB. Il costo, ovviamente, è un elemento importante nel processo decisionale e in questo articolo si entrerà un po’ più in dettaglio sul metro di giudizio da adottare per valutare se una soluzione di tipo custom è quella più adatta per un determinato tipo di progetto.

Come succede in molti settori dell’elettronica l’evoluzione procede a un ritmo sostenuto. Se in passato un utente aveva effettuato un’analisi completa dei costi legati all’uso di silicio custom rispetto a quelli di una soluzione discreta, vale senz’altro la pena rivedere l’analisi per verificare se questi numeri sono ancora validi. Forse l’utente sarà sorpreso nel constatare che lo scenario è radicalmente mutato. Alcuni dei clienti di S3 Semiconductors hanno registrato risparmi fino all’80%, mentre altri sono riusciti a rientrare dalle spese di progetto in un periodo di soli 12 mesi.

Il silicio custom è un’opzione economicamente valida?

Nel momento in cui si valuta il prezzo del silicio custom rispetto a quello di una soluzione discreta, spesso l’attenzione è concentrata solo sulla BOM, tralasciando di considerare alcuni costi che possono essere altrettanto importanti. Una soluzione discreta, ad esempio, include anche i costi associati alla produzione e alla catena di fornitura (supply chain), come ad esempio quelli relativi all’approvvigionamento e allo stoccaggio, mentre le fasi di realizzazione e di collaudo sono più complesse. Questi costi non includono la possibilità che un produttore dichiari l’obsolescenza di un determinato componente, o apporti modifiche a quest’ultimo, il che si traduce in un aumento dei costi, specialmente nel caso si renda necessario un re-design. Con una soluzione basata su silicio custom è possibile ridurre, se non addirittura eliminare completamente, questi costi.

L’aspetto successivo che viene solitamente trascurato è il costo del prodotto nell’arco del suo ciclo di vita. Nel caso delle applicazioni IIoT è molto probabile che questo ciclo sia di molto superiore rispetto a quello dei prodotti consumer, che solitamente è di pochi anni.

Calcolo dei costi reali

Per tener conto di tutti gli aspetti appena sopra delineati e fare un confronto valido in termini di costi è necessaria una rapida verifica dei requisiti di progetto che può essere riassunta in poche e semplici domande. In primo luogo, quanti dispositivi verranno prodotti in un anno? In secondo luogo, per quanti anni è prevista la produzione di dispositivi che usano un determinato chip (o le sue varianti)?

L’aspetto successivo da tenere in considerazione è relativo ai convertitori dati, in particolare il numero di convertitori che presumibilmente verrà utilizzato nel progetto. Questo numero dovrebbe includere qualsiasi convertitore integrato negli elementi di elaborazione. Poi è necessario effettuare una stima del numero degli altri componenti analogici – diodi, transistor, regolatori e altri componenti analogici – previsto dal progetto.

In seguito è necessario considerare la potenza di elaborazione richiesta. In base a questo parametro, il prezzo può variare sensibilmente: si può andare da una economica MCU a 8 bit a uno o più processori multi-core a 64 bit. Poi vi sono i requisiti di memoria, ovvero la capacità di memoria richiesta dal sistema. Questo dato deve tener contro di tutti i tipi di memoria, sia a livello di MCU sia di scheda PCB.

L’ultimo aspetto da considerare per calcolare il costo è la necessità o meno di avere connessioni wireless. Poiché la tecnologia wireless che verrà impiegata nel progetto non influenza in modo eccessivo il costo iniziale complessivo, per una stima preliminare a questa domanda è sufficiente rispondere con un si o un no.

Un valido aiuto per la stima dei costi

Una volta risposto a tutte le domande precedenti, i risultati possono essere immessi in modo semplice e veloce nel tool di calcolo gratuito  di S3semi che fornirà il valore del volume di break-even e dei risparmi totali previsti per il progetto. Questo tool di calcolo produrrà inoltre un grafico che riporta in modo dettagliato il confronto tra i costi nel tempo di una soluzione su silicio custom e quelli di una soluzione discreta. Il risultato potrebbe essere una piacevole sorpresa!

Il tool di calcolo gratuito di S3semi fornisce il valore del volume di break-even e dei risparmi totali previsti per il progetto

Nella foto di apertura Darren Hobbs Director of Marketing and Strategy (S3 Semiconductors), autore dell'articolo

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