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Cómo romper el cuello de botella de la fuente de alimentación en el diseño de PCB
En la última década, la electricidad se ha convertido en una consideración clave en el diseño y ha planteado algunos grandes desafíos a los ingenieros que diseñan y verifican los sistemas. La física ya no ofrece servicios gratuitos de viaje.
La Potencia es la velocidad de consumo de energía, que no era un tema candente hace diez años, pero hoy es una consideración importante de diseño. El consumo de energía del sistema traerá calor, agotará la batería, aumentará la presión de la red de distribución y aumentará los costos. El desarrollo de la computación móvil ha impulsado en primer lugar el deseo de reducir el consumo de energía, pero el impacto del consumo de energía ahora va mucho más allá de este rango y puede traer algunos de los mayores cambios estructurales en el Sector. Este es un tema clave para las granjas de servidores, la computación en la nube, los automóviles, los chips y las omnipresentes redes de sensores que dependen del acceso a la energía.
La razón de este cambio repentino es que la física ha llevado la tecnología de proceso a una escala inferior a 90 nm. Sin embargo, a medida que el tamaño del nudo se hace cada vez más pequeño, el voltaje disminuye, lo que resulta en una disminución correspondiente de la potencia. En general, incluso si los desarrolladores agregan más funciones, el presupuesto de energía se mantendrá sin cambios. A menor escala, el zoom de voltaje es más difícil y no se puede mantener. Cuando el voltaje se acerca al voltaje umbral, el tiempo de conmutación aumentará. Para compensar este problema, el diseñador reducirá el voltaje umbral, pero esto aumentará significativamente la corriente de fuga y la corriente del interruptor.
Desde la arquitectura del software hasta la física del dispositivo, cada etapa del proceso de diseño tiene un impacto en el consumo de energía. Aunque cada equipo puede realizar parte del trabajo de optimización de potencia, ningún equipo puede crear un diseño de baja potencia solo. Por el contrario, cualquier equipo puede destruir el trabajo de baja potencia. Esta situación genera una nueva demanda de herramientas colaborativas e interdisciplinarias. El problema de la fuente de alimentación ya no se limita al chip. Abarcan aspectos como la estructura de interconexión, el diseño de placas y sistemas de circuitos, controladores de fuentes de alimentación, etc. las herramientas EDA actuales no se basan en el concepto de fuentes de alimentación, lo que significa que los diseñadores deben adoptar métodos mejorados en lugar de nuevos desde cero.
Lo anterior es una introducción sobre cómo romper el cuello de botella de potencia en el diseño de pcb. El IPCB también ofrece fabricantes de PCB y tecnología de fabricación de pcb.
