协同设计，未来硬件设计工作的方向

　　Mentor Graphics PCB Technology Forum 2012 China北京站活动在前不久举行。此次活动探讨了PCB设计在产品研发过程中的重要性、PCB设计中的IP管理、高速设计解决方案以及Mentor Graphics的协作型PCB设计方案等主题。

　　目前，对于PCB设计工作的最大挑战是：随着产品功能和性能等方面的不断提升，PCB板的布线规模也越来越大，越来越复杂，需要考虑的因素也越来越多，提高PCB设计时的工作效率，成了最大的关键挑战。

　　在过去，PCB板的复杂度并没有现在这么高，一款产品（比如手机）的PCB设计有可能只需要一个工程师完成，同时也因为PCB设计工作的特点，也只能由单一工程师完成——至少在同一时刻，只能有一个工程师进行PCB的设计工作。

　　但现在，由单独一个工程师完成PCB设计工作已几乎不可能，一是由于工作量太大，一个人很难完成，二是由于市场对新产品的迫切需求，要求产品必须在尽可能短的时间内完成设计和测试验证工作，推向市场。所以，PCB设计阶段常常会出现这样的情况：多个工程师轮班上阵，人停但设计工作不停。

　　为缩短产品研发和测试验证的时间，从而将产品更快地推向市场，工程师迫切需要一种能大幅提高设计效率的方法。在此次Mentor Graphics活动中，Mentor Graphics的协同设计系统令笔者印象深刻。

　　通过Mentor Graphics的多用户并行设计系统，多个工程师（最多支持15个工程师同时工作）在同一时刻，共同进行设计工作，这样可以大大提高设计效率，能节约大量的研发时间，进而最大限度地缩短TTM（Time To Market）周期。据Mentor Graphics给出的说法，利用多用户并行设计系统，可以将过去需要花费数月的设计周期缩短到数个星期。

　　Mentor Graphics的多用户并行设计系统，其基本原理是，以网络中其中一台工作站为服务器主机，协调分配其它数台工作站的任务，多个工程师可以分别在各个工作站上同时工作。在过去，让多个工程师同时进行PCB设计的方法是将整个PCB版图分块，但这并不能算是真正的协同设计，因为其限制很大，当遇到跨区块的布线时，必须让相关区块的工程师都停下来，才能进一步完成设计。而Mentor Graphics是通过服务器主机的协调分配，以保证每个工程师的工作之间互不冲突影响，保证了设计工作的安全可靠。

　　笔者认为，这种多用户并行设计系统，其意义重大。在过去，只有软件设计才能做到多个工程师协同工作，每个工程师被指派单独的任务，之后将任务结果进行整合。现在，硬件设计也能做到协同工作。不仅仅是PCB设计，在其它硬件设计领域内，为应对越来越庞大的硬件设计工作，协同设计必将是未来主要发展方向。