相同的硬件，不同的应用

　　本文于2008年5月6日收到。Marcelle Douglas：拥有美国加州国立大学的计算机科学研究生学位。

　　面对当今电子设计行业的诸多压力，电子设计人员应该做些什么呢？将注意力放在产品智能上，并提升电子生态系统可能是最好的答案。器件连通性与硬件角色的变化密切相关，因此其重要性日益突显。

变幻莫测的电子市场

　　电子设计的乐趣到哪儿去了？这是大多数电子产品设计人员现在心中存在的疑问。他们必须了解比过去更多更新的科学技术，如果这还不够的话，诸如制造业的全球化、离岸外包等较大规模的行业趋势正在以史无前例的速度发展。这些引起了人们太多的思考—如何使自己脱颖而出、减少投资并将产品在较短的时间内推向市场？

　　现今的设计方法和生产环境在某种程度上仍然停留在过去，二十年前的设计制造理念无法适应当今较短的产品生产周期和多样化的要求。这些陈旧设计制造理念多半仅仅是为了当时的专业化和功能化而考虑的，并没有考虑到将来的发展。设计人员在不确定其性能的情况下被迫在工艺开始时对硬件做出重大决策，为设计的生产选定特定的可编程芯片。如新产品的研究、设计与测试等非连续开发成本曾经是产品创新方面优势的不可分割的一部分，现在更快的上市时间却成为全部注意力和努力的焦点。更有讽刺意味的是，这种结果把真正的创新和成长赶出了设计流程之外。

产品智能成为新焦点

　　传统的方法首先开发硬件平台，有内置和锁定在其内的软元素，将上市时间作为产品差异性的做法给人一种假的安全感，可惜这种方法已经不再实用。真正的产品差异化(即器件智能或“IP”)实际上依赖一个强大的平台，这都是改变起来最困难和最昂贵的设计元素。 

　　既然如此，为什么不将“软性”元素作为开发流程的中心呢？这种看似单纯的模式变化使人们关注的焦点发生了戏剧性的变化。通过将功能从固定的物理硬件上分离，设计的关键元素转到了“软”领域。因为不再局限于“硬”领域，他们可以被抽象到一个较高的层面上，在这个层面上，设计人员可以从用户的角度出发动手处理一项设计任务，而不需要在决定产品的用途之前就对硬件配置做出判断。因而建立了一个涵盖电子设计所有方面的设计观点(而不仅仅是包含一个孤立部分)。

　　对软 IP 的关注带来了其它优势，比如使总体设计工艺一体化，使大规模可编程芯片技术带来的好处成为可能并超越当前松散集成的点工具以及固定和过时的选项模式！

扩展软设计以包含硬件 

　　具有软处理器的 FPGA 嵌入式平台，正逐渐成为更加通用且可重构硬件平台的基础。随着功能的增强，FPGA变得更为流行且在成本预算上也变得更容易。这些平台的软设计扩展越来越多地包括了曾经属于硬件的范畴。编程到软设计系统的知识产权正迅速成为设计最有价值的部分，同时还提升了架构的灵活性，电路板也变得更小更适用。

　　 于是，将器件的 IP 编程到系统中、而不是制造在电路板上将为这美好的新世代提供最大的益处。软设计可以在设计硬件平台之前开始，直到当硬件设计完成以后(即使硬件已经到了用户手中)也可以继续进行。从长远来看，现场“升级”将成为可能，这将为用户打开一扇门，这扇门不仅可以连接到供应商本身，而且可以连接到一个大得多的电子生态系统。

　　曾经带来传统设计方法(即电路板设计)固有困难部分的复杂性被适当地降低到更容易控制的水平上，关注的焦点又重新回到产品差异化和创新上，而只不是“幸存者”！ 

　　应引起足够注意的是，所有电子系统以软设计为中心的开发的含义甚至超越了软件本身。设计人员可以比较不同 FPGA 的性能优势和劣势，而无需改变他们的设计，也不用承担更改的后果。遵循这样的观点深入设想一下，我们就会知道不但软件能够升级，硬件也可以升级。

一体化的设计环境具有可持续的优点

　　单一工具能够为电子设计的所有阶段提供统一方法吗？不断地尝试选择总会找到一个正确的设计环境，该设计环境具有内置的可重构硬件平台，用于开发的关键实施、调试和更新阶段，同时能够自由采用多家厂商提供的器件做试验，并更换 I/O 硬件。用于电子设计各方面的所有必要工具都将包含在内：处理器独立的嵌入式编码与调试、混合原理图和基于 HDL 的 FPGA 设计与合成，以及全部 PCB 布局。仅具有一些基本硬件知识的软件工程师就能够很好地使用它。由于软件和硬件都是可升级的，所以硬件工程师可以轻松地将精力集中在设计具有独特性的元素及其原型生产上。

　　采取这一步骤后，嵌入式工程师就可以在硬件中创建设计，并动态地将他们的成果部署到物理硬件中，甚至无须转到制造厂加工。 

　　再也没有必要为满足开发的最后期限而牺牲设计创新，这意味着关注点再一次回到创建最佳的用户体验上—为生产电子产品的机构提供真正的长期可持续性，并在这个过程中为设计人员带来更多的乐趣。