Desventuras de desalinhamento de componentes

A gestão da obsolescência começa nas fases de projeto e definição do produto

Entender os riscos associados à seleção de componentes durante as fases de projeto e definição do produto requer profunda compreensão do cronograma de desenvolvimento de sistemas de longo prazo e quando os componentes são introduzidos pela empresa de semicondutores. Ocorre desalinhamento de mercado quando um sistema de longo prazo é projetado usando produtos de mercado de curto prazo ou produtos já maduros. Um desalinhamento de arquitetura acontece quando a arquitetura de processador escolhida está claramente próxima do fim da vida útil, em geral, quando o custo da mudança de arquitetura adiou um futuro inevitável. O desalinhamento de projeto da placa ocorre após layouts de placa serem feitos com produtos de commodities que são conhecidos por serem densamente encapsulados e de constante mudança. A seleção de componentes durante o desenvolvimento é um fator decisivo em possíveis redesenhos e requalificação prematuros de produtos. As escolhas de componentes frequentemente são influenciadas pelo progresso contínuo do desenvolvimento de produtos, com o objetivo de maximizar o potencial de soluções de software e hardware mais antigas.

Desalinhamento de mercado: há momentos em que a seleção do componente fácil ou mais eficiente é a opção incorreta devido ao desalinhamento de mercado. Esse cenário pode ser viável se houver uma última compra planejada e orçada alguns anos após a seleção dos componentes. No entanto, essa situação é rara. Por exemplo, produtos de drivers gráficos têm uma vida útil muito curta em comparação com displays aviônicos militares ou comerciais. Optar por um componente voltado para PC em um mercado em que a única finalidade desses componentes seja o desenvolvimento de produtos levará à obsolescência antes até das primeiras unidades de produção serem enviadas para sistemas de longo prazo. Quando se trata de escolher antecipadamente um produto de driver gráfico, é crucial considerar o custo do sistema de longo prazo e alocar um orçamento para uma última compra antecipada. Isso é necessário para proteger displays de aviônicos militares ou comerciais e evitar a obsolescência em um mercado em que componentes voltados para PCs podem não satisfazem os requisitos de desenvolvimento de produtos. Produtos de memória são projetados para sistemas de curto prazo. Os maiores fornecedores de memória não estocam mais DDR3. Coincidentemente, DDR3 é o principal tipo de memória suportado pelo produto PowerPC mais recente. Projetar sistemas de longo prazo sem um plano antecipado de produtos de memória de longo prazo é um problema. A memória é um produto que se modifica rapidamente há décadas. Inovações em memória ocorrem em um ritmo rápido para acompanhar as demandas por datacenters e produtos portáteis. Sistemas de longo prazo estão em desalinhamento de mercado com todos os tipos de memória porque estes são produtos de curto prazo.

Desalinhamento de arquitetura: a aviônica comercial há muito tempo optou pela arquitetura multinúcleo de processadores PowerPC devido ao controle de operação multinúcleo e execução especulativa em vários núcleos de processadores. Os produtos PowerPC multinúcleo existentes foram certificados para aviônica comercial e o desenvolvimento de software está comprovado. No entanto, o fim da arquitetura PowerPC está no horizonte. É apenas uma questão de tempo até que o mercado de aviônica comercial adote ARM ou RISCV como suas arquiteturas. Todos os produtos baseados em PowerPC sendo projetados hoje já estão em uma linha de produtos de processador que é produzida há mais de uma década.

Desalinhamento de projeto da placa: sempre há a tentação de encapsular a DRAM da forma mais compacta possível. Muitos sistemas têm quantidades variáveis de DRAM para aprimorar o produto ou oferecer níveis dentro de uma família de produtos. Encapsular essa DRAM no menor espaço possível pode ser uma vantagem. No entanto, o desafio com sistemas de longo prazo com duração de 15 a 20 anos é que a tecnologia DRAM evoluirá significativamente nesse período. É crucial antever essas mudanças projetando estrategicamente layouts de placas com antecedência para minimizar necessidades de modificações futuras.

Perguntas-chave para considerar:

• Qual é o status de vida útil do componente ao longo da vida útil da aplicação?
  • É necessário considerar não só a vida útil do produto final na seleção de componentes, mas também quando essa vida útil começou, além das datas de início e término da vida útil do produto. Escolher os componentes corretos significa considerar o alinhamento das datas dos produtos com todas as datas dos componentes.
• Os principais componentes do projeto estão documentados de forma abrangente?
  • O software representa cerca de 10x o custo da mudança em relação ao do hardware. Qualquer componente que seja controlado diretamente por software será o mais valioso para manter as entregas de um sistema de longo prazo. Esses componentes normalmente também são os itens com preço mais alto em uma lista de materiais. Os requisitos de documentação e arquivamento associados a esses tipos de componente devem ser rigorosos para reduzir o risco de manutenção do sistema de longo prazo.
• Os verdadeiros arquivos de projeto (VHDL, Verilog, modelos Spice, restrições, vetores de ensaio de origem) podem ser arquivados na fase de projeto para oferecer uma oportunidade de reconstrução se ocorrer o inesperado?
  • Isso se refere aos produtos mais complexos, caros e dependentes de software. Para minimizar os riscos de manutenção, é crucial criar um arquivo que contenha todas as informações relevantes sobre esses produtos. Esse arquivo deve ser independente de quaisquer ferramentas e sistemas operacionais de EDA.
• O projeto contém propriedade intelectual proprietária? Se sim, a capacidade de “portabilidade” de tais projetos, quando os componentes se tornarem obsoletos, pode ser comprometida ou sujeita a relicenciamento e royalties.
  • Blocos de propriedade intelectual integrados, particularmente dentro de FPGAs e ASICs, são comuns. No entanto, esses blocos de propriedade intelectual também podem tornar a portabilidade e a sustentabilidade quase impossíveis se não forem feitos esforços para garantir que haja um plano para esses produtos. Esse plano pode ter que ser uma última compra totalmente custeada ou licenças de propriedade intelectual antecipadas que permitam a portabilidade de uma tecnologia para outra. Simplesmente clicar em um botão e incorporar blocos de propriedade intelectual (presumivelmente porque é fácil fazê-lo) não é um plano sólido de sistema de longo prazo. Se blocos de propriedade intelectual não forem incorporados a um plano de longo prazo na fase de projeto, pode ser impossível voltar a eles anos depois para obter uma solução.
    
    

Com base na experiência da Rochester Electronics, muitas empresas não fazem quase nenhum planejamento para sistemas de longo prazo nas fases de projeto, em que o impacto seria maximizado. Da seleção de componentes, até a seleção de blocos de propriedade intelectual, há muitas formas para uma empresa de sistemas de longo prazo mitigar o risco e programar a longevidade dos sistemas. Em última análise, uma parceria com a Rochester Electronics para garantir a disponibilidade de sistemas de longo prazo é a melhor solução.

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