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Problemas de la falta de alineación de los componentes

Redacción.
Noviembre 01, 2023

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La gestión de la obsolescencia comienza en las fases de diseño y definición del producto

 

Para comprender los riesgos asociados con la selección de componentes durante las fases de diseño y definición del producto, es necesario conocer en detalle el cronograma de desarrollo del sistema a largo plazo y cuándo la empresa de semiconductores introduce los componentes.  La falta de alineación del mercado se produce cuando se diseña un sistema a largo plazo con productos del mercado a corto plazo o productos ya antiguos. 

 

La falta de alineación de la arquitectura se produce cuando se elige una arquitectura de procesamiento que se encuentra claramente al final de su vida útil, por lo general cuando el costo del cambio de arquitectura pospone un futuro inevitable. La falta de alineación del diseño de la placa se produce cuando las placas se diseñan con productos básicos conocidos por ser cambiantes y tener un empaque denso. 

 

La selección de componentes durante el desarrollo es un factor decisivo para posibles recalificaciones y rediseños prematuros de los productos. Suele estar influida por el progreso continuo del desarrollo de productos, con el objetivo de maximizar el potencial de las soluciones de software y hardware más antiguas.

 

Falta de alineación del mercado: Hay veces en que la selección de componentes más fácil o eficiente no es la decisión correcta, debido a la falta de alineación del mercado. Este escenario podría ser factible si existe una última compra planificada y presupuestada en los años siguientes a la selección de los componentes; sin embargo, rara vez ocurre esta situación. Por ejemplo, los productos de controladores gráficos tienen una vida útil muy corta en comparación con las pantallas de aviónica militar o comercial. 

 

Optar por un componente orientado a la PC en un mercado en el que esos componentes solo buscan el desarrollo de productos conducirá a la obsolescencia incluso antes de que se envíen las primeras unidades de producción para sistemas a largo plazo. A la hora de elegir un producto controlador de gráficos por adelantado, es fundamental tener en cuenta el costo del sistema a largo plazo y asignar un presupuesto para una compra anticipada a última hora. Esto es necesario para salvaguardar las pantallas de aviónica militar y comercial, y evitar la obsolescencia en un mercado en el que los componentes orientados a la PC pueden no cumplir con los requisitos del desarrollo de productos.

 

Los productos de memoria están diseñados para sistemas de corta duración. Los mayores proveedores de memorias ya no tienen en existencias DDR3. Casualmente, DDR3 es el principal tipo de memoria compatible con el último producto PowerPC. Diseñar sistemas a largo plazo sin un plan de producto de memoria a largo plazo por adelantado supone un problema. La memoria ha sido un producto en rápida evolución durante décadas. Las innovaciones en memoria avanzan rápido para satisfacer las demandas de los centros de datos y los productos portátiles. Los sistemas a largo plazo representan una falta de alineación del mercado con todos los tipos de memoria porque todos los tipos de memoria son productos a corto plazo. 

 

Falta de alineación de la arquitectura: La aviónica comercial viene adoptando desde hace tiempo la arquitectura multinúcleo del procesador PowerPC, debido al control para el funcionamiento multinúcleo y la ejecución especulativa en varios núcleos del procesador. Los productos PowerPC multinúcleo existentes cuentan con certificación para aviónica comercial y un desarrollo de software comprobado. Sin embargo, el fin de la arquitectura PowerPC se aproxima. Es solo cuestión de tiempo que el mercado de la aviónica comercial adopte las arquitecturas ARM o RISCV. Todos los productos basados en PowerPC diseñados hoy en día se basan en una línea de procesadores con una antigüedad de más de una década.

 

Falta de alineación del diseño de la placa: Siempre existe la tentación de empaquetar la DRAM de la forma más apretada posible. Muchos sistemas tienen diferentes cantidades de DRAM, para mejorar su producto o para proporcionar niveles dentro de una familia de productos. Empaquetar esa DRAM en un espacio lo más reducido posible podría ser una ventaja. Sin embargo, el problema de los sistemas a largo plazo que duran entre 15 y 20 años es que la tecnología DRAM evolucionará en gran medida durante ese tiempo. Es crucial anticiparse a este cambio diseñando estratégicamente la disposición de las placas por adelantado, a fin de minimizar la necesidad de futuras modificaciones.

 

Cuestiones clave para tener en cuenta:

 

•          ¿Cuál es el estado del ciclo de vida de los componentes a lo largo de la vida útil de la aplicación?

En la selección de componentes, no solo hay que tener en cuenta la vida útil del producto final, sino también cuándo comenzó la vida útil del componente, así como las fechas de inicio y fin de la vida útil del producto. Elegir los componentes adecuados significa alinear las fechas de los productos con las de todos los componentes. 

 

•          ¿Los componentes clave del diseño cuentan con todas las documentaciones? 

Cambiar el software cuesta unas 10 veces más que cambiar el hardware. Cualquier componente controlado directamente por el software será el más valioso para mantener un sistema a largo plazo. Además, estos componentes suelen ser los más caros de la lista de materiales. Debe haber una gran cantidad de requisitos de documentación y archivo asociados a este tipo de componentes para aliviar el riesgo de mantenimiento del sistema a largo plazo. 

 

•          ¿Pueden archivarse los verdaderos archivos de diseño (VHDL, Verilog, modelos de simulación, limitaciones, vectores de prueba de origen) en la fase de diseño para ofrecer la posibilidad de reconstruirlos si ocurre lo inesperado? 

Esto afecta a los productos más complejos, caros y dependientes del software. Para minimizar los riesgos de mantenimiento, es crucial crear un archivo que contenga toda la información relevante sobre estos productos. Este archivo debe ser independiente de cualquier herramienta EDA y sistema operativo.

 

•          ¿El diseño contiene propiedad intelectual? Si la respuesta es “sí”, la capacidad de adaptar dichos diseños cuando los componentes queden obsoletos podría verse comprometida o estar sujeta a nuevas licencias y cánones. 

Los bloques de propiedad intelectual (IP) integrados son habituales, sobre todo en FPGA y ASIC. Sin embargo, estos bloques de IP también pueden hacer que la portabilidad y la sostenibilidad sean casi imposibles si no se trabaja para garantizar que exista un plan para estos productos.  Este plan puede tener que ser una última compra totalmente financiada o licencias de IP por adelantado que permitan pasar de una tecnología a otra. Limitarse a pulsar un botón e incorporar bloques de IP (supuestamente porque es fácil hacerlo) no es un plan de sistema a largo plazo sólido. Si los bloques de IP no se incorporan a un plan a largo plazo en la fase de diseño, puede resultar imposible acudir a ellos años más tarde para encontrar una solución. 

 

Según la experiencia de Rochester Electronics, muchas empresas prácticamente no realizan esta planificación para sistemas a largo plazo en las fases de diseño, donde se maximizarían las repercusiones. Desde la selección de componentes hasta la selección de bloques de IP, hay muchas formas en que una empresa de sistemas a largo plazo puede mitigar el riesgo y programar la longevidad del sistema. En conclusión, asociarse con Rochester Electronics para garantizar la disponibilidad del sistema a largo plazo es la mejor solución.

 

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