Prosessorin
Elektroniikan Suunnittelu - Marraskuu 1998
Uudet
integroidut liitosalustat
Laboratorioissa valmistellaan uusia kokoonpano- ja liitosalustaratkaisuja, joihin
voidaan sisällyttää vastuksia, kondensaattoreita ja keloja. Perinteisen
piirilevyn korvaaviin monikerrosalustoihin voidaan integroida passiivikomponentteja
ja liittää pienen jakovälin ja suuren I/O tiheyden aktiivikomponentteja.
Jorma Kivilahti, Arni Kujala, Heikki Isotalo, Ilkka Suni, Jouko Vähäkangas,
Seppo Leppävuori
Köyhän
miehen ASIC
Omien mittojen mukaan tehty piiri kuulostaa kalliilta, mutta sen ei välttämättä
tarvitse olla. Suunnittelemalla yliopistoissa kehitetyillä ilmaisohjelmilla
ja jakamalla piikiekko muiden kanssa, vältetään suuret aloituskustannukset.
Näin pienikin yritys voi hyötyä laitteen suunnittelusta suoraan
piille.
Mikko Kiviranta
ASIC-suunnittelun
työkalut
Synteesityökalut ovat ASIC-suunnittelijan arkea. Ne tarjoavat monia etuja,
mutta ovat tuoneet mukanaan myös uusia ongelmia. Viime aikoina ohjelmistotalot
ovat esitelleet uusia ratkaisuja ongelmiin. Katsauksessa suunnittelijan työtä
helpottavia ratkaisuja kolmelta suurelta ohjelmistotalolta: Synopsys RTL Analyzer,
Mentor Graphics Renoir, Synopsys Module Compiler ja Cadence Visual Architect &
SPW.
Juha Leino
Kaikki
FPGA-suunnitteluohjelmat
Ohjelmoitavia logiikkapiirejä on mahdoton käyttää ilman asianmukaista
suunnitteluohjelmaa. Ohjelmia tarjoavat piirivalmistajien lisäksi niihin
erikoistuneet suunnitteluohjelmistojen tuottajat. Katsastimme alan tarjonnan ja
selvitämme miten FPGA-piirin suunnittelu etenee nykyohjelmilla.
Krister Wikström
Sulautettujen
Java-järjestelmien kehitysnäkymät
Sun Microsystemsin kehittämä Java-ohjelmointikieli on ollut merkittävän
mielenkiinnon kohteena viime vuodet. Java on kehittynyt täydelliseksi ohjelmointiparadigmaksi
ja se on lupaava uusi teknologia erityisesti verkotettuihin sulautettuihin järjestelmiin.
Erityisen mielenkiinnon kohteena on myös Javan käyttäminen tietoliikenteen
sovelluksissa sulautetuista päätelaitteista verkonhallinta- ja palveluohjelmistoihin.
Marko Salmela, Petri Mähönen
IP-lohkot
ja co-design
Kymmenen miljoonan transistorin mikropiirin suunnittelu vaatii helposti yli 100
henkilötyövuotta. Tuotteiden kehitysaikojen lyhentämiseen keinoja
etsitään jo aiemmin suunniteltujen lohkojen uudelleenkäytöstä
sekä laitteisto- ja ohjelmistokehityksen liittämisestä tiiviimmin
toisiinsa.
Jarmo Salmela
Elektroniikan
kirjat
Kirjoja, varsinkaan tekniikan tietokirjoja, ei kannattane etsiä muualta kuin
Internetistä. Nopeasti uusiutuva tieto ei ehdi tuoreena kirjakauppojen hyllyille.
Kävimme webin kirjakaupoissa ikkunaostoksilla.
Jarmo Lahti
Häiriöt
kuriin
VTT:ssä ja TKK:ssa on alkanut laaja radiotaajuisten signaalien mallitushanke.
Siinä tehdään uusia malleja sekä aktiivisille että passiivisille
piirikomponenteille ainakin kolmen gigahertsin taajuuteen asti. Mallien avulla
langattomassa tekniikassa keskeinen RF-suunnittelu nopeutuu ja helpottuu.
Markku Jenu
Mikromekanisia
antureita
Miniatyrisointi tuo selviä etuja tavanomaiseen tekniikkaan nähden esimerkiksi
avaruussovelluksissa (keveys), lääketieteessä (kotilaitteet) ja
koneissa ja laitteissa (koko) sekä teollisuudessa (hinta). Ala kasvaa tällä
hetkellä voimakkaasti. Mikromekaniikkalla on suuret mahdollisuudet anturi-
ja mittaustekniikassa.
Heikki Seppä, Ari Lehto
Hajautuksella
uusia palveluita
Matkaviestimien markkinoilla käydään raakaa kilpailua, ja alan
tekninen kehitys etenee huimaa vauhtia. Yksi tärkeimmistä muutoksista
on komponenttien vaatiman tilan pienentyminen. Langattomasti voidaan siirtää
yhä enemmän dataa ja valmistaa yhä pienempiä tuotteita. Nyrkkisääntönä
on, että laitteiden koko ja paino puolittuu kolmessa vuodessa.
Petri Pulli, Tino Pyssysalo
Optinen
signaalinsiirto
Optisen tekniikan merkittävimmät edut ovat suurta nopeutta ja tiedonsiirtokykyä
vaativissa signaalinsiirtosovelluksissa. Pitkillä siirtoetäisyyksillä
optinen tekniikka on jo täysimittaisessa käytössä. Pienemmän
mittakaavan järjestelmissä tutkimus ja kehitys enteilee OItekniikan
voimakasta laajenemista muun muassa laitteiden ja korttien väliseen, korttien
sisäiseen, puolijohdesirujen väliseen ja jopa sirun sisäiseen siirtoon.
Tapio Hannula
Piirien
pakkaus
Yhä useampi elektroninen laite on nykyään kannettava, mikä
merkitsee sitä, että laitteiden koko pienenee nopeasti. Perinteiset
komponenttien kotelointi- ja liitostekniikat eivät enää kykene
vastaamaan haasteisiin. Tästä syystä uusia tekniikoita kehitetään
kiihtyvällä vauhdilla. Suunniteltaessa on enemmän kiinnitettävä
huomiota kokoonpanoon ja testaamiseen, sillä suuri komponenttitiheys asettaa
näille tiukkoja vaatimuksia.
Petri Savolainen
Lisävoimaa
kehitykseen
Elektroniikan tuotekehitykseen on asiantuntija-apua tarjolla runsaasti. Ongelmien
kanssa ei tarvitse painia yksin. Kokosimme listan uudempia ja heikommin tunnettuja
tutkimuspalveluja, joiden uskomme olevan elektroniikan suunnittelijalle hyödyksi.
Kim Leidenius
Tehokertoimen
korjaus
Hakkurivirtalähteet saattavat häiritä verkon muita laitteita. Häiriöiden
kurissapitämiseksi standardoimisjärjestöt ovat säätäneet
verkkojännitteen ja -virran aaltomuotoon liittyviä standardeja. Säädökset
astuvat voimaan vuoden 2001 alussa. Jos tehonsyöttö ei tällöin
täytä asetettuja vaatimuksia, on koko tuotetta mahdotonta myydä.
Jorma Kyyrä
Nopeat
radiomodeemit
Langattoman tietoliikenteen käyttöönottoa on hidastanut saatavilla
olevien radiomodeemien vaatimaton tiedonsiirtonopeus. Viime vuosina tutkimus ja
kehitystyö on avannut uusia mahdollisuuksia. Hajaspektritekniikkaan perustuvilla
modeemeilla ja uusilla taajuuskaistoilla päästään jo megabittien
siirtonopeuksiin. Uusi tekniikka on tuonut myös muita parannuksia langattoman
tiedonsiirron luotettavuuteen ja käytettävyyteen.
Hannu Hakalahti, Reino Polojärvi, Markku Tolonen
Tuotekehityksen
rahoitus
Pääomalainojen tarjonta on lisääntynyt nopeasti: Yrittäjille
on avautunut mahdollisuus jopa kilpailuttaa sijoitusyhtiöitä, arvioi
Pekka Pylkkänen Milconet Oy:stä yhdeksi tärkeäksi viime aikojen
kehityssuunnaksi pienten ja keskisuurten yritysten rahoitusasioissa.
Jarmo Lahti
Mukautuva
puhelin
Digitaalitekniikalla pystyy tekemän yhä enemmän aiemmin analogiatekniikalla
toteutettuja asioita. Kaukainen tavoite on liittää antenni suoraan signaaliprosessoriin.
Seuraavien sukupolvien matkaviestimiä suunniteltaessa etsitään
mahdollisimman pitkälle ohjelmistollisesti eri standardien mukaiseksi muunnettavat
radiolaitteet. Asiaa tutkitaan myös ETX-ohjelmassa.
Jarmo Salmela
Elektroniikan
valmistusmenetelmät vuonna 2005
Tämän hetken matkapuhelimet, multimedia- ja verkkotietokoneet edustavat
vain jäävuoren huippua tulevaisuuden tuotteista. Elektroniikkateollisuudessa
on tapahtumassa suuria muutoksia teknologisten tavoitteiden siirtyessä kannettaviin
ja langattomiin järjestelmiin sekä verkottumiseen.
Jouko Vähäkangas, Tuomo Jaakola, Seppo Leppävuori, Antti Uusimäki
Matalan
tehonkulutuksen digitaalisuunnittelu
Matala tehonkulutus on noussut esille yhä enemmän kannettavien sovellusten
myötä. Nykyisin ei ole yhdentekevää kuluttaako laite sata
vai viisi wattia. Suunnittelijalla on monipuoliset mahdollisuudet pienentää
tehonkulutusta.
Tommi Lindeman
Suomesta
tietoyhteiskunnan huippumaa
Tekes on käynnistänyt elektroniikan ja tietoliikenteen kehittämiseen
kaksi mittavaa teknologiaohjelmaa. Ohjelmat keskittyvät suomalaisen teollisen
toiminnan tärkeisiin alueisiin, kuten laajakaistateknologiaan
ja langattomaan tiedonsiirtoon.
Minna Keinonen
Sulautettujen
ohjelmistojen testaus
Sulautetuissa järjestelmissä yhdistetään useita tekniikoita,
yleensä elektroniikkaa, mekaniikkaa ja tietokonetekniikkaa. Jotta järjestelmä
toimisi suunnitellulla tavalla, on eri tekniikoiden hallittu yhdistäminen
tarpeen. Käytännössä integroinnin toimivuus arvioidaan resurssien
ja aikataulun rajoissa mahdollisimman kattavan testauksen avulla.
Jouni Heikkinen, Jukka Korhonen, Tero Manninen
Valmistuksen
haasteet
Mikropiirien kasvava suorituskyky ja monipuolistuvat toiminnot lisäävät
sähköisten kontaktien tiheyttä ja pienenentävät niiden
kokoa, mikä asettaa suuria vaatimuksia erilaisten materiaalien yhteensopivuudelle
ja valmistustekniikoille. Onkin todennäköistä, että liitos-
ja kokoonpanotekniikasta tulee tärkein elektroniikan komponenttien ja laitteiden
suorituskyvyn kasvua ja toiminnan luotettavuutta rajoittava teknologia.
Jorma Kivilahti
Optisen
verkon komponentit
Tietoliikenneverkkojen kuormituksen arvioidaan kaksinkertaistuvan nykyisestä
23 vuoden sisällä johtuen Internetin, multimediapalveluiden ja
yritysten erilaisten tietoliikennetarpeiden lisääntymisestä. Tietoliikenteen
nopea lisääntyminen nostaa verkon optisen tekniikan merkittävämpään
asemaan. Signaali tulee optisessa muodossa entistä lähemmäksi käyttäjää.
Ari Hokkanen, Simo Tammela, Matti Leppihalme, Tapio Niemi
Multimediaa
radioaalloilla
Tiedonsiirtoverkot
kokevat parhaillaan laajakaistamurrosta. Sen myötä kuluttajat vaativat
yhä enemmän
multimediatyyppisiä palveluja myös langattomissa verkoissa.
Mika Saaranen, Petri Mähönen
Elektroniikkasuunnittelijan
www-linkit
Internetistä
löytyy runsaasti hyödyllistä tietoa, mutta hajallaan olevan tiedon
löytäminen on usein vaikeaa, ellei tiedä mistä etsii. Tähän
on koottu elektroniikan suunnittelijalle hyödyllisiä webbisivujen osoitteita.
Tomi Engdahl
Uutisväylä
Elektroniikan
suunnittelun sisältö 1998-2003
Prosessorin Elektroniikan
suunnittelu -erikoisnumeroiden artikkelisisältö vuosilta 1998-2003.
Elektroniikan
suunnittelu 2003 Elektroniikan suunnittelu
2002 Elektroniikan
suunnittelu 2001 Elektroniikan suunnittelu 2000 Elektroniikan
suunnittelu 1999
(c) Helsinki Media Erikoislehdet
2003. Materiaalin kopioiminen muuhun kuin omaan käyttöön kielletty. Palaute sivuista:
webmasteri@prosessori.fi
|