オーストラリアのエレクトロニクス設計サルタントのGryphon Systems Engineering社とのインタビューで、技術部長のPeter Stephensは、複雑なカスタムエレクトロニクス設計に対応する為、どのようにアルティウムのInnovation Stationを活用したかについて説明しています。
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Envision (E): Gryphon Systemおよび、あなたの業務を簡単に話していただけるでしょうか。
Gryphon Systems Engineering (GSE): Gryphon Systems Engineering (GSE):当社はカスタマイズされたシステムインテグレーションに焦点を絞ったエレクトロニクス設計コンサルタントです。当社は多くの複雑な複合機器や制御装置の設計を請け負っています。そして、特に今がそうですが、当社は利益を出すことに敏感でなければなりません。
当社は特殊なブリッジテクノロジを設計しています。多くの高速データカードを使用し、データ取得後にデータ処理をさせています。我々の仕事は非常にニッチで、高度な先端技術をもっている会社に対して多くの設計請負を行っています。
E: 設計環境の選択は御社にとって重要な決断であったと思います。お客様はどうしてアルティウムのInnovation Stationを選択されたのですか?
GSE: 私たちの各契約でのアプローチは、最良のソリューションは何であるかを先入観なしに開始することす。私たちはそれぞれのプロジェクトを白紙から開始したいと思っています。そして、既に何かあれば、それを取り込みます。無い場合は新たに構築したいと思います。
過去、このアプローチには多くのリスクが伴いました。ほとんどの場合、予定より時間がかかっていました。1ヶ月の予定が、実際には8週間かかることがあります。そして、それは困ったことになるのです。当社は小さな会社なので、予定した納期を守りことが重要になります。
私たちがアルティウムとInnovation Stationについて聞いたとき、信じることはできませんでした。それは本当にパラダイムの変化だからです。もちろん、ICおよびFPGAの会社もオプションとして開発プラットフォームを持っていますが、これらのオプションは常に細分化されすぎていて、実用的にはなっていません。
E: では、Gryphonはどのくらい長く Innovation Stationを使用していますか?
GSE: 今年の3月からです。それは魅力的なアプローチで、アルティウムは非常に大胆なステップを踏んだと思います。ある意味では、それはGryphonのような会社がとるには大きく決断を迫られるステップです。
しかし、それはアルティウムに余裕を与えました。私たちはそれが他のあらゆる事とは異なることを知っています。これは実際に新しいアプローチで、現在の小さな問題を克服できます。
アルティウムのInnovation Stationは本当に当社にとってメリットがありました。当社はAltium DesignerでFPGAの設計を行い、NanoBoardで実機検証し、実際の基板設計も行っています。基板製造を待つ間に、アプリケーションレイヤーのソフトウェアを開発し、NanoBoardでソフトウェアのテストも実行していました。
多くのペリフェラルがあるため、本当に良い結果を得ることができました。これによって、満足する管理を行なうことができます。つまり、ボードを量産したい場合、 NanoBoardにある設計部品を使用することができ、そしてその試験が可能であり、また必要に応じて変更または修正が可能であることを意味します。しかし、実際の基板がNanoBoardとそれほど大きく異ならない場合は、設計リスクを更に抑えることができます。そして、私たちが4週間で納品可能であると言明すれば、その通りになることを意味します。
E: Innovation Stationを使用してどのようなプロジェクトを設計してきましたか?
GSE: 1つはFPGAをベースで、もう一つはARMプロセッサの置換です。
FPGAプロジェクトは製品に見合う最大の価値を私たちに与えています。それはVHDLでコード化をする必要が全くないからです。それは実際に各コンポーネントを簡単に配置して、NanoBoardでテストできます。Innovation StationはFPGAを始めるには本当に良い学習ツールです。FPGAについて学ぶことができ、さらに同時に実際の製品設計を行うことができるからです。
E: お客様の設計プロセスおよび体験されたことを教えてください。
GSE: PCB設計では、時間が大幅に短縮しました。素晴らしいことは、回路図とプリント基板のリンクにより、チェックにかかる時間が少なくなったことです。間違った場合には、Altium Designerはそのことを実際に知らせてくれるために修正が容易に可能であり、デザインのチェックには大して時間がかかりません。新しい設計を開始する場合は、適切なデザインルールによって開発時間を容易に30%削減できます。しかも各機能は非常に直感的で、容易に操作習得できました。
システム開発の全体で節約できています。非常に大きかったのは、NanoBoardの設計コンポーンントがあったことです。これによって、50～60%の改善ができたと思います。例えば、NanoBoardに搭載されているLCDディスプレイなどのコンポーネントを容易にデザインに追加可能です。
ソフトウェアの追加に関しては、非常に大幅な節約になります。新しい設計では、節約は約30%です。なぜなら、新規でドライバを書いてデバッグするのではなく、デザインやコード自体に時間を費やせるからです。
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E: お客様はSoftware Platform Builderも使用されていたのですね。
GSE: それはほんの簡単にできる機能です。基板の設計には、多くのペリフェラルが必要となり、それぞれに対するドライバを開発しなければなりません。そして、それらを検証する必要があり、それは簡単な仕事ではありません。しかし、Software Platform Builderにより簡単に行えます。Software Platform Builderがソフトウェアプラットフォームを作成します。
Software Platform Builderを使用するメリットが2種類あります。ローレベルの部分では、SPIライブラリを使用するように、極めて標準的なものを取得して再実行する決まったコード記述に非常に良く似ています。しかし、Platform Builderは、実際にはSPIライブラリにアクセスできるものとは異なったレベルが可能になります。したがって、生の形式で通信可能なSPIポートが装備されています。Platform Builderは、よりパッケージ化された方法でSPIポートを使用可能にするドライバを実際に提供します。したがって、よりハイレベルの機能の使用には特定のデバイスと通信することが要求されます。したがって、ドライバを自分で書くのは実際にはもう不要であるため、コードをすぐに書くことが簡単になります。実際にはドライバのテストを行うだけです。ローレベルドライバのコード化をスキップできます。
2番目のメリットは、さらに強力ですが、 Software Platform BuilderがPOSIXリアルタイムライブラリを備えていることです。それは効果的なメカニズムであり、RTOS（リアルタイムオペレーティングシステム）を別途購入する必要がありませんでした。RTOSの購入にはお金がかかりますが、私たちは少量生産なので、購入の必要がなくなったことで、お金の大幅節約ができました。
E: アルティウムの統一設計環境について少しお話いただけませんか。
GSE: 複数機能がまとめられていると、通常は個々の機能性が乏しくなります。統合すると良く見えることがあります。しかし、Altium Designerの場合、完全な機能のソフトウェア環境であることが分かりました。
アルティウムの統一設計環境は私たちにとって重要であるベンダー依存から開放してくれました。つまり、個々のブランドのFPGAコンポーネントにとらわれないということです。それはまた、｢垂直パス｣を使用して開発できることを意味します。例えば、設計開始時には、中規模のデバイスを使用することで余裕のある設計ができます。もし、設計が複雑になれば大規模デバイスへアップグレードし、逆に価格を重視する場合には、デバイス規模を落とすことができます。
通常は、ハードウェアが固定になってしまうツールを選択しなければなりません。しかし、Altium Designerはベンダーに依存しないため、特に電力に敏感なアプリケーションにおいて、デザインとソフトウェアが特定のブランドまたはプロセッサモデルに複雑に組み込まれているという事実を心配することなく、最良の電力特性のFPGAを使用可能であることを意味します。
E: 幾つかの心配なことを解決するために OpenBus機能を使われていると聞きましたが!
GSE: Altium Designerにはエキサイティングであると同時に恐ろしい機能があります。今では、最も重要な機能です。それがOpenBus機能です。OpenBusがアルティウムのビデオに映し出されているのを見ると、非現実的です。FPGAに論理を実装するため、膨大なページのVHDLコードが必要となることを知っている場合には、OpenBusにおける設計プロセスは、物足りなく見えるかもしれません。
Wishbone準拠のコンポーネントをドラッグ & ドロップするという、ただの 1 ステップで、ベースアドレスのマップまで行われます。それは本当に恐ろしいです。私はこの機能のためにこの製品を購入しようとしているのでしょうか、または、たまにしか使用しない機能なのか? と自問するのです。
FPGA設計で今までに見たことがない為、おかしく見えます。それは本当に驚くべきものです。例えば、突然、デザインに3つのシリアルポートの追加が必要になっても問題ではありません。OpenBusドキュメントにシリアルポートを配置し、ソフトウェアプラットフォームにてドライバをドラッグ & ドロップして実行するだけです。その後、NanoBoard上でそれを検証するだけです。基本的には、10分でコードを修正できるでしょう。とても簡単です。」
E: : Innovation Stationを使用すると、プロトタイプを作成して動作させるまでどのくらいの時間ですみますか?
GSE: プロトタイプをNanoBoard上で1週間以内に動作させることは不可能ではありません。それはお客様に提供できることで、すばらしい効果を得ることができます。また、エンジニアにとって１日で設計を検証できることは方向性の確認をすぐに行うことができるため、素晴らしいことです。
検証を早く行うことで、失敗を早くみつけることができます。設計の早い段階でお手上げになることを解消することができます。
また、NanoBoardを使用することで、接続するペリフェラルを変更することが可能です。それは本当に優れた点です。将来的にどのようなペリフェラルが最適か分からないからです。そして、開発ツールは適度な製品寿命であることが重要です。NanoBoardは他のベンダーボードと異なり、ペリフェラルがボードに固定されていません。つまり、拡張が可能であり、製品が長寿命になることを意味します。
E: このインタビューをまとめていただけますでしょうか?
GSE: Gryphon Systems Engineering社および同社が Altium Designerをどのように使用しているかの詳細については
お客様の成功事例 を読まれるか、または www.gryphonsystems.com.au のウェブサイトをご覧ください。
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