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儲(chǔ)備!如何利用AI降低電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性?

發(fā)布時(shí)間：2024-03-23 17:21:58 瀏覽量：112次

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電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一直受到復(fù)雜性的阻礙。隨著技術(shù)的發(fā)展以及對(duì)更有效、更強(qiáng)大的電子產(chǎn)品的需求的增加，工程師現(xiàn)在必須處理越來(lái)越復(fù)雜的設(shè)計(jì)規(guī)范。更長(zhǎng)的設(shè)計(jì)周期、更高的成本以及可能存在的設(shè)計(jì)缺陷是這些復(fù)雜情況的常見(jiàn)結(jié)果。

人工智能中使用的計(jì)算創(chuàng)新使機(jī)器能夠自行推理并得出結(jié)論。人工智能（AI）系統(tǒng)可以分析大量數(shù)據(jù)以發(fā)現(xiàn)模式和趨勢(shì)、增強(qiáng)工作流程并提供更好決策的建議。

PCB設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)

電子電路板在構(gòu)建需要足夠電力、冷卻、信號(hào)完整性和熱完整性的復(fù)雜、快速集成電路時(shí)，工程師面臨著挑戰(zhàn)。他們必須生產(chǎn)集成電子系統(tǒng)和高性能PCB，同時(shí)減少功耗并縮短上市時(shí)間。工程師經(jīng)常在工作中學(xué)習(xí)，因?yàn)镻CB設(shè)計(jì)和EDA工具的學(xué)習(xí)曲線(xiàn)很陡。需要進(jìn)行徹底調(diào)查和數(shù)據(jù)表分析的另一個(gè)困難是組件選擇。

對(duì)人工智能應(yīng)用

人工智能可以分析完成的設(shè)計(jì)以找到模式并指導(dǎo)設(shè)計(jì)師進(jìn)行下一個(gè)合理的步驟，從而提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和有效性。在人工智能的幫助下，可以通過(guò)根據(jù)過(guò)去的數(shù)據(jù)創(chuàng)建模型來(lái)加快選擇過(guò)程，這些數(shù)據(jù)表明了合理的組件選擇。當(dāng)與組件供應(yīng)鏈的實(shí)時(shí)可見(jiàn)性相結(jié)合時(shí)，這將成為一個(gè)強(qiáng)大的功能。

人工智能驅(qū)動(dòng)的電子設(shè)計(jì)的最終結(jié)果是讓人工智能算法產(chǎn)生PCB設(shè)計(jì)和制造輸出，從而減少設(shè)計(jì)時(shí)間和昂貴的錯(cuò)誤。

生成設(shè)計(jì)

生成式設(shè)計(jì)是一種尖端方法，它采用計(jì)算和算法根據(jù)預(yù)定參數(shù)和限制自動(dòng)構(gòu)建和優(yōu)化設(shè)計(jì)。為了探索巨大的設(shè)計(jì)領(lǐng)域并產(chǎn)生優(yōu)化且有效的設(shè)計(jì)，它結(jié)合了人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）、深度學(xué)習(xí)（DL）和先進(jìn)模擬技術(shù)的力量。

在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中利用人工智能的好處

生成組件模型需要時(shí)間，例如符號(hào)、物理幾何和仿真模型。利用領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)的人工智能系統(tǒng)可以自動(dòng)處理數(shù)據(jù)表并構(gòu)建必要的模型，從而減少手動(dòng)工作量。

這些系統(tǒng)的示例包括自然語(yǔ)言處理和圖像識(shí)別。另一個(gè)手動(dòng)過(guò)程是在原理圖中的組件之間創(chuàng)建連接。為了加快設(shè)計(jì)過(guò)程，在整個(gè)設(shè)計(jì)上訓(xùn)練的ML模型可以建議組件和引腳到引腳的連接。

通過(guò)訓(xùn)練DL模型，設(shè)計(jì)工具可以預(yù)測(cè)模塊的可能功能，并推薦可重用的布局和布線(xiàn)選擇，從而實(shí)現(xiàn)功能塊的動(dòng)態(tài)重用和智能數(shù)據(jù)庫(kù)管理。

當(dāng)頻繁手動(dòng)輸入布局、高速設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)等約束時(shí)，出錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)增加。通過(guò)根據(jù)現(xiàn)有設(shè)計(jì)和已發(fā)布設(shè)計(jì)的知識(shí)建議約束集和值，人工智能可以簡(jiǎn)化流程。

布線(xiàn)和元件放置是兩個(gè)耗時(shí)的布局過(guò)程。根據(jù)完成的設(shè)計(jì)，人工智能系統(tǒng)可以建議布局和布線(xiàn)選項(xiàng)，并且可以使用草圖布線(xiàn)等高級(jí)布線(xiàn)技術(shù)。為了開(kāi)發(fā)最佳路線(xiàn)并運(yùn)行精確的模擬，自動(dòng)路線(xiàn)和分析系統(tǒng)也可以從AI/ML算法中受益。

總結(jié)

人工智能在提高用戶(hù)能力和運(yùn)營(yíng)效率方面的重要性正在上升。在PCB設(shè)計(jì)中，人工智能對(duì)于自動(dòng)化手動(dòng)程序并允許新手用戶(hù)完成以前需要技術(shù)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的任務(wù)特別有用。通過(guò)人工智能技術(shù)的應(yīng)用，可以加快決策速度，重復(fù)性任務(wù)可以自動(dòng)化，新用戶(hù)可以更高效地工作，并且可以提高多域系統(tǒng)的性能和可制造性。

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