我年輕時曾在一家軍事航天領(lǐng)域的大公司里擔(dān)任電氣工程師。那時，設(shè)計(jì)線路功能時如果需要用到無源部件和IC器件數(shù)據(jù)，需要從裝滿主流半導(dǎo)體供應(yīng)商生產(chǎn)部件數(shù)據(jù)手冊的落地書架中查找數(shù)據(jù)。

那時我用到的“搜索引擎”就是簡易腳凳，我踩在上面可以輕松閱讀上層書架上的數(shù)據(jù)手冊。那時候，我相信手冊中的數(shù)據(jù)都是準(zhǔn)確無誤的，尤其是直流電和交流電開關(guān)特性，以及物理封裝的技術(shù)規(guī)范。

幸而電子部件數(shù)據(jù)走向了數(shù)字化，并且數(shù)字化質(zhì)量多年來也得到了大幅改善，現(xiàn)在可以在任何一家元器件分銷商那里或業(yè)內(nèi)熱門的資源集成網(wǎng)站上查詢所需的元器件數(shù)據(jù)。

元器件供應(yīng)商提供的具有代表性的數(shù)據(jù)非常豐富，而篩選功能也使數(shù)據(jù)搜索工作非常容易，但是鑒于數(shù)據(jù)量相當(dāng)龐大，數(shù)據(jù)常常會過時、不完整或未經(jīng)過全面驗(yàn)證。

在選定部件時，負(fù)責(zé)產(chǎn)品構(gòu)建的工程師和團(tuán)隊(duì)成員就必須篩選并解讀靜態(tài)PDF文件中呈現(xiàn)的海量信息，而這些信息在格式、撰寫風(fēng)格和命名方式上因供應(yīng)商而異。為了將PDF上的信息轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品創(chuàng)意，工程師就不得不花費(fèi)額外的時間和精力去構(gòu)建或搜索以獲取完成任務(wù)所需的所有模型（仿真、IBIS、ECAD、機(jī)械設(shè)計(jì)等）。

我不知道最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)說明了什么，但說實(shí)話，工程師的工作歷程充滿了艱難險阻，可能導(dǎo)致浪費(fèi)了大量的時間，做了很多無效的工作。也許研究、構(gòu)思、設(shè)計(jì)和分析元器件的工具已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，將產(chǎn)品從設(shè)計(jì)端移交到生產(chǎn)端的過程也得到了大幅改善，但如圖1所示，電子產(chǎn)品價值鏈中仍存在一些缺口。

可是時至今日，電子設(shè)計(jì)仍在以某種形式不斷創(chuàng)新。如果系統(tǒng)價值鏈上的數(shù)字化程度進(jìn)一步加深，整個行業(yè)的潛力也會進(jìn)一步得到釋放。而現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的時機(jī)已到。

圖1:目前的電子產(chǎn)品價值鏈

2018年，JEDEC修訂了JEP30標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)站上寫道：“該標(biāo)準(zhǔn)明確了部件制造商和客戶之間交換電氣產(chǎn)品和電子產(chǎn)品部件數(shù)據(jù)的要求，適用于所有形式的電子部件。”JEDEC是微電子行業(yè)最受尊敬也是最開放的標(biāo)準(zhǔn)組織，由幾百家公司會員組成（主要是部件制造商），可謂是打響了部件數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的“全球第一槍”。

本文并無意深入探討JEDEC，而是想要強(qiáng)調(diào)這一里程碑為電子行業(yè)當(dāng)前革命性的數(shù)字轉(zhuǎn)型階段奠定了基礎(chǔ)，要意識到這個節(jié)點(diǎn)的重要性。

為什么？

因?yàn)镴EP30部件模型標(biāo)準(zhǔn)有效定義了電子部件的數(shù)字孿生。這是一件大事。

簡言之，部件模型將部件的（電氣性質(zhì)、物理性質(zhì)、散熱性質(zhì)和組裝工藝分類等）信息融入到了用XML格式定義的基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字容器中。部件模型格式中還包含標(biāo)準(zhǔn)接口，并且能夠獲取專有模型（例如IBIS模型），添加到適用器件的部件模型中。

該標(biāo)準(zhǔn)還擴(kuò)展了電氣方面的內(nèi)容，以支持與特定元器件上部件模型相關(guān)的參考設(shè)計(jì)概念。

沒錯，JEP30部件模型標(biāo)準(zhǔn)是一項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但最重要的一點(diǎn)是產(chǎn)品構(gòu)建生命周期中的每個工具都可以直接應(yīng)用JEDEC JEP30部件模型。

我剛才提到了工程師的工作過程中充滿了艱難險阻，在低效的任務(wù)上會浪費(fèi)很多時間。每一代電子產(chǎn)品的要求都在不斷增加，更不要說構(gòu)建產(chǎn)品所用的部件，再加之工程師和研發(fā)組織面臨的任務(wù)日益復(fù)雜，他們需要承受的挑戰(zhàn)越來越大。

例如即使傳統(tǒng)的“模擬”元器件都已經(jīng)更加“數(shù)字化”，增加了可編程性、狀態(tài)性和其他高階特性，這些特性都是現(xiàn)有模擬設(shè)計(jì)工具所不具備的功能。

為了保持創(chuàng)新的優(yōu)勢，快速克服這種復(fù)雜性至關(guān)重要。借助部件模型數(shù)字孿生技術(shù)，更容易促進(jìn)和擴(kuò)展創(chuàng)新。

數(shù)字線程就是能夠在產(chǎn)品完整的生命周期內(nèi)（構(gòu)思、生產(chǎn)和使用）實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的互聯(lián)數(shù)據(jù)流和集成視圖的通訊框架。數(shù)字孿生是數(shù)字線程的必要組成，它可連接產(chǎn)品、生產(chǎn)制造和性能價值鏈中的虛擬世界和真實(shí)世界。如圖2所示，在產(chǎn)品創(chuàng)建的每個階段，部件模型的數(shù)字孿生都將會得到的數(shù)據(jù)直接傳送給每一環(huán)節(jié)使用的工具。

在實(shí)際工作中，工程師能利用部件模型在設(shè)計(jì)過程中的每個節(jié)點(diǎn)都做出更有戰(zhàn)略意義的決策。使用部件模型后，設(shè)計(jì)流程會因?yàn)槊總€環(huán)節(jié)的相互依賴程度降低而得到簡化，因?yàn)楣こ處熌軓牟考Ｐ椭刑崛￡P(guān)鍵信息和模型內(nèi)容。

更重要的是，推動設(shè)計(jì)過程的部件模型會提高首通率，因?yàn)檎麄€產(chǎn)品創(chuàng)建過程中累積出現(xiàn)的時間延誤和人為錯誤會減少，所以無法成功交付產(chǎn)品的風(fēng)險也會大幅降低。再也不需要搜索模型組成，再也不需要修正第三方提供的模型中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)完整性錯誤，再也不需要因?yàn)闊o法解碼某個特定元器件制造商的命名方式而錯誤解讀交流電和直流電的開關(guān)特性表數(shù)據(jù)。

圖2:元器件數(shù)字線程導(dǎo)出的值

隨著電子行業(yè)逐漸從直接使用元器件數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為使用基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字孿生，OEM及其所依賴的元器件生態(tài)系統(tǒng)之間的連接從基于PDF文件的協(xié)議轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓴?shù)字化部件模型線程組成的高速帶寬智能鏈接，這種轉(zhuǎn)變必將開啟和促進(jìn)創(chuàng)新進(jìn)程。

元器件供應(yīng)商在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中將發(fā)揮關(guān)鍵作用，因?yàn)槲磥硎褂玫牟考Ｐ蚗ML文件中的數(shù)據(jù)全都源自目前使用的靜態(tài)PDF文件。很多元器件供應(yīng)商已經(jīng)開始使用部件模型來表示其部件。隨著越來越多的工具被研發(fā)出來，可促進(jìn)向行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的過渡和驗(yàn)證，屆時其他供應(yīng)商必然也會跟進(jìn)。

圖3:部件模型時代

用PDF交換數(shù)據(jù)表信息的方式不會消失，但是在部件模型時代，通過數(shù)字化形式和互動式應(yīng)用筆記的形式會進(jìn)一步加強(qiáng)PDF數(shù)據(jù)表的作用，進(jìn)一步改善元器件供應(yīng)商和終端用戶之間的交互和交流體驗(yàn)。隨著元器件數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)向數(shù)字孿生技術(shù)的速度日益加快，構(gòu)建信任是自然而然的過程。部件模型是完全代表了部件的數(shù)字化形式，因而可以預(yù)見到在未來某一天，數(shù)字簽名會成為部件模型的一部分或出現(xiàn)在不同部分，這樣就可以形成不可改變的分類賬，在整個設(shè)計(jì)鏈上建立起初步的信任。

部件模型時代下的數(shù)字化轉(zhuǎn)型會影響到電子產(chǎn)品價值鏈中的所有公司。這場盛大的“T型”轉(zhuǎn)型不僅可以使電子產(chǎn)品行業(yè)發(fā)生變革，加速整個設(shè)計(jì)流程，產(chǎn)生更大利潤，還能為技術(shù)創(chuàng)新鋪平道路，可以釋放出工程師團(tuán)隊(duì)的最大潛力。

審核編輯 ：李倩