Mixed Signal設計とは
Mixed Signal（ミックスド・シグナル）設計とは、主にアナログ設計とデジタル設計を混在させる設計手法です。
従来は、アナログ回路とデジタル回路をそれぞれ個別に設計し、最後に統合するという流れで設計するのが一般的でした。しかし、最終的に統合したときに全体の機能や性能が不十分で目標を達成できないという問題が発生することがあります。最終段階まで来てから設計をやり直すことは開発スケジュールに多大な影響を与えるため、Mixed Signal設計では大きな課題でした。
当社ではこの問題を防止するために、設計の初期段階からアナログ回路とデジタル回路を混在させた機能検証を実施するようになりました。
Mixed Signal設計のポイント
Mixed Signal設計は、家電、産業、医療、通信、自動車といったあらゆる分野で必要となる設計技術です。異なる分野のエンジニアが連携して設計を進めるためには、上位レベル、つまりシステムをしっかりと理解する必要があります。
ディー・クルー・テクノロジーズのMixed Signal設計の特長
当社には異なる分野エンジニアが在籍しており、開発開始段階からアナログエンジニアとデジタルエンジニアがお客様と密に連携して設計する＝「合わせミソ」で進めることが特長です。
Mixed Signal設計による課題解決例
●事例1 「最先端超音波診断装置用LSI」
課題
顧客の主力事業である最先端の超音波診断装置は体内に超音波プローブを入れ、体内から内臓の状態をセンシングする必要がありました。これを実現するためには超音波プローブとともに搭載するキーデバイス、つまり2000個もの超音波振動子を制御する高性能なLSIを、超小型、超低消費電力で実現することが必須でした。
解決策
この難題を解決するために我々はMixed Signal設計技術を投入しました。つまり、設計当初からアナログとデジタルが連携して各分担やインターフェースを最適化することで、目標のサイズ(10mm x 10mm)に1,900個の超音波振動子を制御する回路を搭載することに成功しました。また、従来技術では大量のADC(Analog to Digital Converter)が必要になる処理を独自の技術を導入してADCの数を大幅に削減して超低消費電力を実現しています。
●事例2 「IPC （Intelligent Power Converter）」
課題
半導体プロセスの進化とともに低電圧大電流のデバイスが増えており、このトレンドにマッチした電源モジュールの需要が急速に伸びてきていますが、既存のメーカーだけでは供給能力が不足すると予測できます。ディー・クルー・テクノロジーズはこの需要増加に対応する事業を推進しており、既存メーカーとピンコンパチの電源モジュール(IPC)を開発しています。そこにはピンコンパチを保ちながら既存のメーカーより高性能を実現するという課題があります。
解決策
既存のメーカーよりも高性能な電源モジュールを実現するためにMixed Signal設計技術を投入しました。既存のメーカーはアナログ制御方式を搭載していますが、我々はデジタル技術とアナログ技術を連携させたハイブリッド制御方式を採用することで、既存のメーカーと同等以上の性能を少ない外付け部品(※)で実現しています。
※バイパスコンデンサなどデバイスの周囲に搭載する部品。