ESD-NET

Ερευνητικό έργο “Δίκτυο σχεδίασης ηλεκτρονικών συστημάτων υψηλής επίδοσης” (High Performance Electronic Systems Design Network - ESDNET)

Η περιοχή των επιχειρήσεων εξειδικευμένων ηλεκτρονικών προϊόντων είναι μια υψηλής τεχνολογίας προσπάθεια όπου ένα μοναδικό και υψηλά πολύπλοκο προϊόν πρέπει να σχεδιαστεί και να βελτιωθεί, χρησιμοποιώντας εκλεπτυσμένα εργαλεία σχεδιασμού ηλεκτρονικών συστημάτων (Electronic System Design – ESD) και εργαλεία προσομοίωσης(simulation tools), μια μεγάλη αλυσίδα προμηθευτών, πελατών και κατασκευαστών πυριτίου και παράλληλα αντιμετωπίζοντας πολλούς περιορισμούς μιας παγκόσμιας ανοιχτής αγοράς. Στην ουσία η ηλεκτρονική αγορά είναι μια παγκόσμια αγορά με πελάτες και προμηθευτές απ’όλο τον κόσμο αντιμετωπίζοντας ένα τεράστιο συναγωνισμό από προμηθευτές εκτός Ευρώπης. Σκεφτόμενοι το περιορισμένο μέγεθος των Ευρωπαϊκών εταιριών, υπάρχει μια εμφανής ανάγκη για συνεργασία, ώστε η κάθε μια να προμηθεύει τη μοναδική/αποκλειστική της εμπειρία και να επιτρέπει στο συνολικό έργο να προχωρήσει/εξελιχθεί. Σαν αποτέλεσμα ο σχεδιασμός, η κατασκευή και ο έλεγχος ενός ειδικού ηλεκτρονικού υποσυστήματος κατανέμεται σε ένα αριθμό συνεργατών στην Ευρώπη, συγκρινόμενοι με τους ανταγωνιστές Αμερικής και Ασίας, οι οποίοι μπορούν και παράγουν εγχώρια.

Ενα επιπλέον πρόβλημα είναι το γεγονός ότι τα ειδικά ηλεκτρονικά υποσυστήματα εξαρτώνται κατά πολύ από την επίδοσή τους. Γι’αυτό, οι φάσεις σχεδιασμού και βελτιστοποίησης λαμβάνουν ένα μεγάλο μερίδιο του προϋπολογισμού. Αφού η επίδοση ενός τέτοιου υποσυστήματος δε σχετίζεται μόνο με την αυτόνομη επίδοση του κάθε τμήματος αλλά περισσότερο με την κατάλληλη ολοκλήρωση (integration) όλων των επιμέρους στοιχείων, υπάρχει σημαντικό πλεονέκτημα στη συνεργασίς των ομάδων σχεδίασης όλων των συνεργατών ενός έργου. Η σημερινή κατάσταση συνεργασίας γίνεται με ανταλλαγές έγγραφου υλικού καθώς και συναντήσεις στα γραφεία των βασικών υπευθύνων με αποτέλεσμα το υψηλό κόστος.

Τα πλεονεκτήματα ενός υψηλής επίδοσης δικτύου (High Performance Network -HPN) γι’αυτή τη δουλειά είναι ξεκάθαρα. Από τη μια πλευρά θα μειώσει το κόστος και τις καθυστερήσεις που σχετίζονται με την προσέγγιση της ομαδοποίησης των ομάδων, αφού θα μπορεί να προσφέρει ηλεκτρονικά συνεργατική εργασία, χωρίς ανταλλαγές ατόμων και σχεδίων. Επιπρόσθετα, ο σχεδιασμός με αλληλεπίδραση και οι σύνοδοι βελτιστοποίησης θα βελτιώσουν την αποδοτικότητα και την κατανόηση μεταξύ των διαφορετικών ομάδων σχεδίασης. Από την άλλη πλευρά η κατανεμημένη προσομοίωση και μοντελοποίηση των σχεδίων (π.χ. ASIC,EMC) θα μειώσει το χρόνο για μέχρι το προϊόν να βγεί στην αγορά και θα καλυτερεύσει την ποιότητα ακόμα και αν εμπλέκει έναν μικρό αριθμό διασυνδεδεμένων υπολογιστών. Εγκατεστημένα ESD εργαλεία προσφέρουν ήδη τέτοιες ικανότητες.

Το προτεινόμενο έργο έχει σκοπό να υλοποιήσει σε μικρότερη κλίμακα ένα τέτοιο κατανεμημένο περιβάλλον εργασίας βασισμένο σε μια υψηλής απόδοσης δικτυακή υποδομή που είναι ήδη διαθέσιμη όπως συνδέσεις ISDN πρωτεύουσας πρόσβασης (Primary Rate ISDN) και δίκτυα ATM. Το κατανεμημένο περιβάλλον θα περιλαμβάνει την κύρια κατασκευαστική υποδομή, αλυσίδα προμηθευτών και τις διάφορες εξειδικευμένες ομάδες σχεδίασης. Το αντικείμενο θα είναι να επιδείξουν στη βάση ενός υπάρχοντος σχεδίου και συμβολαίου παραγωγής για ένα τηλεπικοινωνιακό προϊόν, τα πλεονεκτήματα που προκύπτουν από τη χρήση του HPN στην περιοχή του σχεδιασμού ηλεκτρονικών συστημάτων. Το έργο θα χρησιμοποιήσει υπάρχοντα εμπορικά προϊόντα για κατανεμημένη προσομοίωση, μοντελοποίηση και σχεδιασμό σε μια κοινή ESD πλατφόρμα, αξιοποιώντας τις υπηρεσίες του δικτύου ISDN καθώς και υπηρεσίες ATM.
Τα αποτελέσματα αυτής της εφαρμογής θα επηρεάσουν την ευρύτερη κοινότητα κατασκευής ηλεκτρονικών προϊόντων και θα προσπαθήσει να αξιολογήσει και να επιδείξει με κατάλληλη προβολή των αποτελεσμάτων, τη θετική επιρροή του HPN στην υψηλής τεχνολογίας κατανεμημένη συνεργατική εργασία.

Στόχοι και αναμενόμενα αποτελέσματα
Σήμερα χρησιμοποιούνται παραδοσιακές τεχνολογίες τηλεπικοινωνιών (inter-corporate) συνδυάζοντας αναλογικές γραμμές, PSTN και X.25 δίκτυα, με μειωμένο εύρος ζώνης και ελάχιστη απόδοση όταν πρόκειται για αλληλεπιδρώντες διορθώσεις στον σχεδιασμό και στην κατανεμημένη προσομοίωση. Τεχνολογίες από FDDI εώς ISDN και ATM χρησιμοποιούνται εγχώρια απο τις εκάστοτε εταιρίες αλλά δύσκολα μπορούν να δημιουργήσουν έναν ενιαίο συνεργατικό περιβάλλον. Απο την άλλη όμως, όλες οι εταιρείες χρησιμοποιούν κοινά ESD εγαλεία (MENTOR, CADENCE) και μεθοδολογίες ενώ δεν υπάρχουν μακροχρόνια σχέδια για την υιοθέτηση της συνεργασίας μέσω κατανεμημένων περιβάλλοντων εργασίας και προσομοίωσης. Πρόσθετα, οι υψηλής τεχνολογίας τηλεπικοινωνίες, όπως η πρωτεύουσας πρόσβασης ISDN και η ΑΤΜ, οι οποίες προσφέρονται σε εμπορικό ή ερευνητικό επίπεδο στην Ευρώπη, επιτρέπουν να υλοποιηθούν τέτοιες αλλαγές.

Οι υπεύθυνοι σήμερα χρησιμοποιούν παραδοσιακά δίκτυα, ειδικά όταν πρόκειται για σύνδεση WAN (Wide Area Network). Η τεχνολογία LAN (Local Area Network) ωστόσο έχει κιόλας επεκταθεί σε ευρύ φάσμα τηλεπικοινωνιακών τεχνικών όπως η βασική ISDN προσπέλαση ή η ΑΤΜ (ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος). Η καινούρια αγορά μαζί με την τεχνολογική ανάπτυξη κλίνει προς την κατεύθυνση του CSCW, ειδικότερα στην περίπτωση έργων που εκτελούνται σε πολλαπλές περιοχές. Το προτεινούμενο έργο θα θέσει σε εφαρμογή ένα ενοποιημένο ψηφιακό περιβάλλον με τα ακόλουθα στοιχεία:

  • Ένα multi-user-interface prototyping environment, όπως το MEAD 2η έκδοση (Lancaster University), Shared X Windows από την HP ή την ShowMe Shared Applications της SUN.
  • Πρωτεύουσα προσπέλαση ISDN ή 2 Mbits αναλογική γραμμή (G.703/G.704) σύνδεση για την εξέλιξη της WAN σύνδεσης.
  • ΑΤΜ ή υψηλής ταχύτητας (³ 100Mbit) LAN σύνδεσης, όπου δεν παρέχεται.
  • Ένα δικτυακό ASIC design και εξομοιωμένο περιβάλλον, βασισμένο σε εμπορικά εργαλεία όπως το CADENCE ή MENTOR.

Τα άμεσα ή έμμεσα πλεονεκτήματα του πειράματος, για τους ενδιαφερόμενους και για την Ευρωπαϊκή ESD κοινότητα σαν σύνλο, θα είναι:

  • Να αυξηθεί η ανταγωνιστικότητα των Ευρωπαϊκών εταιρειών στην ειδικευμένη περιοχή των ηλεκτρονικών εξαπλώνοντας την χρήση των εφαρμογών HPCN καθώς των συστημάτων που βασίζονται σε υψηλού εύρους ζώνης δίκτυα. Αυτό θα καλυτερέψει την λειτουργικότητα των παρόντων εργαλείων σχεδίασης (design tools), και θα αυξήσει την παραγωγικότητα και την ποιότητα μεταξύ των ομάδων που εκτελούν την σχεδίαση.
  • Να ενθαρρύνει τις εταιρείες στην περιοχή του σχεδιασμού ηλεκτρονικών καθώς επίσης και τους προμηθευτές ηλεκτρονικών στοιχείων και μεγάλους πελάτες να χρησιμοποιήσουν τις εκτεταμένες τλεπικοινωνιακές υπηρεσίες για την κατασκευή και παραγωγή ποϊόντων.
  • Να δημιουργήσει ευκαιρίες για τις εταιρείες ηλεκτρονικών ώστε να εργασθούν μαζί με προμηθευτές και με πελάτες στην τελευταία φάση των προϊόντων τους για να διατεθούν στην αγορά.

Τα άμεσα αποτελέσματα, τα οποία αναμένονται να αξιολογηθούν στο πέρας του έργου, είναι επίσης σημαντικά και μπορούν να συνοψισθούν στα εξής:

  • Γρηγορότερη απάντηση από την αγορά μετά τη διάθεση του προϊόντος.
  • Καλύτερη εξυπηρέτηση.
  • Υψηλότερη επίδοση του προϊόντος και ποιότητα.
  • Καλύτερες διοικητικές αποφάσεις.
  • Καλύτερη ταξινόμηση του κόστους.
  • Σύντομη απόσβεση κεφαλαίου.
  • Καλύτερη διεθνής επικοινωνία και συναλλαγές με τους συνεταίρους.
  • Λιγότερο κόστος.

Βασικός παράγοντας, ο οποίος επηρρεάζει πολύ την επιτυχία ενός νέου τηλεπικοινωνιακού προϊόντος, είναι ο χρόνος που θα παρουσιαστεί στην αγορά. Καταφέρνοντας αυτό, έχουμε καλύτερη συνεργασία μεταξύ όλων των ομάδων σην εταιρεία που εργάζονται πάνω στην ίδια εργασία. Επίσης, η συνεργασία όλων των ομάδων απαιτεί την ύπαρξη ενός κατανεμημένου περιβάλλοντος εργασίας, βασισμένου στην δικτυακή υποδομή υψηλής επίδοσης, για παράδειγμα πρωτεύουσα ISDN γραμμή, ΑΤΜ. Το κατανεμημένο περιβάλλον εργασίας θα αποτελείται από την βασική εργοστασιακή υποδομή, τους προμηθευτές και τις διαφορετικές ομάδες σχεδιασμού.

Μια τέτοια δικτυακή υποδομή υψηλής επίδοσης θα μειώσει το κόστος της ανταλλαγής ανθρώπων μεταξύ των ομάδων σχεδιασμού και συνακόλουθα το χρόνο διάθεσης του προϊόντος στην αγορά.

Το πρόγραμμα ESDNET το οποίο χρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ενωση (Γενική Διεύθυνση 3 των Ευρωπαϊκών Κοινοτήτων, πρόγραμμα ESPRIT HPCN), έχει σα στόχο να υλοποιήσει ένα τέτοιο δίκτυο υψηλής επίδοσης ώστε να επιφέρει τη διασυνεργασία μεταξύ εταιρειών χρησιμοποιώντας ένα μοντέρνο συνεργατικό περιβάλλον.

Οι εταιρείες που υλοποιούν το πρόγραμμα είναι η SOLINET GmbH Γερμανίας (Στουτγάρδη), το Ινστιτούτο Μικροηλεκτρονικής του Ε.Κ.Ε.Φ.Ε “Δημόκριτος”, το Κέντρο Καινοτομιών LASER (LIC) του Ινστιτούτου Ερευνας και Τεχνολογίας του Πανεπιστημίου Κρήτης, η Ι&Ε ΠΑΠΑΔΑΚΗΣ, η MICRELEC Α.Ε. και η TELETEL Τεχνολογία Τηλεπικοινωνιών και Πληροφορικής Α.Ε.Β.Ε.