PCB 板到了终结之时吗

20年前，美国航空航天局(NASA)这个工业巨擘怎樣也想不到有一天要与一家位于格拉斯哥的初创公司争夺卫星业务。此外，线缆连接架构还有能力改变所有已有的电气产品设计。在任意电子设计中试想一下，它能够带来哪些创新。

世界的神奇之处在于四个字：世事难料。当我发现苏格兰格拉斯哥一家小公司正式进军小型卫星建造业务时，心里就有这种感觉。我回想起自己在 20 世纪 70 年代于格拉斯哥东部地区的成长经历。那时当地正处于困难时期(与其悠久的贸易和发明历史相较而言)。在我长大的地方有废弃的广阔红砖建筑，有巨大的起重机和生锈的私营铁路支线，它们都在无声地表达着这座城市的过去。它就像是工业时代的庞贝古城。过去，格拉斯哥的克莱德河畔一度孕育了 50 多家船厂，卢西塔尼亚号和伊丽莎白女王号(1和 2 号船)等等著名船舶都是在这儿建造的。到 20 世纪 70 年代，这里只剩下三四家船厂，留下来的主要是为了服务于皇家海军和钻井行业。这一切就好像是工业革命的列车停在了这儿，大家都纷纷下了车。说实在那段日子算不上怎样的风光。

现在，克莱德太空公司(Clyde Space)正在制造售价 5万美元的卫星，甚至在网上提供订购服务。如果您没有因此感到既惊讶又赞叹，您一定是走神了。即便您不是 20 世纪 70 年代的格拉斯哥人，也会为他们的创新和想象力而赞叹不已。

意想不到的变化占据主导地位

技术的黑天鹅──改变世界进程的意想不到的技术发展──将占据主导地位。它们使格拉斯哥进入了太空竞赛领域。晶体管和互联网是显而易见的黑天鹅，但也有一些不太引入瞩目的黑天鹅：新的材料和化学品、价格低廉的无线通信产品、在购买零件并组装之前就能模拟复杂产品的软件。3D 打印使每个人都有机会在仅花费 100 美元的情况下就拥有个人专属的机械原型实验室。价格极其低廉的 GPS 芯片使任何人都能定位其希望查找的几乎所有东西。

试想象具潜质的另一“技术黑天鹅”：基于供电和数据线缆的架构的崛起，它能够从价值或功用方面终结印刷电路板(PCB)的命运。PCB能够向几乎所有电子产品提供机械支持和电气连接。利用常用的绿色材料焊接元件，构建错综复杂的网络。可是PCB 的缺点是设计限制(它毕竟是硬性平面板材)，它难以与其他元件协作，难以维修，造价昂贵，且信号强度会随距离的增大而迅速衰减。PCB已经有许多年没有发生过大的改变；我们都只是假定它永远都会这样持续下去。

高效、强大、灵活

基于线缆的架构，将设计师从位于产品核心的线路板构建工作中解脱出来。设计师可以完全忽略它，同时规避了大量的难题。电源和数据连接器可以正好“插入”需要它们的位置。脱离了PCB 板的限制，连接器间的最大距离大大增加：无源线缆(即非供电铜缆或光缆)间的长度延长了至少四倍，有源线缆(如有源光缆)则达到了数公里。PCB要求必须采用共面结构，而线缆连接结构则可在任何方向连接元件，物理结构可以缩小或彻底重新构建。架构设计师终于能够跳出惯常认知，不受拘束地重塑产品。试想一下这会对整天与我们形影不离的电子设备(如智能纺织品及其他可穿戴设备、便携式设备等等)带来哪些影响。

较低的能耗、运营成本和环境影响

在大型电气设备中，PCB 会严重影响冷却气流。气流遇到 PCB 板后被阻挡并返回，必须通过热能系统工程师的设计来消除这些影响。但是如果我们移除了这道“墙”又会如何？线缆架构没有“墙壁”。空气甚至是水都可以自由地流经整个设备，这样具有更高的热效率，从而降低能耗、运营成本，乃至减少对全球环境的影响。

此外，线缆通常也较 PCB 耐用，且可在容易使PCB翘曲的高热恶劣环境下保持极佳的信号性能。线缆往往更易维修和修理：一旦出现问题，用户也不必拔出带有焊接元器件和错综复杂结构的电路板。可以设想一下完全采用线缆的架构：您所要做的就是拔掉一个元件，然后用新的替换它就行了。