Negli ultimi tre decenni il mercato dei componenti elettronici ha subito un cambiamento radicale. In termini di volumi produttivi, il settore trainante è ora quello consumer e non più, come accadeva in passato, comparti più tradizionali come quelli dei computer mainframe o dei sistemi per applicazioni militari o industriali. I mercati del Pc e della telefonia mobile, fortemente influenzati dalle esigenze e dalle richieste dei consumatori, assorbono circa i 2/3 delle vendite di componenti a livello mondiale. L’obiettivo del mercato consumer è mantenere un ritmo di sviluppo molto veloce in modo da stimolare i produttori a sfruttare appieno i progressi compiuti nel campo delle tecnologie di processo che ogni due anni circa prevedono il passaggio da un nodo tecnologico a quello successivo.

I componenti realizzati con quello che solo due o tre anni fa era il processo più avanzato sono resi obsoleti in tempi molto brevi dai loro attuali sostituti. Poiché molti dei prodotti che utilizzano questi componenti sono caratterizzati da una durata commerciale ancora inferiore, questo processo di rinnovamento costante non rappresenta un problema per il settore consumer. Per gli utenti che operano nei mercati industriali, il ciclo di sostituzione di parecchi moderni circuiti integrati si sta rivelando sempre più problematico. Sebbene i componenti espressamente ideati per applicazioni industriali, come quelli qualificati per operare nell’intervallo di temperatura esteso, sono in genere supportati dai produttori di semiconduttori per oltre dieci anni, altri sistemi presenti ad esempio all’interno di un veicolo non richiedono il supporto di dispositivi per uso industriale. In tali sistemi saranno invece impiegati componenti di tipo commerciale poiché essi garantiscono un elevato rapporto tra prestazioni e prezzo oppure, molto più semplicemente, sono i soli componenti in grado di fornire le prestazioni di calcolo, l’ampiezza di banda o le risorse di elaborazione del segnale richieste. I produttori di sistemi medicali spesso devono affrontare un problema di altro tipo: nel momento in cui hanno ottenuto le necessarie approvazioni di conformità alle normative per i loro sistemi, i fornitori hanno già classificato come maturi i componenti necessari alla realizzazione di tali sistemi. I circuiti integrati di memoria tendono a essere molto vulnerabili a queste variazioni sul breve termine nella strategia di fornitura. I componenti progettati per bus di memoria che solo cinque anni fa erano considerati allo stato dell’arte sono ora visti alla stregua di progetti legacy, mentre quasi tutti i produttori specializzati hanno scelto di focalizzare la loro attenzione sulle interfacce bus più recenti come Ddr4 or Lpddr3.

La notifica di obsolescenza
In parecchi casi i produttori annunciano la fine della produzione di un componente mediante la notifica Ltb (Last-Time-Buy) che potrebbe arrivare appena sei mesi prima della cessazione effettiva della produzione stessa. A questo punto l’utente ha davanti a sé due possibilità: verificare se la ricerca di un’alternativa è un’operazione fattibile oppure, in caso contrario, se sussistono le condizioni per un Ltb. L’utente deve calcolare il numero di componenti di cui ha bisogno per supportare i propri prodotti durante il loro intero ciclo di vita. Nel caso gli utenti non prendano una decisione in tempi rapidi e quindi non rispettano le scadenze previste per l’Ltb, devono trovare altri modi per reperire i componenti di cui hanno bisogno, ricorrendo a volte al cosiddetto mercato parallelo. I produttori spesso collocano stock di dispositivi di cui non hanno più bisogno nel mercato parallelo al fine di recuperare in parte le spese sostenute. Sfortunatamente il mercato parallelo è uno dei canali di ingresso di prodotti contraffatti nella catena di fornitura. I distributori possono fornire un valido ausilio monitorando la situazione della fornitura e inviando un avviso anticipato sia della notifica Ltb sia di tutti quei segnali che potrebbero rappresentare il preavviso della decisione del produttore di sospendere la produzione. Digi-Key, per esempio, invia notifiche di obsolescenza ai propri clienti relativi ai componenti che hanno acquistato in precedenza: in questo modo i clienti sono costantemente aggiornati sullo stato della fornitura. Un Ltb può provocare ulteriori problemi in quanto alcune politiche di approvvigionamento sono state concepite in modo da rifiutare componenti i cui codici riportano una data vecchia. Nel momento in cui il prodotto invecchia, i componenti acquistati mediante un Ltb spesso hanno i codici delle date che saranno troppo vecchie per poter conformarsi a strategie di questo tipo. Se il componente è entrato nella fase di fine vita e l’utente non ha rispettato la scadenza relative all’Ltb, vi potrebbero essere altre opzioni disponibili. I dispositivi all’interno di una famiglia che hanno fatto registrare bassi volumi di vendita saranno verosimilmente messi fuori produzione in tempi più rapidi. In molti casi è possibile sostituire il componente obsoleto con uno molto simile, a fronte di un onere molto basso in termini di re-design. Ad esempio, un microcontrollore utilizzato in sostituzione di un altro potrebbe ospitare a bordo un numero maggiore di periferiche rispetto all’originale ma, nel momento in cui fa girare il medesimo software, si comporta in modo perfettamente identico. Lo staff di supporto tecnico di un distributore come Digi-Key può fornire utili informazioni relative alla compatibilità – in termini di forma e di opzioni di interfacciamento o di interconnessione – di un gran numero di componenti.

Strategie di approvvigionamento
La soluzione sul lungo termine al problema dell’obsolescenza è pianificare questa eventualità e mettere a punto strategie di approvvigionamento relative a componenti e famiglie con garanzia di fornitura. Per cercare di soddisfare le richieste di clienti che hanno requisiti di lunga durata per i loro prodotti, alcuni produttori di semiconduttori si sono impegnati a garantire cicli di supporto più lunghi per un gruppo selezionato dei loro componenti. Per esempio Intel propone una gamma di processori Pc-compatibili come componenti standard ma, per consentirne l’uso in applicazioni industriali caratterizzate da un lungo ciclo di vita, ha selezionato alcuni prodotti all’interno della gamma per i quali ha garantito il supporto e la vendita per 10 anni (e più) dalla data iniziale di produzione. Per tutti gli utenti che decidono di utilizzare questi componenti nei loro progetti ciò rappresenta una solida garanzia di fornitura. I distributori in franchise rappresentano una fonte di informazione di vitale importanza nella fase di progettazione in quanto sono in grado di indicare agli utenti i componenti per i quali sono previsti lunghi cicli di vita. Digi-Key, per esempio, può vantare una notevole esperienza nel delineare gli scenari di fornitura – sul medio e lungo periodo – dei componenti che formano il suo portafoglio. I clienti possono fornire una Bill Of Material che è valutata da personale specializzato in grado di individuare i componenti che corrono il rischio di uscire di produzione. In alcuni casi non è possibile evitare l’impiego di un componente caratterizzato da un elevato rischio di obsolescenza in quanto capace di offrire prestazioni che altri componenti non sono in grado di garantire. In situazioni di questo tipo un distributore come Digi-Key può stipulare un contratto in base al quale, in cambio di un accordo relativo al numero di componenti da utilizzare nel corso del ciclo di vita di un prodotto, si impegna a rendere disponibile e tenere a stock il numero preventivato di componenti, che vengono forniti in base alle necessità del cliente come qualsiasi altro dispositivo.

Strategie di progettazione
Un altro approccio che l’utente può prendere in considerazione è la modifica della strategia di progettazione di un prodotto al fine di tener contro del problema dell’obsolescenza. L’ipotesi alla base di questa strategia è che un certo numero di componenti del progetto originale sia soggetta al fenomeno dell’obsolescenza nel corso del ciclo di vita del prodotto. Ciò implica da un lato la pianificazione degli acquisti di componenti in modo che possano essere sostituiti più facilmente con componenti simili e dall’altro la capacità di adattamento all’integrazione di tecnologie che potrebbero comportare modifiche del tipo di package e della velocità del dispositivo. La progettazione concepita in modo tale da supportare l’uso di sostituti compatibili in termini di forma e funzioni riduce il rischio di incorrere in problemi di fornitura provocati dall’obsolescenza di un singolo componente. L’impiego di soluzioni programmabili, ad esempio, è una garanzia di lunga durata dei componenti chiave di un progetto. Le soluzioni programmabili sono spesso progettate in modo da assicurare la compatibilità in termini di forma, prestazioni e funzionalità per i prodotti usati come sostituti. Anche se i produttori possono ritirare i componenti più datati a favore di dispositivi realizzati con processi più recenti, il medesimo progetto può essere realizzato con questi ultimi, spesso ospitati in package compatibili a livello di piedinatura con gli originali. I tool di progettazione, dal canto loro, sono realizzati in modo tale che il comportamento di un progetto non cambi quando viene trasferito da un prodotto più datato a uno più recente. In maniera del tutto simile, la scelta di microprocessori e microcontrollori che utilizzano architetture standard disponibili da parecchi costruttori assicurano un maggior grado di protezione contro l’obsolescenza rispetto ad analoghi componenti realizzati da un unico costruttore. Sebbene potrebbe non essere possibile ottenere una perfetta compatibilità tra microcontrollori realizzati da produttori diversi, le variazioni da apportare al progetto e al software potrebbero risultare minime in quando tali componenti sono caratterizzati da funzionalità e periferiche molto simili. Il solo cambiamento potrebbe essere a livello di driver del dispositivo, in modo da assicurare la mappatura delle periferiche nelle aree di memoria corrette per l’applicazione. I microcontrollori che dispongono di logica programmabile on-chip e periferiche analogiche rappresentano in molti casi la migliore risposta nel momento in cui viene a mancare la disponibilità di componenti a funzioni fisse. La sostituzione di un componente dedicato con una soluzione programmabile richiede un notevole impegno in termini di progettazione e integrazione ma, in uno scenario dove l’obsolescenza può palesarsi all’improvviso, rappresenta una modalità efficace per gestire questo problema per le componenti chiave di un sistema. Anche con l’implementazione di strategie di progetto efficaci, l’obsolescenza resta un problema che molti utilizzatori di componenti elettronici devono affrontare. Grazie all’aiuto di partner presenti nella catena di fornitura in grado di consigliare eventuali alternative e di mantenere costantemente informati i clienti sulla situazione e sulle tendenze della produzione, le società possono avere una visione chiara e aggiornata del problema e prendere di conseguenza le decisioni più appropriate.