• 你的Mac黑屏了吗?苹果发布macOS Big Sur 11.0.1 正式版发布

                        你的Mac黑屏了吗?苹果发布macOS Big Sur 11.0.1 正式版发布

                        苹果macOS Big Sur正式版终于发布了,但是刚发布不久就遇到了Bug,一些用户报告称macbook会黑屏。 我们先来看看macOS Big Sur正式版有哪些更新吧,新版版本号为macOS 11.0.1(20B29)。苹果近期刚发布了搭载M1芯片的Mac mini、MacBook Air和MacBook Pro新机型,预装了全新的macOS Big Sur。苹果表示,它专门优化了macOS Big Sur,以便在这些基于ARM的新系统上运行,它将提供英特尔版本上没有的主要功能:能够运行iOS和iPadOS App。 官网表示,macOS Big Sur 将强大实力和优美外观的结合提升到一个崭新的高度。精心雕琢的全新设计,让你能淋漓尽致地感受 Mac 的魅力;Safari 浏览器迎来重大更新,待你饱览;地图 app 和信息 app 满载新功能,任你探索;更透明的隐私权限,保护也更周到。 新的macOS Big Sur更新可以在所有符合条件的Mac上使用系统偏好设置的软件更新部分下载。与所有 Mac 更新一样,macOS Big Sur 是免费下载。它也可以在 Mac App Store 中找到,这是启动更新的另一种方式。 macOS Big Sur曾在6月的WWDC上亮相,将采用大刀阔斧的外观设计,苹果称之为Mac OS X推出以来macOS最大的设计更新。这包括彻底改变窗角的弧度和Dock图标设计。 与当前的macOS相比,这些变化应该会有一种新鲜感。其他的变化包括:更轻的窗口和更多的半透明性、更半透明的Dock、新的统一方块形状的应用图标、重做的系统声音等等。 还有一个刷新的菜单栏,可以访问可定制的控制中心,包括Wi-Fi、蓝牙和AirDrop控制、键盘亮度、勿扰模式、黑暗模式、音量大小等。同样,通知中心也进行了重新设计,按应用和iOS风格的小部件进行了更多的交互式通知分组,有三种不同大小的定制。 许多第一方的苹果应用也有改进和大修。Safari 速度更快,电池效率更高;信息现在支持效果、@mentions、内联回复等功能;地图支持“环顾四周”、室内地图和“指南”;照片扩展了编辑功能;Apple Music 包括一个新的“立即收听”部分。 苹果公司在活动中宣布,macOS Big Sur 由外到内都经过精心设计,只为充分发挥 M1 芯片的各种功能和性能,带来巨大的性能提升、出色的电池续航,以及更加强大的安全保护功能。有了 M1 芯片,用户在日常使用过程中会明显感到更快、更流畅。与 iPhone 和 iPad 一样,Mac 现在也能够从睡眠模式立即唤醒。使用超快速的 Safari 浏览器上网,JavaScript 的运行速度现最高提升至 1.5 倍,响应速度提升近至 2 倍 。 有了 macOS Big Sur 和 M1 芯片,Mac 用户能使用的 app 数量比以往大大增加了。Apple 开发的全部 Mac 软件现均已支持 Universal,并可在 M1 系统上以原生方式运行。而现有的各种 Mac app,即使尚未更新到 Universal,也可通过 Apple 的 Rosetta 2 技术实现无缝运行。同时,iPhone 和 iPad 上的各种 app 现在也能直接在 Mac 上运行。此外,Big Sur 的基础架构也经过优化,以解锁 M1 芯片的强大实力,包括用于图形处理任务的 Metal 和用于机器学习的 Core ML 等开发者技术。 MacRumors报道,大量2013年末和2014年中的13英寸MacBook Pro用户报告称,macOS Big Sur更新正在使他们的设备变砖刷机。在论坛帖子中,有大量用户报告了这个问题,Reddit和苹果支持社区也有类似的问题报告,说明这个问题是普遍存在的。 用户报告说,在更新到macOS Big Sur的过程中,他们的设备被卡住显示黑屏。据报道,在尝试安装更新后,包括NVRAM、SMC、安全模式和互联网恢复在内的按键重置组合都无法访问,没有办法绕过静态黑屏。 看来,遇到问题的绝大多数用户都是2013年底和2014年年中13英寸MacBook Pro的用户,但目前还不清楚到底有多少这些机型的用户受到了影响。另外值得注意的是,这些都是macOS Big Sur支持的最老机型。 可以运行macOS Big Sur的Mac设备完整名单如下: MacBook(2015年及以后型号) MacBook Air (2013年及以后型号) MacBook Pro(2013年底及以后型号) Mac mini(2014年及以后型号) iMac(2014年及以后型号) iMac Pro(2017年及以后型号,即所有机型) Mac Pro (2013年及以后型号) 可以运行macOS Catalina,但不能升级macOS Big Sur更新的设备包括2012年的MacBook Air,2012年中和2013年初的MacBook Pro,2012年的Mac mini, 以及2012年和2013年的iMac设备。 Reddit上的一位评论者表示,苹果支持部门告诉他们,需要将MacBook Pro预约维修。另一用户在苹果支持帖子上说,这个问题已经反馈到苹果的工程团队,所以苹果现在应该意识到了这个问题。 在明确可能导致该问题的原因以及苹果发布修复方案之前,2013年底和2014年中期的13英寸MacBook Pro用户请不要安装macOS Big Sur。

                        时间:2020-11-16 关键词: macbook 苹果 macos

                      • 两个线程,两个互斥锁,怎么形成一个死循环?

                        粉丝的提问,必须安排。 两个线程,两个互斥锁如何形成死锁? 程序流程图如下: 程序流程图 如上图所示: t0时刻,主线程创建子线程,并初始化互斥锁mutex1、mutex2; t1时刻,主线程申请到了mutex1、子线程申请到了mutex2; t2时刻,主线程和子线程都sleep 1秒钟,防止优先获得时间片的线程直接申请到了另外1个互斥锁,导致程序直接退出; t3时刻,主线程和子线程都想获得对方手里的互斥锁,但是对方都来不及释放自己手里的锁; t4时刻,主线程和子线双双进入休眠。 【注意】为了保证主线程和子线程都能够分别获得锁mutex1、mutex2,各自获得锁后一定要先sleep 1秒钟,否则创建完子线程后,主线程还有一定的时间片,主线程会申请到锁mutex2,无法形成死锁。 死锁 源码如下 #include?#include?#include?#include????unsigned?int?value1,?value2,?count;pthread_mutex_t??mutex1,mutex2;void?*function(void?*arg);void??*function(void?*arg){?pthread_mutex_lock(&mutex2);?printf("new?thread?get?mutex2\n");??sleep(1);?pthread_mutex_lock(&mutex1);??printf("new?thread?get?mutex1\n");????pthread_mutex_unlock(&mutex1);?printf("new?thread?release?mutex1\n");?pthread_mutex_unlock(&mutex2);??printf("new?thread?release?mutex2\n");????return??NULL;?}??int?main(int?argc,??char?*argv[]){?pthread_t??a_thread;??????????if?(pthread_mutex_init(&mutex1,?NULL)?

                        时间:2020-11-16 关键词: 嵌入式 C语言

                      • 一个端口号可以同时被两个进程绑定吗?

                        一、1个端口号可以同时被两个进程绑定吗? 根据端口号的绑定我们分以下几种情况来讨论: 2个进程分别建立TCP server,使用同一个端口号8888 2个进程分别建立UDP server,使用同一个端口号8888 2个进程1个建立TCP server、1个建立UDP server,都使用端口号8888 1. 测试代码 我们首先编写两个简单的测试程序。 tcp.c 该程序仅仅创建tcp套接字并绑定端口号8888,没有accept建立连接操作,并且sleep(1000),让进程不要太快退出。 /*******服务器程序??TCPServer.c?************/#include?#include?#include?#include?#include?#include?#include?#include?#include?#define?WAITBUF?10#define?RECVBUFSIZE?1024int?main(int?argc,?char?*argv[]){?int?sockfd,new_fd,nbytes;?struct?sockaddr_in?server_addr;?struct?sockaddr_in?client_addr;?int?portnumber?=?8888;?socklen_t?sin_size;?char?hello[512];?char?buffer[RECVBUFSIZE];?/*端口号不对,退出*/?/*服务器端开始建立socket描述符*/?if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1)???{??fprintf(stderr,"Socket?error:%s\n\a",strerror(errno));??exit(1);?}?/*服务器端填充?sockaddr结构*/??bzero(&server_addr,sizeof(struct?sockaddr_in));?server_addr.sin_family=AF_INET;?/*自动填充主机IP*/?server_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);?server_addr.sin_port=htons(portnumber);?/*捆绑sockfd描述符???进程+端口号+ip+socket*/??if(bind(sockfd,(struct?sockaddr?*)(&server_addr),sizeof(struct?sockaddr))==-1)?{??fprintf(stderr,"Bind?error:%s\n\a",strerror(errno));??exit(1);?}?/*监听sockfd描述符*/?if(listen(sockfd,?WAITBUF)==-1)?{??fprintf(stderr,"Listen?error:%s\n\a",strerror(errno));??exit(1);?}?sleep(1000);//让程序不要这么快的退出?close(sockfd);?exit(0);} udp.c 该程序仅仅创建udp套接字并绑定端口号8888,没有accept建立连接操作,并且sleep(1000),让进程不要太快退出. #include?#include?#include?#include?#include?#include?#include?#include?#include?#include?#define?SERVER_PORT?8888?#define?MAX_MSG_SIZE?1024?int?main(void)?{??int?sockfd;??struct?sockaddr_in?addr;??/*?服务器端开始建立socket描述符?*/??sockfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);??if(sockfd

                        时间:2020-11-16 关键词: 嵌入式 C语言

                      • Linux内核信号量

                        概念 Linux内核的信号量在概念和原理上和用户态的System V的IPC机制信号量是相同的,不过他绝不可能在内核之外使用,因此他和System V的IPC机制信号量毫不相干。 如果有一个任务想要获得已经被占用的信号量时,信号量会将其放入一个等待队列(它不是站在外面痴痴地等待而是将自己的名字写在任务队列中)然后让其睡眠。 当持有信号量的进程将信号释放后,处于等待队列中的一个任务将被唤醒(因为队列中可能不止一个任务),并让其获得信号量。这一点与自旋锁不同,处理器可以去执行其它代码。 应用场景 由于争用信号量的进程在等待锁重新变为可用时会睡眠,所以信号量适用于锁会被长时间持有的情况;相反,锁被短时间持有时,使用信号量就不太适宜了,因为睡眠、维护等待队列以及唤醒所花费的开销可能比锁占用的全部时间表还要长。 举2个生活中的例子: 我们坐火车从南京到新疆需要2天的时间,这个'任务'特别的耗时,只能坐在车上等着车到站,但是我们没有必要一直睁着眼睛等,理想的情况就是我们上车就直接睡觉,醒来就到站(看过《异形》的读者会深有体会),这样从人(用户)的角度来说,体验是最好的,对比于进程,程序在等待一个耗时事件的时候,没有必须要一直占用CPU,可以暂停当前任务使其进入休眠状态,当等待的事件发生之后再由其他任务唤醒,类似于这种场景采用信号量比较合适。 我们有时候会等待电梯、洗手间,这种场景需要等待的时间并不是很多,如果我们还要找个地方睡一觉,然后等电梯到了或者洗手间可以用了再醒来,那很显然这也没有必要,我们只需要排好队,刷一刷抖音就可以了,对比于计算机程序,比如驱动在进入中断例程,在等待某个寄存器被置位,这种场景需要等待的时间往往很短暂,系统开销甚至远小于进入休眠的开销,所以这种场景采用自旋锁比较合适。 关于信号量和自旋锁,以及死锁问题,我们后面会再详细讨论。 使用方法 一个任务要想访问共享资源,首先必须得到信号量,获取信号量的操作将把信号量的值减1,若当前信号量的值为负数,表明无法获得信号量,该任务必须挂起在 该信号量的等待队列等待该信号量可用;若当前信号量的值为非负数,表示能获得信号量,因而能即时访问被该信号量保护的共享资源。 当任务访问完被信号量保护的共享资源后,必须释放信号量,释放信号量通过把信号量的值加1实现,如果信号量的值为非正数,表明有任务等待当前信号量,因此他也唤醒所有等待该信号量的任务。 内核信号量的构成 内核信号量类似于自旋锁,因为当锁关闭着时,它不允许内核控制路径继续进行。然而,当内核控制路径试图获取内核信号量锁保护的忙资源时,相应的进程就被挂起。只有在资源被释放时,进程才再次变为可运行。 只有可以睡眠的函数才能获取内核信号量;中断处理程序和可延迟函数都不能使用内核信号量。 内核信号量是struct semaphore类型的对象,在内核源码中位于include\linux\semaphore.h文件 struct?semaphore{????raw_spinlock_t????????lock;????unsigned?int????????count;????struct?list_head????wait_list;} 成员 描述 lock 在2.6.33之后的版本,内核加入了raw_spin_lock系列,使用方法和spin_lock系列一模一样,只是参数spinlock_t变为了raw_spinlock_t count 相当于信号量的值,大于0,资源空闲;等于0,资源忙,但没有进程等待这个保护的资源;小于0,资源不可用,并至少有一个进程等待资源 wait_list 内核链表,当前获得信号量的任务会与该成员一起注册到等待的链表中 信号量的API 初始化 DECLARE_MUTEX(name) 该宏声明一个信号量name并初始化他的值为1,即声明一个互斥锁。 DECLARE_MUTEX_LOCKED(name) 该宏声明一个互斥锁name,但把他的初始值设置为0,即锁在创建时就处在已锁状态。因此对于这种锁,一般是先释放后获得。 void?sema_init?(struct?semaphore?*sem,?int?val); 该函用于数初始化设置信号量的初值,他设置信号量sem的值为val。 注意: val设置为1说明只有一个持有者,这种信号量叫二值信号量或者叫互斥信号量。 我们还允许信号量可以有多个持有者,这种信号量叫计数信号量,在初始化时要说明最多允许有多少个持有者也可以把信号量中的val初始化为任意的正数值n,在这种情况下,最多有n个进程可以并发地访问这个资源。 void?init_MUTEX?(struct?semaphore?*sem); 该函数用于初始化一个互斥锁,即他把信号量sem的值设置为1。 void?init_MUTEX_LOCKED?(struct?semaphore?*sem); 该函数也用于初始化一个互斥锁,但他把信号量sem的值设置为0,即一开始就处在已锁状态。 PV操作 获取信号量(P) void?down(struct?semaphore?*?sem); 该函数用于获得信号量sem,他会导致调用该函数的进程睡眠,因此不能在中断上下文(包括IRQ上下文和softirq上下文)使用该函数。该函数将把sem的值减1,如果信号量sem的值非负,就直接返回,否则调用者将被挂起,直到别的任务释放该信号量才能继续运行。 int?down_interruptible(struct?semaphore?*?sem); 该函数功能和down类似,不同之处为,down不会被信号(signal)打断,但down_interruptible能被信号打断,因此该函数有返回值来区分是正常返回还是被信号中断,如果返回0,表示获得信号量正常返回,如果被信号打断,返回-EINTR。 int?down_trylock(struct?semaphore?*?sem); 该函数试着获得信号量sem,如果能够即时获得,他就获得该信号量并返回0,否则,表示不能获得信号量sem,返回值为非0值。因此,他不会导致调用者睡眠,能在中断上下文使用。 int?down_killable(struct?semaphore?*sem);int?down_timeout(struct?semaphore?*sem,?long?jiffies);int?down_timeout_interruptible(struct?semaphore?*sem,?long?jiffies); 释放内核信号量(V) void?up(struct?semaphore?*?sem); 该函数释放信号量sem,即把sem的值加1,如果sem的值为非正数,表明有任务等待该信号量,因此唤醒这些等待者。 补充 int?down_interruptible(struct?semaphore?*sem) 这个函数的功能就是获得信号量,如果得不到信号量就睡眠,此时没有信号打断,那么进入睡眠。但是在睡眠过程中可能被信号打断,打断之后返回-EINTR,主要用来进程间的互斥同步。 下面是该函数的注释: /***?down_interruptible?-?acquire?the?semaphore?unless?interrupted*?@sem:?the?semaphore?to?be?acquired**?Attempts?to?acquire?the?semaphore.?If?no?more?tasks?are?allowed?to*?acquire?the?semaphore,?calling?this?function?will?put?the?task?to?sleep.*?If?the?sleep?is?interrupted?by?a?signal,?this?function?will?return?-EINTR.*?If?the?semaphore?is?successfully?acquired,?this?function?returns?0.*/ 一个进程在调用down_interruptible()之后,如果sem

                        时间:2020-11-16 关键词: Linux 嵌入式

                      • 英特尔加速实现XPU愿景: 发布oneAPI Gold版本和英特尔服务器GPU

                        英特尔加速实现XPU愿景: 发布oneAPI Gold版本和英特尔服务器GPU

                        英特尔公司今日宣布多项重要的技术进展,这也是英特尔多年来一直致力于通过统一的软件体验打造跨架构解决方案的又一里程碑。其中,英特尔® oneAPI Gold工具包将于今年12月正式交付;英特尔软件栈推出新功能,作为公司软硬件联合设计方法的一部分。同时,英特尔正式发布其首款数据中心独立图形显卡。该服务器GPU基于Xe-LP微架构,专为高密度、低时延的安卓云游戏和流媒体服务而设计。 英特尔高级副总裁、首席架构师兼架构、图形与软件部门总经理Raja Koduri表示:“今天是英特尔oneAPI和XPU宏大计划的重要时刻。随着oneAPI Gold版本的发布,开发者编程体验将更加丰富,oneAPI不仅拥有开发者熟悉的CPU编程库和工具,也包含标量-矢量-空间这种混合架构的编程库和工具。同时,我们还推出了基于Xe-LP微架构的首款数据中心GPU,以满足快速增长的云游戏和流媒体市场需求。” 重要性:随着世界进入到数十亿智能设备的时代,数据呈指数级增长,需要将重心从单独的CPU转移到跨CPU、GPU、FPGA和其他加速器的混合架构,英特尔将其称为“XPU”愿景。英特尔®服务器GPU的推出是英特尔在XPU时代扩展产品组合的最新一步。 这个计算时代也需要全面的软件栈。通过英特尔oneAPI工具包,开发者能够使用一种通用、开放且基于行业标准的编程模型访问英特尔XPU。这不仅能够释放底层硬件的性能潜力,同时能降低软件开发和维护成本,并且在部署加速计算方面,英特尔® oneAPI工具包较在专用的、受限于特定厂商的方案风险更低。 英特尔推出oneAPI Gold工具包:英特尔oneAPI行业计划在SuperComputing 2019大会上首次提出,这是英特尔为实现统一、简化的跨架构编程模型所提出的愿景:能够提供毫不妥协的性能,不受限于单一厂商专用的代码限制,且能实现原有代码的集成。借助oneAPI,开发者可以针对他们要解决的特定问题选择最佳的加速器架构,且无需为新的架构和平台再次重写软件。 英特尔oneAPI工具包充分利用了先进的硬件性能和指令,如用于CPU的英特尔®AVX-512(高级矢量扩展)和英特尔®深度学习加速(英特尔® DL Boost),以及XPU独有的功能。oneAPI工具包基于经受过长久考验的英特尔开发者工具,为开发者提供熟悉的编程语言和标准,同时与现有代码保持完全的连续性。 今天,英特尔宣布,英特尔oneAPI Gold工具包将于12月在本地和英特尔DevCloud上免费提供,同时还将提供包含英特尔技术咨询工程师全球支持的商业版本。英特尔还会将英特尔®Parallel Studio XE和英特尔®System Studio工具套件迁移到oneAPI产品中。 此外,英特尔DevCloud平台可供开发者在各种英特尔架构上测试代码和工作负载,现已增加了新的英特尔®锐炬® Xe GPU硬件。英特尔锐炬Xe MAX 图形显卡现在也可供公开访问;同时,Intel Xe -HP已开放给特定的开发者使用。 oneAPI得到了业界的支持,近期微软Azure和谷歌的TensorFlow已经宣布支持oneAPI;众多领先的研究机构、公司和大学也支持oneAPI。 图注:oneAPI生态合作伙伴 除此之外,伊利诺伊大学香槟分校的贝克曼高级科学技术研究所今天宣布,将建立一个新的oneAPI卓越中心(CoE)。他们正在使用oneAPI编程模型将生命科学应用程序NAMD扩展到其他计算环境。NAMD能够模拟大型生物分子系统,正在帮助解决诸如COVID-19这样的全球性挑战。这个卓越中心将和研究GROMACS的斯德哥尔摩大学(SERC)卓越中心,以及海德堡大学(URZ)卓越中心一道,共同研究如何为其它厂商的GPU提供oneAPI支持。 关于英特尔全新服务器GPU:通过首款面向数据中心的独显产品,英特尔在增强云游戏与媒体体验方面进一步扩展了丰富的平台级创新。利用英特尔®至强®可扩展处理器与全新英特尔服务器GPU的组合,加之开源和授权的英特尔软件组件,即可以较低的总体拥有成本(TCO)1,为安卓云游戏以及OTT实时视频直播的高密度媒体转编码提供高密度、低时延的解决方案。 英特尔服务器GPU采用英特尔能效最高的图形架构——英特尔Xe-LP微架构,拥有低功耗、独立片上系统设计,并配备128比特管道和8GB专用板载低功耗DDR4显存。 图注:英特尔服务器GPU 通过将英特尔服务器GPU和英特尔® 至强® 可扩展处理器强强联合,服务提供商可在不改变服务器数量的情况下,单独扩展显卡容量,以在每个系统上支持更多流和订阅用户,并同时实现较低的总体拥有成本(TCO)。通过新华三XG310 X16 PCIe3.0 GPU扩展卡——在3/4长、全高尺寸内封装四颗英特尔服务器GPU芯片,即可在一个典型双卡系统中支持超过100个安卓云游戏并发用户。这一数量最高可扩展至160个并发用户,实际数量取决于具体的游戏和服务器配置2。开发人员可利用目前Media SDK中的通用API,这一API也将于明年迁移到oneAPI视频处理库当中。目前,英特尔正在与包括Gamestream、腾讯和Ubitus在内的诸多软件和服务合作伙伴合作,共同将英特尔服务器GPU推向市场。 图注:新华三XG310 PCIe GPU扩展卡 腾讯先游云游戏助理总经理方亮表示:“英特尔是我们安卓云游戏解决方案上非常重要的合作伙伴。英特尔至强可扩展处理器和英特尔服务器GPU,打造了一个高密度、低时延、低功耗、低TCO的解决方案,让我们能够在每台双卡服务器上生成超过100个游戏实例,诸如《王者荣耀》、《传说对决》。” 基于Xe-LP微架构的英特尔服务器GPU目前正在发货。与近期推出的英特尔®锐炬® Xe MAX独显一道,该GPU将随着英特尔Xe架构产品和软件计划的不断深入发展进一步为全球用户提升视觉计算体验。 英特尔®图形软件更新:英特尔将GPU从入门级图形显卡扩展到高性能计算(HPC)的核心策略之一,就在于实施同一套代码库。为了实现这一目标,英特尔的软件堆栈现在支持多代图形显卡,包括最近发布的第11代英特尔®酷睿?移动处理器集成的锐炬Xe显卡和英特尔锐炬Xe MAX独立显卡。扩展代码库以支持Linux更为普遍的数据中心产品,是可扩展的Xe架构策略的下一个关键步骤。英特尔对Linux驱动程序进行了优化,将重点放在操作系统之间的代码重用,并进一步关注Linux 3D性能,目前提供了三个经过充分验证和集成的发行版堆栈。 英特尔今天宣布,英特尔创建了Project Flipfast来提升在Linux操作系统上的游戏体验。Flipfast栈可以允许终端用户在虚拟机上运行图形应用,同时通过虚拟机和主机之间的零拷贝共享来保持本机GPU性能和主机集成完整性。Flipfast栈驱动器可提升游戏性能,该技术将可直接用于数据中心游戏流应用程序。 英特尔今天还宣布,英特尔®隐式SPMD程序编译器(ISPC)将在底层硬件接口oneAPI零级别(Level Zero)之上运行。 oneAPI零级别是整个硬件抽象层,为oneAPI平台中的设备量身定制,提供底层的、直接到硬件的接口。 由oneAPI支持的ISPC是C编程语言的一种变体,支持单程序、多数据编程,用于在英特尔CPU上加速英特尔®Osray光线追踪引擎。英特尔为ISPC增加了Xe支持,以无缝加速英特尔oneAPI渲染工具包组件(如Osray)。 下一步计划:11月12日至13日,在线上举行的oneAPI开发者峰会上,创新者、研究人员和开发人员将展示40个使用oneAPI的合作和项目。主题涉及从COVID-19的药物再利用测试,到作物产量预测等等。在本周开始的SuperComputing 2020上,英特尔与业界领袖和研究机构将通过主题演讲、技术会议、炉边对话、演示和其他活动,重点介绍oneAPI应用和英特尔oneAPI工具。有关英特尔在SuperComputing 2020上活动的完整信息,请访问intel.com。 英特尔oneAPI和图形软件栈的更新,以及英特尔服务器GPU的推出,标志着英特尔向XPU架构时代迈出里程碑式的一步。基于英特尔六大技术支柱创新以及异构架构,并通过oneAPI中基于开放标准的统一可扩展软件抽象层来实现,这些进展为更佳的体验奠定了坚实基础。 1总体拥有成本(TCO)分析基于英特尔内部研究。截至2020年10月1日的价格。分析假设标准服务器定价,GPU列表定价和软件定价基于预估的Nvidia软件许可成本,即5年内每年1美元。 2性能可能因特定游戏名称和服务器配置而异。欲参考英特尔服务器GPU平台评测的完整列表,请参阅Intel.com上的该页面。

                        时间:2020-11-11 关键词: Intel oneapi xpu

                      • 手机、平板、电脑三个设备打破壁垒!苹果的ARM处理器来了

                        手机、平板、电脑三个设备打破壁垒!苹果的ARM处理器来了

                        在大家疯狂网购的双十一的日子,苹果可谓又一鸣惊人,在此前,骁龙8cx发布了,PC第一次进入7nm处理器时代。而在5nm这个节点上,苹果做了先发。今晨,苹果揭晓Apple Silicon处理器Mac的神秘面纱,并隆重推出M1处理器。 M1基于5nm工艺打造,ARM指令集,内建160亿颗晶体管,主要集成了8核CPU、8核GPU、16核神经网络引擎、16GB统一内存等,号称比当前的笔记本处理器性能、功耗都要优秀。 随之而来的是M1的三款首发产品,分别是13寸MacBook Air、13寸MacBook Pro和Mac mini,造型方面除了Mac mini减重外,变化不大,但得益于ARM芯片,笔记本的续航得到提升,且均引入PCIe 4.0 SSD、雷电4接口等。 非常值得一提的是,ARM Mac不仅可以高效率运行传统的x86程序,还能原生运行所有iOS APP,只要开发商做显示界面适配即可。 目前能够真正对Wintel联盟发起实质性冲击的,可能就是苹果了,而后者已经发布了基于ARM架构的Mac电脑,这也意味着他们真刀真枪的开始对这两大巨头竞争了。 为了让更多的开发者转投自家的阵营,苹果还特意发布了macOS Big Sur系统,从而充分利用自研M1芯片,并且让开发者可以更加简单的将相应的直接适配到Mac上,做到自由体系内平板、PC和手机的大一统。 事实上,早在2006年,苹果给开发者们准备了Rosetta,方便开发者们从Power PC芯片过渡到Intel新品。15年后,Rosetta 2作为macOS Big Sur中内置的模拟器,让开发者们不用更改架构,就能直接将原本的X86软件适配到ARM架构Mac上。 有开发者直言,苹果所有的产品线都用一种架构,那么极其丰富的iOS应用,就能直接在mac OS上运行,而iOS/iPadOS这么多年积累的软件,一下子涌入macOS里,会让Mac用户惊喜到应接不暇。在这样开放的环境中,一大批优秀的Mac软件正在来的路上。 所以,从本质上看苹果自研M1设备的话就是,不单单是从Intel手中拿回来自家电脑产品线的主动权,而是掌控整个电脑行业发展趋势,甚至是整个世界的计算设备的未来发展趋势。

                        时间:2020-11-11 关键词: ARM iOS 苹果 macos

                      • 一文看懂苹果ARM架构自研芯片M1

                        一文看懂苹果ARM架构自研芯片M1

                        不知道小伙伴们在做完花了多少钱,除了双十一的网购,今早的重头戏还有大家都在关注的苹果返场发布会。这场发布会,可谓是精彩纷呈,不仅有基于ARM架构的全新M1处理器。公布了名为Big Sur的macOS 11.0,还同时公布了三款Mac家族的新品——由M1芯片打造的新款MacBook Air、13 英寸MacBook Pro和Macmini。 这场发布会整个就是围绕着全新ARM架构的M1芯片展开的——它到底带来了怎样的提升?新笔记本国行多少钱?来一起看看吧! 苹果M1采用最新的台积电5nm工艺制造,集成多达160亿个晶体管,而且是一颗完整的SoC,集成所有相关模块,并采用苹果自创的封装方式。按照苹果的说法,新处理器主要专注于将功率效率与性能相结合,以带来更为顺畅的使用体验。作为一款八核SoC芯片,M1也是苹果首款采用5纳米制程工艺的个人电脑芯片,它不仅封装了160亿个晶体管,还有着仅为此前四分之一的电量消耗。此前的Mac和PC,一直都采用不同的芯片来承担中央处理器、输入输出、安全等功能。而现在,M1将这些技术统统整合在同一块SoC芯片,将带来更强大的性能和能效。 M1芯片还采用了统一内存架构,这是一种全整合定制模块,它将一切都融入同一个高带宽、低延迟的内存池中,因此无需在多个内存池之间来回拷贝,从而让性能和能效进一步提升。 八个CPU核心,包括四个高性能大核心、四个高能效小核心,其中大核基于超宽执行架构,每个核心集成多达192KB一级指令缓存、128KB一级数据缓存,四个核心共享12MB二级缓存。小核则是宽执行架构,每个核心集成128KB一级指令缓存、64KB一级数据缓存,四个核心共享4MB二级缓存。 另外架构图上还可以看到相当大面积的一块独立缓存,应该就是所有核心共享的三级缓存,但未披露具体容量。 苹果宣称,M1可以在10W功耗(MacBook Air TDP)下提供两倍于“最新笔记本芯片”的性能,能效比则高达三倍。 M1芯片的八个核心当中,包括了四个高性能核心和四个高能效核心,并且据称拥有每秒2.6万亿次的浮点数据运算能力。 并且它还有搭载了强大的显卡——同样是八个核心,其显卡可同时运行将近 25000 个线程,对于内容创作者们而言不可谓不是一个喜事。 再加上每秒能进行11万亿次运算的16核神经网络引擎,这块芯片的实际性能就更值得期待了。 事实上,结合最近几次苹果发布会的内容,一脚踏进机器学习的深坑也是苹果最近一贯的策略,或许的确是尝到了不少甜处吧! 从结果上来看,M1芯片实现了最高3.5倍的中央处理器速度提升,将最高6倍的显卡速度提升,以及最高15倍的机器学习效率提升和相较于前代翻倍的电池续航能力。 从苹果“配备该芯片的新MacBook Air一次充电即可播放长达18小时视频,或15个小时WiFi连接体验”的宣称来看。 其带来的续航改善还真不是盖的(新的13寸MacBook Pro则可以提供17个小时的WiFi连接体验或20个小时连续视频播放时长)。 此外,通用内存架构、最新的图像信号处理器 (ISP,通过更出色的降噪功能、扩展的动态范围和优化的自动白平衡,进一步提升视频质量)、对AES 加密技术的应用、高能效的媒体编码与解码引擎、支持USB 4的Thunderbolt接口等诸多新技术新功能也是这次M1芯片的重要亮点。 而且苹果还表示,他们已经针对新处理器优化了macOS Big Sur以及其所有的应用程序。 目前Final Cut Pro的运行速度提高了六倍,而Logic Pro的处理能力则达到了此前的三倍。 并且来自Adobe等第三方提供商的应用程序也都将陆续问世。 总的来说,这一整套的操作、以及M1芯片将来的表现,是挺值得期待的。 macOS Big Sur 发布了新的处理器,自然在OS上苹果也是要整活的,在6月的开发者大会上首次宣布、名为Big Sur的macOS 11.0终于来啦! 新的操作系统借鉴了Apple iOS的许多元素,它将不仅带有可自定义的控制中心,还对通知中心和各种小部件都进行了一定程度的调整和重新设计。 而新的菜单栏也在特效上下了不少功夫,如今它的字体颜色甚至还可以根据桌面背景的颜色而变化,看起来颇为精致。 这次发布会最重要的消息就是,名为Big Sur的macOS 11.0将在北美时间11月12日正式发布。 而且得益于基于ARM的CPU设计,包括Apple的专业应用程序,Final Cut Pro和Logic Pro,以及从GarageBand和iMovie到Safari和Notes的各种应用内容,将都能够在不同的苹果平台上运行。 也就是说,iOS应用也可以更新为在基于ARM的MAC上运行。 由于iPhone和iPad也使用基于ARM的处理器,因此不同平台间应用程序的彼此转换是完全可行的 在宣布第一轮更新的应用程序当中,你不仅能看到像Photoshop和Lightroom这样对摄影师而言至关重要的软件。 诸如DaVinci Resolve、Final Cut Pro和Cinema 4D这样对视频内容创作者而言不可或缺的核心制作工具,而微软的Office组件也得到了相应的关注,这的确是一个不错的开始。 而为了兼顾旧应用程序的体验,苹果还设计了一个名为Rosetta 2的系统,该系统将模仿原先系统架构当中代码的运行方式,以允许旧应用程序的使用。 Rosetta这个命名饱含了苹果对于这一布局的期待——毕竟这个命名来自于罗塞塔石碑(Rosetta Stone),而后者则是考古界的一段佳话,是破译埃及象形文字的关键。 当然,所有新的Mac产品均将搭载 macOS 的最新版本Big Sur。 MacBook Air 不过,这次发布会的重头戏,当然还是2020 MacBook Air、Mac mini和MacBook Pro这三款产品啦!它们都将由Apple的新型M1芯片加持。 如同前面所说,新款MacBook Air无线上网时间据称最长可达15个小时,而连续播放视频则最长可达到18小时的续航体验。 而且得益于M1芯片在性能和智能学习技术上的应用所带来的优势,新款MacBook Air在创意创作上也实打实地得到了效率的提升。 此外,MacBook Air还安心地使用了无风扇设计,因此,无论你在进行何种操作,你都不会被噪音打扰。 在规格方面,新款Air配备了13.3英寸Retina显示屏,支持P3宽色域,并具有高达16GB的内存和2TB的存储空间,而且它还支持Thunderbolt,USB 4,Wi-Fi 6和Touch ID等技术。 另外,虽然它搭载的是720p摄像头,但苹果却表示,新芯片能带来更好的效果(得益于对智能学习技术的支持)。 不过虽然中国区官网已经进行了更新,也能查看详细的技术规格,但目前它仍然是处于不能购买的状态,只能坐等一个国行正式发售及预购时间了。 新款MacBook Air的国行起价 RMB 7999,教育优惠起售价则为RMB 7199。 Mac mini 新的Mac mini则是自2018年以来的第一款Mac mini——它采用了全新基于ARM定制的M1处理器,并且国行新款Mac mini的起售价为RMB5299,教育优惠起售价则为RMB 5099。 规格方面,新的Mac mini除搭载了M1处理器外,还拥有最高16GB的内存与2TB固态硬盘的配置选择(可选),再加上对于外接6K显示器的支持,和对包括Thunderbolt、USB 4在内接口的支持,新的Mac mini总的来说在硬实力上还是能吸引到不少消费者的。 按照苹果的说法,借助M1芯片,新款Mac mini不仅实现了三倍于前代的Xcode编译代码速度。 还在玩《古墓丽影:暗影》时提高了4倍的帧率,并且在Final Cut Pro中渲染复杂时间轴的速度也提升了6倍。 另外,如今使用Logic Pro时,你也能开启3倍于此前的实时插件数量,总之带来的提升很切合实际。 不过最大的问题是,同Air一样,目前国行新款Mac mini同样没有开售。 MacBook Pro 最后,就是大家期待已久的MacBook Pro了,新款MacBook Pro具有13英寸尺寸,并取代了此前的入门级MacBook Pro。国行起售价为RMB9999元,教育优惠起售价则为RMB 9199元。 除了同样将配备苹果最新的M1处理器外,与新款MacBook Air不同,它仍然具有主动冷却风扇系统,并且拥有一个TouchBar,以及两个Thunderbolt 4接口(位于笔记本电脑的左侧)。 整体而言,新款13英寸MacBook Pro的性能相较前代提高了2.8倍,而图形性能则比上一代提高了5倍。 而在屏幕方面,它则搭载了分辨率为2560x1600(227 ppi)、且支持500尼特亮度的P3色域屏幕。 此外,除了续航方面新的MacBook Pro将提供长达17小时的网络浏览和20小时的视频播放体验外,得益于对于智能学习技术的支持以及整体性能的提升,新款13英寸MacBook Pro还能做到这些: 1、在 Xcode 中编写代码,速度最高提升至 2.8 倍。 2、在 Final Cut Pro 中渲染 3D 字幕,速度最高提升至 5.9 倍。 3、在 Unity Editor中流畅设计复杂游戏场景,速度最高提升至 3.5 倍。 4、在 Create ML 中执行机器学习任务,速度最高提升至 11 倍。 5、得益于神经网络引擎出色的性能,可在 djay Pro AI 中实时分离出录音中的节拍、乐器和人声。 6、可以在 DaVinci Resolve 中播放全画质 8K ProRes 视频。 总而言之,整场发布会都是围绕着M1芯片展开的,其强大的性能与苹果大力推进机器学习技术的决心都是有目共睹的,而且如果M1芯片带来的持久续航真的能让苹果摘掉“续航不行”的帽子的话,那它就更香了! 此外,平台互用应用程序的未来也揭示了一个完全不同于以往的苹果生态——这不仅意味着更高的用户黏性,也同时带来了一个更为便利的移动未来,无缝的平板与笔记本协同自然也成为了可能。 不知道你觉得苹果这个新款的处理器如何?如果你还没体验过苹果一体化使用构想的话,现在或许正是尝鲜的最佳时机。双十一,正好一起购买吧。

                        时间:2020-11-11 关键词: 芯片 ARM m1 苹果

                      • PID算法到底是个啥?我们来讲个故事!

                        来源:芯片之家(ID:chiphome-dy) 啥是PID? PID,就是“比例(proportional)、积分(integral)、微分(derivative)”,是一种很常见的控制算法。 PID已经有107年的历史了。 它并不是什么很神圣的东西,大家一定都见过PID的实际应用。 比如四轴飞行器,再比如平衡小车......还有汽车的定速巡航、3D打印机上的温度控制器.... 就是类似于这种:需要将某一个物理量“保持稳定”的场合(比如维持平衡,稳定温度、转速等),PID都会派上大用场。 那么问题来了: 比如,我想控制一个“热得快”,让一锅水的温度保持在50℃, 这么简单的任务,为啥要用到微积分的理论呢 。 你一定在想: 这不是so easy嘛~ 小于50度就让它加热,大于50度就断电,不就行了?几行代码用Arduino分分钟写出来。 没错~在要求不高的情况下,确实可以这么干~ But!如果换一种说法,你就知道问题出在哪里了: 如果我的控制对象是一辆汽车呢? 要是希望汽车的车速保持在50km/h不动,你还敢这样干么。 设想一下,假如汽车的定速巡航电脑在某一时间测到车速是45km/h。它立刻命令发动机:加速! 结果,发动机那边突然来了个100%全油门,嗡的一下,汽车急加速到了60km/h。 这时电脑又发出命令:刹车! 结果,吱...............哇............(乘客吐) 所以,在大多数场合中,用“开关量”来控制一个物理量,就显得比较简单粗暴了。有时候,是无法保持稳定的。因为单片机、传感器不是无限快的,采集、控制需要时间。 而且,控制对象具有惯性。比如你将一个加热器拔掉,它的“余热”(即热惯性)可能还会使水温继续升高一小会。 这时,就需要一种『算法』: 它可以将需要控制的物理量带到目标附近 它可以“预见”这个量的变化趋势 它也可以消除因为散热、阻力等因素造成的静态误差 .... 于是,当时的数学家们发明了这一历久不衰的算法——这就是PID。 你应该已经知道了,P,I,D是三种不同的调节作用,既可以单独使用(P,I,D),也可以两个两个用(PI,PD),也可以三个一起用(PID)。 这三种作用有什么区别呢?客官别急,听我慢慢道来 我们先只说PID控制器的三个最基本的参数:kP,kI,kD。 kP P就是比例的意思。它的作用最明显,原理也最简单。我们先说这个: 需要控制的量,比如水温,有它现在的『当前值』,也有我们期望的『目标值』。 当两者差距不大时,就让加热器“轻轻地”加热一下。 要是因为某些原因,温度降低了很多,就让加热器“稍稍用力”加热一下。 要是当前温度比目标温度低得多,就让加热器“开足马力”加热,尽快让水温到达目标附近。 这就是P的作用,跟开关控制方法相比,是不是“温文尔雅”了很多。 实际写程序时, 就让偏差(目标减去当前)与调节装置的“调节力度”,建立一个一次函数的关系, 就可以实现最基本的“比例”控制了~ kP越大,调节作用越激进,kP调小会让调节作用更保守。 要是你正在制作一个平衡车,有了P的作用,你会发现,平衡车在平衡角度附近来回“狂抖”,比较难稳住。 如果已经到了这一步——恭喜你!离成功只差一小步了~ kD D的作用更好理解一些,所以先说说D,最后说I。 刚才我们有了P的作用。你不难发现,只有P好像不能让平衡车站起来,水温也控制得晃晃悠悠,好像整个系统不是特别稳定,总是在“抖动”。 你心里设想一个弹簧:现在在平衡位置上。拉它一下,然后松手。这时它会震荡起来。因为阻力很小,它可能会震荡很长时间,才会重新停在平衡位置。 请想象一下:要是把上图所示的系统浸没在水里,同样拉它一下 :这种情况下,重新停在平衡位置的时间就短得多。 我们需要一个控制作用,让被控制的物理量的“变化速度”趋于0,即类似于“阻尼”的作用。 因为,当比较接近目标时,P的控制作用就比较小了。越接近目标,P的作用越温柔。有很多内在的或者外部的因素,使控制量发生小范围的摆动。 D的作用就是让物理量的速度趋于0, 只要什么时候,这个量具有了速度,D就向相反的方向用力,尽力刹住这个变化。 kD参数越大,向速度相反方向刹车的力道就越强。 如果是平衡小车,加上P和D两种控制作用,如果参数调节合适,它应该可以站起来了~欢呼吧。 等等,PID三兄弟好像还有一位。看起来PD就可以让物理量保持稳定,那还要I干嘛? 因为我们忽视了一种重要的情况: kI 还是以热水为例。假如有个人把我们的加热装置带到了 非常冷 的地方,开始烧水了。 需要烧到50℃ 。 在P的作用下,水温慢慢升高。直到升高到 45℃ 时,他发现了一个不好的事情: 天气太冷,水散热的速度,和P控制的加热的速度相等了 。 这可怎么办? P兄这样想:我和目标已经很近了,只需要轻轻加热就可以了。 D兄这样想:加热和散热相等,温度没有波动,我好像不用调整什么。 于是,水温永远地停留在45℃,永远到不了50℃。 作为一个人,根据常识,我们知道,应该进一步增加加热的功率。可是增加多少该如何计算呢? 前辈科学家们想到的方法是真的巧妙。 设置一个积分量。只要偏差存在,就不断地对偏差进行积分(累加),并反应在调节力度上。 这样一来,即使45℃和50℃相差不太大,但是随着时间的推移,只要没达到目标温度,这个积分量就不断增加。系统就会慢慢意识到:还没有到达目标温度,该增加功率啦! 到了目标温度后,假设温度没有波动,积分值就不会再变动。这时,加热功率仍然等于散热功率。但是,温度是稳稳的50℃。 I的值越大,积分时乘的系数就越大,积分效果越明显。 所以,KI的作用就是,减小静态情况下的误差,让受控物理量尽可能接近目标值。 I在使用时还有个问题:需要设定积分限制。防止在刚开始加热时,就把积分量积得太大,难以控制。 关注微信公众号『玩转嵌入式』,后台回复“128”获取干货资料汇总,回复“256”加入技术交流群。 精彩技术文章推荐 01 |代码能看懂,但是为什么不会写? 02 |单片机编程如何查看版本之间代码的不同:代码比较工具 03 |对于程序员来说写代码并不是最难的事情! 04 |如何查看你写的单片机程序有多大? 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

                        时间:2020-11-10 关键词: 嵌入式 控制算法

                      • 卡尔曼滤波算法,啥原理?

                        说到卡尔曼滤波,想必很多读者都用过,或者听说过,是一种应用非常广泛的滤波算法。 在网上看了不少与卡尔曼滤波相关的博客、论文,要么是只谈理论、缺乏感性,或者有感性认识,缺乏理论推导。能兼顾二者的少之又少,直到看到了国外的一篇博文,讲的非常详细,今天跟大家分享一下。 以下是原博文翻译内容: 一、什么是卡尔曼滤波? 你可以在任何含有不确定信息的动态系统中使用卡尔曼滤波,对系统下一步的走向做出有根据的预测,即使伴随着各种干扰,卡尔曼滤波总是能指出真实发生的情况。 在连续变化的系统中使用卡尔曼滤波是非常理想的,它具有占用内存小的优点(除了前一个状态量外,不需要保留其它历史数据),并且速度很快,很适合应用于实时问题和嵌入式系统。 在Google上找到的大多数关于实现卡尔曼滤波的数学公式看起来有点晦涩难懂,这个状况有点糟糕。实际上,如果以正确的方式看待它,卡尔曼滤波是非常简单和容易理解的,下面我将用漂亮的图片和色彩清晰的阐述它,你只需要懂一些基本的概率和矩阵的知识就可以了。 二、我们能用卡尔曼滤波做什么? 用玩具举例:你开发了一个可以在树林里到处跑的小机器人,这个机器人需要知道它所在的确切位置才能导航。 我们可以说机器人有一个状态 ,表示位置和速度: 注意这个状态只是关于这个系统基本属性的一堆数字,它可以是任何其它的东西。在这个例子中是位置和速度,它也可以是一个容器中液体的总量,汽车发动机的温度,用户手指在触摸板上的位置坐标,或者任何你需要跟踪的信号。 这个机器人带有GPS,精度大约为10米,还算不错,但是,它需要将自己的位置精确到10米以内。树林里有很多沟壑和悬崖,如果机器人走错了一步,就有可能掉下悬崖,所以只有GPS是不够的。 或许我们知道一些机器人如何运动的信息:例如,机器人知道发送给电机的指令,知道自己是否在朝一个方向移动并且没有人干预,在下一个状态,机器人很可能朝着相同的方向移动。当然,机器人对自己的运动是一无所知的:它可能受到风吹的影响,轮子方向偏了一点,或者遇到不平的地面而翻倒。所以,轮子转过的长度并不能精确表示机器人实际行走的距离,预测也不是很完美。 GPS 传感器告诉了我们一些状态信息,我们的预测告诉了我们机器人会怎样运动,但都只是间接的,并且伴随着一些不确定和不准确性。但是,如果使用所有对我们可用的信息,我们能得到一个比任何依据自身估计更好的结果吗?回答当然是YES,这就是卡尔曼滤波的用处。 三、卡尔曼滤波是如何看到你问题的 下面我们继续以只有位置和速度这两个状态的简单例子做解释。 我们并不知道实际的位置和速度,它们之间有很多种可能正确的组合,但其中一些的可能性要大于其它部分: 卡尔曼滤波假设两个变量(位置和速度,在这个例子中)都是随机的,并且服从高斯分布。每个变量都有一个均值 μ,表示随机分布的中心(最可能的状态),以及方差 ,表示不确定性。 在上图中,位置和速度是不相关的,这意味着由其中一个变量的状态无法推测出另一个变量可能的值。下面的例子更有趣:位置和速度是相关的,观测特定位置的可能性取决于当前的速度: 这种情况是有可能发生的,例如,我们基于旧的位置来估计新位置。如果速度过高,我们可能已经移动很远了。如果缓慢移动,则距离不会很远。跟踪这种关系是非常重要的,因为它带给我们更多的信息:其中一个测量值告诉了我们其它变量可能的值,这就是卡尔曼滤波的目的,尽可能地在包含不确定性的测量数据中提取更多信息! 这种相关性用协方差矩阵来表示,简而言之,矩阵中的每个元素 表示第 i 个和第 j 个状态变量之间的相关度。(你可能已经猜到协方差矩阵是一个对称矩阵,这意味着可以任意交换 i 和 j)。协方差矩阵通常用“ ”来表示,其中的元素则表示为“ ”。 四、使用矩阵来描述问题 我们基于高斯分布来建立状态变量,所以在时刻 k 需要两个信息:最佳估计 (即均值,其它地方常用 μ 表示),以及协方差矩阵 。 (1) (当然,在这里我们只用到了位置和速度,实际上这个状态可以包含多个变量,代表任何你想表示的信息)。接下来,我们需要根据当前状态(k-1 时刻)来预测下一状态(k 时刻)。记住,我们并不知道对下一状态的所有预测中哪个是“真实”的,但我们的预测函数并不在乎。它对所有的可能性进行预测,并给出新的高斯分布。 我们可以用矩阵 来表示这个预测过程: 它将我们原始估计中的每个点都移动到了一个新的预测位置,如果原始估计是正确的话,这个新的预测位置就是系统下一步会移动到的位置。那我们又如何用矩阵来预测下一个时刻的位置和速度呢?下面用一个基本的运动学公式来表示: 现在,我们有了一个预测矩阵来表示下一时刻的状态,但是,我们仍然不知道怎么更新协方差矩阵。此时,我们需要引入另一个公式,如果我们将分布中的每个点都乘以矩阵 A,那么它的协方差矩阵 会怎样变化呢?很简单,下面给出公式: 结合方程(4)和(3)得到: 五、外部控制量 我们并没有捕捉到一切信息,可能存在外部因素会对系统进行控制,带来一些与系统自身状态没有相关性的改变。 以火车的运动状态模型为例,火车司机可能会操纵油门,让火车加速。相同地,在我们机器人这个例子中,导航软件可能会发出一个指令让轮子转向或者停止。如果知道这些额外的信息,我们可以用一个向量 来表示,将它加到我们的预测方程中做修正。 假设由于油门的设置或控制命令,我们知道了期望的加速度 ,根据基本的运动学方程可以得到: 以矩阵的形式表示就是: 称为控制矩阵, 称为控制向量(对于没有外部控制的简单系统来说,这部分可以忽略)。让我们再思考一下,如果我们的预测并不是100%准确的,该怎么办呢? 外部干扰 如果这些状态量是基于系统自身的属性或者已知的外部控制作用来变化的,则不会出现什么问题。 但是,如果存在未知的干扰呢?例如,假设我们跟踪一个四旋翼飞行器,它可能会受到风的干扰,如果我们跟踪一个轮式机器人,轮子可能会打滑,或者路面上的小坡会让它减速。这样的话我们就不能继续对这些状态进行跟踪,如果没有把这些外部干扰考虑在内,我们的预测就会出现偏差。 在每次预测之后,我们可以添加一些新的不确定性来建立这种与“外界”(即我们没有跟踪的干扰)之间的不确定性模型: 原始估计中的每个状态变量更新到新的状态后,仍然服从高斯分布。我们可以说 的每个状态变量移动到了一个新的服从高斯分布的区域,协方差为 。换句话说就是,我们将这些没有被跟踪的干扰当作协方差为 的噪声来处理。 这产生了具有不同协方差(但是具有相同的均值)的新的高斯分布。 我们通过简单地添加 得到扩展的协方差,下面给出预测步骤的完整表达式: 由上式可知,新的最优估计是根据上一最优估计预测得到的,并加上已知外部控制量的修正。 而新的不确定性由上一不确定性预测得到,并加上外部环境的干扰。 好了,我们对系统可能的动向有了一个模糊的估计,用 和 来表示。如果再结合传感器的数据会怎样呢? 六、用测量值来修正估计值 我们可能会有多个传感器来测量系统当前的状态,哪个传感器具体测量的是哪个状态变量并不重要,也许一个是测量位置,一个是测量速度,每个传感器间接地告诉了我们一些状态信息。 注意,传感器读取的数据的单位和尺度有可能与我们要跟踪的状态的单位和尺度不一样,我们用矩阵 来表示传感器的数据。 我们可以计算出传感器读数的分布,用之前的表示方法如下式所示: 卡尔曼滤波的一大优点就是能处理传感器噪声,换句话说,我们的传感器或多或少都有点不可靠,并且原始估计中的每个状态可以和一定范围内的传感器读数对应起来。 从测量到的传感器数据中,我们大致能猜到系统当前处于什么状态。但是由于存在不确定性,某些状态可能比我们得到的读数更接近真实状态。 我们将这种不确定性(例如:传感器噪声)用协方差 表示,该分布的均值就是我们读取到的传感器数据,称之为 。 现在我们有了两个高斯分布,一个是在预测值附近,一个是在传感器读数附近。 我们必须在预测值(粉红色)和传感器测量值(绿色)之间找到最优解。 那么,我们最有可能的状态是什么呢?对于任何可能的读数 ,有两种情况:(1)传感器的测量值;(2)由前一状态得到的预测值。如果我们想知道这两种情况都可能发生的概率,将这两个高斯分布相乘就可以了。 剩下的就是重叠部分了,这个重叠部分的均值就是两个估计最可能的值,也就是给定的所有信息中的最优估计。 瞧!这个重叠的区域看起来像另一个高斯分布。 如你所见,把两个具有不同均值和方差的高斯分布相乘,你会得到一个新的具有独立均值和方差的高斯分布!下面用公式讲解。 七、融合高斯分布 先以一维高斯分布来分析比较简单点,具有方差 和 μ 的高斯曲线可以用下式表示: 如果把两个服从高斯分布的函数相乘会得到什么呢? 将式(9)代入到式(10)中(注意重新归一化,使总概率为1)可以得到: 将式(11)中的两个式子相同的部分用 k 表示: 下面进一步将式(12)和(13)写成矩阵的形式,如果 Σ 表示高斯分布的协方差, 表示每个维度的均值,则: 矩阵 称为卡尔曼增益,下面将会用到。放松!我们快要完成了! 八、将所有公式整合起来 我们有两个高斯分布,预测部分 ,和测量部分 ,将它们放到式(15)中算出它们之间的重叠部分: 由式(14)可得卡尔曼增益为: 将式(16)和式(17)的两边同时左乘矩阵的逆(注意 里面包含了 )将其约掉,再将式(16)的第二个等式两边同时右乘矩阵 的逆得到以下等式: 上式给出了完整的更新步骤方程。 就是新的最优估计,我们可以将它和 放到下一个预测和更新方程中不断迭代。 九、总结 以上所有公式中,你只需要用到式(7)、(18)、(19)。(如果忘了的话,你可以根据式(4)和(15)重新推导一下) 我们可以用这些公式对任何线性系统建立精确的模型,对于非线性系统来说,我们使用扩展卡尔曼滤波,区别在于EKF多了一个把预测和测量部分进行线性化的过程。 文章来源于电子工程专辑。 关注微信公众号『玩转嵌入式』,后台回复“128”获取干货资料汇总,回复“256”加入技术交流群。 精彩技术文章推荐 01 |头文件中,#include使用引号“”和尖括号有什么区别? 02 |数据安全很重要,如何保证数据的有效性?嵌入式常用的校验算法介绍 03 |C语言,动态展示经典排序算法 04 |插入排序:最直观的排序算法 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

                        时间:2020-11-10 关键词: 测量技术 卡尔曼滤波

                      • 什么程序员也有自己的节日?1024,1GB

                        入行技术,犹如深陷苦海,在调试的过程中会遇到各种各样的问题,让人手足无措,等回过头来一看可能是一个极小的疏忽造成的。没办法,这就是技术,这就是命。 下面是几个身边的荒唐错误。 1. 听党指挥 有一个朋友在编程调试功能的时候,发现单片机无论如何都不执行程序,即使是控制一个端口输出高低电平都实现不了。对于工作了几年的人来说,这可是个打脸的事情,所以从晶振到单片机,元件都换了,不行;从数据手册到程序框架都查阅了,不行。不得以求助他人,结果工程文件在他人电脑上下载后功能就是好的。最后发现,朋友的hex不是工程里的hex文件。 2. 若即若离 另一个朋友,调试单片机硬件,单片机时而工作时而不工作,以为原理图画错了检查后没有错误,以为程序错了但在其他板子上就是好的,查了好久一头雾水,连思路都没有了。最后偶然发现,晶振只焊了一个腿,另一个腿没焊。 3. 丢三落四 这个我亲身碰到的事情,12年的时候我调试一个CCP脉冲采集功能,下完程序后显示的数值很准,只要下载器拔掉数值就在跳动,不是乱跳,是在采样值上下浮动,查了程序没有发现问题,所以我就想是单片机抗干扰能力太差,联系microchip的技术支持也没有获得解决方案。最后在收拾工具的时候发现信号发生器的地线没有接。 有时候,越奇怪的现象其原因越简单,真相只有一个。在调试过程中发现棘手的问题后,首先要冷静。A.找一张纸,从硬件到软件画一下框图,分析一下容易出错的点,然后逐一排查过滤;B.找同事交流一下,集思广益;C.逛论坛,拓展一下思路,发帖求助一下,注意一定要把问题描述清楚,自己想到七分,别人给你帮助七分,说不定描述问题的过程中自己就把问题发现了;D.切忌过于简单的描述问题,如:数码管点不亮是什么问题,谁能给解决一下?串口无法通信是怎么回事?这样谁都帮不了你,你自己都不愿意把问题描述一下,别人怎么会去帮你解决呢? 不过老司机都知道,非著名评论:1GB。 精彩推荐: 史上卖得最多的芯片......从诞生到现在,销量过百亿,你猜得出嘛 直流无刷电机BLDC的工作原理和驱动方法 PCB回流是什么?如何解决? 单片机烧录用的hex文件,文件格式解析 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

                        时间:2020-11-10 关键词: 互联网 程序员

                      • 中国“最牛”程序员,一人之力单挑微软

                        求伯君 ,一个被众多光环笼罩的人。 在程序员眼中,他是IT英雄,在IT行业内,他是民族软件的先知,在众多游戏粉丝中,他是剑侠情缘系列的BOSS。 他的身上有很多标签,但是如今他只是一个拜在武当三丰派门下俗家弟子。 2011年10月24日,金山创始人求伯君宣布正式退休,表示要去做自己感兴趣的事情。 不去想要光芒万丈,不想改变世界,也不想登上众人敬仰的名人榜,求伯君的初心很简单——安安心心的搞属于中国人自己的发明创造。 2018年,在金山成立的三十年庆典上,求伯君最后一次出现在公众面前,与其余两位创始人见证金山三十年的成长。 但即使是这样深居简出,求伯君的传奇也依旧被广为传播,因为至此之后,就不会再有第二个求伯君。 年少成名 1986年,22岁的求伯君因为一次偶然,发现打印了驱动不兼容的问题,在他的努力下,成功的写出了一套5万行的汇编代码的打印系统——西山打印系统。 随后,他带着这个驱动程序去了北京,并加入了当时恰好缺少一款好用驱动的四通公司。 年少气盛的他本以为自己可以在四通这片广阔的天空里大展拳脚,可在他将开发WPS(Word Processing System)雏形的文案汇报给领导时,却迟迟得不到回应。 作为新人的求伯君没有用武之地,再加上当时的四通已经完全垄断了中国办公设备80%的市场,完全没有必要再去开发一个新的文字处理系统。 在现实面前,这个初入职场的年轻人只能妥协。 但是,在四通这段时间,求伯君有一个最大的收获,那就是认识了香港金山总裁张旋龙。 张旋龙曾经和四通公司有很多业务上的合作,过程中遇到过很多技术问题,都是求伯君搞定的。 1987年,求伯君离开四通加入了张旋龙的公司,并从此在张旋龙的帮助下,全身心的投入了开发。 在1987至1988的一年半的时间里,求伯君几乎每天都在盯着屏幕,与闪着荧光的电脑作伴。 每日的高强度工作逐渐压垮了求伯君的身体,在多日用泡面解决温饱问题的他,身体发出了警告。 但即使是这样,求伯君依然不管不顾,把电脑搬到病房,继续敲代码,遇到难题,没人解决,没人讨论,求伯君在昏天黑地的400多个日夜里,能依靠的只有自己。 终于,1989年初,12万2千行的WPS1.0横空出世。 令人欣慰的是,WPS不负期望,在短短的一年内,就迅速累积了2000万用户,普及程度和销量更是创下了全国第一的记录,而“WPS”这个由求伯君创造出来的名词,摇身一变,也成了电脑的代名词。 接着,WPS就以不可估量的速度占领了全国半壁江山,全国大大小小的打字社都开始用WPS排版,所有电脑类的书籍,也都印着WPS的使用教程,而电脑培训班的主要内容,也是五笔字型加WPS操作。 这一年,年仅25岁的求伯君让中国软件业迎来了第一个春天。 一波三折 WPS在中国的办公软件市场长达六年的一枝独秀,让求伯君的身价也跟着水涨船高,别墅,豪车手到擒来,可对于这些,求伯君并不满足,他还有着更大的野心。 1991年,雷军毕业后来到北京,同年底结识求伯君。 1994年,北京金山软件公司、珠海金山公司纷纷成立,雷军和求伯君分别任这两家公司的总经理。 正在他们准备续写辉煌,再度开启人生的新篇章时,市场迎来了一个“不速之客”。 凭借Windows3.0在全球大获成功的微软,迫切的想拿下中国市场这块肥肉,为了推广自家Office套件,微软把矛头对准了金山。 微软率先向张旋龙提出收购金山的意愿,被拒后,又抛出高达70万的年薪邀请求伯君跳槽,再一次被拒后,微软又找到时任金山总经理的雷军,在保证不动金山的市场资源下,提出和WPS格式共享。 毫无疑问,在纵横计算机19年的微软面前,金山简直像个初出茅庐的毛头小子,完全没有与之抗衡的能力,只有乖乖顺从。 但求伯君万万不会想到,他签下协议的那一刻就是WPS由盛转衰的起点。 微软靠着自己兼容WPS文档的word工具成功虏获了中国用户的心,越来越多的人开始抛下DOC时代的WPS,转投windows下的office。 即使之后求伯君与雷军联手研发狙击微软的“盘古”,但在面对销售惨淡,再盗版纵横的市场环境时,依旧没能力挽狂澜。 至此,求伯君拼死与微软的第一战,输光了自己的全部身家。 30岁的求伯君在面对这一人生至暗时刻时,愤怒,困惑,迷茫一股脑的涌上他的心头,甚至冒出来了放弃的念头。 此时,一位朋友的鼓励“你这杆大旗可不能倒“让求伯君重振旗鼓。 “word能做到的事,我们也能做到”,为着这句承诺,求伯君卖掉了别墅,筹得200万元,闭关两年,以一人之力对抗微软200多人的研发团队。 而与此同时,为了维持企业的正常生存,求伯君决定让雷军带着仅剩的十几名技术人员进行研发,并接连推出了《中关村启示录》《剑侠情缘》《金山影霸》《金山游侠》等软件,在被微软欺负的抬不起头时,正是网游在背后苦苦的支撑着这家企业。 1997年,求伯君带着wps97冲破重重关卡,成功的来到了世人面前,并开始公开挑战微软,wps仅仅在2个月的时间就卖出了1.3万套,大获全胜的求伯君一夜之间就成了民族崛起的象征。 随后联想向金山注资,金山顺势推出WPS2000,并在后一年内乘胜追击,推出了WPS Office金山办公组合,恰好又赶上了政府大规模采购正版软件的浪潮,至此,WPS失去的市场已经全面夺回。 2000年底,金山内部的股份制改革顺利完成,雷军出任公司CEO,而求伯君甘愿隐居幕后。 2002年,微软为了拿下中国市场微软决定将Office全部产品的价格降价一半,面对这样的局势,站在时代风口的求伯君毅然决定重塑WPS。 于是一场长达三年的“技术长征”在金山内悄然开始。 当时的微软已经在办公软件领域统辖的时间长达十年,再加上当时微软的源代码还没有公开,求伯君及其团队面对的处境可谓是困难重重。 但当时支撑求伯君继续走下去只有一个想法:"如果全中国都用Office,有一天战争开始了,全中国的Office都停了,怎么办?" 这样的想法,也不得不使我们佩服求伯君的"深谋远虑"。 求伯君之所以被称为“中国第一程序员”,除了他的能力无人可及,还有很大的原因是因为在那个中国处处被外国挟制的年代,求伯君带着属于中国自己的软件没有跪下,而是选择了一直坚挺的站着。 一个时代的落幕 2005年,名利双收的求伯君已到了四十不惑的年纪,他越来越知道自己想要的到底是什么,不能被束缚,不能被定义。 于是这一年,求伯君正式拜入武当三丰门下,成为了武当三丰派第十三代内家拳传人钟馗烛道长俗家弟子。 求伯君卸下领导者的身份,拿掉民族软件先驱的荣耀,他在这种半隐退的状态中怡然自得。 2007年,金山软件在香港联合交易所成功上市,求伯君和雷军身价已然达到上亿港元,且有几百位研发人员一跃成为百万富翁。 就在这时,雷军认识到自己在金山的局限性,除却金山总裁的身份,没有一家媒体会邀请雷军,于是他开始卸任CEO,玩起了投资。 金山公司群龙无首,求伯君只能从全心全意的回来当总裁,而此时他的回归不是为了掌权,只是为了顶住金山。 为了稳定公司,开始拆分业务,把WPS和游戏分开,而对于此时一直在赔钱的WPS,求伯君的态度是,除非国家吹响了撤退的“集结号”,否则金山永远不会放弃WPS。 而这时候,关于雷军和求伯君不和的传闻开始流传开来,对此,两人分别开了发布会进行澄清。 从2007年到2011年,在担任金山总裁的这四年时间里,在面对媒体一直以来的接班人问题,求伯君称,自己一直在为金山寻找一个合适的CEO,在没有合适人选之前,自己会一直兼任CEO。 2011年,腾讯战略入股金山软件,而47岁的求伯君在经过深思熟虑后,还是决定把雷军请回来,于是一场被称为“君之传奇”的隐退仪式成为了年度IT行业最重大的事件之一,也是这一年,以求伯君为代表的软件时代悄然落幕,而以雷军为代表的互联网时代却即将来临。 英雄的时代已然过去,但是以求伯君为代表的第一代中国码农,他们早在IT历史上记载了最辉煌的一页。 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

                        时间:2020-11-10 关键词: 互联网 程序员

                      • 安谋中国与中国半导体的故事

                        安谋中国与中国半导体的故事

                        这一年,我们见证了太多的历史时刻。 其中相当一部分,是包含着紧张、冲突、挑战乃至困境的“卡脖子”难题。 自走棋,是一类电子策略类棋牌游戏的统称,其基本游戏规则是玩家在不同种类的棋子之间挑选组合,最后由系统自动与其他玩家进行战斗,直至最后尚有棋子存活者胜利。 在一系列的全球化产业政策和流动性收紧的状态下,作为产业生态缩影的企业主体,就像自走棋一样,往往只有下一步在催促,而没有充足的B计划可以供己选择。 但只有能够留在棋盘上的企业,才是最终的胜利者。 在10月28日举办的维科杯·OFweek 2020中国人工智能行业及物联网行业年度评选中,安谋中国的“周易”Z2 AIPU 和“山海”物联网信息安全解决方案不负众望,分别摘得“人工智能行业优秀产品应用奖”和“物联网行业创新技术产品”两个奖项。 可以看到的是,身处其中的群体,从未暂停他们的下一步任务。 01 自主研发,初心依旧 9月14日,软银集团宣布,已同意将旗下芯片设计厂商Arm以400亿美元的价格出售给英伟达。 如果此次交易成功,这会是半导体行业有史以来最大的一笔交易,一个半导体芯片的巨无霸公司也将就此诞生。 目前来说,这一收购案的“靴子”仍未落地。 毕竟,这是全球市值第三的半导体公司,对拥有全球最大移动生态的芯片设计企业发起的收购案。 这其中牵扯到的产业格局变化,混杂着国际化市场、半导体产业乃至政治博弈的多重因素。 但在资本并购的潮流涌动背后,国人更关注的,无疑是中国半导体产业将何去何从。 这就不得不提到,作为本土半导体企业的安谋中国的未来走向。 2018年4月,安谋中国作为中方控股的合资公司正式开始独立运营。自成立之时,安谋中国就表示“专注中国市场,做中国的核心技术”。 特别是,从十余年的前身Arm中国子公司到如今的安谋中国,其一直通过积极引入Arm技术,开拓、赋能了年产值过千亿人民币规模的智能手机与物联网芯片设计产业,拉动了下游年产值过万亿人民币规模的科技产业生态。 时至今日,安谋中国已有200多个本土合作伙伴,与中国头部芯片公司进行了深入合作。安谋中国客户推出的基于Arm技术的国产SoC,累计出货量超过180 亿颗,在中国芯片市场占据了极高的市场份额。 更重要的是,安谋中国十分注重自主研发基于Arm架构技术的IP与标准,致力于推动本土IP研发。 2018年,安谋中国三条自研产品线同步推进,分别为 “周易”AIPU 、“星辰”处理器和“山海” 信息安全解决方案。 仅仅两年,伴随着中国半导体产业经历了诸多风风雨雨的安谋中国,就交出了一份可观的成绩单:围绕人工智能、CPU以及物联网安全三大重点领域,实现了从0到1的重大突破。 产品研发方面取得的突破和成就,也向外部传递了合资公司运营正常的信号。据内部员工表示,尽管当下谣言很多、传言很多,但安谋中国全体员工,尤其是研发团队,排除了很多媒体、尤其是外媒恶意炒作的干扰,坚定地延续着两年半以前设立的方向:不仅要把Arm全球化技术引进来,还要持续进行本土化研发。 值得一提的是,无论Arm收购案成功与否,对于安谋中国来说,其中方控股合资公司的身份不变,仍然拥有Arm技术在中国最坚实的生态建设基础,和适应本土需求而发展自研产品的核心力量。 而基本盘和主导权稳定,正是致力于服务中国产业创新的安谋中国,维持其不变初心的最大前提。 02 长期乐观,砥砺前行 大系统的不确定性,如同命运一样笼罩。 而在这样一种极为复杂的国际贸易环境,与资本风向变动无常的状态下,一个合资公司的本土化独立性,就显得尤为珍贵。 特别是,在普遍的难以预料的不确定性加速度下,产业分叉的时间节点变得更为紧迫。安谋中国却可以以其本土独立性的合资企业身份,帮助国内合作伙伴与下游产业,在不脱离全球化合作的前提下,仍能够获得产业核心技术或底层技术赋能。 同时,其也得以以连接点的角色,驱动整个产业生态,借助本土化研发进行国际市场的竞争。 比如安谋中国的“星辰”处理器的研发,不仅凝聚了本土研发团队的心血,也得到了Arm公司的技术支持。 安谋中国CPU团队产品经理表示,安谋中国自研的“星辰”处理器获得了广泛的市场认可。 “星辰”处理器 截止到2020年二季度末,“星辰”处理器已经拥有30位授权客户,接近10个项目已经成功的流片。 在“星辰”的研发过程中,也获得了来自剑桥的支持,安谋中国CPU团队建立了完整的工作流程和质量控制体系,确保整个技术体系的兼容性和交付质量的一致性。 面对未来,安谋中国内部保持着一种谨慎的乐观。 一方面,无论产业环境如何变动,中国市场的重要性都是不容置疑的。任何主体都无法忽视中国市场的贡献。由此,公司对本土技术团队的长期投入,是值得期待的。 另一方面,安谋中国始终相信自身的技术影响力包含着一定的使命价值。由此,通过持续推动本土IP技术的研发,满足本土客户的主体需求,从而让自身的技术辐射与整个产业的生态系统良性互动。 而在当前国际贸易的不确定的大背景之下,中国掌握的核心技术能力对本土供应链的长期稳定供应,对整个产业的全球化良性运转,其实也是一个极为重要的变量补偿因素。 对于安谋中国来说,正是这样一种处于宏大产业叙事中的本土化市场觉悟,使其在面对外部的极大不确定性下,仍然抱有雄心。 在对外战略宣言中,安谋中国声称将继续深耕中国市场,在技术、生态和产业三大领域持续发力,帮助本土合作伙伴以及中国半导体产业在未来十年实现百倍增长。 其依托的,则是企业内部团队的一致向前。 在这个时刻,内部如同齿轮转动的群体,他们更需要的,是看得见的、作为企业架构运转主体的确定性。 安谋中国CPU团队产品经理表示,在建立团队的时候,不仅仅包括着工程师的努力,也得到了公司市场部门、人力资源部门、财务部门等职能部门的全程支持。 正是这种内部合力的良好效应,支撑着这个CPU团队不断地积攒力量,朝着拥有完整架构设计能力的新挑战前行。 其他团队亦是如此。公司的AI研发团队高级产品经理告诉小wifi,在北京上班的他,每天都能遇到一起加班的同事。 他们经常一起讨论技术问题、客户需求等业务内容,他时刻感受到的,正是一种积极向上的劲头。 “从一开始,我们团队和公司管理团队都非常明确,从架构到微架构,安谋中国要做完全自主的、更符合中国市场需求的AI IP。” 果断拍案后,就是雷厉风行的骨干储备和技术理念定型工作。 公司开始广纳贤才,吸引了身经百战、经验丰富的业界大咖CPU/GPU架构师等,他们所组成的核心团队,基于不同AI应用场景的差异化的需求,为新产品研发确定了“灵活可编程”的超前思路,这也成就了日后“周易”的卖点:通用算力与专用算力的结合。 在他们的率领下,AI团队以超乎想象的效率与斗志,夜以继日,从0打造全新的“周易”人工智能平台。 2018年11月,“周易”在乌镇世界互联网大会上正式揭开了面纱,并且荣膺“世界互联网领先科技成果”之荣誉,也借机向外界展示了“中国研发速度和实力”。 周易AIPU也是安谋中国率先落地应用的产品,第一代产品已搭载于全志科技最新发布的AI语音芯片R329中,目前已拥有样机与样片,包括讯飞、思必驰在内的合作伙伴开始针对该芯片进行算法开发工作。 这也代表着安谋中国“周易”AIPU正式进入商用化阶段,为国内 AI 领域开发注入了新一轮的创新能量。 今年10月,安谋中国发布了最新的“周易”Z2 AIPU,较第一代产品实现了性能和效率翻番,主要面向中高端安防、智能座舱和ADAS、边缘服务器等应用场景。 正式发布不到一个月,“周易”Z2 AIPU已经于近日斩获了2020全球电子成就奖EDA/IP类年度创新产品奖,以及维科杯Ofweek 2020中国人工智能行业年度评选“人工智能行业优秀产品应用奖”等多项殊荣。 而另一条产品线面向物联网设备的信息安全方案“山海”,自2019年正式发布以来,也已有近20家授权客户。 据了解,即将发布的最新的“山海”产品比上一代性能有很大的提升,并且已有知名芯片厂商作为lead partner获得了产品授权。 此外,安谋中国也计划在今年年底发布第四条多媒体相关产品线。 种种迹象表明,安谋中国内部心力同一的团队氛围,令团队凝聚力得以进一步强化,使得团队可以安心工作与保持既定计划的推进。 据悉,在刚刚过去的这周,安谋中国进行了公司季度全员大会,公司管理层在介绍了公司业务取得强劲表现的同时,也再次向团队强调了保持公司的稳定运营和稳定发展,乃是当前的核心要义。 蹞步而不休,跛鳖千里;累土而不辍,丘山崇成。 半导体行业,是一个分工专业化和细分化都十分成熟的产业。这就导致,整个产业生态的竞争力,离不开每一个维度的不断积累和突破创新。 这种产业样态,完全不同于移动互联网产业,无法出现爆发式增长或陡然变革,而是按照一定周期性逐步上升。 由此,外部环境的剧烈变动,并不会直接导致产业的规模化坍塌。这让产业内部的企业,得以继续专注于自身的技术优势和研发进程。 而只要自身的发展不会掉落棋盘,整个产业也会越来越好。 作为一个本土化合资公司,安谋中国致力于在各种复杂的环境下,依托本土技术优势与Arm全球生态系统资源,投身于支持并推动建设中国电子信息产业的高速发展。 在通往中国智能科技生态领航者的道路上,安谋中国不断前行。 安谋中国与中国半导体的故事,也将不断延续。 声明:本文已获得公众号授权转载。 来源:公众号 WiFi新连接

                        时间:2020-11-09 关键词: 半导体 arm中国

                      • 史上卖得最多的芯片......从诞生到现在,销量过百亿,你猜得出吗?

                        ?你认为历史上最成功的芯片是什么? 错!

                        时间:2020-11-09 关键词: 半导体 芯片

                      • 曾经震撼世界的25颗经典芯片,555在列

                        集成电路占统治地位的半个世纪里,许多杰出的微芯片在人们的难以置信中横空出世,然而在这当中,仅有一小部分成为它们中的佼佼者。它们的设计被证明是如此的先进、如此的前卫、如此的超前,以致于我们不得不创造出更多的技术词汇来描述它们。甚至可以说是它们为我们带来了让生活变简洁的技术,没有它们我们的生活将变得冗长乏味。下面盘点这25款微芯片,他们曾经震撼了世界改变了我们的生活! 1、西格尼蒂克NE555定时器(1971) 是1970年夏季的事情了,它的设计者Hans Camenzind甚至还能回忆起一两件当时关于中国餐馆的事情。在加利福亚州的桑尼维尔的市区,公司有三间办公室,Camenzind的办公室夹在两间办公室中间,面积很小。当时,Camenzind是当地的一家半导体公司――西格尼蒂克公司的顾问。Camenzind当时经济不宽裕,年薪不超过1.5 万美元,家里还有妻子和四个孩子。 Camenzind当时真的迫切地需要发明出一件杰出的东西。当然他也是这么做的。事实上,这是一款历史上最杰出的微芯片。555是一个简单的IC,可以作为定时器或振荡器。这款微芯片成为了同类产品中最畅销的产品,很快就大规模的应用于厨房用品、玩具、太空飞船以及成千上万的其它产品上。 Camenzind回忆称:“当时这个微芯片差一点就没有成功。” 在萌发设计555的想法的时候,Camenzind正在设计一种被称为锁相环的系统。在经过一些修改后,电路可以像一个简单的定时器那样工作。你设定好时间,它就会在一个特定的时期内运行。听起来非常简单,但是做起来并非如此。 首先,西格尼蒂克公司的工程部门拒绝了一想法。因为公司当时正在销售一些部件,而客户可以将这些部件用作定时器。这已经为这一想法画上了句号,不过 Camenzind一直坚持着自己的想法。他找到了西格尼蒂克公司的营销经理Art Fury。Fury对这一想法十分欣赏。为此,Camenzind花了近一年的时间测试电路试验板原型,并在纸上反复划电路,裁剪Rubylith遮蔽膜。Camenzind称:“当时全是手工制作的,没有电脑。”他最后的设计拥有23个晶体管、16个电阻器和2个二极管。 555在1971年投入市场,当时在市场上引起了轰动。西格尼蒂克公司在1975年被飞利浦半导体公司收购,也就是现在的恩智浦半导体。555销售量达到 了数十亿部。目前工程师仍然在使用555设计一些有用的模块和一些用处不大的东西,比如为汽车进气格栅设计电影《霹雳游侠》风格的车灯。 2、德州仪器的TMC0281语音合成器(1978) 如果没有TMC0281,E.T.可能还永远无法“给家里打电话”。这是因为TMC0281是首款单芯片语音合成器,它也是德州仪器推出的“说和拼”( Speak & Spell)学习玩具的“心”(我们是不是应该说是“嘴”呢?)。在史蒂芬·斯皮尔伯格的电影中,外星人用它搭建了自己的行星间发报机(电影中,E.T. 还用一衣架、一个咖啡罐和一把圆锯)。 TMC0281使用了一种称为线性预测编码的技术传递声音,声音听起来就像一连串的嗡嗡声、嘶嘶声和邦绑声。当年的四个工程师的Gene A. Frantz目前还在德州仪器。他称,这一令人惊讶的解决方案被认为“不可能通过集成电路完成”。微芯片的改进型被用在了Atari街机游戏和克莱斯勒 K-cars中。在2001年,德州仪器将语音合成芯片产线卖给了Sensory公司,后者在2007年晚些时候中止了该产线的生产。如果你需要打一个长 距离或很远很远距离的电话,你可以在易趣上花上大约50美元买一个仍处于良好状态的“说和拼”玩具来满足你的需求。 3、摩斯太克公司的MOS Technology 6502微处理器(1975) 当一个满脸横肉的怪人将这个微芯片装在电脑上,并启动电脑时,整个宇宙都震惊了。这个怪人就是苹果公司创始人之一——斯蒂芬·沃兹尼克,那台电脑就是 Apple I,处理器用的是由摩斯太克公司研发的8位微处理器6502。这一处理器同时也是Apple II、the Commodore PET、BBC Micro等经典电脑以及诸如任天堂和Atari等游戏系统的大脑。该处理器的设计者之一Chuck Peddle回忆称,他们是在1975年的一个贸易展示会上推出这款处理器的。 他称:“我们用芯片装满了两个玻璃。我和我的妻子就坐在那里卖这些芯 片。”6502微处理器终于脱颖而出,其原因是,6502的速度并不比它的竞争对手快多少,但是它的价格便宜,每部售价为25美元,而英特尔的8080和 摩托罗拉的6800售价大约在200美元。与Peddle一起设计6502的Bill Mensch称,突破之处在于将一个最小限度的指令组与制作程序结合在了一起,它的产量是其它竞争产品的10倍。6502迫使处理器价格下降,为个人电脑 革命起了推波助澜的作用。如今一些嵌入式系统仍在使用这些芯片。更大的兴趣可能是在《飞出个未来》中, 6502是堕落的机器人班德的大脑,这一信息出现在1999年的剧情中。 在《班德大脑的真象》一文中,《飞出个未来》的电影监制人和主要作者David X. Cohen将解释他为什么将6502选作班德的大脑。 4、德州仪器的TMS32010数字信号处理器(1983) 作为美国的一个大州德克萨斯州给我们留下了许多深刻的印象,如“十加仑”帽、炸鸡排、胡椒博士饮料,以及TMS32010数字信号处理器,不过相比较前面提到的几件特产而言TMS32010数字信号处理器可能名声要略逊一些。虽然由德州仪器的研发的TMS32010并不是首款DSP(首款DSP是西部电气公司在1980年推出的DSP-1),但是它却是速度最快的一款。TMS32010可以在200毫微秒内进行乘法运算,这一成绩这工程师们都兴奋不已。此外,它还可以执行来自快速片上(on-chip)ROM和慢速片外(off-chip) RAM的指令。而与之竞争的产品只有DSP功能。DSP设计团队的成员Wanda Gass目前仍然在德州仪器,他表示:“这一优势使得为TMS32010进行程序开发变得更具灵活性,这就像为微控制器和微处理器进行程序开发一样。”TMS32010每部售价为500美元,在第一年这款产品都销售了1000部。随后销售量开始猛涨,如今DSP已经广泛用于调制解调器、医疗设备和军用系统中。 哦,TMS32010还有一个应用,那就是用在了一个可爱的洋娃娃身上,这个洋娃娃可以唱歌和说话。TMS32010是大型DSP家族中的首位。未来DSP家族中还将会继续扩大,这可是德州仪器的财富。 5、微芯科技公司的 PIC 16C84微控制器(1993) 在上世纪九十年代早期,8位微控制器领域由摩托罗拉一家公司独占。随后一家小的连名字都不起眼的竞争者现出了,这就是微芯科技公司。微芯科技公司研发出了 PIC 16C84,该产品整合了一种名为EEPROM的存储器。在擦除时,PIC 16C84微控制器并不像它的前辈那样需求紫外线擦除器。该芯片的主要设计师Rod Drake现在为微芯科技公司的董事。他称:“现在用户可以在飞行中改变他们的编码了。”更棒的是,这款芯片的成本低于5美元,仅有目前其它替代产品成本 的四分之一。这些替代产品主要来自摩托罗拉公司。16C84已经被使用在智能卡、远程控制、无线汽车钥匙中。16C84成为了微控制器领域的开端,而微芯 科技公司也成为了《财富500》排行榜中的电子工业超级明星。目前16C84已经销售了60亿部,其中一部分被用在了工业控制器、无人飞行器、数字验孕测 试、芯片控制烟火、LED珠宝饰物和名为Turd Alert的化粪池监视器上。 6、飞兆半导体公司的μA741 运算放大器(1968) 运算放大器都是一些设计相似的硅板。你总是在使用它们中的一些。在几乎所有的事情中你都可以用到它们,它们也会漂亮的完成一些任务。设计者们用它们制作音频和视频的前置放大器、电压比较器、精度校正器、以及许多的其它系统,这些都是日常电子用品的一部分。在1963年,26岁的工程师Robert Widlar在飞兆半导体公司设计出了首款单片电路的运算放大器IC――μA702。当时每部售价为300美元。随后,Widlar通过改进设计出了 μA709,成本也随之削减到了70美元,这使得该款产品获得了巨大的商业成功。故事到了这里,事业如日中天的Widlar要求升职。 在要求没有得到满足 后,Widlar辞职了。国家半导体公司如获致宝,迅速就雇用了Widlar。在国家半导体公司,Widlar帮助建立了相似的IC设计部门。在1967 年,Widlar为国家半导体公司研发出了更好的运算放大器,LM101。尽管对于突然出现的竞争,飞兆半导体公司管理人员变得焦头烂额,但是在公司的研发实验室里,新加入的David Fullagar对LM101进行了仔细的研究。很快,Fullagar发现虽然LM101的设计非常巧妙,但是还是存在许多缺点。为了避免特定的频率失 真,工程师不得不将一个外部电容与芯片联接。此外,由于半导体的质量有波动,导致IC的输入级,也就是所谓的前端使得一些芯片对噪音十分敏感。他称:“前端看起来有些临时凑合的感觉。” Fullagar着手开始自己的设计。他拓展了半导体当时的制造程序限制,在芯片中整合了一个30皮法电容。现在如何改良前端呢?解决方案非常的简单,增 加了一对额外的晶体管。“在当时,我并不知道如何解决这一问题,我开车去了一趟塔霍湖。”额外的电路使得放大更加平滑,从芯片到芯片变得十分稳定。 Fullagar带着自己设计找到了飞兆半导体公司研发总监Gordon Moore。Moore随后将这一设计送到了公司的商业部门。新的芯片μA741成为了运算放大器的标准。IC和由飞兆半导体公司竞争对手研发的类似产品 已经销售了数百万部。以702每部售价300美元的价格你在今天可以买数千个741芯片。 7、Intersil公司的ICL8038波形发生器(大约1983) 批评家一直嘲笑ICL8038性能有限和运行不规律等毛病。这一正统、直角、三角、锯齿和脉冲波形发生器确定有点不可靠。但是工程师们很快就找到了如何可 靠使用这一芯片的方法,随后8038取得了重大成功,最终8038销售了数百万部,并且在不尽其数的应用程序中找到了自己的应用方式,如著名的Moog音 乐合成器,以及盗用电路线路者在上世纪八十年代击败电话公司的“蓝盒”等等。8038是如此的热销,以致于Intersil公司出版了一份名为《你一直想 知道的关于ICL8038的方方面面》的资料。 有这样一个问题:“为什么连接销7至8能够获得最佳的温度性能?”Intersil公司在2002年放弃了 8038。但是发烧友至今仍然在收集ICL8038,以自己制造发生器和泰勒明电子琴。*目前Intersil公司公共关系部和公司中最后接触过ICL8038的工程师们都不清楚精确ICL8038的数据。你知道吗? 8、西部数据的WD1402A UART (1971) 上世纪六十年代,Gordon Bell在数字设备公司因推出PDP系列迷你计算机而闻名。他的发现鲜为人知,但是其中有一项具有重大意义的技术发明:通用异步接收机/发送机,或被称为 UART。Bell需要将一些电路将电传打字机与PDP?1联接,这需要将平行信号转变为连续信号,反之亦然。为了实现这一目标,他使用了大约50个分立元件。 作为一个制造计算器芯片的小公司,西部数据发明了单芯片的UART。西部数据的创始人Al Phillips回忆称,当时他的工程副总裁向他展示了带有Rubylith遮蔽膜的设计,当时这一设计已经装备加工了。Phillips说:“我看了这 个设计一分钟,并认出了一个露出来的电路。副总裁有些兴奋。”西部数据在1971年左右推出了WD1402A,其它版本很快也跟着被推了出来。目前 UART在调制解调器、PC外围设备和其它设备中被广泛使用。 9、Acorn电脑公司的ARM1处理器(1985) 在上世纪八十年代早期,Acorn电脑公司是一家拥有一个重要产品的小公司。公司位于英格兰的剑桥。最终,BBC Micro 桌面电脑公司以150万美元的价格收购了Acorn电脑公司。Acorn的工程师们决定研发他们自己的32位微处理器。工程师们将其称为Acorn RISC Machine或ARM。他们知道ARM的设计并不容易。事实上,他们当中有一半的人预测他们将遇到无法克服的设计障碍,最终将不得不放弃整个项目。ARM的联合设计师Steve Furber现在在曼彻斯特大学担任计算机工程教授。 他称:“团队规模非常小,以致于每个设计决定都非常简单,否则我们就永远也无法完成它。”最终简单带 来了前所未有的不同。ARM非常小,功耗低,同时也易于编程。负责设计指令组的Sophie Wilson至今仍然记得当他们第一次在电脑上测试芯片时的情景。她称:“当我们在提示符上输入‘PRINT PI’后,它立刻给出了正确答案。我们为此开了数瓶香槟酒进行庆祝。”在1990年,Acorn剥离了ARM部门。ARM架构成为了主流的32位嵌入式处 理器。大约有超过100亿枚ARM处理器被广泛用在了各种设备上,其中包括苹果最知名的失败产品之一Newton和苹果最得意的产品iPhone。 10、柯达KAF-1300图像传感器(1986) 柯达DCS 100数码照相机在1991年推出时价格高达{{13000:0}}美元,需要重达5公斤的外置数据存储设备,为此用户不得不挎在肩上。用户是怎么看待这个设计呢?这 不是柯达的精彩瞬间。然而,当时的照相机电子学是尼康F3的机体内,其中包括这样一个硬件:一枚只有拇指指甲大小的芯片,它能够以130万像素的分辨率来 捕捉图像,这足够以5×7英寸的尺寸进行冲洗。 这一芯片的主要设计师Eric Stevens目前仍然在柯达。Stevens称:“在当时,100万像素是一个梦幻数字。”这一芯片――一个真正的二相电荷耦合器件,成为了未来CCD 传感器的基础,它的出现也帮助引发了数码摄影革命。顺便说句,KAF-1300所拍摄的第一张照片是什么?Stevens回答称:“嗯,我们将传感器对准 了实验室的墙”。 11、 IBM深蓝2号象棋芯片(1997) 在棋盘的一边是1.5公斤重的人脑。在另一边则是480象棋芯片。在1997年,人类终于输给了电脑。当时IBM的象棋电脑深蓝击败了当时的世界冠军加 里·卡斯帕罗夫。深蓝的每枚芯片由150万枚晶体管以特殊的方式被排列,一些RAM和ROM也是如此。这些芯片每秒可以计算200亿步棋。在比赛中,人来 帮助深蓝决定,卡斯帕罗夫称它们“不像电脑”。深蓝的设计者,现在微软任职的Feng-hsiung Hsu回忆称:“他们流露出了很大的心理压力”。 12、 全美达Crusoe处理器(2000) 大功率都伴随有巨大的散热片、较短的电池使用时间、以及疯狂的电力消耗。因此,全美达的目标是设计一款低功率处理器,让英特尔和AMD处理器相形见绌。他 们的计划是,软件能够将x86指令翻译成Crusoe自己的机器代码,这些更高水平的平行将节省时间和电能。Crusoe被称为是自集成电路以来最伟大的 发明,至少暂时是这样的。《IEEE Spectrum》杂志2000年5月刊封面上用的标题是“工程奇才研发出黄金处理器”。全美达的共同创始人 ,目前在英特尔任职的David Ditzel 称:“Crusoe和他的继承者Efficeon证明动态二进制译码在商业上是可行的。”他称,不幸的是,在低功率电脑市场出现前,这些芯片已经出现了数 年。最终尽管全美达没能兑现他们的诺言,但是它们迫使英特尔和AMD降低功耗。 13、德州仪器数字微镜芯片(1987) 在1999年6月18日,Larry Hornbeck与妻子Laura进行一个约会。他们在加州布尔班克的一个电影院看了电影《星球大战前传一:魅影危机》。Hornbeck并不是Jedi 的影迷。原因是那里有一台真正的放映机。这台放映机使用了Hornbeck在德州仪器研发的芯片――数字微镜芯片。这个芯片使用了数万个铰链在一起的精微 镜子以将光线通过放映机镜头射出。Hornbeck称:“这场放映是一个主要电影的首次数字化展示。”现在在数千家剧院里,电影放映机都在使用这种由德州 仪器研发的数字光处理技术或称之为DLP。这一技术还被使用在了背投电视上和办公室投影仪上。Hornbeck称:“先生们,这一效果是由微镜创造的”。 14、英特尔8088微处理器(1979) 没有有一种芯片能够将英特尔带入财富500的榜单中呢?英特尔会说有,那就是8088。这是一款16位的CPU,IBM当时把它作为自己独特PC产线的CPU,随后8088统治了桌面电脑市场。 在命运的旋涡中,这款基于著名x86架构的处理器并没有带有“86”。8088只是在英特尔的首款16位CPU 8086的基础上做了轻微改动。在英特尔工程师Stephen Morse推出它后,8088被称为“8086阉割过的版本。”由于新的芯片的主要创新并不是在名称上,它的创新在于8088以16位字处理数据,但是它 使用的是8位的外部数据总路线。 在8086设计接近完成时,英特尔管理人员一直对8088项目严格保密。8086 项目的主要工程师Peter A. Stoll也参与了8088的一些设计工作。他称:“管理层甚至不想拖延8086一天,他们怕告诉我们他们已经在脑子里对8088进行了修改会影响 8086的完成时间。一天的任务迫使我们要解决以往要花三天时间才能解决的微码漏洞”。 在首个8086被推出后,也就是在英特尔将8086展品和文件运往位于以色列的一个设计部门后,两名工程师Rafi Retter 和Dany Star决定将处理器改为8位总线。 英特尔的Robert Noyce 和Ted Hoff1981年在为《IEEE Micro》杂志写的一篇文章中称,这一修改被证明是英特尔最成功的一个决定。相比较而言,集成了29 000个晶体管的8088需要的晶体管数据减少,相比8086价格更加便宜,在提供了更快的处理速度的同时与8位的硬件完全兼容,可以平稳变换至16位处 理器。 首款使用8088的PC是IBM的5150。这款PC当时售价为3000美元。如今全球所有的带有CPU的PC都可以将8088视为老祖宗。这对一款阉割过的芯片,这并不坏。 15、微开(Micronas)半导体公司的MAS3507 MP3解码器(1997) 在iPod之前,曾经出现过Diamond Rio PMP300。PMP300在1998年被推出,一经推立即出现热卖。但是它的凋谢速度比Milli Vanilli还快。不过,这款播放器有一个引人注目的特点是使用了MAS3507 MP3解码芯片。这是一款基于RISC的数字信号处理器,其带有可优化音频压缩和解压缩的指令组。 由微开半导体公司研发的MAS3507 MP3解码芯片可以让Rio将数首歌装入自己的闪存中,今天看来有点滑稽,但是当时这足以与便携式CD播放器进行竞争。呵呵,是不是很有趣呢?Rio和它 的继承者为iPod铺平了道路。现在你可以装数千首歌,甚至你可以将Milli Vanilli的所有的相册和音乐视频装进你的口袋里。 16、莫斯泰克公司MK4096 4千比特DRAM (1973) 莫斯泰克公司并不是首家推出DRAM的公司,英特尔也曾经推出过。但是莫斯泰克的4千比特DRAM芯片却带有一项重要的创新,被称为地址多路复用技术的电 路设计。这一技术是由莫斯泰克的共同创始人Bob Proebsting所设计的。基本上,通过多路寻址信号,该款芯片可使用相同的针脚访问内存的行和列。这使得在内存密度增加后,芯片也不需要更多的针 脚,这样一来可以降低成本。这里会有轻微的兼容性问题。4096使用的是16针,而德州仪器、英特尔和摩托罗拉制造的内存是22针。在DRAM史上,这一 最大规模对峙之后是什么呢? 莫斯泰克将自己的未来押在了芯片上,它的管理人员开始对客户、合作伙伴、新闻媒体以及自己的雇员进行游说。当时刚被雇用的Fred K. Beckhusen被安排对4096设备进行测试。Beckhusen回忆称,当时Proebsting和首席执行官L.J. Sevin大约在凌晨2点来到他的夜班岗位上与他进行了探讨。Beckhusen称:“他们当时大胆的预测在六个月的时间内,将不再会有人听说或留意22 针的DRAM。”他们是正确的。4096和它的继承者们逐渐成为了DRAM的主流。 17、赛灵思公司XC2064 FPGA(现场可编程门阵列)(1985) 上世纪八十年代早期,芯片设计者们一直试图发挥电路中每一个晶体管的功效。不过,Ross Freeman对此却有一个相当激进的想法。他设计了一款满是晶体管的芯片,这些晶体管被松散的组织成逻辑单元。这些逻辑单元可被轮流配置或通过软件被重 新配置。有时候,许多晶体管没有被使用。不过,Freeman相信摩尔定律将最终让晶体管真正便宜起来。 他赌对了。为了销售被称为现场可编程门阵列也就是 FPGA的芯片,Freeman与他人共同创办了赛灵思。该公司的第一款产品XC2064在1985年被推出,当时雇员被分派了一项任务:他们不得不手工 绘制一个使用XC2064逻辑单元的范例电路,如同赛灵思的客户一样。赛灵思的前首席技术官Bill Carter回忆首席执行官Bernie Vonderschmitt分派的任务时称:“他在作这一家庭作业时遇到了一些小困难”。Carter非常乐意帮助自己的老板。他称:“我们都在那里,手拿彩色铅笔在纸上做Bernie分派的任务。”今天,赛灵思和其他公司出售的FPGA被用 在这份名单中的许多产品上。 18、齐格洛公司Z80 微处理器(1976) Federico Faggin清楚的知道花在销售微处理器上的精力和资金。在英特尔期间,他为两款经典产品原始的4004和8080的设计做出过贡献。当他与前英特尔的同 事Ralph Ungermann共同创办齐格洛时,他们决定开始着手设计一个更简单的芯片:单芯片微控制器。 Faggin和Ungermann在加州的洛斯阿图斯市租了一间办公室,开始起草一个商业计划,并开始寻求资本。Faggin回忆称,他们当时在附近的一家名为Safeway超市吃午饭,午饭就是“卡门贝干酪和饼干”。 工程师们很快就发现微处理器市场已经充满了大量设计优秀的芯片。即使他们的芯片比其他公司要出色,他们也只能获得微薄的利润,他们也只能继续吃干酪和饼干。齐格洛不得不把目光放在了食物链的更高层,可以说Z80微处理器项目就是这么诞生的。 他们的目标是做的比8080更出色,并且可以与8080的软件完全兼容,以此吸引客户放弃英特尔。在数个月的时间里,Faggin、 Ungermann和前英特尔工程师Masatoshi Shima在桌子前每周工作80个小时来绘制Z80的电路。Faggin很快发现在设计微芯片时,虽然越小越漂亮,但是这将很伤害眼睛。 他称:“到了最后,我不得不戴上了眼镜。我变成了近视眼了。” 整个设计团队从1975年工作到了1976年。在1976的的3月份,他们完成了一个原型芯片。Z80与摩斯太克公司的6502是同一时代的产品。如同 6502一样,他们的成功不仅仅是出现的设计,而且在于价格便宜(大约25美元)。将产品推向市场为他们带来了许多信心。最后还得了胃溃疡的Faggin 称:“那是一个令人激动的时刻。” 销售最终取得了成功。Z80用在了数千款产品上,其中包括Osborne I(便携电脑的鼻祖)、Radio Shack TRS?80和MSX家用电脑上。此外,打印机、传真机影印机、调制解调器和卫星上也都有Z80的身影。齐格洛还将Z80用在了一些嵌入式系统中。在一个 基本配置中,今天Z80价格为5.73美元,这个价格甚至比一个干酪和饼干午饭还便宜。 19、Sun微系统SPARC处理器(1987) 微处理器的设计师会就可以寻求增加CPU指令的复杂性,以在每个计算周 期内得到更多的计算。加州大学伯克利分校的团队一直都是反传统的先锋,他们的提法刚好相反,他们提出了简化指令组。他们认为,处理指令过快将使得在每个周 期内的行为将更少。David Patterson领导的伯克利团队提出了RISC,也就是精简指令集计算机。 作为一个纯理念研究,RISC听起来很具吸引力。但是它可行吗?Sun微系统将赌注押在了这上面。1984年,Sun工程师中的一个小团队开始研发被称为 SPARC 的32位RISC处理器(即可扩展性处理架构)。Sun打算将这一芯片用在一个新工作站产品线上。SPARC 项目的顾问Patterson回忆称:“有一天当时的首席执行官Scott McNealy再现在了SPARC的研发实验室里。他说SPARC可以将公司每年5亿美元的收入提升至每年数十亿美元。” 当时研发遇到了很大的压力,许多公司外部人士对Sun能否取得成功表示出怀疑。更糟糕的是Sun的营销团队有一个可怕的认知:SPARC正在由好转坏。为 此,研发团队不得不发誓不向其他人员甚至是Sun内部人员透露消息,以免得向竞争对手MIPS Technologies泄露了消息。当时,MIPS Technologies也在探索RISC概念。 当时领导SPARC 设计现任IBM 研究员的Robert Garner回忆称,首个最低版本的SPARC由20 000门阵列处理器组成,其中甚至没有乘/除指令。每秒1000万个指令,这比当时的复杂指令集计算机(CISC)处理器要快三倍。 Sun决定将SPARC用在高利润的工作站和未来即将出现的服务器中。第一款基于SPARC的产品在1987年被推出,为Sun-4系列工作站。这一产品很就占领了市场,并帮助公司突破了10亿美元营收的大关。这一切正如当初McNealy所预测的那样。 20、 Tripath Technology TA2020音频放大器(1998) 在高保真音响爱好者中有一部分人坚持基于真空管的放大器可以产生最好的声音,并将一直坚持下去。所以当一些音频协会宣布由来自硅谷的公司Tripath Technology设计的固态D级放大器能够传送如真空管放大器一样圆润和振响的声音时,就显得异常了不起。Tripath的设计是使用5000万赫兹 取样系统来驱动放大器。Tripath 称,TA2020的性能优异,并且价格低于任何一款同级固态放大器。为了在交易会上展示这款产品,Tripath的创始人Adya Tripathi称:“我们特意播放了一首《泰坦尼克号》中的浪漫插曲。”与多数D级放大器相比,2020的功效很高,由于不需要散热片可以使用紧凑外 观。Tripath的低端15瓦版本的TA2020售价为3美元,可以用在外置音箱和迷你耳机中。 21、Amati Communications的ADSL芯片(1994) 还记得在DSL出现后,你将吱吱作响的56.6k调制解调器扔进垃圾箱的场景吗?你和全球宽带用户中三分之二的使用DSL的人应当感谢Amati Communications。在上世纪九十年代,一个名为离散多音频,也就是DMT的DSL调制方式出现了。它的基本原理是将一个电话线看成是一个由数 百个子通道,通过颠倒过来的罗宾汉战略来提高传输。 Amati 的共同创始人,现在斯坦福大学担任工程教授的John M. Cioffi称:“比特被最穷的通道所抢劫并被分给最富的通道。”DMT击败了许多解决方案成为了DSL的全球标准,其中包括电信巨头AT&T的 方案。在九十年代中期,Amati的DSL芯片组(一个模拟,两个数字)的销量一般。但是到了2000年,销售量猛增到了数百万。在2000早些时候,一 年的芯片组销售量超过了1亿。在1997年,德州仪器收购了Amati。 22、摩托罗拉MC68000微处理器(1979) 由于摩托罗拉在16位微处理器中处于下风,所以他们决定在类型上进行赶超。混合的16-位/32-位 MC68000拥有68 000个晶体管,这一数量是英特尔8086的两倍。MC68000还有内部的32位寄存器,不过由于32位的总线会让这款产品价格有些偏高。所以 68000使用了24位地址和16位数据线。68000可能是用铅笔在纸上设计出来的最后一款重要处理器。68000的逻辑单元设计者Nick Tredennick称:“我让减少了尺寸的流程图、执行单元资源、解码器和控制逻辑拷贝轮流在项目成员中传阅。”拷贝非常小,并且难以阅读。为 此,Tredennick的眼睛不好的同事找到了一个看清拷贝的办法。Tredennick回忆称:“一天我进入我的办公室发现一个信用卡大小的流程图拷 贝放在了我的桌上。”早期的Macintosh电脑、Amiga和Atari ST都使用68000。大量的销量来自在激光打印机、街机游戏机和工业控制器的内嵌应用程序。IBM使用68000作为自己PC产品线的芯片。由于 68000在一些方面还存在着不足,因此IBM也在使用着英特尔的8088芯片。正如一位观察家所言,摩托罗拉的兴盛,使得微软和英特尔两家联手垄断形成 的Wintel体系变成了Winola体系。 23、Chips & Technologies 的AT芯片组(1985) 在1984年,当IBM推出了80286 AT产线的PC机时,IBM已经明显成为了桌面电脑的赢家,IBM也打算继续维持自己的统治地位。不过,这些蓝色巨人的计划却被一家位于加州圣何塞的名为 Chips & Technologies的小公司所打败。C&T研发了五个芯片,这些芯片能够复制AT主板的功能,其可以使用大约100个芯片。为了确定这些芯 片组能够与IBM PC兼容,C&T工程师们发现只需要做一件事就行了。芯片的主要设计者Ravi Bhatnagar目前是圣何塞Altierre公司副总裁。他称:“我们没有为此伤脑筋,我们只是打了数周的游戏通过娱乐任务进行测 试。”C&T的芯片使得诸如台湾宏基等制造商可以生产出更便宜的PC机,并向IBM发起PC兼容机的入侵行动。英特尔在1997年收购了 C&T。 24、Computer Cowboys的Sh-Boom处理器(1988) 两个芯片设计者走到了一个酒吧。他们是Russell H. Fish III 和Chuck H. Moore,这个酒吧就是Sh-Boom。哦,这不是一个玩笑。事实上,这个技术传奇充满了不和和诉讼,大量的诉讼。在1988年,当Fish和 Moore设计出了一款名为Sh-Boom的处理器后这一切就开始了。这款芯片设计的非常先进,它甚至比电路板上驱动电脑其它部分的计时器还要快。为此, 两名设计者找到了让处理器运行自己的超快内部计时器的办法,而与此同时,内部计时器仍然与与电脑的其它部分同步。Sh-Boom从来都没有获得过商业成 功。在为他们的设计申请了专利后,Moore和Fish继续从事研发。 25、东芝NAND闪存(1989) 当东芝工厂管理员藤尾增冈决定自己重新发明半导体存储器时,闪存的发明传奇也就此打开了序幕。这个我们马上就会有印象。 在闪存出现之前,我们用于存储大量的数据不得不利用磁带、软盘和硬盘。许多公司在努力设计出一种固态代替方案。但是诸如EPROM(需要紫外线擦除器来擦除数据)和EEPROM等方案并不能有效的存储大量数据。 在1980年,藤尾增冈招聘了四名工程师启动了一个半秘密的项目以研发一个存储芯片,实现存储大量数据,并且让用户可以买得起。他们的战备非常简单。目前 担任东京Unisantis Electronics首席技术官的藤尾增冈称:“我们知道只要晶体管在尺寸上降下了了,那么芯片的成本也将会下降。” 藤尾增冈的团队推出了一款EEPROM的改良产品,记忆单元由一单个晶体管组成。在当时,常规的EEPROM每个记忆单元需要两个晶体管。这个小小的不同对价格带来了巨大的影响。 为了起一个便于记住的名字,他们将这个芯片称为“flash”,这个名字也是因为芯片的超快擦除能力。现在,你会认为东芝会迅速将这一发明投入生产,并看 着这一发明为公司带来的滚滚财富,这里你可能不清楚大公司的内部研发情况。当这一发现成功后,藤尾增冈的老板告诉他,好了,忘掉这个发明吧。 当然,藤尾增冈不会忘掉这个发明。在1984年,藤尾增冈带着他的存储市场图纸参加了在旧金山召开的IEEE国际电子设备大会。这提醒英特尔开始研发基于 “非或”逻辑门的闪存。在1988年,英特尔推出了一款256K芯片,这款芯片能够用于汽车、电脑和其他设备之中。这为英特尔带来了一个崭新的业务。 这促使东芝决定将藤尾增冈的发明进行营销。藤尾增冈的闪存芯片基于NAND技术,这一技术可以提供更高容量的存储,并且被证明更容易制造。在1989年,最终取得了成功,当时东芝的首款NAND闪存投入市场。事实正如藤尾增冈所预测的那样,价格出现了下降。 在上世纪九十年代末期,数码摄影推出了闪存的应用。东芝也因此成为了这一价值达数十亿美元市场中的最大参与者。与此同时,藤尾增冈与东芝中的其他管理人员的关系恶化,最终,藤尾增冈辞职离开了东芝。 现在NAND闪存已经成为了手机、照相机和音乐播放器中重要的设备。 关注微信公众号『玩转嵌入式』,后台回复“128”获取干货资料汇总,回复“256”加入技术交流群。 精彩技术文章推荐 01 |视频:555构成多谐振荡电路,输出脉宽可调的方波 02 |三极管搭建的恒流源电路 03 |视频仿真:易出错的典型电路。 04 |视频仿真:整流桥-脉动直流 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

                        时间:2020-11-09 关键词: 半导体 芯片

                      • 直流无刷电机BLDC的工作原理和驱动方法

                        只要是有运动、行程机构都会涉及到电机,而直流无刷电机更是应用广泛。工作原因,以前做过BLDC的驱动控制,今天和大家分享一下BLDC的工作原理。 图1:DC电机(有刷电机)的运转示意图。 而应用最广的是BLDC电机(无刷电机)。 BLDC电机中的“BL”意为“无刷”,就是DC电机(有刷电机)中的“电刷”没有了。电刷在DC电机(有刷电机)里扮演的角色是通过换向器向转子里的线圈通电。 BLDC电动机电机采用永磁体来做转子,转子里是没有线圈的。由于转子里没有线圈,所以不需要用于通电的换向器和电刷。取而代之的是作为定子的线圈(图2)。 图2:BLDC电机的运转示意图。 改变磁通量的方向 为了转动BLDC电机,必须控制线圈的电流方向及时机。图2-A是将BLDC电机的定子(线圈)和转子(永磁体)模式化的结果。 图2-A:BLDC电机转动原理 BLDC电机中每隔120度放置一个线圈,总共放置三个线圈,控制通电相或线圈的电流 如图2-A所示,BLDC电机使用3个线圈。这三个线圈用以在通电后生成磁通量,将其命名为U、V、W。线圈U(以下简称为“线圈”)上的电流路径记为U相,V的记录为V相,W的记录为W相。向U相通电后,将产生如图2-B所示的箭头方向的磁通量。 但实际上,U、V、W的电缆都是互相连接着的,因此无法仅向U相通电。在这里,从U相向W相通电,会如图2-C所示在U、W产生磁通量。合成U和W的两个磁通量,变为图2-D所示的较大的磁通量。永磁体将进行旋转,以使该合成磁通量与中央的永磁体(转子)的N极方向相同。 图2-B:BLDC电机的转动原理 从U相向W向通电。首先,只关注线圈U部分,则发现会产生如箭头般的磁通量 图2-C:BLDC电机的转动原理 从U相向W相通电,则会产生方向不同的2个磁通量 图2-D:BLDC电机的转动原理 从U相向W相通电,可以认为产生了两个磁通量合成的磁通量 若改变合成磁通量的方向,则永磁体也会随之改变。配合永磁体的位置,切换U相、V相、W相中通电的相,以变更合成磁通量的方向。连续执行此操作,则合成磁通量将发生旋转,从而产生磁场,转子旋转。 图3所示的是通电相与合成磁通量的关系。在该例中,按顺序从1-6变更通电模式,则合成磁通量将顺时针旋转。通过变更合成磁通量的方向,控制速度,可控制转子的旋转速度。将切换这6种通电模式,控制电机的控制方法称为“120度通电控制”。 图3:转子的永久磁石会像被合成磁通量牵引一样旋转,电机的轴也会因此旋转 使用正弦波控制,进行流畅的转动 接下来,尽管在120度通电控制下合成磁通量的方向会发生旋转,但其方向不过只有6种。比如将图3的“通电模式1”改为“通电模式2”,则合成磁通量的方向将变化60度。然后转子将像被吸引一样发生旋转。接下来,从“通电模式2”改为“通电模式3”,则合成磁通量的方向将再次变化60度。转子将再次被该变化所吸引。这一现象将反复出现。这一动作将变得生硬。有时这动作还会发出噪音。 能消除120度通电控制的缺点,实现流畅的转动的正是“正弦波控制”。在120度通电控制中,合成磁通量被固定在了6个方向。进行控制,使其进行连续的变化。在图2-C的例子中,U和W生成的磁通量大小相同。但是,若能较好地控制U相、V相、W相,则可让线圈各自生成大小各异的磁通量,精密地控制合成磁通量的方向。调整U相、V相、W相各相的电流大小,与此同时生成了合成磁通量。通过控制这一磁通量连续生成,可使电机流畅地转动。 图4:正弦波控制 正弦波控制可控制3相上的电流,生成合成磁通量,实现流畅的转动。可生成120度通电控制无法生成的方向上生成合成磁通量 使用逆变器控制电机 那么U、V、W各相上的电流又如何呢?如图3,在通电模式1时,电流从U流至W;在通电模式2时,电流从U流至V。可以看出,每当有电流流动的线圈的组合发生改变时,合成磁通量箭头的方向也会发生变化。 接下来,请看通电模式4。在该模式下,电流从W流至U,与通电模式1的方向相反。在DC电机中,像这样的电流方向的转换是由换向器和刷子的组合来进行了。但是,BLDC电机不使用这样的接触型的方法。使用逆变器电路,更改电流的方向。在控制BLDC电机时,一般使用的是逆变器电路。 另外逆变器电路可改变各相中的外加电压,调整电流值。电压的调整中,常用的是PWM(Pulse Width Modulation=脉冲宽度调制)。PWM是一种通过调整脉冲ON/OFF的时间长度改变电压的方法,重要的是ON时间和OFF时间的比率(占空比)变化。若ON的比率较高,可以得到和提高电压相同的效果。若ON的比率下降,则可以得到和电压降低相同的效果(图5)。 为了实现PWM,现在还有配备了专用硬件的微电脑。进行正弦波控制时需控制3相的电压,因此比起只有2相通电的120度通电控制来说,软件要稍稍复杂一些。逆变器是对驱动BLDC电机必要的电路。交流电机中也使用了逆变器,但可以认为家电产品中所说的“逆变器式”几乎使用的是BLDC电机。 图5:PWM输出与输出电压的关系 变更某时间内的ON时间,以变更电压的有效值。ON时间越长,有效值越接近施加100%电压时(ON时)的电压。 使用位置传感器的BLDC电机 以上是BLDC电机的控制的概况。BLDC电机通过改变线圈生成的合成磁通量的方向,使转子的永磁体随之变化。 实际上,在以上的说明中,还有一点没有提到。即BLDC电机中的传感器的存在。BLDC电机的控制是配合着转子(永磁体)的位置(角度)进行的。因此,获取转子位置的传感器是必需的。若没有传感器得知永磁体的方向时,转子可能会转至意料之外的方向。有传感器提供信息的话,就不会出现这样的情况了。 表1中显示的是BLDC电机主要的位置检测用传感器的种类。根据控制方式的不同,需要的传感器也是不同的。在120度通电控制中,为判断要对哪个相通电,配备了可每60度输入一次信号的霍尔效应传感器。 另一方面,对于精密控制合成磁通量的“矢量控制”(在下一项中说明)来说,转角传感器或光电编码器等高精度传感器较为有效。 通过使用这些传感器可以检测出位置,但也会带来一些缺点。传感器防尘能力较弱,而且维护也是不可或缺的。 可使用的温度范围也会缩小。使用传感器或为此增加配线都会造成成本的上升,而且高精度传感器本身就价格高昂。于是,“无传感器”这一方式登场了。它不使用位置检测用传感器,以此控制成本,且不需要传感器相关的维护。 传感器种类 主要用途 特征 霍尔效应传感器 120度通电控制 每60度获取一次信号。价格较低。不耐热。 光电编码器 正弦波控制、矢量控制 有增量型(可得知原位置开始的移动距离)和绝对型(可得知当前位置的角度)两种。分辨率高,但防尘埃能力较弱。 转角传感器 正弦波控制、矢量控制 分辨率高。即使在牢固的恶劣环境下也可使用。 表1:位置检测专用传感器的种类及特征 通过矢量控制时刻保持高效率 正弦波控制为3相通电,流畅地改变合成磁通量的方向,因此转子将流畅地旋转。120度通电控制切换了U相、V相、W相中的2相,以此来使电机转动,而正弦波控制则需要精确地控制3相的电流。而且控制的值是时刻变化的交流值,因此,控制变得更为困难。 在这里登场的便是矢量控制了。矢量控制可通过坐标变换,把3相的交流值作为2相的直流值进行计算,因此可简化控制。但是,矢量控制计算需要高分辨率下的转子的位置信息。 位置检测有两种方法,即使用光电编码器或转角传感器等位置传感器的方法,以及根据各相的电流值进行推算的无传感器方法。通过该坐标变换可直接控制扭矩(旋转力)的相关电流值,从而实现没有多余电流的高效控制。 但是,矢量控制中需要进行使用三角函数的坐标变换,或复杂的计算处理。因此,大多情况下都会使用计算能力较强的微电脑作为控制用微电脑,比如配备了FPU(浮点运算器)的微电脑等。 电机驱动相关文章推荐: 【1】BLDC大全干货 | 无刷直流电机的PWM调制方式详解 【2】直流无刷电机BLDC是如何工作的? 【3】有刷电机和无刷电机的驱动原理 【3】PWM电机调速原理 【4】获奖技术文章:如何控制直流电机的正反转? 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

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