• 三星“特别对待”vivo:进击的5nm手机SoC!

                        三星“特别对待”vivo:进击的5nm手机SoC!

                        遥想当年初识智能手机,三星(Samsung)或是很多人“开悟”的首款。虽说有些人或碍于囊中羞涩,亦或是只识外形的“小白”,但见三星大名都会从心而发“高端”二字。从初入江湖到选型高手,从一问三不知到科技发烧友,三星一直都被极客魂牵梦绕,梦寐以求。 三星何以被广为冠以“机皇”之称?这无疑得益于三星底层硬件夯实的基础,而这一切的功臣就是大名鼎鼎的三星自研Exynos芯片,又被人称为猎户座。 11月12日,三星发布了首款5nm移动处理器Exynos 1080,这款顶级性能、功耗极低的新品SoC,将会搭载在其合作伙伴vivo的2021年新品手机中,这意味着三星为国产市场又贡献了一大步。21ic中国电子网记者受邀参与此次发布会。 助力国产市场的决心 经历9月的苹果A14、10月的华为麒麟9000、三星Exynos 1080,5nm手机SoC芯片开始就位。联发科、高通选手正跃跃欲试,即将进入“战场”。 Exynos 1080作为一代旗舰,不仅联合vivo进行研发,最令人关注的便是将在2021年首发于vivo之中,为此三星第一次在中国为Exynos单独举办发布会。一改此前的战术,不仅体现了三星“死磕”中国市场的决心,也说明了三星对这款芯片能力的信心。 实际上,vivo与三星的情缘要追溯到去年,5G元年之下vivo和三星两大巨头,耗时10个月联合研发并发布了双模5G AI芯片Exynos 980。这款芯片被vivo独占,并发布在X30手机上。 虽说不及三星“自家大哥”,中国市场所没有的Exynos 990,但Exynos 980仍是一款专为vivo设计的旗舰级手机SoC,为vivo后续“开疆拓土”立下大功。更何况作为拥有独立手机品牌的厂商,顶级旗舰小胜实属正常操作。现如今,Exynos 1080是三星助力国产市场的“第二枪” 而被寄予厚望。 回顾三星自研芯片历史,彼时曾是初代iPhone 和iPhone 3G的御用芯片。而后在2011年随着魅族搭载三星S5PC100后,三星正式宣布把字母数字混合的命名方式修改为更为易于辨识的Exynos系列,与之诞生的便是Exynos初代产品Exynos 4210。 虽在2018年8月魅族结束了与三星的陪跑,但长达十余年的情缘,奠定了三星助力国产的深厚实力。正因一个又一个的一线大厂和自家高端产品的经验,这才让三星与vivo的合作更加得心应手。 除此之外,有消息则称明年三星会将Exynos芯片供应与小米、OPPO等国产手机厂商。笔者认为,三星对于国内市场的重视程度和热情远超以往,誓与高通、联发科竞争到底。三星的诚意满满之作,旗舰级品质的Exynos 1080势必为vivo增添更强的竞争力。且不问孰强孰弱,且不煮酒问英雄,此番诚意可见一斑。当然,在性能上Exynos 1080绝对不输任何5nm手机SoC新品。 旗舰级的性能 Exynos 1080相比作为一款5nm EUV SoC,拥有全新架构的CPU&GPU、人工智能驱动式ISP和更快的5G模组。性能方面,则需要从工艺、CPU、GPU、NPU、ISP、Modem多个维度来看这款新品。 1、5nm EUV工艺节点 通过现场三星半导体(中国)System LSI市场部副总经理CY Lee展示的工艺节点图可以看出,目前三星已拥有3nm EUV的能力,并将在下一代产品中使用GAA结构。 而Exynos 1080作为一款5nm FinFET产品,通过5nm EUV的工艺设计,相比7nm芯片面积可以降低25%,功耗效率增加20%,性能表现增加10%。 2、CPU CPU方面,八核中其中四核使用的是Cortex-A78,另外四核Cortex-A55。不过需要注意的是,实际上整体上来看是属于“1+3+4”的结构,最大的核心频率为2.8GHz。通过三星半导体中国研究所所长潘学宝所展示的数据,Exynos 1080与前一代产品相比单核性能增加50%,多核性能增加100%。 实际上,Cortex-A78是ARM公司在今年5月最新发布的IP,根据ARM的说法,这个架构比Cortex-A77性能提升了20%、功耗降低了50%。 3、GPU GPU方面,使用的是ARM Mali-G78,拥有10个核心,GPU性能相比去年产品增加130%。并且支持4通道LPDDR4&5。值得一提的是,在手机逐渐追求高分辨率和高刷新率的现如今,处理器的显示系统支持FHD+分辨率下高达144H的显示刷新率。 除了性能方面,潘学宝还展示了Exynos的节电解决方案,通过实时监控各流程电源消耗情况,优化游戏过程中的总功耗,借此电源效率提高了10%。 ARM Mali-G78也是ARM公司在今年5月最新发布的,最大支持24个核心,相比Mali-G77 性能增加25%。另外,Mali-G78彻底重写了FMA(融合乘加)引擎,包括新的乘法架构、新的加法架构、FP32/FP16浮点,可以节省30%的功耗。 4、NPU NPU基本上已经是手机SoC的标配了,Exynos 1080搭载则是高性能的NPU和DSP,内置AI解决方案,主要进行沉浸式场景中的VR/XR,智能语音助理的识别或AI增强的智能摄影等应用程序上进行准确、快速的对象或场景检测。Exynos 1080拥有5.7 TOPS的性能表现。 5、ISP(图像信号处理器) 摄像是手机市场的主要竞争点之一,ISP则是Exynos 1080的竞争核心。ISP支持至多6个摄像头2亿像素图像分辨率,最多可以同时接受3个输入信号,换言之便是可以三摄同时支持操作。 在架构方面,则使用的是AISP架构,实际上便是NPU与ISP的联动,将NPU强介入到ISP中。最终可以实现基于AI的图像处理、实时监测物体与风景、设置内置AI技术优化白平衡与曝光。 值得一提的事,在会上潘学宝提到相机支持HDR10+,高动态范围视频技术,支持原生10位色彩4K UHD视频录制和播放。 6、Modem 根据潘学宝的介绍,Exynos 1080支持毫米波sub-6GHz、Wi-Fi 6、蓝牙5.2,拥有高达5.1Gbps的下载速度,用户可以享受无延迟的游戏和流媒体。 总结 移动设备的未来是什么?CY Lee在发布会上表示,追求更快速和多重连接将催生5G及6G发展;追求更高分辨率和多重镜头将催生智能相机发展;追求更高率、更强大、更便捷的ML/NN网络引擎将催生设备内置AI发展。 反观半导体技术在追求性能和效率二者兼得的路上,推动了移动科技的不断进化。另一方面,在小型化需求增速越来越快的现如今,Exynos 1080正是一款兼具小型、低功耗、高性能的产品。 笔者认为,除了上述发展趋势,手机市场的竞争点在高刷新率、屏幕面板、摄像系统上越拼越凶,而Exynos 1080均满足上述的主流需求。相信通过vivo和三星的深度合作和深度定制,2021的新产品值得让人期待。

                        时间:2020-11-15 关键词: 三星 vivo exynos1080

                      • 为H3C、腾讯插翅腾飞!intel这次真的让人直呼Yes

                        为H3C、腾讯插翅腾飞!intel这次真的让人直呼Yes

                        多次自我突破的摩尔定律,几番“压榨”下,虽说有望回归两年一更新的频率,但还是有很多人感叹“廉颇老矣”。不过事实上,摩尔定律在提出之时,就在论文的第二页指明了摩尔定律失效的前路,这就是电子行业所追捧的“异构计算”,intel现称之为XPU(CPU+GPU+FPGA+加速器)。 材料受到了限制,所以才有了电化学镀铜和机械平面化的双镶嵌结构;物理受到了限制,所以才有了金属栅极和高K电介质;制程受到了限制,神说“要有光”,所以才有了光刻技术……回溯1965年,intel的创始人戈登·摩尔提出了改变世界的摩尔定律至今已经自我突破了三次瓶颈。 虽然几经放缓,intel已让其重新回归两年一更新。但实际上,我们仍然不知道1nm节点后的名字,这一迷之领域仍是纸上谈兵的阶段。反观登纳德缩放比例定律和阿姆达尔定律也基本进入瓶颈期,现在正是异构计算,即加速计算的时代。 今年4月,intel提出XPU+oneAPI的超异构计算的概念,即通过CPU、GPU、FPGA和其他加速器的混合式架构,配合统一开发平台oneAPI进行软硬的有机结合方式进行超级加速计算。同期,全新的计算架构Xe被一并提出,并在今年8月正式宣布Xe图形架构下的几款独立显卡。 时至今日,大势已至,intel正式“亮刃”,拔剑反复打磨的“干将和莫邪”,尽数展示了intel一直遵循戈登·摩尔论文的成果。11月11日,intel召开“XPU和软件发布会”,发布了独立服务器GPU,并宣布将于今年12月正式交付oneAPI Gold版本,21ic中国电子网记者受邀参加此次发布会。 硬件:支持Linux的独立服务器GPU 手游作为可以随手畅玩的一种极佳消遣方式,逐渐成为现代人放松的好方法。任何技术参数都是口说无凭,直接看intel发布的这款服务器GPU到底有什么神奇之处。 根据intel的介绍,新华三(H3C)XG310是一款云服务GPU,在相比传统卡3/4的长度(全高x16 PCle 3.0)下,封装了4颗intel服务器GPU。典型双卡系统之中,可支持120个Android游戏并发用户,而这一数字最高甚至可以扩展到160个并发用户,实际数量取决于具体游戏和服务器配置。 值得一提的是,在使用至强(Xeon)可扩展处理器下,即使不扩展服务器数量,可直接扩展显卡容量,在每个系统上支持更多流和订阅用户,并且同时实现较低的总体拥有成本(TCO)。换言之,只需要两张GPU,无需再单独购置服务器,就多能满足120个玩家实时连线游戏的任务。 数据显示,2017至2022年视频直播将增加15倍、游戏流量将增加9倍,到2022年视频将占全球IP流量的82%,而Android占据了全球移动设备的74%,intel正是看重了这一重大转变因此首次发布了其数据中心独立图形显卡intel Server GPU。 这是一款基于Xe-LP微架构的高密度、低延时独立GPU,而本款产品的特殊之处在于除了瞄准了视频和游戏渲染应用场景下的数据中心,更加优化了对Linux操作系统的支持,使得不同操作系统之间代码复用成为了可能,也使得这款独立GPU注定能够成为Android游戏云服务的新宠。 参数上,intel Server GPU配备128-bit渲染管线(128-bit wide pipeline)和8GB LPDDR4 专用板载低功耗显存。 开发上,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(oneVPL)当中。 架构上,不仅是本次推出的新品,整个Xe产线都将全线优化Linux上的开发。通过intel给出的intelServer GPU的Android云游戏架构上,这款面向数据中心的独立GPU在Linux OS(CentOS/Ubuntu)的容器和虚拟化上提供了更好的优化,扩展代码库在Linux上的支持。从架构上来看,游戏流服务将输入到intel Cloud Rendering(ICR)中;利用FFMPEG编译、3DMesa渲染输出声音;利用intel GPU UMD渲染视频;而Android 游戏的云端主机和Android容器将利用intel桥接技术连接。 据悉,目前intel正与诸多软件和服务合作伙伴合作,共同将intel服务器GPU推向市场,其中包括Gamestream、腾讯和Ubitus。 腾讯云游戏副总经理方亮表示:“intel是我们安卓云游戏解决方案上非常重要的合作伙伴。intel至强可扩展处理器和intel服务器GPU,打造了一个高密度、低时延、低功耗、低TCO(总拥有成本)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》。” 笔者认为,此款云服务独立GPU在功耗上优化的非常彻底,不仅使用了独立显卡Xe架构中最为低功耗的Xe-LP,还利用LPDDR4作为显存进一步降低功耗。众所周知数据中心是耗电和发热大户,因此只有在提高密度和性能的架构下降低器件的功耗才能全面压低功耗。 另一方面,操作系统和软件正逐渐靠拢开源,开源也是造就流量增长的功臣之一。正因为瞄准的主要是Android的游戏和视频市场,因此在爆发式增长的流量下,无需扩充服务器,直接插独立GPU卡对于节约成本具有非凡的意义。 软件:oneAPI Gold正式登场 软件和硬件谁更重要?任何时候的答案都是“我都要”,特别是对电子工程师来说,软件硬件两手都要硬,产品亦如此,新发布的独立GPU亦如此。 讲起intel,oneAPI就是这家企业的一切的硬件的载体,也是intel不折不扣的“军师”。事实上,oneAPI早在“SuperComputing 2019”时就已放出测试版。经过无数的测试和功能完善,直到今天oneAPI Gold正式发布,并将于今年12月正式交付。 名为Gold的oneAPI实际上也是oneAPI的1.0的版本,这款软件正是intel连接CPU、GPU、FPGA和其他加速器的“钥匙”,是实现XPU必不可少的一环。就如intel的战略“水利万物而不争”一样,oneAPI包容着一切的硬件。 软件千千万,oneAPI到底有什么不一样?如果让笔者首推,一定是其直接编程的优秀开发体验,intel称之为DPC++(Data ParallelC++),用一个等式简单解释就是DPC++ =ISO C++ and Khronos SYCL。正因为语法接近CUDA,所以在学习曲线上oneAPI是极简的,上手难度很低。 另一方面,intel的统一、简化架构编程模型,开发者可以借助oneAPI针对要解决的特定问题选择最佳加速器结构,且无需为此重写代码。intel对此的愿景是能够提供毫不妥协的性能,不受限于单一厂商专用的代码构建,就能实现原有代码的集成。 在深度学习加速(intel DL Boost)方面,不仅支持PyTorch、mxnet、sklearn、NumPy、XGBoost,最近也获得了微软Azure和TensorFlow的支持;众多领先的研究机构、公司和大学也支持oneAPI。 在工具方面,无论是应对数据中心、IoT还是最新发布的独立显卡的渲染上,oneAPI都得心应手。 发布会上,intel表示oneAPI Gold工具包将于12月在本地和intelDevCloud上免费提供,同时还将提供包含intel技术咨询工程师全球支持的商业版本。intel还会将intel Parallel Studio XE和intel System Studio工具套件迁移到oneAPI产品中。 另外,intel隐式SPMD程序编译器(ISPC)将在oneAPI级别零之上运行。oneAPI级别零是为XPU提供硬件抽象层的API的集合,由intel创建,提供了底层的直接到硬件的接口,以供客户跨多种硬件平台进行编程。ISPC是oneAPI渲染工具包的已安装基础语言,该工具包支持大多数主流的视频工作室基于至强处理器的渲染场,并将支持基于Xe架构的GPU。 笔者认为,oneAPI Gold相比测试版已可以胜任XPU的艰巨任务,从工具的迁移和GPU使用的渲染工具箱的加入,使得独立GPU加入至强可扩展处理器架构中无需使用其他软件。另一方面,oneAPI也是与硬件是相辅相成的,软硬件的闭环系统成为intel坚不可摧的生态。 左手一个硬件,右手一个软件 intel的XPU宏图 intel早前就已强调,现在intel是忠于数据,围绕数据业务和客户痛点而前行的一家公司。如果说intel的“护城河”是 “六大技术支柱”(封装&制程,架构、内存&存储、互连、安全、软件),那么“城池”便是XPU+oneAPI的超异构计算。 晶体管耦合设计转向晶体管弹性设计、围绕CPU到围绕XPU、半导体硬件到半导体软硬件,我们既是历史的见证者也是创造者。笔者曾多次强调,一整套的产品都放在同一软硬件架构下,无论从性能上来讲,还是从稳定性、适配性、更替性上来说,均具天生优势。 在数据中心的XPU选择上,intel的不同级别定位产品,使得搭配更加丰富。从CPU上来说,intel的至强(XEON)可扩展处理器,命名上也采用了更加符合主流、直观易懂的“铜牌”、“银牌”、“金牌”、“铂金”的分级。 从FPGA上来讲,拥有最高密度、高性能的Stratix,高性能、低功耗的Agilex,中端主流的Arria,低功耗、成本敏感的Cyclone,低成本、单芯片的MAX。 从独立GPU上来讲,intel仍然拥有这样的定位,更加贴合不同应用的需求。 ● Xe-LP(低功耗):定位为PC和移动平台最高效架构,主要使用LPDDR再次进行功耗的压缩。目前已在8月发布Xe DG1,近期发布了第11代intel酷睿移动处理器集成的锐炬®Xe显卡和intel锐炬®Xe MAX独立显卡。 ● Xe-HP:定位为数据中心级、机架级媒体性能架构,能够提供GPU可扩展性和AI优化,Xe HP将于明年推出。涵盖了从一个区块(tile)到两个和四个区块的动态范围的计算,其功能类似于多核GPU。 ● Xe-HPG:定位为专用于游戏优化的微架构,技术参数上,添加了GDDR6的新内存子系统提高性价比,支持光线追踪。是利用Xe-HP的扩展性,结合了Xe-LP的微架构变体。Xe-HPG预计将于2021年开始发货。 ● Xe-HPC:定位为数据中心,正在开发之中。 从路线上来看,intel的独立GPU远不止Xe-LP这种低功耗产品,将会从入门级显卡扩展到高性能计算,而实施这种策略的核心是所有系列产品能够实施同一套代码库。 包容这一切的毋庸置疑就是oneAPI,通过CPU+GPU+加速器+FPGA,便是标量+矢量+矩阵+空间的全方位计算。 在摩尔定律日渐放缓的如今,其实摩尔所书写的未来还没有结束,XPU+oneAPI就将是最好的见证。

                        时间:2020-11-15 关键词: Intel oneapi xpu

                      • 工业铝电解电容器如何选型?

                        工业铝电解电容器如何选型?

                        蒸汽机的问世,标志着世界开启了工业革命;大规模流水线的正式运行,标志着电力开始应用,成为了第二次工业革命;第一台可编程控制器(PLC)的成功研发,标志着生产进入自动化时代,成为了第三次工业革命;而现今机器换人的概念被提出,得益于IoT、机器间通信和信息物理融合系统的发展,催生着工业的第四次革命,即工业4.0。 所谓工业4.0,依托的是工业物联网、云计算、大数据、机器人、3D打印、知识工作自动化、网络安全、虚拟现实、人工智能九大支柱。然而,新技术的使用和算力的急速攀升的结果,便是整体方案逐渐靠拢集成化、小型化、可靠性。另一方面,小型化的需求下,很多设备更加偏向采用自然风冷,这便对于高耐热提出一定的需求。 对于半导体行业来说,这不仅催生着集成电路的进一步进化,也促进了上游元器件的发展。电容、电阻、电感被冠以“三大被动元件”,叱咤电子圈,是最常用的电子元件之一。其中,电容约占电子元件用量的40%,是用途最广泛、用量最大的一种被动元件。不可忽视的是,工业场景中的能源供给和信息通讯都非常依赖电容器,在工业场景中大量用于电源模块、不间断电源、通信模块上。 10月20日-23日CEATEC 2020 Online期间,尼吉康(nichicon)开发并扩展了其铝电解电容器旗下产品,并扩充了其在去年发布的小型锂离子可充电电池“SLB”系列,以下记者将从技术方面分析最新产品所应对的场景。 工业的变革与铝电解电容 电容为何成为“电容、电阻、电感三小强”中用量最大的被动元件?数据显示,仅仅手机中的电容的用量就达到了1000-1100颗,而平均每台电动车需要用到1.7万颗到1.8万颗。如此巨大的用量,要归功于电容的自身的“通交阻直”和“充放电”的特性,由此衍生出隔直流、旁路(去耦)、耦合、滤波、温度补偿、计时、调谐、整流、储能、平滑电压等功用。 根据电容器的制造材料不同,具体可以分为:陶瓷电容器、铝电解电容器、钽电容器、薄膜电容器主要四类电容。其中陶瓷电容多用于增速飞快的消费电子和汽车电子中,并且MLCC缺货涨价的新闻频发而被人熟知。 事实上,铝电解电容和薄膜电容在市场的用量一直非常稳定,其中铝电解电容占整个电容器市场的33%。另据中国电子元器件行业协会的数据,全球铝电解电容市场整体规模近年来保持每年4%左右的增长。究其原因,主要在于铝电解电容容量大、价格优,可在开关电源、整流模块、通信设备和汽车中大量使用。 上文也有提及,工业4.0时代即将到来,实现“机器换人”不仅带来大量的数据处理,也带来了大量的无线连接。数据处理需要扩建更多需要不间断电源(UPS)的数据中心,无线连接需要给设备都装上无线模块,这便直接推动了铝电解电容用量的增长。值得一提的是,由于我国正在大力推行5G网络建设和“新基建”,在制造通信系统时候会大量用到铝电解电容,因此目前对于铝电解电容的需求量极大。 铝电解电容的构造与发展 铝电解电容器是以阳极高纯度铝箔表面上形成的氧化膜为电介质,再由阴极铝箔、电解液、电容器纸(电解纸)构成。氧化膜是通过电解氧化(化成)形成,非常薄,具有整流特性。此外,通过对高纯度铝箔进行腐蚀来扩大有效表面积,获得小型化大容量的电容器。 铝电解电容根据电解质形态不同可以分为液态铝电解电容和固态铝电解电容,前者拥有更好的成本优势,后者则拥有更强的稳定性和长寿命。根据引出方式不同分为引线式、焊针式、焊片式、螺栓式和贴片式。 从性能上来讲,固态铝电解电容远超于液态铝电解电容,一颗固体铝电解电容可以替代2-3颗液态铝电解电容;从工艺上来讲,液态铝电解电容在高温可能会导致电解液沸腾蒸发,低温会导致电解液凝固,并且有漏液的风险。因此,行业普遍认为固态铝电解电容是未来的趋势。 工业4.0时代,除了在用量上的考验,在对整机的不断集成化、小型化、超薄化的背景下,也催生着上游元件的转型。以铝电解电容用量较大的电源管理来说,在5-10年的发展趋势是高功率密度、低EMI、低静态电流、低噪声高精度、更好的隔离性能,这几项参数指向的便是更好的稳定性和更高的集成度,直接推动了铝电解电容朝向小型化/超薄化、固体化、大容量化发展。 值得注意的是,电源模块、不间断电源、通信设备对于稳定性的要求远远高于其他领域。特别是24小时不间断工作的工厂,在既有的稳定性下拥有更长的寿命,可以大大减少工业维修的时间和成本。 不过,尼吉康在铝电解电容方面则是分为三种:铝电解电容器(电解液)、导电高分子铝电解电容器(固态)、混合铝电解电容器。所谓混合铝电解电容即为两者的固液混合,即高容量、低漏损电流特性的“电解液与高纹波电流、低ESR、低温特性的“导电性高分子”的组合。 在尼吉康看来,混合铝电解电容器和液态铝电解电容器相比,在高频率领域的ESR性能优异,对于温度变化具有稳定的ESR性能。再者,因内部含有电解液,具有氧化膜修复功能,能维持稳定的电气性能。 21ic家认为,固态铝电解电容固然拥有很好的寿命和低ESR,但由于成本的限制,混合铝电解电容是过渡和补全产品线的一个好选项,特别是在对可靠性要求越来越高的现如今。需要引起大家需要重视的是,固态电解电容器也并非“万能的”,在技术上仍然有许多进步空间,因此混合铝电解电容可谓是1+1>2,充分发挥了二者的优异性能。 工业铝电解电容的选型 铝电解电容器和其他电容一样,在工业选型中也拥有很多参数需要考虑,特别是在工业4.0的大背景下,更好的参数才足以胜任高强度的不间断运行。 在电子元器件市场上,微型化、高效率、高频化、高可靠性以及薄型化需求正推动着元器件表贴化。此外,随着 PL(产品责任法)的强制推行,安全性变得比以往更加受到重视。针对这些情况,应用于电源上的铝电容被要求具有以下特点 :小型、轻量、薄型、长寿命、高可靠性、芯片化、安全性。根据这些内容,以下所讨论的要点,将有助于熟练使用铝电容器。具体在选择工业铝电解电容器时应注意以下要点: 1、静电容量和体积 铝电解电容的静电容量计算方式与平行板电容器一样,利用以下公式计算: 通过介电常数ε和电解质厚度d,可以看出在同样的表面积S下,铝电解电容器的静电容量相比薄膜电容器和陶瓷电容器大几倍甚至几十倍。 因此对于工业场景来说,选取容量大情况下体积最小的是最好的选项,这是因为工业的高速发展和开关电源效率的不断提升。但仅仅追求容量和体积是不可取的,仍然需要关注铝电解电容器本身的寿命以及额定纹波电流数值。 以尼吉康的在CEATEC 2020最新开发的“GYE系列”高容量导电性高分子混合铝电解电容器来说,相比尼吉康之前推出的“GYA”系列(125℃ 4000小时保证)和“GYC系列”(135℃ 4000小时保证)等导电性高分子混合铝电解电容器,在同样尺寸下容量上提高了一个等级,因此有望通过减少电容器数量,缩小单元的尺寸和重量,进一步优化电路设计。 根据尼吉康的介绍,“GYE系列”通过采用高容量阳极箔和导电性高分子材料以及优化了电解液,从而实现了高容量产品。此外,维持了现有品“GYA系列”的高可靠性,其规格达到了125℃ 4000小时耐高温、长寿命保证和耐湿性能85℃ 85%RH . 2000小时小时保证。不仅如此,相比常规品,额定纹波电流的容许值达到了约1.2倍。 另外,尼吉康还在CEATEC2020中展出最新开发的“UBH系列”铝电解电容器,不仅改良了材料和制法,而且采用了低散发性能和低电阻率的电解液,从而实现了支持150℃和低ESR性能。在φ8以及φ10领域创造了行业最高级别的2000小时保证时间,还实现了低温ESR保证,因此可以让机器具备高性能和长寿命。 此外,“UBH系列”产品和现有的支持150℃的“UBC系列” 相比,可以容纳大约1.5倍的静电容量,因此采用本产品后有望减少元器件数量和实现机器的小型化。 值得注意的是,尼吉康的产品的铝电解电容器无需安装固定带,在另一个方面也节省了空间。 2、额定电压 任何电子元器件都有自己的耐压,额定电压也是选取元器件的最基本。那么超过额定电压会怎么样? 对于铝电解电容器来说,若施加超过额定电压的电压,漏电流会急剧增加。压力阀作动后,被气化的电解液快速从打开的压力阀部位排放出去。鉴于电容器的能量与电压的 2 次方成比例J=1/2CV2,施加电压越高,压力阀的作动状态越激烈,电极之间可能会短路。请在低于额定电压的电压上使用电容器。 电容也会有很多高压使用的场景,因此高耐压产品是必不可少的。尼吉康方面便在CEATEC 2020上扩充了“GYA系列”的80V额定产品,在高电压领域也能提供高可靠性的匹配产品,有望为进一步优化电路设计做出贡献。 3、ESR(等效串联电阻)和纹波电流 在理想状态下,电容自身不会产生能量损失,甚至在大学教材中容抗可以直接用XC= 1/(2πfC)计算出来。然而实际上电容的绝缘介质损耗是不可避免的,这是因为制造电容的材料其实本身就是一种电阻,而这一等效电阻与电极、端子引线、板材、电解质、电解质(溶液/固体)等多个参数相关,非常复杂。 正因为损耗在外部,等同于串联了一个电阻,因此才会产生这样一个指标ESR(Equivalent Series Resistance)。那么会有ESL,即等效串联电感吗?实际上是存在的,在早期的工艺中,容量大的电容很容易产生ESL,工艺提升的现在ESL基本可以忽略了,ESR的问题在现今仍然是需要引起重视的。 这是因为,ESR不仅浪费电能、产生谐振、影响品质因数Q,还会产生热能耗P(P=12RS),热能耗的产生与电容的稳定性和寿命产生了直接的影响。 另一方面,ESR还与纹波电流有关,纹波电流的有效值一般和ESR产生的损耗成正比,即Urms = Irms × R。(Urms 表示纹波电压,Irms 表示纹波电流,R 表示电容的 ESR)。换言之,在纹波电流同等的条件下,ESR越大涟波电压也会成倍提高,最终影响的便是电容器的寿命。 当然,对于纹波电流本身这个参数,也需要引起重视。根据电流波形不同,纹波电流有着不同的计算方式,在选取铝电解电容时候注意额定纹波电流值即可。 对于ESR,ESR参数越低的铝电解电容器就越好?并非如此,ESR过低的电容容易引起开关电路振荡,从而再去解决电路振荡问题,因此铝电解电容器厂商会在避免振荡同时尽量降低ESR。 尼吉康的铝电解电容的低ESR化使用的是电解纸改良的一种技术,通过电解纸的低ESR化减少电容器生热。此外,通过降低热阻抗,大幅度提高了散热效率。 相对尼吉康来说,固体铝电解电容器的ESR性能最优最低,混合铝电解电容器ESR居中,非固态铝电解电容器ESR次之。 以尼吉康卓越的ESR性能著称的“PCL系列”芯片型导电性高分子铝固体电解电容器来讲,今年CEATEC上尼吉康扩充了这个系列的参数型号,追加了额定电压2.5V的产品。根据介绍,尼吉康的导电性高分子铝固体电解电容器采用了导电性高分子电解质,不仅具有高频领域 的卓效的ESR特性,还有出色的容许纹波电流耐性。 另外,在车载市场上,近期尼吉康也向市场额定投放量行业最高支持150℃的“PCZ系列” 芯片型导电性高分子铝固体电解电容器 根据介绍,本产品优化了开发“PCZ系列”时采用的新技术,推出了16V、20V、50V、63V的额定电压,还开发了低背品和长尺寸品,因此即使在以前的空白领域,尼吉康也能够提供支 持150℃的产品。总体产品阵容的额定电压范围为16~63V DC、额定静电容量范围为12~1000μF、产品尺寸为φ 8x7 L~φ 10x12.7 L。本产品保留了低ESR、高容许纹波电流等导电性高分子铝固体电解电容器特长,即使在高温环境下,也能选择符合客户要求的产品。 4、高耐温和散热 随着电子技术的发展和算力的提升,设备也越来越热,尤其是车载环境已经普遍达到了125℃~150℃。当然,对于工业场景来说,发热量也越来越大,从安全性上来讲,耐温越高也越安全。 值得一提的是,行业普遍认为电解电容器的寿命与工作环境温度息息相关,温度越高,寿命越短。有些工程师则认为,非固态铝电解电容器因为内部电解液会蒸发或化学变化,随着时间增加ESR会逐渐增大,电容性能会劣化。 实际上,通过温度曲线来看,铝电解电容器的tanδ、等效串联电阻(ESR)、阻抗是伴随着温度和频率而产生变化。 通过尼吉康的铝电解电容器产品来看,耐温范围基本均可在125℃~150℃上进行选择。另外,尼吉康的铝电解电容本身的散热结构上也有助于自身散热,更加提高了可靠性。 5、使用寿命 不得不说,电容器其实是电路中最容易坏的部件,在稳定性要求越来越高的现在,使用的寿命越长,二次更换成本越低。 上面也提到,ESR、温度、电介质(固态、液态、混合态)这些参数都会影响到铝电解电容器的寿命时长,使用寿命可谓是综合了所有参数的最终参数,在选用时需要重点关注。 当 铝 电 解 电 容 器 的 静 电 容 量 变 化 率、 损 耗 角 正 切(tanδ)、漏电流超过规定值或外观发生明显异常时,判定其达到寿命。温度、湿度、振动等因素影响铝电解电容器寿命,尤其是温度的影响最大,温度越高,寿命越短。 以尼吉康产品为例,寿命普遍在1000小时以上,最长甚至可以达到4000小时或8000小时。 6、充放电 电容器本身拥有储能的特性,因此充放电性能也是值得关注的一条关键信息。特别是在充放电过程中的短路问题,非常影响使用中的稳定性。尼吉康方面则通过特殊的结构解决了快速充放电的短路问题。 另一方面,超级电容器是新型储能装置的一种。,种超级电容器的区别实际上在于电解电容器的电极材料上,成为介于电容和电池之间的一种产品,极大的容量完全可以充当电池使用。 电气双层电容(EDLC)便是超级电容中的一种,在充放电过程中完全没有涉及物质变化,充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点,但EDLC的能量密度低至7Wh/kg,在体积上不具有优势。 尼吉康则在此前推出了“SLB系列”小型锂离子可充电电池,这是一种通过采用钛酸锂(LTO)作为负极实现的小型锂离子充电电池,也是超级电容的一种。拥有高倍率快速充/放电性能、接近电容器的高输入/输出密度、10C下超过25000回充放电循环的长寿命、-30℃下工作的低温特性等优势。通过采用株式会社东芝的SCiB?技术开发出同时拥有高功率密度和能量密度的小型锂离子可充电电池。 而在CEATEC 2020上,“SLB系列”小型锂离子可充电电池的型号扩充到了φ8、φ12.5 尺寸品,可以用在更大容量的需求上。 总结 铝电解电容器需要关注的指标非常多,而尼吉康则化简为繁,直接为客户带来了很方便的选择方法。藏在其中的,是腐蚀技术、电解液技术、仿真解析技术、诱电体氧化皮膜技术、铝电解电容器异常电压对应技术、高压用铝电解电容器低温特性改善品、105℃ 800V对应电解液开发技术等。而最为需要注意的便是,尼吉康的生产是从原材料开始的,因此才得以如此坚固耐用。 在工业4.0的大背景下,所有的器件都在不断跳代升级,铝电解电容器亦如此,对于小小的电容器来说小型化、耐温、耐压、低ESR、固态化已逐渐成为行业要研究的重要课题。

                        时间:2020-11-15 关键词: 尼吉康 铝电解电容

                      • 把握新时代,英飞凌以eSIM全力驱动物联网创新

                        把握新时代,英飞凌以eSIM全力驱动物联网创新

                        众所周知,SIM卡是移动通信中不可或缺的组成部分。但是,随着物联网时代的到来,智能终端的设备类型和应用场景越来越多,这种传统的插拔式SIM卡已经无法满足物联网各种极端条件下的通信要求了。在此背景下,eSIM技术应运而生,许多厂商都推出了全新一代的eSIM解决方案。 那么,eSIM具有哪些优势?这一技术又是如何推动物联网发展的?作为厂商,应该如何提升物联网应用能力?带着这些问题,21ic中国电子网记者采访了英飞凌科技数字安全解决方案事业部大中华区物联网安全产品线区域市场经理刘彤女士。 拥抱eSIM技术,引领新时代发展 或许大众消费者对eSIM还不太了解,下面先给大家科普一下什么是eSIM? eSIM是Embedded-SIM的缩写,即嵌入式SIM卡。简单来说,就是将传统的SIM卡直接嵌入到设备芯片上,而不是作为独立的可移除零部件加入设备中,用户无需插入物理SIM卡。这一做法在硬件上减少了卡槽空间,让产品的抗震性、耐高温和可靠性更强,因此eSIM卡具备低成本、更小体积、高稳定性、一号多终端、使用便捷与安全等诸多优势。 据刘彤介绍,作为全球最大的eSIM供应商,英飞凌在过去的几年里,针对物联网碎片化、场景化、定制化等特点,推出了全面而完整的解决方案组合,能够满足不同应用的需求,这里最值得一提的就是OPTIGA? Connect eSIM解决方案。 该解决方案是一款面向移动消费终端的5G eSIM一站式解决方案,基于英飞凌成熟的SLC37安全芯片,支持主要移动运营商的配置文件,并且具备远程SIM卡配置功能,可提供最大至1.2 MB的可用内存,供用户存储运营商的配置文件、数据及其它应用。 图:英飞凌科技数字安全解决方案事业部大中华区物联网安全产品线区域市场经理刘彤 在谈及产品亮点时,刘彤骄傲地说:“我们的OPTIGA? Connect eSIM解决方案具有两大核心优势,首先在符合GSMA最新规范的同时,还支持最新的5G规范的产品,并且通过了业界最高标准CC EAL4+的安全认证。当然,封装也是非常小的,这是基本性的优势。”据悉,该解决方案超小型封装尺寸仅为2.9 mm x 2.5 mm x 0.4 mm,有助于实现崭新的设计,特别适用于印刷电路板空间非常敏感的终端。 “其次就是易用性,可以提供端到端硬件和软件统包的一站式解决方案,并且在IOT的解决方案预置初始码号。这是我们充分跟客户沟通,理解了市场上用户的需求和痛点,帮助客户切实解决的问题,这也是我们最大的优势。”刘彤谈道。 符合GSMA安全需求并通过CC EAL4+的测试,意味着这一解决方案配备了坚固耐用且值得信赖的安全保障,因而能够确保敏感数据和密钥的安全,防止欺诈;同时,全面支持从3G到5G的所有GSMA标准,可以安全地面向所签约的运营商网络进行登网鉴权。英飞凌通过将硬件和软件整合到一个易于集成的系统中,帮助制造商高效地开发产品设计,降低eSIM集成工作量,加快将产品推向市场。 市场增速明显,物联网将成主战场 如果说SIM是移动互联时代的物种,那么eSIM就是专门为万物互联时代量身打造的嵌入式集成芯片。在刘彤看来,物联网无疑是eSIM的重要应用市场之一。 对此,刘彤给出了进一步解释:“从物联网领域来看,这一应用可以细分成三大类,首先是车联网,比如车规级eSIM用于前装T-box,为车主提供方便的导航、紧急呼叫、OTA下载等功能。随着5G的发展,V2X车路协同等应用对于智能化、网联化提出了更高的要求。打个比方,将来的汽车可以想象成是四个轮子的智能手机。” “其次是工业物联网,比如能源管理、水电气三表、资产追踪等引用。第三是消费级物联网,比如可穿戴市场,今年疫情以来,大众对于健康越来越重视,很多智能手表都推出了健康监控功能(所谓手腕上的医生),还有运动手表的销量也越来越多,很多人跑步健身的时候都会带着有通话功能的运动手表,而不是手机,另外儿童手表也是重要的应用。” 随着物联网的风口越来越近,未来百亿级别物联设备的安全连接都要以eSIM作为基础。根据英国市场研究机构ABI Research此前发布的数据显示,2011-2014年,eSIM出货量分别达到460万、700万、1000万和1700万,呈现加速增长态势;与此同时,eSIM随着M2M设备的配售率也在逐年上升,2011-2014年分别为13%、17%、22%和28%。预计2020年,eSIM智能手机出货量将突破2.25亿大关。不难看出,eSIM技术在智能终端设备上的应用日渐增多。 另外,ABI Research还预测,到2024年的时候,内置eSIM的消费电子设备将达到6.44亿,其中智能手机约5亿;而在M2M、物联网领域,eSIM设备也有望达到2.32亿(年复合增长率18%),其中超过1亿来自汽车。可以预见,随着5G的到来,物联网行业面临的功耗高、带宽速度慢,以及成本高等阻碍也将得到有效解决。未来,eSIM卡将随着5G和物联网行业迎来爆发期。 深化战略合作,实现共赢新局面 鉴于eSIM巨大的市场潜力,英飞凌在推广eSIM类产品的大规模落地方面采取了一系列措施。 在采访中,刘彤表示:“我们看好eSIM在全球发展前景,同时中国在5G和物联网领域都处于世界领先地位,我们更加看好eSIM在中国的市场前景。目前,英飞凌的eSIM解决方案在中国已有落地,在主流车厂里面,大部分高端汽车前装T-BOX都会用到我们的车规级eSIM芯片,还有一些IoT设备、智能可穿戴设备,以及智能手机产品等也有采用英飞凌的eSIM芯片。” 此外,为了支持全球网络连接,英飞凌也一直在与全球大大小小的运营商进行深入合作。“比如,我们和印度运营商——塔塔通信进行合作。塔塔通信是全球领先的电信解决方案供应商,它也是非常看好eSIM市场,近年来不仅投资建立了MOVE? eSIM Hub平台,还投入了大量资源和人力到这个领域。”刘彤介绍说。 据悉,英飞凌的解决方案预置了塔塔通信的MOVE? eSIM辅助程序,可以支持制造商在全球范围内无缝、安全、可靠地采集、传输和管理物联网数据。目前,英飞凌OPTIGA? Connect eSIM解决方案已在全球200多个国家和地区实现了预集成式网络覆盖。 此外,由于塔塔通信与全球640多个移动网络运营商(MNO)建立了合作关系,因此制造商无需与不同国家的移动网络运营商签订数以百计的本地连接协议,而是可以直接通过与塔塔通信的单一的全球连接协议实现设备联网。这极大简化了产品管理降低成本,并大幅加快了将产品推向市场的步伐。 总之,随着物联网设备的逐步兴起,越来越多的设备制造商、运营商、物联网企业和科技企业正在加入到eSIM生态中来。尤其是在5G时代,无论消费级应用,还是物联网应用,都迎来了全方位的爆发,因此eSIM更是大有用武之地。作为全球领先的半导体公司,英飞凌将以eSIM全力驱动物联网创新。

                        时间:2020-11-12 关键词: 移动通信 物联网

                      • 剧透!围绕生态和体验,华为HMS亮出多款“杀手锏”

                        剧透!围绕生态和体验,华为HMS亮出多款“杀手锏”

                        10月30日,随着新一代高端旗舰手机华为Mate40系列在国内正式发布,华为在原有的基础上又新增了部分产品。 为了抢先了解这些新产品,近日21ic中国电子网记者采访了华为消费者云服务副总裁谭东晖,以及华为消费者云服务营销总监张海蓓,让我们来看看他们是如何介绍这些创新应用的。 坚持双轮驱动,打造全场景智慧生态 1、决定成功的三大要素 对于华为来说,HMS生态的推出,可以看作是其终端“从硬件转向软硬一体”的标志。 据谭东晖介绍,华为所打造的是一种软硬件双轮驱动的全场景智慧生态,这其中包括两大部分,一个是硬件生态,另一个是以HMS为核心的应用生态。“生态驱动着我们整个华为在消费者业务的全面发展,我认为,评价一个生态是否成功主要有三大要素:第一是生态的规模,强调的是数量上的特征;第二是生态的质量,也就是说有多少生态是基于自己系统平台的;第三是生态的发展潜力,包括效率和创新两个方面。” (华为消费者云服务副总裁谭东晖) 为了证明华为HMS生态已经取得了较好进展,谭东晖以AppGallery、HMS Core 5.0和五大根服务引擎为例,分别从规模、质量、发展潜力三个维度进行了说明。 首先,在生态的规模上,华为AppGallery应用商店精选上架了众多本地化品质应用,服务全球170+国家/地区的华为终端用户,融合了欧洲、拉美、亚太、中东、非洲等多区域热门流行应用及服务,覆盖全场景终端设备。截至2020年9月30日,华为AppGallery应用商店的月活用户超过5亿,吸引了全球200多万开发者,现已成长为全球Top3的应用商店。 其次,在生态的质量方面,HMS Core 5.0全面开放了华为“软硬件+云端”的各项创新能力,其能力开放覆盖应用服务(App Services)、图形(Graphics)、媒体(Media)、人工智能(AI)、智能终端(Smart Device)、安全(Security)、系统(System)七大领域,构建了极为丰富的服务体系,从而为华为终端用户带来了更多更好的全场景智慧生活体验。 截至目前,HMS Core 5.0已经开放了56个Kit,以及12981个API。可以说,这个发展进度是十分惊人的。 再则,从生态的发展潜力看,华为面向全球全面开放了支付、广告、浏览、地图、搜索五大根服务引擎,使能开发者应用体验创新和商业变现。这其中,地图引擎(Petal Maps)和搜索引擎(Petal Search)对华为赢回海外市场起着关键作用。 谭东晖认为,未来信息流对于生态发展是非常关键的。从某种意义上说,地图是一种空间的信息组织,而搜索是时间维度的信息组织,所以地图引擎和搜索引擎是未来信息流技术上的重要根基。“我们一定要把HMS生态的发展潜力做扎实,而我们要做的就是把华为的创新能力赋予到这些引擎里面,使开发者能够享受到这种创新成果。” 2、走差异化的发展路线 在采访中,记者还了解到,华为推出的这些生态产品之所以能够获得较高的粘度,主要得益于差异化服务。 对此,谭东晖谈道:“其实华为在做HMS生态的初期就决定必须要有差异化的产品和服务。多年来,华为在通讯领域的积累,以及软硬件能力的开放,就是我们打造差异化的竞争优势。” 以搜索引擎为例,其差异化主要体现于三个方面:一是遵循移动优先的原则,即首先针对移动设备设计,然后调整使它适应桌面设备;二是搜索模式的转变,即从传统的单模式搜索转向跨模式多模态搜索;三是注重本地化服务,即从本地用户的实际需求出发,结合本地的服务进行创新的搜索体验。 3、注入更多的后备力量 除了此次全新发布的应用之外,华为还为广大用户带来了更多惊喜。 “其实我们还有很多的‘杀手锏’业务,包括河图技术、精确定位、隔空操作、隐私安全,以及导航提醒等等。在前端的软件,我们做了很多储备,我们相信这些产品与应用将是一种探索未来世界的新方法。”谭东晖在采访中表示,“不管是AppGallery,还是Petal Search,亦或是Petal Maps,其目的都是希望能给广大用户带去更美好的数字生活体验。” 注重体验创新,构建美好数字生活 为了突破极致,华为在终端云服务体验创新方面做了不少努力。据张海蓓介绍,随着10月30日Mate 40系列的正式发布,华为在原有的基础上又新增了部分产品。“虽然此次新增的产品数量并不是很多,但是在每个产品上面,我们都会持续做创新,特别是体验方面的创新,以及跟我们生态伙伴各种能力的融合。” (华为消费者云服务营销总监张海蓓) 据悉,此次与华为Mate 40系列一同发布的还有会员权益礼包、AR地图2.0、华为主题电影模板,以及天际通境外5G上网等终端云服务体验升级。另外,华为主题、华为音乐等终端云服务应用也为手表、音箱、车机等全场景终端带来了更多智慧生活体验。 1、会员权益礼包 为了持续给新老用户提供更多更好的服务,每年伴随着旗舰新机的发布,华为终端云服务都会推出相关的权益礼包,其目的就是让大家能够第一时间尝到鲜。用户只需打开“会员中心”,即可领取华为Mate40系列会员权益礼包。 2、华为钱包 为了突破传统支付的束缚,华为不仅推出了全场景的支付体验——华为钱包,同时还创新推出了华为手机用户的专属信用卡Huawei Card。 据了解,华为钱包支持交通卡、银行卡、手机eID(公民网络电子身份标识)、门钥匙、会员卡、工卡等多种钥匙及卡、证刷卡服务;而Huawei Card已经在全国近50个城市开通了服务。 在采访中,张海蓓还透露说:“未来,华为钱包还将与万科物业公司展开合作,计划在2020年底前,对全国近3000个社区推出智慧社区的体验,致力于为小区业主提供华为手机一碰开门、快递通知等便捷功能和贴心服务。” 3、华为AR地图2.0 此次发布的AR地图2.0通过软硬件一体的协同调优,进一步提升了视觉定位精度、速度,以及AI识别准确率,为消费者打造了更为流畅且逼真的AR体验。 而继敦煌莫高窟之后,用户还可以在北京坊、上海南京东路、深圳万象天地等热门商圈,用Mate 40系列等手机体验AR增强现实效果。 4、华为浏览器 据张海蓓介绍,其实华为浏览器并不是一款新产品,但此次推出的网页翻译功能,可以自动识别页面中的语言,并将网页翻译为用户选择的目标语言。这意味着,用户无论身在国内,还是身在国外,当使用浏览器信息的时候,都能轻松地实现语言的切换。目前,华为浏览器已支持49种语言互译,可让用户轻松浏览外文网站,迅速掌握全球资讯。 值得关注的是,在隐私安全方面,华为浏览器还能阻断跨网站的数据跟踪行为,阻止第三方收集用户的网络行为和习惯,为用户提供更舒适的上网体验。 5、华为音乐 华为音乐的听歌识曲功能,可以让Mate 40系列用户在观看短视频、直播等应用的过程中,通过浮窗对背景音乐歌曲进行快速、连续识别,并且可以自动生成歌单,方便大家在体验的过程中第一时间get到自己喜欢的歌曲。 6、查找设备 查找设备APP支持快速定位查找智能手机、耳机、眼镜等华为终端设备,并可进行设备锁定、远程播放铃声及擦除数据。目前,该功能支持FreeBuds Pro、FreeBuds Studio、GENTLE MONSTER Eyewear II等配件设备,用户在使用时,需要在EMUI 11及以上版本运行。 7、HMS for Car 此外,华为今年还有一个新突破的生态进展,那就是HMS for Car。据了解,HMS for Car是华为终端云服务打造的智慧车载云服务解决方案,旨在将华为智慧助手、华为应用市场、快应用中心、华为视频、华为音乐等终端云服务应用的丰富体验带给智能汽车用户,从而提供更丰富更智慧的出行服务。 最后,关于体验创新,谭东晖还提到了三个关键词:一是UFU(User Experience from User Feedback),即用户体验来自于用户反馈;二是OMO(Online merge Offline),即线上线下一定是融合发展的;三是L2L(Lab to Life),即把实验创新原型推进到现实环境中去体验与改进。 “我相信,只要坚持UFU、OMO以及L2L,让整个运作机制变得顺畅起来,就能够把我们的体验,包括未来产品做得更加优秀!”

                        时间:2020-11-01 关键词: 华为 智能手机 AI 5G

                      • 擎起边缘计算大旗,看恩智浦如何赋能产业升级

                        擎起边缘计算大旗,看恩智浦如何赋能产业升级

                        随着5G时代的来临,边缘计算在全球受到空前关注。物联网、互联汽车和工业数字化应用日益增多,延迟、隐私和带宽成为了关键的限制因素,而边缘计算更加贴近数据源头,从而有助于解决这些问题,因此备受关注。 日前,恩智浦举办边缘处理业务2020媒体沟通会,介绍了恩智浦在边缘计算技术方面的创新成果及投入,并展示了在数字化变革大潮下,边缘计算将展露的巨大价值,21ic为您带来最新报道。 EdgeVerse平台整合嵌入式处理、安全及软件方案,加速边缘赋能 从个人电脑、移动设备再到边缘计算的发展过往中,边缘计算被称为第五代计算潮流。它可以体现在生活中的方方面面,包括居家、办公、城市、工厂,能够使智能生活、电子生活更加安全,并提高生产效率。 在Gartner发布的“2020年十大战略技术趋势”中,边缘赋能被列为了趋势六。到2023年,网络边缘的智能设备数量可能是传统IT领域的20倍以上。 在边缘处理的广阔市场上,恩智浦已进行了周密布局。 恩智浦推出EdgeVerse平台,将全球全面的边缘计算产品组合聚集在一个EdgeVerse平台上,包括可扩展嵌入式处理、安全、软件和整体解决方案,旨在加速边缘计算。 EdgeVerse平台下的具体处理器产品包括恩智浦 i.MX 嵌入式处理产品组合和 Layerscape 应用处理器、LPC 和 Kinetis 微控制器、i.MX RT 跨界处理器,以及车用微控制器和处理器。从单一的DMIPS一直到20万级以上的DMIPS,恩智浦的软件能够循环使用并提供非常易用的产品帮助客户迅速地将产品推向市场。 万物互联的时代,安全成为头等大事。例如,数据泄露事件导致的品牌声誉受损,包括隐私入侵、关键数据被窃及非法入侵和访问等,政府的监管部门以及行业的安全认证发挥非常重要的作用。恩智浦在安全领域拥有非常悠久的历史,在银行业、电子政务以及金融交易方面拥有出色的安全性。 EdgeVerse平台下还包括EdgeLock安全产品组合,恩智浦充分利用自身能力提供边缘的可扩展的全面的安全产品,同时提供分立式及集成的产品。此外,现在还推出了认证的EDGELOCK ASSURNACE,为安全标准非常高的器件及恩智浦的合作伙伴进行全球最高水平的安全水平认证和服务。恩智浦的安全性能现已达到非常高的水平,如达到了PSALevel2、CC等及其他安全认证。 通过提供工具和引擎,帮助推动机器学习、推理和轻松实现云连接,激发和简化边缘人工智能。EdgeVerse 平台包含恩智浦的 eIQ 机器学习软件开发环境、Immersiv3D 沉浸式音频解决方案和 EdgeScale 设备管理平台,恩智浦客户可配合现有模型使用,或者快速设计、培训学习和优化新模型,在恩智浦全线产品组合中进行部署。 恩智浦的边缘处理应用主要分三类:第一类网络边缘主要支持5G本地网络及数据集成。第二类工业边缘包括工厂自动化、基础设施、交通运输、医疗等。第三类物联网边缘包括智能家居、消费及可穿戴领域。 恩智浦边缘计算技术在各行各业的应用 在恩智浦强大的EdgeVerse平台帮助下,边缘计算已赋能各行各业:物联网、工业、5G及数据中心。 恩智浦的IoT业务主要关注于四个关键领域,包括个人设备、智能家居、智能家电以及新兴消费类和零售。恩智浦在物联网领域深耕多年,具备行业领先优势。 例如,在家居环境中,智能设备随处可见。睡觉时,智能设备守护着家里的安全、监测人们的睡眠让人们感到更舒适、在人们起床后协助人们烹饪让做家务变得更轻松。在智能家居应用方面,恩智浦推出了多样化的解决方案。以洗衣机为例,它集合了恩智浦的多种技术,包括MCU、MPU、NFC、Wi-Fi等,可以让人们在地铁上就开启家中的洗衣机洗衣服务。 在工业边缘领域,恩智浦的重点应用市场主要分布在四个方向:工厂与流程自动化、建筑与能源、医疗保健以及交通运输。 恩智浦在TSN技术上的领先优势诠释了其发展工业物联网和工业互联的决心。恩智浦应用层的通用软件可以支持不同的产品,包括MCU和高性能的MPU。在TSN市场有很多的应用,比如说工厂与流程自动化、交通运输、建筑与基础设施,恩智浦已经把TSN技术融入到三款产品当中,包括i.MX RT1170跨界MCU,i.MX 8M Plus以及LS1028A处理器。面向未来,TSN技术将会在更多产品中获得更多应用。 在电动汽车的充电领域,恩智浦推出了很多令人振奋的产品。比如用于计量的Kinetis MCU,通过Kinetis MCU可以获得非常高精度的结果。 恩智浦还有一系列应用于高铁及其他城市交通的解决方案。恩智浦的解决方案应用于火车的操控、自动化、牵引变流器、火车各部分之间的通信和沟通,亦可应用于娱乐系统。恩智浦的产品寿命可长达10年至15年,满足工业领域对温度和超过10年持续运行的需求。 在5G领域,恩智浦从天线到处理器都有相应产品提供。恩智浦的LayerscapeAccess可以支持4个应用,从CPE开始,有固定无线接入平台、分布式单元、无线电单元和一体化的小基站,这四个平台可以满足无论是运营商还是客户对于覆盖的需求。恩智浦的产品线可以满足从单核到四核到十六核的处理器需求,支持sub-6G和毫米波天线的标准。 在数据中心领域,一个非常重要的要求是效率,并考虑如何在服务器上得到最高的密度来支持应用软件的性能。因此服务器需要关注网络接口、网络处理或加密处理、网络基础架构,并满足最近五六年的虚拟化的需求。为此,恩智浦提供多核处理器,将网络方面的功能融入SmartNIC加速卡,使服务器的处理器能满足应用软件的更高密度。 投资中国,以边缘计算实力赋能产业升级 中国是工业应用领域的巨大市场,在5G和物联网领域的领先地位也为边缘计算产业发展创造了良好的产业环境。新基建的提出无疑将进一步助燃边缘计算市场的蓬勃发展。 作为一家核心的半导体厂商,恩智浦坚持与中国合作伙伴一起打造合作生态,致力于与中国产业共赢。 在边缘计算领域,恩智浦的EdgeVerse平台就能够满足中国提出的数字化网络建设的七个重点领域中的六个:第一是人工智能,EdgeVerse产品能提供非常易用的机器学习部署AI解决方案。第二是工业互联网,EdgeVerse能够提供非常低时延的工业化协议支持。第三是城际交通,恩智浦能够在此领域提供全新的人机交互功能。第四是5G网络,恩智浦提供Layerscape软件定义的基带以及可扩展的处理器和控制器。第五是数据中心,恩智浦针对数据中心中的IoT工作提供功耗表现非常卓越的数据分流。第六是新能源汽车充电,这个领域使用的是恩智浦的i.MX人机交互能力和跨界MCU能力。 多年持续在中国投资,目前恩智浦在中国拥有1000多名研发工程师,200多项产品开发,与中国进行研发方面的创新合作覆盖广泛,恩智浦已与天津大学、苏州大学、上海交通大学等高校建立合作伙伴关系。此外,恩智浦与中国政府进行合作,在天津建立AIoT实验室。同时在中国拥有恩智浦合资企业,开发在中国使用的安全IP。

                        时间:2020-10-30 关键词: 恩智浦 处理器 边缘计算

                      • 充电器设计新思路:如何减少电解电容体积?这个器件很关键

                        充电器设计新思路:如何减少电解电容体积?这个器件很关键

                        时下,智能手机的功能和性能越来越强大,对电源也提出了更高的要求,电池容量越来越大、充电速度也越来越快,这就需要更高功率的充电器,市场上智能手机的充电电源功率从十几瓦、几十瓦不断提升,甚至达到上百瓦。在对更高功率、更快充电速度要求的同时,消费者还需要体积更小的电源。 如何在保证性能的同时,设计出体积更小的充电器? 工程师们面临着多方面的挑战: 一是缩小体积后带来的温升问题,二是增加开关频率缩小变压器体积所带来的EMI问题,不利于产品的最终量产,三是电源的功率与电容的容值相关,而电解电容的大体积不利于制造更小的充电器。 为此,Power Integrations公司(以下简称PI公司)推出了一款可以应对以上问题的MinE-CAP IC,从名字上来看,意思就是最小化电解电容的IC。MinE-CAP IC采用了PI公司独有的巧妙设计,将离线电源所需的高压大容量电解电容器的尺寸减半,使得适配器的尺寸最多缩小40%。 MinE-CAP IC允许设计人员在很大一部分储能中主要使用低电压额定电容,这样可以使这些元件的体积随电压线性缩小。从上图中可以看出,使用两颗160V低耐压的电解电容取代部分400V高耐压的大电解电容,体积得到了明显缩减,同时电容容量由原来的100微法提升到116微法。 之所以能做到这一点,得益于其中的奇妙设计:MinE-CAP器件可利用PowiGaN?氮化镓晶体管的小尺寸和低RDSon,根据交流输入电压条件,主动、自动连接和断开大容量电容网络的各个部分。使用MinE-CAP的设计人员可选用交流高输入电压所需的最小高额定电压大容量电容,并将大部分储能分配给低压电容,这些电容由MinE-CAP提供保护,直到在交流低输入电压下需要时为止。这种方法可大幅缩小输入大容量电容的尺寸,而不会影响输出纹波、工作效率或无需重新设计变压器。相比传统的增加开关频率降低体积的做法,创新的MinE-CAP IC不仅可以大幅缩小电源的整体尺寸,同时还能减少元件数,降低EMI,并且避免与高频设计相关的变压器/箝位损耗增加的挑战。同时,MinE-CAP IC的创新设计还可以去掉启机期间用于浪涌电流限制的NTC。除了智能手机充电器,它还适用家电、电动工具、照明和汽车的市场。对于一些需要超宽输入电压范围电源的应用市场,MinE-CAP IC也非常适用,例如:不稳定的电网电压地区的应用等。MinE-CAP采用微型MinSOP-16A封装,可与Power Integrations的InnoSwitch?系列电源IC无缝配合,所需外部元件极少。

                        时间:2020-10-30 关键词: 充电器 电解电容 powerintegrations

                      • 5G时代,如何把握射频前端技术迭代之变?Qorvo给出答案

                        5G时代,如何把握射频前端技术迭代之变?Qorvo给出答案

                        现如今,随着信息时代的进步,网络已经进入5G时代。相较于4G而言,5G具有更快的传输速率、更大的传输带宽,以及更多的连接数量,这些特征对于电子器件的复杂程度、数量和模块化上的要求也随之更高。 作为移动终端通信的核心组件,射频前端将在5G设备升级换代中迎来哪些重大变革?未来又将如何创新升级?对于射频厂商来说,如何在新一轮战役中抢占制高点?带着这些问题,近日21ic中国电子网记者采访了Qorvo华北区应用工程经理Fiery Zhang先生,以及Qorvo封装新产品工程部副总监York Zhao先生。 集成化发展,让PCB布局更合理 纵观移动通信技术的每一次升级,都能带来对射频前端器件需求量和价值量的大幅提升。而5G需要兼容更多的频段,频段数量的提升必然将带来对射频前端器件的大幅增长。 根据法国市场调研机构Yole Développement发布的报告预测,2023年射频前端的市场规模将达到350亿美元,较2017年的150亿美元增加130%,2017-2023年的复合增长率为14%。可以预见,射频领域未来几年无疑将会迎来新一轮产业升级。眼下,如何在新一轮战役中抢占制高点,已成为所有射频厂商的首要任务。 随着产品日趋智能化和快速化,智能设备的尺寸变得越来越小,这对射频前端的尺寸提出了更高的要求。Fiery在接受采访时指出,随着时代的发展,手机设计的复杂程度越来越大,应用的射频前端的器件变得越来越多,随之需要集成的功能也越来越多。因此,模块化发展将是射频前端未来的一个主流趋势。 图:Qorvo华北区应用工程经理Fiery Zhang(张杰) 所谓的模块化,就是把不同的器件集成到一个模组里面,比如PA(功率放大器)、LA(双极模拟)、开关、滤波器等。由于5G网络处理的频段增多,射频前端变得愈来愈复杂,而采用模组化的射频设计可以有效解决多频段带来的射频复杂性挑战,更好地处理干扰问题;同时,还能大幅度减少射频模块的PCB面积占比,缩短终端射频设计周期,加速手机产品上市时间等,从而获得越来越多的终端厂商认可。 简单来说,射频前端的模块化发展,实质就是从FEMiD(无源器件集成)迈向PAMiD(有源+无源器件集成)的过程。据Fiery介绍,PAMiD就是把PA、滤波器、开关,甚至包括LNA(低噪声放大器)都集成到一起,这类产品主要是致力于给客户提供一些更简单、性能更好、更适应他们产品的一类解决方案。 相较于FEMiD而言,PAMiD集成度高,可以节省手机内PCB的空间,又因其集成模块多,所以系统设计变得更易上手。Qorvo通过将LNA集成到PAMiD中,实现了PAMiD到L-PAMiD(带LNA的PA模块)的转变,使得射频前端模块的节省面积达到35-40mm*2,并且支持更多的功能,让PCB的布局更为合理。 近年来,Qorvo针对射频领域做了很多集成化的方案,根据移动通信技术的发展和市场需求的变化,进行多次演进,通过不断整合新部件,以获取更多优势。伴随着5G时代的来临,手机所需的PAMiD正在持续进行着整合。Qorvo作为全球射频领域的佼佼者,其利用高度集成的中频/高频模块解决方案,已经为多家智能手机制造商提供了广泛的新产品发布支持。 自屏蔽技术,充分发挥产品优势 射频前端的发展趋势,不仅仅是“持续整合”这一个特点。针对5G时代下的射频前端,Fiery谈到:“Qorvo一方面是不断改善它的性能,另一方面是解决这些产品在集成过程中所遇到的兼容性问题,或者是互扰的问题。其实Qorvo这几年的努力不单单是把射频前端的集成度做的越来越高,我们在做集成的同时,还在优化着自己的工艺与技术,从而使产品达到更好的性能。” 例如,Qorvo推出的Micro Shield自屏蔽技术,可以让PCB的布局更加灵活。据York介绍,这种自屏蔽技术是在模块表面添加一层自屏蔽金属镀层,取代原来外置的机械屏蔽罩,以起到屏蔽干扰信号的作用。它不仅具有较高的可靠性、较好的屏蔽性,同时还能有效地防止模块氧化。此外,从工艺的角度来讲,Qorvo的自屏蔽技术通过改进工艺路线,还可使成本大幅降低。 图:Qorvo封装新产品工程部副总监York Zhao(赵永欣) 为什么说自屏蔽技术能够降低成本?York给出了详细解释:“一方面,从工艺成本来看,在相同的功能条件下,这种自屏蔽技术一旦实现量产,其成本还是相对较低的,因为它的总体工艺过程相对较短、工序步骤较少;另一方面,从时间成本来看,这一技术的制程速度也是有了很大的提高。此外,带有自屏蔽技术的射频前端模块还涉及到集成度问题,其所占的体积和厚度也是越来越薄,这对于整体器件的成本而言也是一个贡献。” 据悉,采用Micro Shield自屏蔽技术的L-PAMiD能使其表面电流减少100倍,这相当于其射频前端模块自带屏蔽罩,无需再思考机械屏蔽罩的放置问题。 高性能器件,助力释放5G潜能 在5G时代,射频前端除了要解决布局空间、成本等相关问题之外,还要面临着射频器件性能的挑战。以滤波器为例,在4G以前,由于频率相对较低,SAW滤波器能够很好地满足设备的需求。但跨入到5G高频时代,SAW的局限性开始逐渐凸显。在高频仍然保持较高Q值的BAW滤波器,便成为了业界的新宠儿。 Qorvo作为全球领先的射频方案提供商,拥有广泛的RF滤波器产品组合,包括双工器、同向双工器、三工器、四工器和分立式RF滤波器,可以覆盖400 MHz至2.7 GHz的频率范围,包括蜂窝式(2G/3G/4G/LTE)、GPS和工业、科学及医学(ISM)频段,在大小、性能、成本和上市时间方面,均处于市场领先水平。 此外,Qorvo高级LowDrift?和NoDrift?滤波器支持最高水平的LTE共存无线网络覆盖,提供市场领先的超稳定温度性能和更出色的用户体验,以及世界级SAW和BAW技术支持广泛的滤波功能,比如带通、频段选择、共存滤波器、延迟线和频段抑制(陷波)滤波器。 值得一提的是,Qorvo在前段时间推出了一款高性能n41子频段5G体声波(BAW)滤波器——QPQ1298。据悉,这款滤波器采用紧凑的2mmx1.6mm封装,不仅易于组装,还可为农村、城郊及人口稠密的城市地区提供5G高数据容量所需的更高频率和带宽。它覆盖2.515至2.674 GHz的频率,具有大于45 dB的近频带衰减,能够满足苛刻的Wi-Fi共存要求。 作为射频前端的另一个核心器件,PA的重要性也是不言而喻。为了助力通信系统实现性能突破,日前Qorvo推出了全球性能最高的宽带功率放大器(PA)——TGA2962。据悉,这款功率放大器是专为通信应用和测试仪表应用而设计,拥有多项性能突破,能够在2-20 GHz的频率范围提供业界领先的10瓦RF功率,以及13dB大信号增益和20-35%的功率附加效率。这种组合不仅为系统设计人员带来了提高系统性能和可靠性所需的灵活性,同时还减少了元件数量、占用空间和成本。 TGA2962基于Qorvo高度可靠的氮化镓(GaN)QGaN15工艺技术而构建,具有行业领先的功能。此外,它还改进了元件集成功能,并且13dB大信号增益支持使用小型驱动放大器,进一步缩小了器件尺寸,这对于需要改善尺寸、重量、功率和成本(SWAP-C)的应用是一个很不错的解决方案。 总之,每一代通信移动技术的革新都会引发行业重大变化,从4G到5G技术的演变带给射频前端产业全新的挑战。为了适应新时代的需求,射频前端模块的持续整合,以及自屏蔽模块的应用,将是未来整个产业的重要动力和发展方向。

                        时间:2020-10-27 关键词: 移动设备 射频前端 5G

                      • 将AI/ML应用的HBM2E性能提升到4Gbps! Rambus提供业界最快的内存接口IP

                        将AI/ML应用的HBM2E性能提升到4Gbps! Rambus提供业界最快的内存接口IP

                        为了给人工智能和机器学习等新兴应用提供足够的内存带宽,HBM2E和GDDR6已经成为了设计者的两个首选方案。在进行这种高性能的内存系统设计时,其中的接口芯片(PHY)的性能、安全性和可靠性也是非常重要的器件。Rambus就是一家专门提供高性能的内存接口解决方案的IP供应商。最近,由Rambus提供HBM2E的接口方案,与AIchip和海力士合作开发的内存系统达到了业界最快的4Gbps的运算速度。Rambus也专门召开了媒体发布会,介绍了其先进的HBM2E接口方案的技术优势,Rambus 大中华区总经理 Raymond Su和Rambus IP核产品营销高级总监 Frank Ferro先生进行了精彩的分享。   不仅是一个IP,更是一套完整的HBM2E设计框架 Rambus此次与合作伙伴设计的内存解决方案是一个2.5D系统,其中包含一个 3D-DRAM堆栈和SoC,两者之间的数据传输需要通过一个硅中阶层来实现 。整体的复杂程度要比GDDR6的内存系统要高的多, 因此对于接口IP的设计要求也要高很多,而且必须对硅片进行完整的系统性的验证。而HBM2E内存系统的这些设计特点,对于设计者而言都是不小的挑战,但这也正是Rambus的优势所在。   据Frank介绍 ,Rambus的核心差异化优势在于其提供的是完全集成而且经过验证的PHY及内存控制器IP解决方案,在物理层面实现了完整的集成互联。“除了完整的内存子系统之外,我们的PHY也经过了硬核化处理,同时也完成了timing closed也就是时序收敛的工作。基于我们所有的工作都已经完成,客户的集成难度也可以获得大幅度的下降。我们的硬核PHY已经有了完备的集成,其中也包括了IO链路和Decap单元,同时也完成了时序收敛,所以说我们可以为客户提供非常用户友好的解决方案,帮助他们大幅度缩短设计时间,并且加快产品的上市速度。我们给客户提供的并不仅仅是自己的IP授权、IP产品,我们也会向客户提供系统级的全面的集成支持,以及相关的工具套件,以及我们的技术服务。同时,我们也可以帮助客户更加进一步地减少设计实现的难度。” Rambus为客户提供了非常完整的设计框架 ,其中非常重要的一点如何更好地对中介层进行完整的设计和表征化的处理。这个中介层中的信号绕线提供了SoC与内存通信的能力,其中包含上千条不同的数据链路,因此中介层的信号完整性也是必须要考量的一个重要指标。而Rambus从创始以来对于信号完整性的处理有着丰富的经验,也有很多信号完整性的技术以及研究背景。Rambus会对各种不同的中介层材料进行完整的分析和仿真,通过同数据库中大量仿真数据分析,为客户提供可以确保信号完整性的中介层设计方案。 联结生态伙伴, 深耕中国市场 据Raymond先生介绍,Rambus主要致力于让数据传输得更快、更安全,主要聚焦于基础架构许可、Silicon IP授权以及buffer chip三大业务。其中在HBM IP领域,已经有了50多个成功项目案例, 处于行业领先的地位。对于客户而言,Rambus提供的一站式服务,可以确保客户用最短的时间实现产品上市。   在技术积累方面,Rambus也有着强大的优势:Rambus有专门的实验室和内部科学家团队,致力于在内存PHY和控制器方面实现技术突破和创新。Rambus有完备的面向2.5D、3D、SI/PI支持开发工具以及20余年信号完整性和电源完整性专业领域的知识。   作为IP提供商,需要从最底层面将芯片设计商、晶圆厂串联起来,才能将生意做大。而Rambus一致积极与多方合作伙伴在生态系统内进行合作。除了此次业界最高性能的HBM2E内存系统外,燧原科技也使用了Rambus的HBM2内存子系统方案来作为其AI训练芯片,实现了产品的卓越性能。“中国市场对于整个Rambus全球市场来说扮演着非常重要的角色,我们将会为中国市场带来最新和最先进的技术。我们会紧密地和中国的云厂商、OEM和ODM合作,推动整个内存产业生态系统的建设。同时,我们会和广大的中国客户一起携手努力,并紧密协作。我们会扎根中国、深耕中国 (in China,for China)。”Raymond先生如是说到。   目前中国已经成为了全球人工智能领域发展速度最快的国家之一,中国涌现出了大量的AI芯片制造商,在这些芯片的算力提升的同时,AI芯片与内存系统通信带宽和速度也是限制整个AI系统应用性能的重点。Rambus提供的完整的一站式内存接口方案,可以帮助中国的AI应用实现快速面市的需求,助力人工智能应用加速落地。

                        时间:2020-10-23 关键词: 内存 人工智能 rambus hbm2e

                      • 雷军押注的LPDDR5内存战火再起:激烈较量中,美光再抛杀手锏

                        雷军押注的LPDDR5内存战火再起:激烈较量中,美光再抛杀手锏

                        (21ic原创文章,未经许可,请勿微信公众号发布,其他平台转载,请注明来源,谢谢!) LPDDR(Low Power Double Data Rate )是JEDEC固态技术协会面向低功耗内存制定的通信标准,以低功耗和小体积著称,设计之初即专门用于移动式电子产品应用。JEDEC认为,LPDDR5有望对下一代便携电子设备(手机、平板)的性能产生巨大提升。 美光率先量产LPDDR5内存,小米10首发 今年2月,内存大厂美光率先宣布量产LPDDR5 DRAM芯片,并同时宣布首发于小米10智能手机。 作为客户,小米对LPDDR5赞不绝口。雷军更是以“LPDDR5真牛”狂赞不已。 据小米官方给出的数据,采用美光LPDDR5内存的小米10手机在内存性能方面有约30%的大幅提升。由于采用LPDDR5高性能内存,小米10手机在5G云游戏、AI运算等场景方面可以有效降低云游戏延迟、确保AI运算数据实时同步。在游戏(王者荣耀)场景中,采用LPDDR5可以省电约20%,在微信语音和视频场景应用中,可省电约10%。 雷军为此直呼,LPDDR5将是2020旗舰手机的标配。 据悉,率先量产的美光LPDDR5运用领先的封装技术,单裸芯片12Gb,其传输速率最高6.4Gbps比 LPDDR4快了近一倍,比LPDDR4x快了20%以上,数据访问速度提高了50%。 三星量产速度最高/容量最大LPDDR5内存,采用EUV技术 8月30日,另一家存储大厂三星也宣布量产LPDDR5内存。据三星介绍,该16Gb LPDDR5内存基于其第三代10nm级(1z)工艺打造,是首款采用EUV技术量产的内存,达到了当时移动DRAM产品的最高速度和最大容量。由于采用了更先进的1z工艺制造,三星LPDDR5在尺寸上比上一代产品薄了30%,更能适应智能手机对多功能小体积的苛刻要求。 美光再抛杀手锏,宣布量产LPDDR5 DRAM多芯片封装产品 就在三星宣布推出容量更大的LPDDR5 DRAM芯片之后,10月21日,美光再次拿出杀手锏,宣布量产LPDDR5 DRAM多芯片封装产品。 据美光宣称,这是业界首款基于低功耗 DDR5(LPDDR5)DRAM 的通用闪存存储(UFS)多芯片封装量产产品 uMCP5。该款多芯片封装产品搭载美光 LPDDR5 内存、高可靠性 NAND 以及领先的 UFS3.1 控制器,实现了此前只在使用独立内存和存储芯片的昂贵旗舰手机上才有的高级功能。 既有DRAM,又有NAND,且集成在一个紧凑封装中,使智能手机能够应对数据密集型 5G 工作负载,显著提升速度和功效。 美光uMCP5目前可提供四种不同的密度配置:128+8GB,128+12GB,256+8GB 和 256+12GB。 美光uMCP5产品将把LPDDR5推向中端手机等更广阔市场 美光移动产品事业部区域营销高级经理 Mario Endo在接受21ic电子网独家采访时表示,“虽然LPDDR5 的首次应用场景针对的是高端智能手机,而随着我们开发基于LPDDR5 的多芯片封装解决方案——uMCP5,这款产品将在明年被应用于中端智能手机。”而且,不仅高中端手机,就连汽车、5G、人工智能等市场,也是美光LPDDR5的目标市场。 美光移动产品事业部区域营销高级经理 Mario Endo 据Mario Endo介绍,美光LPDDR5的速度和容量完全支持内置在移动处理器中的人工智能引擎,这些处理器依赖于美光的内置高速LPDDR5 内存来增强其机器学习能力。美光的LPDDR5 DRAM 数据访问速度提高了50%,从而满足了这些需求。美光LPDDR5 还支持5G 智能手机以高达6.4Gbps 的峰值速度处理数据,为了避免5G 数据传输遇到瓶颈,这项优势至关重要。 对于新量产的uMCP5产品,Mario Endo指出,在容量、速度和功耗等方面都取得了实质性的改进。在DRAM 层面,LPDDR5接口与LPDDR4x相比,带宽提高了50%,功耗降低了20%;而在NAND 层面,UFS3.1 接口单通道的带宽提高了一倍以上,最新的NAND 和控制器技术可节省20% 的器件级功耗。 美光的uMCP5 在一个11.5x13mm封装中提供了高达256GB的存储空间和12GB的DRAM。这是借助最新的技术节点使用高密度裸片实现的:DRAM端提供了12Gb单裸片;NAND端采用96 层(3D)技术提供了512Gb 单裸片;同时结合了美光的阵列下CMOS 设计,将CMOS 逻辑器件置于 NAND阵列之下。 Mario Endo预计,在未来几年内,uMCP5 将在整个移动市场得到广泛采用——尤其是LPDDR 的带宽增长了50%,弥补了与旗舰产品通常使用的层叠封装(PoP,Package-on-Package)器件的差距,而旗舰产品已经在使用LPDDR5。 正如Mario Endo所说,在小米10带动下,雷军振臂高呼下,高端的旗舰手机纷纷启用LPDDR5内存。据Mario Endo透露,除了小米10,摩托罗拉edge+ 手机中也采用了美光LPDDR5,截止采访时,美光已经向20 多家客户交付了LPDDR5产品。Mario Endo还表示,环视市场,三星、OPPO、One Plus(一加)、索尼等其他移动设备 OEM厂商也非常青睐LPDDR5 这项技术。 围绕LPDDR5技术的竞赛正酣,而美光祭出的uMCP5这记杀手锏,会在移动领域这片蓝海里掀起什么波澜?让我们拭目以待!

                        时间:2020-10-23 关键词: 美光 雷军 技术专访 lpddr5

                      • Imagination发布全系B系列GPU,以去中心化的多核方案灵活应对更多挑战

                        Imagination发布全系B系列GPU,以去中心化的多核方案灵活应对更多挑战

                        自从1995年PowerVR 3D GPU技术出现以来,Imagination一直是凭借着其独有的技术优势,城内GPU IP这一领域的主要玩家。目前Imagination在移动GPU IP市场占有率达到了36%,与高通和Arm三分天下;而在汽车GPU市场占有率则达到了43%。随着应用需求的不断变化,GPU也产生了很多新的机会,例如AI应用、汽车、数据中心等。去年年底发布的A系列GPU,主要还是面向移动市场;而今时隔一年不到,Imagination又重磅发了B系列的GPU,将持续拓展移动市场同时也将向汽车、桌面级、云端应用发力。 去中心化的多核设计,提升产品性能 此次推出的B系列的GPU,一共分为4个不同的系列,针对不同的应用场景。每个系列又推出了其特定的多核组合。据Imagination的技术产品总监Kristof Beets先生分享,在推出了A系列之后,很多的客户找到Imagaination想要提高产品的性能,他们提出了多个A系列组合在一起的方案。基于客户的这种需求,Imagination更上一层楼就推出了B系列的多核架构的GPU。 多核架构的好处在于多个核可以一起实现单一应用的最大性能,也可以针对不同的应用调用不同的核来实现。而B系列多核架构的特点在于去中心化,每个核的架构都是完全一致的,所以任何一个核都可以担任主核的调度工作,其余从核来实现单纯的计算处理工作。这样的设计提供了更高的可拓展性,同时客户在进行设计时也可以直接优化定制一个核心,然后将其进行复制出多核的架构,可以大幅减少其设计投入时间和精力。以BXT的MC4的架构举例,客户只需要完成一个BXT核心的优化,就可以实现整个多核架构的优化提升。 其中BXE因为面向的是入门级的应用,因此它的MC4的架构中,只提供了一个主核的完整配置,其余三个核在主核的基础上去掉了一些不必要的功能模块。 除了大幅减轻设计人员的工作外,这种去中心化的多核架构,可以避免过多的信息集中于单一裸片,从而迎合了多核chiplet的这一演进趋势。 立足移动应用,拓展新的市场 在Imagination的GPU战略中,移动市场是其最重要的根基,而且今年年初和苹果重归旧好也为其接下来的移动市场带来了利好。但GPU的应用前景并不仅止步于此,汽车、人工智能、云端等场景将会孕育着更大的增长潜力。B系列GPU中,BXE主要专注于入门级的游戏产品、电视和机顶盒等,可以为4K电视UI提供足够的填充率。BXM则面向中端市场,提供中层能力的填充率。BXT是此次的重头戏,可以满足桌面级和云端应用需求。BXS则将之前的产品转化为了专门应用汽车市场的技术。 BXT是Imagination面向计算中心市场发力的敲门砖,它提供了高达6TFLOPS的性能,每秒可处理192 Gigapixel(十亿像素),拥有24 TOPS(每秒万亿次计算)的人工智能(AI)算力,同时可提供行业最高的性能密度。此外BXT系列还支持Imaginationn的HyperLane技术,这种技术可以将内存资源更高效合理地分配给GPU的不同工作任务。而且HyperLane与多核架构结合,可以提供给更高的灵活度:4个核+8个独立的分区即32种不同的解决方案,这对于云端技术来说是一个非常好的选择。 在发布会当天,芯动科技也同步释放了消息:芯动科技已将Imagination最新推出的[IMG B系列BXT GPU IP,集成到能支持桌面和数据中心应用的PCI-E规格的GPU独立显卡芯片之中,该独立显卡芯片将很快面市,为未来5G云游戏和高端数据中心应用提供强大的支持。而除了芯动之外,还有别的客户也在积极获取BXT的授权中。 此次发布的BXS系列是Imagination专门推出的针对汽车应用的GPU IP,其中也使用了Imagination的诸多专利技术。在仪表盘显示的应用中,为了保证即时准确的内容显示,行业中传统的做法是采用LOCK-STEP(锁步)的方法:两个核同时执行一个任务,互相检测是否正确。而其实在一整个屏幕上,一般只有5~10%的块是需要渲染的,Imagination采用了一种叫做TILE REGION PROTECTION的技术,只进行这些块的渲染从而减少资源消耗。而且Imagiation也一起打造了安全的驱动,这样直接将软硬件的安全的打包方案提供给客户,从而免除了客户后期单独进行安全配准的麻烦。 从B系列发布来,可以看到Imagination的GPU战略布局已经基本完整。在移动端从低端到高端的各种IP都已经全面覆盖,高端的BXT也足以在计算中心掀起浪花,BXS系列则专注将汽车市场逐步深入。从前几年的苹果解约、股权变动至今,Imagination在技术上仍不止步,实现了突出的发展。而且在当下的国际局势下,Imagination作为一家产品技术专利都在英国的GPU IP提供商,也将获得中国不少客户的青睐。 据确认,新的C系列GPU搭载Level4级别的光线追踪技术,或可在明年上半年发布。

                        时间:2020-10-20 关键词: 多核 GPU imagination

                      • 摩尔定律引发的技术革命下,中国半导体产业的机会

                        摩尔定律引发的技术革命下,中国半导体产业的机会

                        伴随5G、AIoT的发展和国际关系的日渐紧张之下,集成电路产业逐渐受到一致关注。2020年10月14日,“第三届全球IC企业家大会暨第十八届中国国际半导体博览会”(IC China 2020)于上海开幕,会上各位专家指出了行业的痛点和机会所在。 01 摩尔定律放缓催生新材料新架构 摩尔定律是产业一直以来遵循的重要法则,回溯1965年当时提出价格不变情况下,集成电路可容纳的元器件数量每年都会翻番,性能也会提升一倍。十年后,这项定律被修改为两年一翻番。时至今日,多核众核、功耗、密度、频率已逐渐失效,只有晶体管密度还在继续前向发展。 中国工程院院士吴汉明认为,在制程节点20nm以后叫做后摩尔时代,2nm和1nm是否还会走下去,这是业界仍未知的领域,未来的挑战非常大。但从另一个角度来看,对于中国集成电路来说,发展速度变慢也是一个机会。 摩尔定律在发展过程中曾经主要遭遇了三大瓶颈,其一,受到材料限制,发明了电化学镀铜和机械平面化的双镶嵌结构(dual damascence process)技术;其二,受到设备物理限制,Si栅极和SiO2栅极电介质材料被金属栅极和高K电介质取代;其三,受到光刻限制,193nm以上的制程工艺,应运而生了光刻技术。 实际上,正是因为受到这种限制,光刻工艺和刻蚀工艺便成为了后摩尔时代芯片图形发展的两个重要技术。通过公式得知,光刻工艺技术受到NA、k1、λ几个参数影响,在制程节点32nm-45nm下产生了浸没工艺、10nm-16nm下使用多重曝光工艺、5nm-7nm则使用极紫外线(EUV)工艺。 但与此同时,EUV光刻也面临着光源、光刻胶和掩膜版三大挑战。掩模的整体产率约94.8%,但EUV掩模仅64.3%左右,EUV淹模比复杂光学掩模还贵三至八倍(40层到50层交替的硅和钼层组成)。 除了上述的光刻技术,目前纳米压印、X光光刻、电子束直写作为先进光刻技术正在高速发展之中,但这些技术在3-5内仍然有发展空间,并不会马上成为主流技术。 默克中总裁兼高性能材料业务中国区董事总经理Allan Gabor认为,展望未来,伴随摩尔定律的逐渐失效,正在催生新材料和新结构。在此方面,吴汉明也预测,随着工艺节点演进,摩尔定律越来越难以持续,预计将走到2025年。在这些挑战下,新材料、新工艺将是未来成套工艺研发的主旋律。 后摩尔时代有着四大发展模式,具体的方式包括:冯-硅模式,二进制基础的MOSFET和CMOS (平面) 及泛CMOS (立体栅FinFET、纳米线环栅NWFET、 碳纳米管CNTFET等技术) ;类硅模式,现行架构下NCTFET(负电容)、TFET(隧穿)、相变FET、SET(单电子)等电荷变换的非CMOS技术;类脑模式3D封装模拟神经元特性,存算一体等计算,并行性、低功耗的特点,人工智能的主要途径;新兴模式,状态变换(信息强相关电态/自旋取向)、新器件技术(自旋器件/量子)和新兴架构(量子计算/神经形态计算)。 因而逻辑器件将会拥有三个趋势,其一是结构方面,增加栅控能力,以实现更低的漏电流,降低器件功耗;其二是材料方面,增加沟道的迁移率,以实现更高的导通电流和性能;其三,架构方面,类似平面NAND闪存向三位NAND闪存演进,未来的逻辑器件也会从二维集成技术走向三维堆栈工艺。 “摩尔定律放缓是不争的事实,但据OpenAI预估AI算力约每3.5个月翻倍,算力需求正已10倍年增长增加,甚至在摩尔定律不放缓下都难以满足日益增速的算力需求。”上海燧原科技有限公司创始人兼CEO赵立东如是说。 因此,一个小小的摩尔定律所引发的蝴蝶效应,迎接挑战的并非只有光刻、刻蚀技术,其实从工具链、产业链、产学研上来讲都是需要快速升级的领域。 02 全球产业合作具有非凡意义 “集成电路产业是信息技术产业的核心,是支撑经济社会发展的战略性、基础性、先导性产业,目前是新基建的基石,是信息社会的粮食”,工业和信息化部电子信息司副司长杨旭东在开幕致辞中如是说。 通过一组数据来看,目前我国集成电路产业发展已驶入快车道,年复合增长率已超过20%。2019年我国集成电路产业规模实现7000多亿元,同比增长15.8%,远胜于全球整体的负增长局面。而在今年上半年新冠疫情的影响下,我国半导体产业依然保持了16%的增长。 今年是特殊的一年,疫情的冲击,既是危、也是机。中国半导体行业理事长、中芯国际集成电路制造有限公司董事长周子学表示,半导体作为高度国际化的产业,在新冠疫情向全球蔓延情况下,也不可避免受到一定冲击。从前三季度信息产业运行来看,一方面对终端需求、物流等领域对半导体行业造成了一定负面影响,另一方面,随着线上办公、视频会议、网络授课等需求,以及5G等新兴应用的兴起,也为产业发展带来了新的机遇。 事实上,通过数据端来看,根据中国半导体行业协会的统计,上半年中国集成电路产业销售额为3539亿元,同比增长16.1%,上半年中国集成电路进出口同样保持着良好的增长势头,发展体现了极强的韧性。他表示,在全国许多产业处于非常不利的情况下,还能有这样的增长,对国家也是一个重大的贡献。 “半导体行业依靠全球市场和全球供应链而蓬勃发展,我们需要关注开放的贸易与创新,这既是成功的基石,也是消费者继续享受科技福祉的必要前提”, 美国半导体行业协会轮值主席、安森美半导体总裁兼CEO Keith D.Jackson强调了全球产业链协作的重要性,他认为没有一个国家能够独立提供整个产业链,中国政府恪守承诺坚定不移地实行开放政策,稳定对外贸易和投资,是令人鼓舞和振奋人心的,这笃定了外资公司的信心。 全球市场仍然是国产发展不容小觑的方向,通过中国半导体行业协会常务副理事长、中国电子信息产业发展研究院院长张立展出的一组数据显示,在过去35年中,全球半导体市场增长近20倍,年均增速达9%。预计到2030年,全球半导体市场规模有望增长到万亿美元规模。存量市场上,如手机、服务器等产品中,半导体价值量持续提升;新兴市场上,如5G、人工智能、智能汽车等,成为半导体增长重要驱动力。 值得一提的是,全球半导体贸易值为产值的3~4倍,半导体供应链呈现高度全球化的态势。比如硅片生产主要集中在日本、中国台湾,晶圆制造集中在中国台湾、中国大陆、韩国、日本、美国,封装测试主要集中在中国大陆、马来西亚、新加坡,整机组装集中在中国大陆、中国台湾、马来西亚、越南、墨西哥等。2019年中国大陆集成电路进口金额达3055.5亿美元,出口金额达1345亿美元。 美国半导体行业协会总裁兼CEO John Neuffer在会上指出,中国是世界上最大的电子消费国,也是美国芯片制造商最大的市场。2019年,中国市场占美国半导体公司收入的36%。如今,中国已经拥有了17%的芯片产量,预计到本世纪末,这一比例将增长到约28%。此外,中国半导体企业创新能力正在不断加强,参与全球半导体产业的程度不断加深,尤其是在晶圆厂和OSAT领域。 日本、韩国、中国台湾等地都逐渐成为了全球半导体产业链中重要的一员。“这种全球化和区域专业化推动着半导体行业发展至今,竞争力是推动半导体进步的一个重要原因。历史表明,其他国家在半导体行业的崛起确实带来了新的挑战,但全球产业链的成功表明我们有能力去面对这种竞争。” 03 中国半导体行业正在开花 目前中国半导体行业落后已经成为了不争的事实,但从历史来看,从第一块硅单晶诞生、第一块硅集成电路诞生到年产量100万块的过程当中,我国与美国以及日本的差距并不大;但从年产量1000万块开始,我国产业就与其他国家产生了巨大的差距。 究其原因,从数据来看,中国的基础研究的经费投入比例为5%,相对其他国家的12%-24%,比较少。另外,这部分的研发大部分投入都是在试错方面,基础研究比先进国家的差距非常大。 因此,吴汉明认为,集成电路产业技术创新上拥有两大壁垒,分别为战略性壁垒和产业型壁垒。战略性壁垒方面,他认为重点三大卡脖子制造环节在工艺、装备/材料、设计IP核/EDA上,在此方面的产业链长,设计的领域宽;而产业型壁垒方面,他认为基础研究薄弱,产业技术储备匮乏。 不过好消息是,经过半导体技术的演进和行业的变迁,全球半导体产业正在不断迁移至中国大陆,中国大陆逐渐成为产业第三次转移的核心。根据芯微原电子(上海)股份有限公司董事长兼总裁戴伟民的介绍,转移的原因主要是由于手机和物联网时代的序幕拉开,而这最终导致产业链从IP厂商和轻设计厂商的浮现。 盛美半导体设备股份有限公司董事长王晖认为半导体设备公司的兴起与成长紧紧跟随全球芯片制造中心的迁移,而此迁移的路线依然与全球半导体产业迁移的道路相同,未来10年中国将成为全球半导体芯片制造的重心。 通过数据来看,国产芯片本土市场正在逐渐增加,2019年市场规模达到了29.5%。2013-2020年,中国半导体行业的复合增长率达到了15.7%。不仅如此,我国集成电路市场已覆盖芯片、软件、整机、系统、信息服务领域,中国已经逐渐成为全球集成电路企业发展的沃土。 “中国发展离不开世界,世界发展也需要中国。” 我国积极参与X86、ARM、MIPS等全球生态,我国阿里、中兴微、华米等5家企业成为RSIC-V的白金会员,中国积极参与全球各类标准制定和建设…… 从集成电路产教融合发展联盟成立到国务院印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》等多个政策利好的发布,中国的集成电路正在把握住摩尔定律放缓以及5G、物联网爆发的这波机会。

                        时间:2020-10-14 关键词: 集成电路 摩尔定律

                      • 不只有电源IC,安森美还承包了全球80%的汽车ADAS传感器

                        不只有电源IC,安森美还承包了全球80%的汽车ADAS传感器

                        说到安森美,业内人士估计都会想到其领先的电源IC。事实上,除了为行业提供超强的电源半导体以外,安森美6年前切入的新业务传感器也取得了快速的发展。特别的,在汽车领域,安森美图像传感器已占据了超过60%的市场份额,目前市场上超过80%的汽车ADAS图像传感器都是安森美提供的。 安森美是如何实现这一骄人成绩的?其传感器产品又有哪些独到之处?日前,安森美半导体举办智能感知策略和方案发布会,其智能感知部全球市场和应用工程副总裁易继辉(Sammy Yi)先生接受21ic电子网采访,详细解读了安森美传感器的制胜之道。 从摩托罗拉分拆出来的半导体新兴领袖 安森美的前身是摩托罗拉半导体,1999年从摩托罗拉拆分出来后于2000年在美国纳斯达克上市。经过20年的发展,安森美已跻身前20大集成器件制造商,位列第13位(2019年市场份额数据)。 安森美半导体产品主要分为三个部门:电源方案部(PSG),先进方案部(ASG),智能感知部(ISG)。相比电源产品部51%的收入贡献,智能感知部还有很大的上升空间,但成长速度最快。安森美智能感知部成立于2014年,是通过一些战略性兼并、并购而得。 拥有2000多项专利的现代图像传感器发明者 虽然安森美半导体的智能感知部成立才六年,但在成像传感器行业却拥有40多年的悠久历史,具有2000多项成像专利。从其收购兼并的部分来看,安森美的成像传感器技术可以追溯到柯达的首款百万像素CCD,JPL为了阿波罗登月开发出的全球首款CMOS图像传感器(1993年),全球首款专用在汽车上的车规级CMOS图像传感器(2005年)等。 可以看出,安森美半导体在图像传感器发展历程中创造了很多行业第一,凭借着这些技术积淀,到目前,安森美半导体已经给市场提供了超过5亿件图像传感器。 从三年前开始,安森美半导体又陆续收购了IBM在以色列的毫米波雷达研发中心,以及专注于飞行时间(ToF)激光雷达传感器开发的爱尔兰SensL公司,从而将传感器产品扩展到雷达传感器领域。 安森美智能感知部门有三个主要的市场:汽车、机器视觉和边缘人工智能。 安森美在汽车智能感知领域的领先地位 在汽车成像市场(专门给人眼看),安森美的图像传感器拥有超过60%的市场份额,在汽车感知领域(人工智能和机器视觉),安森美图像传感器占全球市场份额超过80%。 2019年,在汽车市场销售了近一亿颗传感器,以全球汽车销售量平均6,500万辆来算,平均一辆车就有安森美的2个摄像头。 另外,安森美推出了Hayabusa系列新产品,它革命性地实现了高动态范围,是目前市场上具有最高的宽动态效果且具有网络安全功能的图像传感器。 创新技术应对汽车感知新挑战 时下的汽车就像一个架在四个轮子上的计算机,要想让这个汽车拥有超强的感知能力,离不开各种传感器。例如,ADAS摄像头、倒车摄像头、环视360度,监控、电子车镜、驾驶员监控、乘务员监控、车内的毫米波雷达和激光雷达。 单就汽车成像而言,目前面临着三大挑战,一是宽动态,例如从灰暗的地库开到正对太阳强光的户外,夜晚在对向远光大灯照射下感知树荫下的行人,这些都需要图像传感器具有高动态范围。二是环境温度,汽车既要能适应零下几十度的极寒天气,也要能适应动辄上百度的恶劣环境。三是应对LED指示牌、交通灯对图像传感器的挑战。 上图显示Hayabusa传感器所采用的先进技术,在这种先进技术支持下,Hayabusa系列产品一次曝光就能实现95dB,经过多次曝光可以达到120dB,下一代产品一次曝光有望能够达到110dB,多次曝光可以达到140dB。Hayabusa所实现的宽动态范围可以让汽车感知更准确,帮助实现更高的安全性。 从上图可以看出,Hayabusa传感器的宽动态范围让汽车可以从昏暗地道中“看到”外面强光中的清晰场景,大大提高的安全性。 另外一个挑战来自夜视,在几乎没有光的情况下,传感器如何去“看见”目标?安森美新开发出的近红外+(NIR+)工艺,将近红外光电转换效应提高了4倍。 从图中可以看出,采用安森美NIR+技术的传感器(下半部分),可以清晰看到没有光环境下的目标物体,避免了安全事故的发生。 安森美传感器在机器视觉及边缘计算领域的创新方案 工业4.0、工业自动化、人工智能使机器视觉市场快速发展。同时,边缘人工智能不断地向新领域扩展,例如新零售,智慧农业、畜牧业和农业都开始了智能化的转化。一些新兴设备,特别是在新冠状病毒以后的后疫情时期,都出现了远程化、无人化的趋势,这些都要求边缘人工智能能力。而这一切都离不开传感器的支持。 据第三方调研公司YoleDevelopment的数据,安森美在工业机器视觉领域的市场份额是第一位。 从1.3英寸固定尺寸图像传感器的发展趋势来看,分辨率在逐年提升,从过去的200万像素,500万,800万,1200万,现在超过2000万。同时,在同样尺寸下图像传感器随着像素的增大,图像质量也在不断提高,带宽也在逐年提高。 安森美最新推出的XGS系列图像传感器,从200万像素到4500万像素,有11款不同像素产品。该系列具有一个独特的优势,客户只需要两块线路板设计就能支撑11款不同的传感器,在设计上节省了大量的成本和时间。另外一个创新是,在29×29mm2摄像头中可以放进1600万像素传感器。 上图是安森美即将推出的一款4K产品的宽动态效果图。在这种强光环境下,人眼是不能看的,但这款图像传感器不仅能够看清场景,连灯丝都能看得非常清楚。在0.2cd/cm2光照量非常低和190,000cd/cm2光照量非常高两种情况并存时,两处场景都能看清,远远超过了人眼能力。 安森美超低功耗传感器ARX3A0,功耗不到2.5mW/s/帧,而且有自动唤醒功能,平时在休眠状态,不耗费任何电,一旦发觉到有物体移动时,会自己唤醒,同时采用了NIR+制程,夜间成像效果也非常好。它的尺寸也非常小,1/10英寸,成本很低。 传统的激光雷达使用的技术是APD,也叫雪崩光电二极管。它的缺点是体积大、功耗高、侦测距离范围有限、一致性不好。安森美采用了SiPM(硅光电倍增管),优势在于它的增益是APD的1万倍,灵敏度是APD的2000倍,工作电压要求非常低,只要30V,而APD则要250V。它的一致性非常好,特别在大批量生产的时候有助于批量化。 在激光雷达产品上,安森美可以提供整体、系统的方案。在激光雷达功能框架图中,安森美公司在激光源、激光素发射、激光素接收的器件上与合作伙伴合作,其他电子线路和激光接收器则是由安森美自己开发。 除了激光雷达,安森美还提供毫米波雷达,适用范围有:L1、L2、L3、L4、L5。在不同自动驾驶的级别上有不同的应用。安森美的专有毫米波雷达技术 “MIMO+”,能够提供4D信息,可用于L3层级的自动驾驶。与竞争方案相比,安森美的MIMO+加上实际通道、虚拟通道,要比竞争对手多一倍的通道。同样性能的毫米波雷达,安森美的可以节省50%的mmIC器件、减少优化控制器、线路板,可以降低总体的成本。我们也会开发雷达信号处理,我们的对外联接接口是按照行业标准,不管是现有标准还是未来发展标准。

                        时间:2020-09-30 关键词: 安森美 传感器 电源 ic

                      • 还原最真实的世界,FPGA是怎么做到的?

                        还原最真实的世界,FPGA是怎么做到的?

                        导言:“影像记录时代,只有真实才能打动人心。” 自从影像记录诞生以来,还原逼真世界的每一寸细节一直便是行业的终极追求。影响图像质量包括分辨率、位深度、帧速率、色域、亮度五个要素,近年来4K/8K 60Hz/120Hz的显示面板逐渐被人耳熟能详,伴随着分辨率、位深度、帧速率升级,色域和亮度也被提出新的要求。 然而事实上,人眼本身就是“奇迹的造物”,可以通过瞳孔的放大缩小感知方寸之间的每一处亮部和暗部,而现实世界则跟随自然的照度不同拥有不同的亮部与暗部细节。 因此,为了能够充分展现每一处细节,HDR(高动态范围)这一显示概念被提出。当然,最终图像仍然是要通过显示面板呈现给观者,其中尤其是大屏显示面板逐渐伴随8K的行业趋势,标配HDR这一技术。 但在激烈的市场竞争之下,大屏显示面板厂商更新迭代速度加快,面板技术也持续更新。这样的背景之下,如何快速适配HDR功能成为了竞争点的关键。 日前,赛灵思(Xilinx)展示了利用FPGA(现场可编程门阵列)器件的创新型TCON(Timing Controller,时序控制器)方案,利用FPGA高效实现供应商和特定面板色彩容量的转换,利用FPGA TCON的IO可编程性适应各种视频接口,以应对瞬息万变的行业。21ic中国电子网受邀参加本次讨论会,赛灵思公司大中华区核心市场事业部市场及业务开发总监酆毅(Bob Feng)现场讲解。 赛灵思公司大中华区核心市场事业部市场及业务开发总监酆毅(Bob Feng) 01 HDR影响着两个关键要素 “HDR是最近三到四年显示和电视技术最热的关键词,芯片、显示面板、PC、系统厂商均参与制定了HDR相关标准”,Bob Feng为记者介绍,与HDR(High-Dynamic Range,高动态范围)相对应的概念自然就是SDR(Standard Dynamic Range,标准动态范围),事实上HDR早已远超显示技术专家和学者研究方向这一范畴,真正渗透入了消费电视领域。 简单来说,HDR可以清晰还原图像更多细节。Bob Feng强调,HDR一直是个非常容易被误解的概念,宽动态很多人会直接联想到高对比度或高亮度,事实上并不是这样的。HDR所覆盖的范围包括宽色域(WCG)和高亮度范围(HLR),基于此二维色度范围与亮度范围的叠加转变为三维概念。 上文中也有提及,影响图像质量包括分辨率、位深度、帧速率、色域、亮度这五个要素,HDR所影响的参数就包括色域和亮度这两个关键参数,实际上在分辨率标准提升的现今,也对这两个关键参数提出新的要求。 在宽色域(WCG)方面,在显示业界2K HD级别的显示的色度范围遵循的是全高清广播标准BT.709(REC.709);而当在4K UHD级别下,则遵循DCI-P3标准色域更广;在8K SHV级别下,则遵循REC2020标准,色域越来越接近人眼。 在高亮度范围(HLR)方面,人眼所能覆盖的范围是0到10000 nits,显示行业现在技术则可达到16亿nits。不过需要注意的是超出人眼识别范围的亮度是没有意义的,因为最终呈现的效果必须是人眼能够辨别的。因此,业界为此制定了3条曲线,被称之为伽马曲线(A.K.A. Gamma Curves),摄像机的采集内容和显示传输的内容,即光电转换和电光转换的过程,二者是相辅相成的。 02 HDR对不同屏幕转换不同 从屏幕技术方面来谈,目前行业主流的显示技术正在以LCD、OLED和Micro LED的序列逐渐迭代。Bob Feng强调,显示技术的迭代最终的目标是更加完整地还原人眼所见,在逐次迭代的过程,也会越来越接近HDR。 LCD本身像素不是自发光的,依赖的是背光。上文也有讲到HDR的一项重要参数就是亮度,LCD背光照明方式也逐渐从边缘LED背光、直下式LED背光转向量子点LED背光mini LED和双电池背光(Dual Cell,叠屏)。 特别需要注意的是mini LED属于LCD的一种过渡态,虽然名字和OLED和Micro LED相近,但仍然是一种依赖背光的显示技术;叠屏则是利用一层背光和一层控光的方式,达成更多的背光分区。 Bob Feng表示,LCD中真正能够表征HDR的只有量子点LED、mini LED和叠屏这三种背光方式的面板,这是因为实现HDR亮度值需要能够提到800-4000 nits,色度尽可能接近DCIP3。 OLED和Micro LED两者则属于自发光的显示技术,本身相似之处很多,每个红绿蓝亚像素都能自身产生光源,而有句老话曾说过“HDR与OLED是绝配”。二者最大的区别在于OLED主要使用有机材料,Micro LED则是使用无机材料使得组件小于100μm,获得更薄的厚度。 不过,由于Micro LED只有在高亮度情况下蓝光eqe才具有明显优势、低电流低亮度下效率无优势以及成本过高和边缘效应等问题还正在解决之中。因此OLED是目前的主流发展方向,不过OLED本身也存在良率的一些问题。 Bob Feng强调,对于显示厂商来说,为了越来越接近人眼所见,就要不断推出新的显示面板技术,但事实上面板厂商正在面临着良率和成本的双重考验。 HDR是如何显示在屏幕上的?在摄像机端,环境光被收束至摄像机中的光电转换过程中,光线被PQ HDR或HLG HDR伽马曲线转换为电信号;在图像端,则需要针对不同屏幕进行电光转换,进行色量转换的这一器件便是TCON(时序控制器)。 Bob Feng为记者做了一个比喻,假设电信号是许多调色桶,TCON芯片便是控制色量调控和色量转换的关键芯片。事实上,LCD、OLED、Micro LED在颜色与电信号的映射上不可能是完全一样的,因此必然会带来转换算法的不同。 03 适配不同屏幕接口的FPGA TCON 正因为不同显示面板,TCON芯片的算法不同,因此在显示技术更新换代之时,厂商必然会遇到TCON设计的挑战。 假设使用传统ASIC/ASSP TCON方法,意味着针对不同分辨率下的LCD、OLED、Dual Cell、Micro LED等不同的屏幕类型,都要针对性设计开模,这主要是因为ASIC的程序是固定或者标准的,不可修改。 值得注意的是,TCON除了包揽列驱动器(Column driver)和行驱动器(Row driver)的色调和色域转换工作以外,还会集成smart TCON等图像缩放功能。 在OLED或Micro LED转变的过程中,本身的良率和成本问题本身并没有解决,还要考虑ASIC/ASSP TCON的适配问题,这无疑无形中又增加了一座“大山”。 在此方面,FPGA的灵活性似乎是“天生”为这种场景而生,针对不同的分辨率下,FPGA TCON所具有的的逻辑可编程性在LCD、OLED、Dual Cell、Micro LED下具有很好的适配性。 Xilinx提出了三种FPGA TCON适配,FHD的情况下使用SPARTAN 6系列产品、UHD下使用KINTEX 7系列产品、8K情况下使用KINTEX UltraSCALE系列产品。Bob Feng为记者介绍,之所以选用不同系列产品,主要是从功耗和成本上考虑。 具体来说,从FHD到8K的迭代中,主频也以4倍速度迭代。FHD下主频大约在150 MHz,SPARTAN则刚好贴合这一数值;UHD主频大约在600 MHz左右,但KINTEX 7无需其他厂家一样使用四像素并行总线,KINTEX 7只需做双像素并行总线,主频可以降到300 MHz,利用一半规模跑所需逻辑;8K方面,KINTEX UltraSCALE的主频甚至可以做到600 MHz。 需要注意的是,使用FPGA TCON的接口灵活性,可以简化整体设计,增强效率。具体来说,传统设计中包括Mobile SoC和TV SoC两颗芯片,但由于定制的AISC/ASSP是没有直接接口可以对接Mobile SoC,TV SoC仅仅是充当了转接的作用,整体的内容和服务均由Mobile SoC提供。 使用FPGA TCON则更加理想,从架构上来看,元器件选择从3芯片变成了2芯片。Bob Feng强调,Xilinx还剔除了一些冗余接口一对一(V-by-One)的选择,为智能电视设计带来极大的简单化和小型化。 在智能电视越来越轻薄化的行业动态下,一般采用面板后贴主芯片和外置芯片两种方式。但无论采用哪种方式,利用一对一(V-by-One)的接口相连,会显得非常臃肿。 基于这样的洞察,赛灵思和赛灵思的合作伙伴深圳视显光电公司推出4种解决方案,囊括了FHD TCON、4K60 TCON、8K60 TCON、8K120 TCON。正如上文所述,只要速度和性能满足这个范围,就可实现不同类型显示屏间的设计转换。 深圳市视显光电技术有限公司的8K@60Hz无损视频播放机在2020年全球同步量产,其使用的方案便是FPGA TCON。根据该公司总经理李兴龙的说法:“FPGA灵活的可编程特性,为我们快速开发新产品,新技术带来了极大的助力。比如我们用FPGA开发了针对视频领域的各种专用传输接口,针对8K应用的HDMI2.1、DP1.4等,我们利用FPGA可编程快速迭代的特点,最早给出了解决方案,可以比我们的竞争对手,或者ASIC方案,更快的推出新产品,这是我们的核心行业竞争力之一。” 对于ASIC/ASSP TCON和FPGA TCON, Bob Feng认为二者是共存关系,ASIC本身具有成本优势必然会长期存在,但FPGA TCON的灵活性和简化性相信在新兴面板技术转型中将发挥充足的优势。

                        时间:2020-09-29 关键词: Xilinx FPGA

                      • 谋思科技将受控能量收集和超低功耗无线技术相结合,实现物联网设备的永久续航

                        谋思科技将受控能量收集和超低功耗无线技术相结合,实现物联网设备的永久续航

                        诸多边缘设备被部署在了各种不同的环境中。其中很多应用场景并不适合进行电力设施部署,而且也难以实现频繁的人为电池更换。“在Atmosic,我们希望能够颠覆整个电子产品的使用,希望能够实现电池的永久续航,同时在一些特殊的环境下,在一些技术的发展前景下,我们希望有朝一日能够实现无需电池。”谋思科技首席执行官David Su在近日的媒体发布会上分享到了Atmosic对于物联设备未来发展的观点。 实现电池永久续航,降低设备对电池的依赖 随着蓝牙5.0的发布,蓝牙在连接范围和续航能力方面获得了巨大的提升,某些传输距离较长,传输数据量不大的应用以前只能使用WiFi,现在也可以用蓝牙5.0来实现。这对于蓝牙市场而言带来了巨大的发展前景,据ABIResearch预测,到2023年蓝牙市场规模总值将达到20亿美元。其中消费电子产品和传感器数据传输市场将达到超过10亿的市场份额,这也是谋思科技所定位的目标市场。 在这些目标市场中,很多蓝牙无线设备都采用电池供电的方案,但电池的续航能力,是否可以方便的进行电池更换,更换电池所耗费的人力和物力,这都是影响设备最终体验的重要考量点。我们期望这些蓝牙设备可以实现尽可能长的续航时间,甚至实现电池永久续航。而谋思科技提供的超低功耗蓝牙无线SoC的解决方案,将使其成为可能,甚至在一些场景中实现无电池的蓝牙连接方案。 将超低功耗射频、受控能量收集和射频唤醒相结合 谋思科技提供的蓝牙SoC的是一种集成度非常高的解决方案,其中集成了主控单元、射频模块、能量采集模块和传感器模块等,这是一种非常具有差异化竞争力的无线SoC方案,包含了其三大核心创新技术。 据David分享,其第一项创新技术是超低功耗射频,可以实现比竞争对手低5~10倍的功耗及相关电源能耗的降低;第二项创新技术是射频唤醒技术,让设备无需使用的时候随时保持休眠状态,只有在需要的时候才会被唤醒;第三项技术被称为是受控能量收集,适用于来自射频、光能和动能等各种不同来源的能量收集。 虽然这些技术我们经常听到别的半导体厂商提及,但谋思科技有其独特的创新点。例如在射频唤醒技术方面,谋思科技对其接收机进行了专门的设置和调整,基于不同的信号输入环境,CPM将会自动判断是否需要将接收器进行打开或激活。据谋思科技营销及业务拓展副总裁Srinivas Pattamatta先生分享,Atmosic的接收器设计与市面上常见的蓝牙接收器非常不同,(如上图所示)射频唤醒是一个单独的模块,因此无须跟随整个蓝牙设备进行开启或关闭,而且输入唤醒信号的具体值可以通过程序进行编写。“除此之外,我们在其他的用于唤醒我们射频模块的这些设备上是不需要使用Atmosic芯片的。换句话说,我们的客户可以随时采用Atmosic的芯片产品,并且与其他任何只要能够发出信号的设备来进行结合使用。” 实现无需电池的永久续航 当前谋思科技推出了两款超低功耗蓝牙SoC产品,M2系列定位于需要电池永久续航的应用,M3则凭借受控能量收集技术定位于无需电池的应用场景。下图为谋思科技的M2的解决方案与市面上竞争对手方案的对比,TX值比竞争对手低了2倍以上;接收器的功耗比竞争对手低约6~7倍。 而选择了M3系列的应用,则可以实现无电池的永久续航方案。用户可以选择一种能量采集的方式,然后将收集到的能量通过换能器存储到电容、可充电电池或标准电池中。“通过我们的可控能量收集技术,只要我们收集到的外界能量能够实时地保证大于我们设备运行所需要的超低功耗,这样我们就可以实现永久续航,以及无需电池的应用场景。”David分享到。“其实起到永久续航的理论非常简单,即收集到的能量是否能够支持电池正常运行的能耗,是否能支持它的SOC的运行。” 在能耗方面,谋思科技的解决方案超越了传统的亚阈值逻辑针对单参数的调整,可以实现对于多个参数的设计。传统亚阈值逻辑的基本原理就是通过对于供应电压的调整来更好地实现能耗的消耗,但在混合的环境下对于供应电压进行二次调整的效果并不理想。在谋思科技的设计框架中,不仅仅可以调整供应电压这一换能器,还可以针对整个电流、信号摆幅乃至整个架构的选择来进行调整,从而实现多维度、多参数的能耗控制,确保最终整体功耗达到最低水平。 虽然当前市面上不乏能量收集、超低功耗蓝牙的解决方案,但谋思科技的功耗和待机表现显然做的更好,更重要的是其提供的SoC的方案集成度非常高,包含了一个设备几乎所有必要的功能模块。对于很多期望精简PCB面积、实现永久续航、快速实现产品面世的物联网设备厂商而言,谋思科技的蓝牙5.0 SoC是一个值得考虑的选择。

                        时间:2020-09-29 关键词: 蓝牙 低功耗 能量收集

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