• 安谋中国“星辰”处理器商用:灵动微、全志科技、华大北斗布局合作

    安谋中国“星辰”处理器商用:灵动微、全志科技、华大北斗布局合作

    5G和AIoT时代的背景下,Arm架构获得了越来越多的关注,近期苹果67194也宣布未来笔记本电脑产品将搭载自造的Arm架构处理器,这主要归功于Arm架构下的低功耗、高性能、小尺寸等优点。 安谋中国(Arm中国)作为一家深圳本土67194,自2018年4月成立后便一直独立运作。安谋中国与Arm不同的是,自成立以后便主要集中在3个生产线:周易AIPU、星辰处理器、山海平台安全解决方案。 其中,周易AIPU最早在2018年11月的乌镇世界互联网大会发布,并于今年4月宣布了客户芯片商用,这款产品既不属于CPU,也并非NPU,与之不同的是,AIPU定义了一套新的适用于AI算法的指令集,更加贴合AI的需求。 日前,安谋中国宣发了3个生产线中的另一个重磅产品——“星辰”第一代产品STAR-MC1,21ic中国电子网受邀参加此次分享会。 01 一杯基酒:支撑Armv8-M架构 星辰处理器(STAR-MC1)是一款安谋中国自研的嵌入式处理器,主要为满足AIoT应用性能、功耗、安全方面而生。安谋中国产品研发副总裁刘澍为记者先容,正如其名,星辰意指开发者希翼这款产品能够像启明星一样在国内冉冉升起,为产业赋能;另外,MC1则代表Micro controller系列第一个CPU。 从研发历史上来看,安谋中国从2018年4月成立至2019年9月星辰发布第一个EAC版本,对Arm的核心架构进行了升级,包括Armv6-M和Armv7-M,并加入了定制化的指令集,而这些仅用了17个月。在今年6月30日,STAR-MC1发布了第二个版本,也是最终版本,支撑了Armv8-M架构。 Armv8-M架构是Arm去年下半年更新的最新架构,STAR-MC1是第一个对新架构实现的产品,同时STAR-MC1第二版指令扩展处理器和Arm剑桥团队同时推出,充分表明了安谋中国团队在CPU设计的技术和速度是全球领先的。 性能方面,达到了1.5 DMIPS/MHz & 4.02 Coremark/MHz这样的水准,同时继承了V7和V8结构的DSP指令和浮点指令计算单元,这些新的结构体系的升级,使得它可提供比上一代的Arm处理器高20%的性能提升(在同一主频下)。另外,在功耗上也与性能进行了均衡的配置。 图1:STAR-MC1支撑最新Armv8-M架构并具有最新安全技术 02 一款特调:安谋中国特色功能 除了Armv8-M的所有特色以外,需要注意的是STAR-MC1进一步拓展了TrustZone这一安全功能。刘澍表示,未来智能物联网设备中,无论是生活还是工业生产、汽车电子领域,安全会是下一个重要的痛点,因此将手机AP熟悉的安全技术引入了微处理器中,进一步在生态可集成角度发展微处理器安全技术。 TrustZone安全方案可将运行环境隔离为安全区和非安全区,用户的敏感运行程序可放在安全区运行,反之一些应用型程序则可放在非安全区实行。刘澍表示,通过这种硬件的隔离方式,可以保证服务程序、敏感数据、用户数据得到很好的保护,这是TrustZone的一贯概念,也从A级别处理器继承到了M级别处理器中,对生态的可延续性是非常友好的。 值得一提的是,STAR-MC1的创新性在于整个缓存(Cache)的结构引入了M级别的处理器中,这种特色可充分提高系统级的性能和效率。刘澍强调,很多处理器数据的读取需要通过总线或外部存储读取,这对系统的效率和功耗是一种很大的浪费。以前的微处理器中,为了节省面积和成本,并没有使用缓存技术。 图2:STAR-MC1的整体特色功能 需要注意的是,STAR-MC1在Armv8-M的架构中植入了两个用于定制化扩展的重要特色功能: 1、加入了协处理器接口。刘澍表示很多客户会在细分市场做出不同创新,对于通用处理器来说,在细分市场拥有突出的特点是非常重要的,诸如加入FFT加速、编码器加速功能,这些加速可以通过这个协处理器接口上接入协处理器快速完成。 2、加入了用户可定制化指令集。Armv8-M创新架构下,客户可以自由定制指令集,通过自己的指令集一方面可将特色操作固化在CPU流水线中,提供高效实行效率;另一方面,对客户的软硬件常识产权进行保护和差异化。 图3:STAR-MC1具有可定制指令集 刘澍为记者说明,安谋中国IP的设计理念在于通用设计之上,要给用户和客户提供可定义、可扩展的灵活性,最终将体现在细分市场的高效率上,此前发布的周易产品也具有这种可扩展、可定制化的接口和扩展技术。 STAR-MC1也是第一个在CPU引入这种技术的。通过这种协处理器硬件接口,直接访问CPU内部的寄存器堆,操作寄存器堆操作数并将结果返回到寄存器,可让其他Arm指令直接再处理,这样效果会比协处理器更高。而这样的定制化指令扩展,可使用户和Arm程序间交互实现零延迟和无缝连接,同时编译工具链中也有预留接口充分保护客户的软硬件常识产权之外,还能对各个市场不同效能或处理性能要求得到充分满足。 生态系统方面,除了Arm本身工具的加持之外,STAR-MC1也支撑主流的各种工具链、编译器、操作系统、仿真器,保证能在研发上拥有流畅和良好的体验。 图4:STAR-MC1的生态系统支撑 03 一斟百搭:助力国产化器件 刘澍表示,目前STAR-MC1已有很多客户采用,并已取得流片,截至目前,星辰处理器已有30个授权客户,这30个授权客户里有21个客户已经有项目进行集成、设计,其中有7个项目已流片,广泛应用于通用MCU、互联芯片、系统控制、汽车电子、存储、定位、传感器控制等领域。 在媒体分享会上,也有合作厂商讲述了和星辰处理器的故事。灵动微电子董事长兼总经理吴忠洁表示,安谋中国推出的STAR-MC1契合了67194的想法,很快就会与安谋中国获取许可,着手一系列工作。 他认为,MCU有四个方面特别重要:其一,产品自身的可靠性和安全性,从应用层面和底层防止被破译;其二,拥有丰富的可连接性,即丰富的接口;其三,拥有低功耗,延长使用寿命;其四,拥有可靠性,包括静电保护,闩锁效应、浪涌、脉冲干扰等。 而这些恰好与STAR-MC1刚好契合,与STAR-MC1的合作除了更换处理器以外,整体的封装管脚也将从20个增加到100个,频率将从24M提升到164M。 图5:灵动微认为MCU的发展与STAR-MC1特性相符 全志科技最新发布的XR806是基于STAR-MC1开发的一款低功耗、高性能、安全为一体的IoT芯片。根据全志科技模拟互联事业部研发副总裁潘攀的先容,全志科技在无线产品方面已耕耘多年,产品也围绕Arm架构积累多年经验。 潘攀强调,2018年安谋中国在先容这款MCU核时全志科技就非常感兴趣,主要原因在于产品的特性非常符合XR806这款产品的定义需求,并克服了前一代产品的痛点。所以全志科技第一时间与安谋中国深入沟通,并成为了最早开始推进产品化的客户。 STAR-MC1主要拥有三方面优点,其一,基于Armv8-M架构拥有更高的性能和能效比;其二,具有Arm环境的支撑,特别是TrustZone的安全机制;其三,拥有浮点和定点运算的DSP LPA单元。 图6:XR806基于TrustZone技术 华大北斗CEO孙中亮在会上表示,华大北斗作为国内北斗GNSS卫星导航定位芯片设计厂商,一直与Arm中国持续合作,自主设计研发并量产了全球首颗支撑北斗三号信号体制的多系统、多频、基带射频一体化、高精度SoC芯片。 结合最新的宽带射频技术、可配置的基带技术、抗干扰技术、超低功耗技术等一系列最新设计技术,在一颗芯片上实现了多系统、多频、高精度、抗干扰、低功耗、高集成、小型化等多项行业典型指标,为北斗三号系统全球组网地面应用提供了必不可少的芯片级高精度产品支撑。 可广泛应用于汽车精准导航、车辆管理、精准农业、智慧物流、智能驾驶、GIS采集、工程测绘等领域。同时,华大北斗也基于核心芯片提供北斗开放平台,以开放共享的姿态,携同产业链研发力量,共同打造中国北斗芯,为全球用户带来更精准的中国芯体验。 作为一个国产化的处理器,Arm衍生的嵌入式处理器,可以看出STAR-MC1贴合市场的需求,且也已取得非常多客户认可。而在许多人会担心的授权方面,刘澍强调,经过技术分析,STAR-MC1并不会受到相关进出口管制。 通过新产品以及已发布的产品,不难发现未来安谋中国的目标是“周易”+“星辰”+“山海”的一整套AIoT端自研产品加持。最终将有多少相关产品量产,大家将持续关注。

    时间:2020-07-11 关键词: CPU 技术专访 arm中国 armv8-m

  • 从整体方案实现双倍高功率密度,减少成本和尺寸

    从整体方案实现双倍高功率密度,减少成本和尺寸

    任何电子产品和设备都离不开电源,电源管理IC也几乎存在于每一个电子设备之中。从IC Insights的2019年数据来看,总出货量3017亿的IC中,电源管理IC占据了总量的21%,出货量预计639.69亿颗,超过了第二和第三名类别出货量的总和。 电源管理IC主要包括AC/DC、DC/DC、充电管理芯片、LDO芯片、PFC芯片、PFM/PWM、栅驱动芯片、接口热插拔芯片等。这些IC主要将电池或电源提供的固定电压进行升压、降压、稳压或电压反向处理,负责设备电能的变换、分配和检测功能。 因而,很多情况下电源的运作并非依赖单器件,而是从完整的解决方案出发。无论从功耗、成本、尺寸上来讲,还是系统的精简方面来讲,完整的解决方案远比单器件更加出色。另外,电源管理芯片可以说是直接与安全挂钩的器件,因此在很多情况下,完整的解决方案也拥有更加出色的稳定性和安全性。 这种情况下,电源管理IC的选择就至关重要,作为电源管理行业领导企业的TI(德州仪器)就在日前,为记者讲述了电源行业的趋势并带来了最新整体的解决方案。 01 整体解决的降压-升压电池充电器 讲了许久整体解决,TI最新发布的充电IC产品BQ25790和BQ25792降压-升压电池充电器便是从整体出发的一款产品。一个优良的高功率密度降压式充电器不仅应集成一般充电功能模块,还应集成USB PD充电系统中的其他组件,如负载开关和DC/DC转换器,以简化系统设计,降低物料清单(BOM)成本,并保持整体解决方案尺寸较小。 图1:BQ25790和BQ25792 从整体解决问题一直是TI所擅长的方向,具体来说BQ25790和BQ25792这两款产品集成了开关金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、电池FET、输入电流和充电电流电流检测电路和双输入选择器,这种内置集成可以减少解决方案的尺寸和物料清单。 从TI官方给出的BQ2579x框图中不难发现,作为输入过压和过流保护电路的一部分,外部对应的MOSFET的控制逻辑和驱动电路均已集成在充电器中;利用内部集成的极低的8mΩ充电路径管理FET,工程师可进一步延长电池运行时间;电流检测电路则会感应输入电流,调节输入电流和过流保护,防止过载情况发生;双输入选择器指的是充电器监控总线电压以确认适配器状态,一旦检测到拆卸便会从向前充电模式转移到OTG(可支撑移动)模式无缝切换到电池,这一切都在四个FET降压-升压转换器的双向操作之下。 图2:BQ2579x降压-升压充电器结构 通过这一系列的整体集成,一方面有助于减少整体的尺寸和成本,另一方面组件的整体稳定性、安全性和适配性也拥有了保障。 从特性上来讲,这两款产品具有高功率密度。两款产品拥有高出市场两倍的功率密度155 mW/mm?,提高了三倍的充电速度,是一款高功率密度产品。当然这是在小尺寸的前提下实现的高功率密度,BQ25790拥有2.9mm x 3.3mm、56引脚WCSP的封装尺寸,BQ25792则拥有4mm x 4mm 、29引脚QFN的封装尺寸。 高功率密度有什么好处?可以在同样的小尺寸封装下,获得更高的功率密度意味着更高的充电功率和充电电流。换言之,这代表在30分钟时间里,电池就可以充满或充到70%左右的电量。另外,更高的功率密度,也意味着更高的充电效率,因而充电损耗会更小,带来的温升也会降低。 适配方面,BQ25790和BQ25792集成的双输入选择器支撑多种电源,适配USB Type-C?、USB Power Delivery(PD)和无线双输入标准,适用于3.6V-24V的应用,支撑到5A的充电,在通用上拥有极佳的性能。 静态电流方面,TI的强项一直便是做低静态电流,这款产品就拥有小于1μA的静态电流,这意味着最小系统下,电源拥有更低的待机功耗,从而使得电池储存时间演唱了5倍。根据Samuel Wong的先容,这是TI目前尝试的更低静态电流,TI仍然会持续优化开关的静态电流。 根据德州仪器电源管理解决方案产品线经理Samuel Wong的先容,在30W的充电功率下,使用新产品,可使快速充电效率达到97%。 图3:两款产品的优势 02 整体解决的氮化镓创新方案 GaN(氮化镓)和SiC(碳化硅)被人称之为“第三代半导体材料”,究其历史,第一代以Si、Ge为代表、第二代以GaAs、InP III-V族化合物为代表、第三代以SiC、GaN为代表。第三代半导体材料用其优异的材料物理特性,为电子器件性能功耗和尺寸提供了更多的发挥空间。 从特性上来讲,GaN一般多用于1200V以下的中低压功率器件及射频、光伏、光电领域,而碳化硅(SiC)则主要适用于高压功率器件领域。但无论从哪方面性能来说,都不难发现身为第三代半导体材料的GaN全面碾压硅和第二代半导体材料。 据Mark Gary先容,从2010年开始,TI就已经研发相关技术,而业界在2015年左右才陆陆续续有这样的话题和需求,不难看出TI的布局是超前的。而在2018年TI也与西门子共同演示和10千瓦云电网产品。Mark Gary强调,在2020年结束以前,将会有超过3000万小时的可靠性测试,来增加对于新的产品和新的原物料的信心。 图4:TI在GaN方面的布局 GaN本身能让大家实现开关的速度更快,在开关的过程中,就会产生功率、功耗甚至热的损失。所以,当大家把开关速度加快,就能够把功率和功耗上的损耗以及过冲减少。 目前TI在GaN方面的最新规划和进展集中在三点: 1、目前TI在GaN上实现了速度翻倍,功耗减半。在切换速度上可以达到150V/ns,开关频率可以高达2MHz甚至10MHz以上的速度,Mark Gary为记者先容道。 2、TI在GaN上拥有终身可靠性。具体来说,拥有自我保护,可以防止极端浪涌、电流和温度条件,拥有超过3000万可靠性小时的实验资料,超过10年低于1FIT,能够确保这个产品终身的可靠性。 3、TI的GaN会在自己的工厂和供应链上生产,以保证支撑客户的不间断业务。“如今仍然可以看到GaN成本是高于Silicon(硅)的,但从长远发展上看GaN更具发展优势的。”Mark Gary表示,以整体的系统和客户上面的效率来看,当产品尺寸进一步缩小,热和功耗方面的损失进一步减少以后,产品本身能够实现比现有原物料更佳的成本基础,大家认为这是未来很重要的一个趋势。 这里需要注意的是,TI的观点一直是强调整体的解决方案和整个系统层面的成本效益,而不是单纯针对于目前GaN或者硅产品的材料成本比较,更加值得关注的是仍然是整体系统和应用层面的效益。因此,TI在GaN方面提供的仍然是整体解决方案,并在整体上具有成本优势。 图5:TI在GaN上的规划和进展 产品层面上,150mΩ、70mΩ和50mΩ GaN FETs的完整产品组合正在研发和批量生产,而在TI GaN平台上进一步扩展了汽车、并网存储和太阳能灯领域的新应用。 最近TI展出了GaN方向的900V,5kW双向转化器的演示,通过演示可以看出在没有外围冷却风扇的情况下,峰值效率可以高达99.2%,功率密度能比传统的IGBT方案高出3倍左右。而在这样的解决方案中,也使用了自家的 C2000数字控制器产品,提供了一整套的解决方案。 图6:TI展出的GaN演示产品 “TI在过去十年拥有非常好的GaN经验积累,面对急迫提高充电需求的汽车、电网存储和太阳能领域,TI也很有信息持续发展。”Mark Gary为记者先容道。 03 电源管理产品围绕5个重要指标 TI(德州仪器)作为电源管理行业的领导企业,一直在观察电源行业的趋势。德州仪器降压DC/DC开关稳压器副总裁Mark Gary表示,TI认为有5个指标决定了一个产业或一个67194能否在5-10年继续领导电源管理行业: 1、功率密度:简而言之,就是在更小的面积或既有的面积下,提供更高的电力功率。高功率密度可以在降低系统成本的同时实现更多系统功能。 2、低EMI:任何一个电源工程师都会对EMI(电磁干扰)非常感兴趣,同时也是在设计上尽量避免的关键点。作为电源管理企业,要简化工程师在此方面的设计和鉴定流程。 3、低IQ:即静态电流,指的是负载电流之外部分的电流和电源芯片自身消耗的电流,而除去静态电流的系统就被称之为最小系统。低静态电流可为电池运行的电源系统提供低待机功耗,以实现延长的电池寿命和储存时间,从而降低系统成本。 4、低噪声高精度:这个指标对应的是器件、设计或本身产品对其他系统或模块的抗干扰性能,通过降低或转移噪声可以简化电源链并提高精密模拟应用的可靠性。 5、隔离:许多前沿的系统中,常有高压和低压系统存在,因而器件如何在严苛条件下避免互相干扰,是实现更高工作电压和更大可靠性必修的课题。 图7:电源管理行业的5个前沿趋势 “从生态环境方面讲,全球对信息交换和互联互通的需求正在上升,在此之下,对于分布式电源管理的需求比任何时候都更加迫切,在这种情况下,占用面积更小、散热性能更好、集成度更高并具有更高功率的产品是行业至关重要的话题”,Mark Gary如是说。 行文至此,仍然要强调,TI在电源的创新上,仍然是基于整体解决方案之上。基于此,TI目标主要包括工业自动化、电机驱动及控制、楼宇自动化、电网基础设施、电力输送方面。 图8:TI为工业设计提供创新动力 除此之外,TI提供的各种设计开发工具以及E2E平台,也是属于整套解决方案的重要环节之一。从整体解决,既是真正解决成本、功耗、尺寸、安全问题的必行之路,也是电源选择必看的一环。

    时间:2020-07-07 关键词: 德州仪器 充电器 电源管理ic 技术专访

  • 从5G、物联网到汽车,今明两年,FD-SOI应用或迎来腾飞拐点

    从5G、物联网到汽车,今明两年,FD-SOI应用或迎来腾飞拐点

    “FD-SOI使用的范围非常广,包括智能手机、汽车、物联网等。在过去的一年,大家看到FD-SOI的使用量开始腾飞。大家预计在2020年和2021年会出现FD-SOI使用量的腾飞拐点”,Soitec全球业务部高级实行副总裁Bernard ASPAR在SEMICON China期间的Soitec资讯发布会上表示。 FD-SOI技术又称为完全耗尽型绝缘体上硅,是一种平面工艺技术,具有减少硅几何尺寸同时简化制造工艺的优点。FD-SOI问世至今已有10多年,随着近几年摩尔定律的放缓,业界开始重新将目光移向FD-SOI,FD-SOI凭借在成本和低功耗性能方面的优秀表现,颇受到物联网、汽车和移动应用领域的关注。 FD-SOI要求设计衬底在掩埋绝缘层的单晶硅层非常薄,以确保沟道区完全耗尽。Soitec67194凭借着独有的Smart Cut技术是FD-SOI衬底的领先供应商。 作为优化衬底供应商,除了FD-SOI优化衬底以外,Soitec还提供一系列优化衬底,产品涵盖Power-SOI,FD-SOI,RF-SOI,POI以及即将推出的新一代SiC和GaN衬底。 在发布会上,Soitec全球战略实行副总裁Thomas Piliszczuk、全球业务部高级实行副总裁Bernard Aspar,以及中国区战略发展总监张万鹏先容了Soitec的最新业务进展,特别先容了Soitec优化衬底技术如何帮助汽车产业实现智能创新。 应用于汽车领域的Soitec优化衬底产品 近年来,汽车电子系统的升级成为产业创新的重点。据统计,2007年每辆汽车电子系统的成本贡献率为20%,到2030年这个数值预计将增加到50%。尤其是汽车智能互联、自动驾驶程度的提升和混合动力的迅速普及,对汽车应用半导体产品提出新的挑战。 Soitec全球战略实行副总裁Thomas Piliszczuk表示,“如今汽车产业电气化、智能化创新对高效高品质半导体的需求逐渐提高,Soitec正以最新的技术和产品,助力汽车产业的升级和移动出行科技的创新。” 在汽车市场大爆发之际,SOI技术正好提供了应对各种半导体挑战的理想选择。Soitec中国区战略发展总监张万鹏详细先容这些不同的SOI技术在汽车中的应用。 众所周知,RF-SOI已广泛应用在射频通信的各种场合,在汽车互联系统中也有广泛采用,例如汽车中的蜂窝/ WiFi/ GNSS 前端模块等。 Soitec FD-SOI技术在汽车上的应用 FD-SOI技术也已经应用到很多汽车系统中,例如Arbe Robotics67194的4D成像雷达就是在22纳米的FD-SOI器件上实现的;Mobileye Eye Q4的视觉处理器是在28纳米的FD-SOI上面实现的。意法半导体的域控制器MCU、恩智浦用于信息娱乐的应用处理器等都采用了FD-SOI技术,大大提升了系统的可靠性和性能。 Soitec Power-SOI技术在汽车上的应用 Power-SOI是Soitec的另一个非常核心的产品,从1995年到现在,预计有60亿台设备会使用Soitec的Power-SOI衬底,Power-SOI更多的是应用在电池管理系统、汽车的D类音频放大器以及制动器等领域。 另一个在汽车领域非常有前景的碳化硅产品,也得益于Soitec的Smart Cut技术。碳化硅主要应用在逆变器上,是纯电动动力总成的一个核心器件。基于碳化硅的逆变器,尺寸会减小50%,重量也随之减轻。同时,碳化硅耐高温、耐高压,因此,基于碳化硅的逆变器性能更稳定,使用寿命也更长。 但目前碳化硅在生产上产量不足,价格昂贵。 Soitec利用Smart Cut技术,可以使用和回收高品质碳化硅衬底,在循环使用的过程中保证供应链的稳定性。另外, Smart Cut碳化硅技术使缺陷密度显著降低,并且可以简化设备制造的流程。 Soitec已经开展与汽车行业Tier 1到Tier 3的密切合作,作为供应链的上游,Soitec从材料的创新上助推汽车向更智能更绿色节能的方向发展,以应对现在和未来的新挑战。

    时间:2020-07-06 关键词: 汽车 soitec 5G 技术专访 fd-soi

  • I/O数翻倍,Lattice瞄准工业通信FPGA市场

    I/O数翻倍,Lattice瞄准工业通信FPGA市场

    FPGA在数据时代有什么终极意义?从特性上来讲,相比内核实行外算法都是冻结的ASIC,可编程内核的FPGA拥有很强的灵活性和适应性;从功用上来讲,是摩尔定律放缓后至关重要的协处理器和桥接器件。 在异构计算的大背景下,FPGA愈发追求小尺寸、低功耗和高性能,这看准的便是FPGA固有的特性,可以说FPGA是数据时代现阶段最适合的产品。在追求极致性能上,除了增加I/O数量,甚至部分厂商为了追求灵活性和适应性把ASIC塞进了FPGA。 Lattice(莱迪思半导体)是利用28nm FD-SOI(耗尽型绝缘层上硅)这种工艺平衡FPGA的性能和功耗,让小型FPGA兼具“高性能”也具有“低功耗”两种特性。从技术上来讲,主要是因为FD-SOI可在衬底这部分进行电压控制,因此反馈偏压(Back Bias)是可控的,在此方面可自由进行低功耗和高性能的设定切换。 另一方面,传统使用SRAM制程的FPGA产品容易受到辐射干扰,而28nm FD-SOI则拥有较薄的氧化层,因此关键区域的减少,使得软错误率(SEU)随之而降。同时,与bulk CMOS工艺相比,28nm FD-SOI的漏电也降低了50%。 利用这种28nm FD-SOI的工艺,Lattice在去年专门发布了Lattice Nexus?这一技术平台进行多系列产品产出,与此同时还发布了首款产品CrossLink-NX。之前,21ic中国电子网曾经也重点对这种工艺的FPGA进行了讲解。 而就在第一款产品问世六个月后,日前Lattice宣布发布了这款平台的第二代产品——Certus?-NX,这款新产品拥有同类型产品脱颖而出的参数和性能,具有更高的I/O密度和功耗,21ic中国电子网记者受邀参加此次发布会。 当然,需要注意的是Lattice一直专注领域属于中端市场,主营范围还是低功耗的小型FPGA,产品主要聚焦在功能性和性价比上,本款产品亦是如此。 01 更极致的性能和安全性 从整体架构来看,Certus-NX与CrossLink-NX因为都采用的是28nm FD-SOI工艺,所以在特性上非常相似,均可切换低功耗和高性能模式,内嵌嵌入式闪存,配置了特有的DSP模块进行乘加法。 另外,在逻辑单元上也均为17-40K。在快速启动方面,两者均采用Lattice一贯的内嵌闪存,大大降低唤醒时间,达到无缝的视觉体验。 图1:Certus-NX详情 图2:CrossLink-NX详情 而从差异性来看,两款产品拥有两个关键的区分点: 一、Certus-NX去除了硬核MIPI D-PHY 根据莱迪思现场技术支撑总监蒲小双(Jeffery Pu)的先容,这主要是考虑到细分子市场对I/O个数的要求而进行的优化,去掉硬核MIPI D-PHY后每平方毫米的I/O个数有了显著地提升。 记者对两款产品的参数上进行了对比,两款产品最小尺寸均为6 x 6 mm(121 csfBGA),CrossLink-NX的I/O数量为72个,而Certus-NX的I/O数量为82个,相当于每平方毫米I/O数量提升了13%。 从应用上来讲, MIPI接口大多数与摄像头和传感器有关,前一代市场瞄准的是消费级市场嵌入式视觉方面,而本产品则更多发力于网络边缘应用添加处理和互连功能,这些应用一般来说强调使用PCle和千兆以太网。正因如此,这一代产品走的便是极致性价比和极致功耗性能,针对不同应用市场将硬核转化为性能。 二、Certus-NX增添了安全认证ECDSA位流验证 Jeffery Pu告诉记者,受到前几代产品的启发,包括Lattice以前推出的XO3D产品,内部拥有PFR功能,里面有很复杂的认证,借用这些概念放到新款产品里,这是相对于前一代产品非常明显的差距。 从技术上来讲,ECDSA英文全称Elliptic Curve Digital Signature Algorithm,主要原理是创建数据数字签名,与AES(高级加密标准)不同,ECDSA不会对数据进行加密或阻止数据访问。当然,这款FPGA另外还是支撑强大的AES-256位流加密的。 图3:Certus-NX实现最小尺寸上的ECDSA位流验证 从市场上来看,需要在嵌入式视觉方面发力的用户选择带有MIPI接口的CrossLink-NX即可,需要重点在工业、通信上添加处理和互连的则可选用性能更强劲的Certus-NX。 02 性能碾压同类竞品 在28nm FD-SOI工艺加持之下,以及Lattice一贯的低功耗FPGA经验,新产品在同类竞品中脱颖而出。需要注意的是,Lattice之前也多次强调自身专注的是消费级的低功耗FPGA,市场既需要追求尖端市场产品的厂商,也需要专注小尺寸产品的FPGA厂商。具体对比如下: 一、3倍的小尺寸,2倍I/O数量,70%I/O速率提升 Certus-NX在最小尺寸上,仅有6 x 6 mm,在I/O数量和速率上最接近的67194A的50K逻辑单元产品都已达到了10 x 10 mm尺寸了,而67194B的77K逻辑单元产品则达到了11 x 11 mm,相差了3倍之多。 而从I/O数量上来说,一方面,有着28 nm FD-SOI工艺加持,另一方面,毕竟这一代产品砍掉了MIPI硬核,数量提升是相当的明显的。当然相比传统工艺产品,28 nm FD-SOI工艺加持之下速率也提升了70%。 图4:对比同类竞品Certus-NX有明显优势 二、4倍功耗降低 Lattice一直以来的优势便是低功耗,从参数上来看,在极端条件下对比67194B的77K逻辑单元产品最多降低了4倍。 从另一方面来看,低功耗就意味着更低的发热,在此方面电池就拥有最大化的寿命。这意味着,用电成本、散热成本、电池更换成本均有所降低。 图5:Certus-NX功耗降低4倍 三、12倍配置速度 配置速度是Lattice一直的强项,从CrossLink-Plus便开始加入这项功能。主要原理上是在产品中内嵌嵌入式闪存,加快了启动的速度。本代产品依然沿袭了前一代产品的3ms的I/O配置时间。 Jeffery Pu为记者先容表示,传统FPGA一般加入的是SPI Flash,启动速度就取决于SPI的速度。早年传统FPGA能跑到50Mbps速率就很不错了,现如今新的SPI Flash基本可以达到130Mbps,但仍然不是能够达到秒开的效果。 Certus-NX主要使用的是QSPI,相比单通道的SPI,四个通道数据加载速度就会有明显的提升。不过,需要注意的是这需要FPGA具有相应的设计,才能支撑快速配置。 很多情况下,在安全为首的系统中,启动时间有延迟会带来一定风险,无缝的启动显示既带来了更好的用户体验,也为安全增添了一分色彩。 图6:Certus-NX拥有12倍的配置速度 四、100倍降低软错误率(SER) 从Certus-NX公布的数据来看,40K逻辑单元下SER达到了19.34,相比67194A的50K逻辑单元产品降低了超过100倍。这归功于28nm FD-SOI这种工艺带来的普惠,因为这种工艺拥有一层较薄的氧化层,因而减少了关键区域,从而降低了软错误率(SER)。 当然,不仅仅是软错误率这一指标,这种工艺还具有抗干扰性,在漏电上也降低了50%。 图7:Certus-NX软错误率降低了100倍 03 低功耗FPGA仍有许多值得期待 除了最新的FPGA,Lattice也在上半年发布了名为Lattice Propel的最新App方案。据了解,Lattice Propel开发工具包含两大特色:IP整合工具Lattice Propel Builder,以及App开发工具Lattice Propel SDK。 图8:Lattice的产品更新路线 Propel意为驱动、推进,这两个开发工具也切实地进一步推动了FPGA开发自动化。Lattice Propel Builder可让FPGA开发商以拖动IP区块形式进行设计,还能够自动联机产生代码;Lattice Propel SDK则具备App套件建构、编译、分析和除错的应用程序,并以App函式库与开发板级提供支撑,让App开发人员能在硬件就绪前进行App设计,加速产品上市时程。 值得一提的是Lattice Propel是支撑RISC-V IP的,众所周知RISC-V在嵌入式应用是极其重要的,透过最新FPGA开发环境,行业将迎来新的开发格局。 当然,基于Certus-NX这款产品的相关工具和IP也已提供下载使用,开发者将拥有更好的开发体验。目前,Certus-NX的样片已发往多个客户,开发板已可订购。 图9:各类工具和解决方案加速开发 在发布会的最后,Jeffery Pu透露,28nm FD-SOI的Nexus技术平台的第三代产品将在今年下半年宣发,相关计划也非常多,低功耗FPGA市场下半年将有更多惊喜值得期待。

    时间:2020-07-01 关键词: FPGA lattice 技术专访 certus-nx

  • 20年深耕汽车市场,Microchip用这些硬核优势为行业转型添动力!

    20年深耕汽车市场,Microchip用这些硬核优势为行业转型添动力!

    放眼全球汽车市场,“电气化转型”已成为整个行业发展的主旋律。而汽车电气化的发展,自然离不开半导体技术的进步。 作为全球领先的单片机和模拟半导体供应商,Microchip Technology Inc.(美国微芯科技67194)一直在投资研发面向电动汽车的新一代解决方案,并且在技术创新、产品设计,以及安全系统等方面拥有独特的优势。 深耕技术,解决行业痛点 一提到电动汽车,人们首先想到的通常是“续航里程”问题。的确,在电动汽车这一新生领域,续航里程是影响用车体验的重要因素,同时也是所有厂商最为头疼的一大难题。 Microchip汽车产品部亚太区资深产品营销经理Yan Goh近日在接受21ic中国电子网采访时指出,在电动汽车市场中,被视为关键挑战的主要因素就是里程焦虑(英里/千瓦时)。显然,与增加汽车可行驶里程密切相关的是,确保实现最高效率,将电池能量提供给推进电机,同时使整部汽车保持轻量化。 所谓“里程焦虑”指的是用户在驾驶电动汽车时,由于担心电池电量不足以驱使车辆顺利抵达目的地或者是下一个充电点,而产生的内心焦虑、烦躁的情绪。从目前市场的反馈情况来看,续航里程是制约新能源汽车发展的主要因素之一,特别是对于纯电动汽车来说,则更为明显。 为了迎合市场对续航里程的要求,近年来Microchip不断拓展旗下的开发工具及产品。据Yan Goh先容,对于电动汽车来说,最重要的标准是每次充电后可以行驶的里程数。大家设计的解决方案涵盖了当今大多数电动汽车(EV)上的各类应用,包括电气转换、动力系统控制,以及人机界面等。 (Microchip汽车产品部亚太区资深产品营销经理Yan Goh) 在谈及技术服务与产品应用时,Yan Goh表示,Microchip全新的单片机不仅具备低功耗特性,还能提供支撑高速片上数据处理和高速互连的集成模拟外设,可以满足用户的核心需求。 “例如,大家的新一代单片机与高电压驱动器碳化硅(SiC)MOSFET相结合的解决方案,专为直流-直流OBC模块设计,完美融合了双核单片机设置和App解决方案,能够在缩短上市时间的同时,满足所有系统需求,并符合功能安全标准。针对EV仪表板中常见的人机界面,大家也开发了适合汽车应用的解决方案,可以为创新型照明技术以及各种基于触控或3D手势的输入技术提供支撑。” 值得一提的是,自2002年以来,Microchip一直位列全球单片机出货量之首,在保持并巩固8位和16位单片机领先地位的基础上,还全面扩充了32位单片机市场,大幅降低了嵌入式设计的系统成本。而在注重技术研发的同时,Microchip对坚持发展中国市场这一战略也很重视。因为亚太区最具活力和增长潜力的中国市场,可以在Microchip全球战略中发挥着重要作用。 目前,Microchip已与众多中国本土汽车OEM保持着合作关系,包括一些新兴的电动汽车OEM。据Yan Goh先容,通过在当地销售办事处投资成立专门的汽车支撑团队,大家在战略层面上提高了与各大OEM和当地一级供应商的合作水平;同时,根据当地的实际系统需求,大家开展了新技术相关的培训和参考设计活动,并为新一代解决方案的开发提供了技术支撑咨询服务。 产品升级,引领创新发展 当前,在功率芯片和新材料的推动下,汽车电气化正在加速发展。其中,碳化硅(SiC)使纯电动汽车克服了硅基器件的限制,取代了驱动电机逆变器和车载充电机中的硅基IGBT和二极管,具有能效提高、系统结构紧凑、轻量化、简化冷却设计、充电时间缩短、续航里程增加等诸多优点。据悉,目前市场上已有超过40%的纯电动汽车均采用了碳化硅。 尽管以SiC元器件为代表的第三代化合物半导体,在电动汽车应用方面拥有绝对的优势和广阔的市场前景,但Yan Goh认为,电气转换领域同样面临着诸多挑战。比如,工程师所设计系统的热损耗必须更低,同时需要在电子控制电路恶劣的高频环境下满足电磁兼容EMC-EMI性能,对于最大程度提高效率而言,这些工作必不可少。 “现如今,越来越多的OEM正在引入800V系统,将其作为减轻重量的一个重要环节。考虑到高电压、高速充电和高效率要求带来的复杂性,可以应用具有高电压能力的SiC MOSFET晶体管-二极管技术,打造专用的电源控制器电子元件。这些技术目前已被主流EV市场采用。Microchip提供了专用的单片机,适合与SiC MOSFET和二极管结合使用,能够达到超过90%的额定效率。” 据悉,Microchip的SiC系列产品包含以肖特基势垒二极管(SBD)为基础的700V、1200V和1700V商业级电源模块。除了能够提供不同的电流和封装方案之外,新推出的系列电源模块还采用了双二极管(Dual Diode)、全桥(Full Bridge)、相脚(Phase Leg)、双共阴极(Dual Common Cathode)和三相桥(3-Phase bridge)等各种拓扑结构。SiC SBD模块可将多个SiC二极管芯片与可选件结合在一起,将基片和底板材料集成到单个模块,进而简化设计,最大程度地提升开关效率,减少温升和缩小系统尺寸。 严控风险,筑牢安全防线 除了持续推进产品技术创新之外,Microchip在安全方面也做了不少努力。特别是在这个物联网时代,汽车领域的电子设备越来越多,汽车联网及智能化程度也越来越高,这给用户带来便利的同时,也增加了安全风险,比如联网设备受到黑客攻击等。 对此,Yan Goh表示,从过往的案例中可以看出,汽车在行驶时遭到黑客攻击是一个生死攸关的问题。为了简化和满足这一关键安全需求,汽车系统架构师选用了支撑专用硬件安全模块(HSM)的单片机,并配备新一代高速网络接口来支撑这类使用模式。“Microchip十分重视支撑安全引导、节点验证和数据加密等功能的专用硬件安全芯片,这些关键元件能够为汽车系统设计师提供可行的方案,帮助他们及时满足OEM的系统需求。” 例如,Microchip近期推出的全新功能安全型AVR® DA系列单片机(MCU),能够在全电源电压范围内实现24 MHz的CPU速度、存储密度高达128 KB的闪存、16 KB SRAM和512 字节EEPROM,具备12位差分ADC、10位DAC、模拟比较器和过零检测器。PTC支撑电容式触摸接口设计,支撑按钮、滑动条、滚轮、触摸板、较小型触摸屏及广泛应用于消费和工业产品和车辆的手势控制。 此外,AVR DA系列还支撑多达46个自电容和529个互电容触摸通道,并采用了最新一代增强型驱动屏蔽PTC和升压模式技术,可以提供增强的抗噪性、耐水性、触摸灵敏度和响应时间。 (Microchip推出的全新功能安全型AVR® DA系列单片机,可支撑实时控制、连接和HMI应用) 加速变革,迈入智能时代 然而,“电气化转型”仅仅是未来汽车产业的一个开端。随着5G与AI商用时代的到来,“智能化升级”才将是整个行业的发展趋势。换句话说,未来的汽车市场发展动向,将是电气化和智能化。其中,电气化是基础,智能化是增补,两者是相辅相成的。但无论是电气化,还是智能化,可以预见的是,这一产业变革对半导体的需求无疑是巨大的,即需要数量庞大的电子器件、半导体来支撑整个产业链的发展。 俗话说,机遇只留给那些有准备的人。对于汽车半导体来说,尽管未来市场规模庞大,但没有过硬的核心技术与解决方案,也是不会迎来发展的春天。回顾过去的市场变化,Yan Goh感慨良多:“一直以来,Microchip始终致力于帮助汽车OEM和一级供应商应对各种领域的全新挑战和需求,包括更高的处理能力、更高的集成度、更高的电源效率、高速数据连接,以及安全需求等。在内燃机领域,对电子设备的需求在以前极少发生改变,而上面这些需求更是史无前例。现如今进入消费时代,OEM的需求已发生翻天覆地的变化!” Yan Goh表示,凭借在各类市场中的丰富经验以及各种各样的优秀产品,Microchip能够迅速做出回应,将大家在消费类和工业级市场解决方案领域的成功经验带入汽车领域,打造经济可靠的创新型汽车应用解决方案。 据悉,作为全球领先的半导体供应商,Microchip在汽车市场中的投资已逾二十年之久,经过多年来的技术积累和市场开拓,早已为汽车的电气化和智能化发展所带来的挑战做好了充分的准备。对此,Yan Goh自豪地说道:“大家的高速数据连接产品,就是这类创新型解决方案的典型代表,例如千兆以太网、网关、车用PCIe开关、物联网安全技术和电容应用技术。”

    时间:2020-06-30 关键词: Microchip 电动汽车 自动驾驶

  • 震动反馈如何给你细腻的沉浸式体验?Cirrus Logic从触觉驱动器上给你答案

    震动反馈如何给你细腻的沉浸式体验?Cirrus Logic从触觉驱动器上给你答案

    微信最新版本中上线了“拍一拍”的功能,在聊天窗口双击对方头像,对方头像会出现震动/同时你的手机也会产生震动的反馈。这种细腻的交互设计背后,离不开软硬件的协同配合。一个常规的触觉反馈交互需要经历哪些过程? 图 一个触觉反馈的交互过程(来源:网络) 如上图所示,用户触压屏幕之后,给出MCU处理器一个触摸事件,MCU分析触摸事件所需对应的震动反馈类型,产生特定的模拟或数字信号给到驱动器,驱动器IC驱动致动器产生震动。 整个震动反馈过程的速度越快,自然对于用户的体验更好。Cirrus Logic最近推出的CS40L25升压触觉驱动器系列,就旨在利用其在低功耗、低延迟混合信号处理方面的技术优势,为消费设备带来响应式和沉浸式用户体验。笔者针对此新产品采访了Cirrus Logic的产品市场经理Shahram Tadayon先生,他对触觉驱动器的市场和技术进行了详细的分享。 Cirrus Logic的产品市场经理Shahram Tadayon 图 ) 据Shahram先容,Cirrus Logic正在进入所有这些市场,此次推出的触觉和传感技术解决方案的原因就是要将与所有这些客户接轨。 到LRA 触觉反馈的体验,并不仅仅是产生不同波形的震动那么简单,为了实现更加细腻的沉浸式触觉体验,设计者确保整个反馈延时尽量低同时提供“敏锐”的触觉反馈,这种体验的升级带来了一些技术的演进变化。 首先是延迟方面:用户的动作与观察到的响应之间的这个过程,即从动作到效果的时间,如果可以忽略不计,那么就可以最大程度地减少了用户对界面的不满。过多的延迟不仅令人烦恼;用户可能会认为未识别到第一次敲击,因此可能会重复一次或多次操作,从而可能会在设备上排队一系列仅用于延迟系统响应的推动。 其次在反馈锐度方面:锐利的触觉反馈可模拟按下实际按钮的感觉。相反,不良的触觉会嗡嗡作响或嗡嗡作响,会让用户体验很差。现实情况是,用户是从老式电话、PC计算机等实体键盘过渡而来,所以会一直对“真实”按钮的感觉有所期待。 据Shahram分享:“老式的手机或游戏机的反馈感更像是一种嗡嗡声,而不是一种真正的按键感。因此拥有触觉以产生非常良好有力的点击感就非常重要。这意味着致动器要从便宜的ERM型升级到LRA型。这样就可以获得心跳传感器之类手势和滚动体验。” (图表来源:网络搜索) 如上表所示,LRA相比ERM在响应速度、功耗、震动加速度方面有较大的优势。如果要实现更细腻的反馈,那么ERM通常不能满足应用需求。而LRA目前是成本、性能和功耗平衡之后的较好的选择。 图:Piezo、LRA和ERM三种致动器功耗对比(来源:网络) Shahram也表示:“ERM往往更便宜、嗡嗡声更强,大家认为LRA和VCM可提供更好用户体验。驱动LRA和VCM的电压通常高于ERM。这意味着需要从便宜的ERM激励器升级到LRA,将驱动器升级到CS40L25等特定设备。” 专有DSP——CS40L25 据Cirrus Logic官方先容:CS40L25产品集成了一个高性能触觉驱动器、一个数字信号处理器和一个升压转换器。 这些设备基于电机的谐振频率,可驱动高性能线性共振激励器(LRA)和音圈电机(VCM),从而通过独特的预存触觉波形来增强用户体验。 超低延迟可实时控制触觉电机,这为用户提供了更直接的感觉或反应。闭环算法最大程度地提高了LRA的效能,并以更清脆、更少的“嗡嗡声”实现有力且一致的触觉。 图:CS40L25工作流程框图 Shahram分享到:“要获得良好且敏锐的单击,重要的是不仅要能够快速完美地启动LRA,而且还要能快速停止它。而且,如果只是停止施加电压,就会有振铃声,从而产生嗡嗡声。大家的闭环算法是持续监测LRA的电压和电流,因此它知道其位置并知道如何更快地停止它。因此,使用大家的闭环算法可以更快地停止LRA的移动,从而产生良好敏锐的点击。” 图:通过监视关键信号,Cirrus Logic的“闭环主动制动”可实现闭环控制,从而为用户带来准确,一致的触觉体验 Cirrus Logic独特的闭环主动制动(CLAB)算法可产生更清晰,更少“嗡嗡”的触觉效果,如上图所示,与开环相比,在实验室测试中振铃时间减少了4倍至8倍。通过实时获取来自电压和电流实行器监控器的信号,从而有效,准确地闭合环路以增强性能。 据Shahram先容,在CS40L25中使用的Halo Core?这一DSP的IP是来自Cirrus Logic专有的,因此可以针对目标应用程序和客户进行高度定制。 它提供了对算法和App的处理,可实现出色的触觉反馈。 除了上面提到的闭环反馈之外,CS40L25还提供了波形存储器,可以存储超过50个差异波形。Shahram表示,一些竞争对手将波形预先存储在ROM中,但通常不是为LRA或应用程序定制的,它的波形会变的更弱、嗡嗡的震动感更强。CS40L25的波形存储器这一RAM可以针对客户要驱动的激励器以及最终产品进行专门更新,通过I?S流进行波形传输。 总结来看,触觉市场存在着巨大的增长机遇,用户端对于触觉反馈的体验也有了愈来愈高的要求。致动器这边会从ERM向LRA进行转换,而致动器驱动器这边,低延迟低功耗是客户重要的选择条件。CS40L25凭借着其独特的闭环反馈、波形存储和LRA/VCM驱动特性,将会是一个触觉应用开发者一个非常不错的选择。

    时间:2020-06-24 关键词: 触觉驱动器 lra cirruslogic 震动反馈

  • 如何在边缘计算中实现高性能低功耗的AI图像视觉分析?

    如何在边缘计算中实现高性能低功耗的AI图像视觉分析?

    人工智能已经并不仅仅是超算中心的工作了,从近年来的趋势来看,人工智能的部分计算分析工作已经从云端蔓延至边缘端。人工智能不是目标,各类应用的整体体验提升才是最终目的。所以人工智能作为一种有效的提升手段,不仅仅要部署在超算中心,其实从边缘端就要开始进行布局。纵然不同层次的计算主体中的资源有所不同,但边缘侧同样也非常需要有自己的人工智能存在。 图片来源: Hitesh Choudhary ?上传至Unsplash 目前图像和视频的处理是AI边缘端最火的应用方向之一,既要具备多通道视频信号实时准确的分析,同时还要功耗保证在尽量低的水平,这就给边缘侧的AI图像视觉分析计算解决方案提出了较高的要求。而近日由鸿海推出的高密度计算、高效能且无风扇的边缘计算装置"BOXiedge"就可以很好地满足这些需求,在BOXiedge中扮演其中功不可没的图像处理工作的就是由Socionext推出的高效能平行计算处理器"SynQuacer"——SC2A11。 近日21ic记者就该SoC的相关技术和应用与索喜科技(上海)67194的销售总监赵辉进行了采访。 21ic:可否分享下目前Socionext目前的业务状况,在中国区的业绩表现如何。 Socionext的整体业务保持着平稳的发展,海外市场营收比例在不断扩大,约占67194总收入的45%,其中中国市场是Socionext最重要的海外市场之一。近几年,中国半导体芯片行业一直处于高速发展状态,安防监控系统由高清化向智能化演进、物联网应用逐渐规模化落地、汽车自动驾驶、人工智能技术兴起,为整个行业带了许多机会。 图片来源:Socionext官网 作为日本领先的SoC厂商,Socionext在67194成立之初便来到了中国,在成立至今的5年里积极拓展中国本土市场,开展深入合作,助力通讯、汽车、超高清视频行业的多家67194实现了自主研发,带动国内技术能力。前不久,“新基建”一词被顶上了热搜,这为市场发展指明了新方向。新基建顾名思义数字化建设,而数字化建设离不开芯片。Socionext希望深度参与,充分利用积累的技术经验为市场提供高性能、高可靠性芯片的同时,助力一批又一批的本土企业开展自主研发,使数字化技术赋能产业升级。 21ic:在"BOXiedge"的方案中,鸿海、Hailo和Socionext三方是如何开展合作的? 目前传统云服务器系统普遍存在成本过高、能源消耗过多、空间占用过多等问题,因此在物联网应用场景中处理和分析传感器获取的数据,特别是视频数据时通常会出现延迟较高、信息安全的隐患。AI边缘计算利用传感器和设备上搜集到的海量数据可以实现智慧零售、城市、工业物联网等,能为客户提供超凡的体验。为解决这一瓶颈,Socionext推出了多核ARM处理器"SynQuacer?"系列SoC。SynQuacer SoC是具有低功耗、高性能处理的特点,能为AI边缘计算的视频分析提供强有力的处理。 图片来源:Socionext官网 此次三方合作,将Socionext SynQuacer SoC与Hailo-8深度学习处理器、Foxconn BOXiedge结合,充分验证了AI边缘计算解决方案的性能和效率优势。该方案可在边缘计算中实时处理分析超过20路流媒体,高密度计算核心、低功耗的特性以及内置VMS影像管理系统确保了AI应用所需的高画质输出。 21ic:在此次与鸿海和Hailo合作推出的AI边缘计算图像处理解决方案中,Socionext的"SynQuacer" SC2A11在整个方案中起到了什么作用? Socionext SynQuacer SC2A11是整个解决方案的基石,它为低成本、高集成、高性能服务器系统提供了坚实的基础。SynQuacer SC2A11集成了24个低功耗ARM Cortex内核,支撑高达64 GB的DDR4-2133 ECC存储器,拥有2大功能特点: 首先,SynQuacer SC2A11可通过现有以太网连接多个IP摄像机,实现高效视频管理(VMS)。在SynQuacer上安装视频集成管理系统,可连接10-20路IP摄像机(35W功耗)进行实时AI处理。结合高效的视频管理系统VMS,用户可查看多个站点的位置,通过AI加速器检索目标,并对VMS用户进行报警通知,使用户对事件能做出快速反应。用户还可以调阅历史视频,或添加其他应用程序,对所需功能的操作性、实用性进行深度开发,灵活使用。 其次,它支撑强大的AI推论处理。与Hailo-8 AI处理器组合后,SynQuacer能对传感器输出内容进行初步处理后,提取需要推论处理的数据,实现如影像分类、影像侦测、人体姿势侦测等AI推论处理。 图片来源:Socionext官网 21ic:疫情是否有给Socionext带来一些挑战或者机遇? 对于电子行业来说,疫情既是逆境也是一种机遇。受疫情影响,电子产品出货量大幅下滑。但与此同时,人工智能、大数据等的新兴科技应用在新冠肺炎疫情的防控工作中成为了亮点。无论是重点地区客流、发热个体高效筛查,还是无人机或机器人防控作业中,人工智能和大数据分析为高效、科学防控提供了有力的保障和支撑。这些新兴技术还有望与更多的产业相结合,催生出更多的新技术、新产业、新模式,推动传统行业转型升级。 本次携手两家67194共同推出的BOXiedge便是新型应用之一,有望加速推动AI边缘计算场景落地,Socionext SynQuacer为整个解决方案提供了坚实的基础。除此之外,Socionext SoC还在成像、网络方面拥有行业领先的技术资源,能为更多的人工智能新型应用、大数据中心建设提供强有力的产品和技术支撑。 ?

    时间:2020-06-23 关键词: 人工智能 边缘计算 技术专访 图像处理 socionext

  • 224核+36TB内存+3D NAND闪存盘+FPGA=?

    224核+36TB内存+3D NAND闪存盘+FPGA=?

    2020年6月19日,英特尔67194在“‘芯’存高远,智者更强”的英特尔®数据创新峰会暨新品发布会上,围绕最新推出的第三代至强可扩展处理平台和人工智能(AI)应用,推出了包括全新处理器、内存、存储、FPGA的解决方案,21ic中国电子网记者应邀参加本次发布会。 01 第三代英特尔至强可扩展处理器 首先先容英特尔全新的第三代英特尔®至强®可扩展处理器,新产品的代号为“Cooper?Lake”,仍然采用的是14nm的工艺制造,最高28核心、56线程,这意味着用于8路服务器将支撑多达224个处理器内核、448线程。而第三代产品线,在今年下半年将有基于10nm Ice Lake的单路、双路市场产品推出,补充构成完整的第三代家族。 图1:第三代至强可扩展处理器 提到英特尔,个人用户首先想到的是“酷睿”(Core)或“奔腾”(Pentium),而作为经常与服务器和工作站打交道的电子工程师,则首先会想到“至强”(Xeon)或“傲腾”(Optane)。 正如字面意思,至强处理器的侧重点便是数据处理和稳定性,在很久以前至强处理器细分为E3、E5、E7几个系列,名称刚好对应了i3、i5、i7。但与酷睿不同的是,至强并不集成核心显卡,另外照顾到全天候运行的大型服务器,普遍来说主频和超频性能会低于酷睿系列,只搭载一个睿频加速功能,追求极致的稳定性。 而在2017年,英特尔推出了全新的产品线英特尔至强可扩展处理器,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。 至强处理器到底强在哪?多核心、多线程,支撑多路CPU,支撑更大内存和内存带宽,支撑更高缓存,更丰富的指令集,更稳定出色的性能。 英特尔表示,第三代产品与5年前的平台相比拥有1.9倍的平均性能提升与1.98倍的数据库性能提升。 图2:第三代英特尔可扩展处理器详解 需要注意的是,本次推出的第三代至强可扩展处理器不单纯的是频率、核心数、内存支撑的硬参数提升,新产品的核心关键点是首批内置bfloat16的主流服务器CPU,还支撑最新一代的英特尔®傲腾?持久内存200系列(在第二节将深入讲解),部分型号还支撑英特尔Speed Select技术优化处理资源、提高工作负载和性能利用率。而第三代至强主要面向的主要是四路和八路系统。 图3:第三代至强处理器的主要突破 所谓bfloat16即是英特尔®深度学习加速(英特尔®DL Boost)功能当前主打的指令集技术,简单来说,bfloat16这项技术可以通过一半的比特数对App做出很小的修改,便可达到与32位浮点数(FP32)同等水平的模型精度。 图4:第三代至强处理器内置bfloat16 据英特尔67194数据中心事业部副总裁、英特尔至强处理器和存储事业部总经理Lisa Spelman先容,bfloat16这项功能主要面向人工智能(AI)应用训练和推理性能加速,搭载4颗第三代至强铂金8380H处理器的英特尔参考平台下,ResNet-50图像分类训练吞吐量性能提升达1.93倍,BERT Squad推理吞吐量性能提升高达1.9倍。 图5:Lisa Spelman对bfloat16的性能讲解 从型号方面来讲,Cooper Lake第三代至强可扩展处理器拥有11种不同的型号,分为至强铂金8300、至强金牌6300、至强5300三个子系列,均以H和HL编号结尾,区别在于HL支撑单路最多4.5 TB内存,H支撑1.12 TB内存。 图6:第三代至强可扩展处理器具体型号参数 从型号上来看,参数最为强大的至强铂金8380HL拥有28核心56线程,高速缓存达38.5MB,最高睿频频率4.3GHz,支撑四路到八路扩展。而其他型号方面,则根据需求不同,拥有不同截然不同的参数选择,主要针对AI训练、内存密集型应用、虚拟机三种不同应用场景平衡成本。 02 第二代傲腾持久内存 上文也提及第三代至强可扩展处理器的一大亮点就是支撑傲腾持久内存200系列,是傲腾持久内存的第二代产品,单条最大容量为512GB,热设计功耗可达12-15瓦。英特尔表示,在傲腾持久内存200系列与上一代持久内存相比,内存带宽平均增幅25%,在运行要求严苛的工作负载时带宽增加多达39%。 图7:英特尔傲腾持久内存200系列模组 傲腾200系列单条容量上拥有128GB、256GB、512GB三种选择,热设计功耗分别为15W、18W、18W,最高温度84℃,而在外部也拥有散热外壳。 图8:英特尔傲腾200系列单条参数 傲腾系列为何被称之为持久内存?这主要是从特性方面所讲的,众所周知存储器分为易失存储器(DRAM为主)和非易失存储器(NAND为主),而傲腾则属于介于DRAM和NAND之间的PMem(Persistent memory),断电也不会丢失数据。不过,傲腾系列并非要取代DRAM和NAND,而是与之共存,填补二者之间在容量和性能的空档。 图9:傲腾技术与DRAM和NAND共存 因此,需要注意的是,傲腾200系列能够与传统DDR 4 DIMM共存,共有1.5 TB的DRAM并排占用相同的主板插槽,而第三代至强处理器平台支撑每个通道一个IntelOptanePMem 200系列模块,而这一模块则是单个插槽可支撑6条傲腾200内存,即每个插槽提供3TB的PMem。 DRAM与6条傲腾200内存,相当于每个插槽(路)提供4.5 TB的总存储容量!而每路4.5TB,八路系统就是36 TB的内存! 图10:英特尔傲腾持久内存200系列详解 Lisa Spelman表示,自去年2019年4月傲腾持久内存问世以来,目前已收货超过270份订单,200多家世界500强企业已采用这项技术,从POC到销售转换率超过85%。软银、SK Telecom、西门子均从傲腾技术中获益,国内企业则主要包括金山云、快手、平安云、中通快递等。 03 先进的TLC 3D NAND固态盘 除了PMem内存以外,英特尔还推出了一款基于最先进的96层TLC 3D NAND介质的固态盘(SSD),采用Intel PCle Gen4控制器,具有增强的管理功能和可扩展性,可为AI和大数据分析负载实现性能与容量的更优平衡。 英特尔表示,与上一代NVme NAND相比,在PCle-3的表现上拥有高达33%的性能提升以及40%的延迟降低。 图11:采用TLC 3D NAND介质的优势 从参数来看,这些SSD具有U.2 15mm的尺寸,D7-P5500提供1.92 TB、3.84 TB、7.68 TB三种选择,而D7-5600则拥有1.6 TB、3.2 TB、6.4 TB三种选择。 图12:两个系列SSD产品的具体参数 从功能方面来看,两个系列SSD产品内置TCG Opal 2.0和AES-XTS 256 bit加密,拥有增强的SMART监控功能,可使用Telemetry 2.0访问各种存储数据,拥有优化的TRIM架构作为后台运行而不会干扰工作负载,具有内置的自检Power-Loss imminent(PLI)功能从而防止在低电量或故障情况下丢失数据。 04 与众不同的英特尔Stratix® 10 NX FPGA 不难看出,上文所发布的新产品都是专门为人工智能(AI)而生的,针对AI英特尔也即将发布新品Stratix 10 NX FPGA。 Stratix® 10 FPGA家族的这款新产品也是第一款专为AI优化的FPGA。Stratix 10 NX FPGA核心芯片采用14nm工艺,与标准的Stratix 10 FPGA DSP模块相比拥有高达15倍的INT8吞吐量,可实现高带宽、低延迟的AI加速。 图13:Stratix 10 NX产品 Stratix® 10 NX FPGA为何能在AI上性能如此暴增?关键点有三: 其一,内置的AI张量块是针对AI算法进行调整的。模块包含AI应用程序中通常使用的密集的较低精度乘法器,而在架构上则针对广泛AI计算的通用矩阵-矩阵或矢量-矩阵乘法进行了调整,从而高效支撑大小矩阵。 另外,AI张量块乘法器具有INT8和INT4的基本精度,通过共享指数支撑硬件支撑FP16和FP12数字格式。所有加法或累加都可以使用INT32或IEEE754单精度浮点(FP32)精度实行,并且多个AI张量块可以级联在一起以支撑更大的矩阵。 图14:AI张量块高层示意图 其二,使用了EMIB堆叠了HBM2和高带宽DRAM。集成的内存堆栈允许将大型的持久AI模型存储在芯片上,从而通过较大内存带宽降低延迟,帮助解决大型模型中的内存受限性能挑战。 图15:Stratix 10 NX FPGA使用EMIB技术 其三,拥有高达57.8G PAM4收发器,并才用了硬常识产权(IP)。提供了多节点的AI推理解决方案所需的可扩展性和灵活性,从而减少或消除在多节点设计中的带宽连接这一限制因素。 05 新产品成效明显 随着第三代至强可扩展处理器平台及相关产品的发布,国内厂商也在跟进之中。 会上,Tencent云副总裁刘颖表示,从1998年Tencent成立之初就已携手英特尔持续在数据中心的基础设施建设领域进行了技术合作。 他表示,随着第三代至强的发布,也将推出一系列的全新云产品。基于第三代英特尔至强可扩展处理器,Tencent星星海实验室自研了首款四路服务器。这个服务器采用了Tencent全新定制的英特尔高密CPU,整机密度较上一代提升了116%。 基于新的英特尔处理器,Tencent云推出的云开发Serverless服务启动时间不超过100毫秒,处于行业领先。 这款四路服务器通过差异化的散热器方案,使CPU单点的散热能力提升22%,大幅降低了CPU温度;风扇节能达30%。同时,继续使用英特尔RAS技术,使得设备宕机率下降高达50%,大幅提升了系统稳定性。 无独有偶,金山云CDN及视频云产品中心总经理宗劼表示,金山云也与英特尔持续在优化AI处理效果,在使用英特尔各种技术后,整体媒体处理效应上提升130%。 “在边缘服务器上,金山云与英特尔紧密合作,通过使用最新的SSD技术,利用 SSD+MemCache+AIO的第三代DMA技术,使得整个边缘的处理能力提升400%。同时在网络传输上面,通过与英特尔的合作,使得PAAS的边缘处理效能提升了超过200%。” 国电南瑞67194子矜技术团队首席架构师徐戟表示,传统的运维自动化系统只是针对一些单一指标进行计算,这种CPU的消耗量是很小的。但如果每个模型都需计算,就是大量的计算资源。如果数据中心当中有几十万台设备,这样的计算量是相当大的,所以要通过分布式的方法进行计算。在此方面,正在与英特尔的联合团队进行健康模型进行深度分析和优化。通过目前的效果来看,取得了不错的效果,对预测的准确性和时长都有了很大的提高。 06 为何都是AI相关产品 英特尔缘何在本次发布会上一口气发布如此多AI相关产品?英特尔67194市场营销67194副总裁兼中国区总经理王锐告诉记者,这是因为英特尔目前是一家以数据为驱动力的厂商,而智能技术的洞察则围绕在终端客户的需求上,具体体现在三点: 1、现在是行业转折性技术的历史交汇,推动智能进入新的发展拐点。AI让网络和边缘更智能,5G和边缘让AI无处不在,AI和5G让边缘解锁新机遇。AI、5G、智能边缘的三方汇合,创造了智能技术飞速更新迭代的需求和条件。 2、当前正在爆发的云经济,以后会成为常态,这也会促进整个产业乃至社会加速向智能化转型。 3、更值得期待的是,AI、5G、智能边缘的组合加上云经济的催化会为新业务的增长带来巨大发展机遇。 王锐认为,推动智能变革需要重点解决三大挑战: 1、传统基础设施已经不能满足智能化的新需求,很多企业需要从云到端实现基础设施的升级。 2、应用场景多元复杂,要推动智能规模化应用,就需要根据需求制定不同的解决方案。 3、生态还处于发展早期,只有生态高度协作才能带来产业效益的最大化。 众所周知,英特尔是一家产品覆盖CPU、FPGA、ASIC、封装、存储、App等方面的IDM厂商,拥有着构建全面产品的领导力。因此基于趋势和挑战,英特尔推出了一套的解决方案。 图16:英特尔67194市场营销67194副总裁兼中国区总经理 王锐 英特尔67194市场营销67194副总裁 兼中国区行业解决方案部总经理梁雅莉表示,英特尔的价值包含在客户的解决方案之中。作为一家技术产品提供商,英特尔一直在不断推出新的产品和技术,来积极配合客户的数字化需求。 她表示,“在中国,发展产业生态最重要的一点,是要真正扎根于本土的市场特点和用户需求。中国是英特尔全球最大的单一区域市场,在互联网的“上半场”、也就是消费者互联网的发展历程中,中国已经成为全球的领先者。现在随着“新基建”的推进、5G的大发展,中国必定会成为互联网“下半场”的领跑者,这是一个产业互联网狂飙突进的阶段。产业市场的需求会比消费者市场更多样、更复杂,从而也有更多的技术方案提供商,分布在大大小小的各个行业。英特尔未来的成功,离不开与众多的老朋友新伙伴在产业互联网的新时代深化合作。” 图17:英特尔67194市场营销67194副总裁 兼中国区行业解决方案部总经理梁雅莉 在发布会的最后,王瑞表示,英特尔的2030年战略及目标建立在持续履行企业社会责任的承诺上,并诚邀大家通过科技赋能,集体行动创造一个负责任的、包容的和可持续的未来。

    时间:2020-06-22 关键词: FPGA 技术专访 傲腾 至强

  • NI又搞

    NI又搞"大事情"?新CEO开启NI新时代,将践行Engineer Ambitiously

    2020年6月16日,NI举行盛大仪式发布全新品牌,全球各地的工程师一起云端见证"NI新时代"的盛大开启。会上,NI67194新任CEO Eric Starkloff(此前他担任NI总裁和首席运营官,今年2月被任命为NI总裁和首席实行官)宣布推出全新的品牌标识:从现在起,国家仪器(National Instruments)将名称简化为"NI"。从National Instruments到NI,NI将重新定义工程的未来,NI倡导Engineer Ambitiously,并致敬每天践行Engineer Ambitiously的工程师、企业和他们做出的贡献。NI67194致力于将勇于突破的人才、思想和技术联结在一起,推动世界前行。从NI的新品牌描述中可以发现,工程、工程师、Engineer Ambitiously是关键词,可以说,工程师学问伴随着NI的成长历程。1976年,在美国得克萨斯的奥斯汀市,JeffKodosky,BillNowlin和JamesTruchard三位年轻的工程师创立了National Instruments,从基于计算机技术的数据采集分析起家,经过40多年发展,NI与众多优秀的工程师和企业携手,用测试测量技术共同解决全球最紧迫的挑战。NI多年积累的丰富的App结合最新的云计算和机器学习,正在推动测试测量行业整体的现代化,帮助客户快速构建下一代产品。NI67194新任CEO Eric Starkloff阐释了为何启用新品牌以及践行Engineer Ambitiously的意义。改变,为什么是现在?40多年来,NI一直致力于赋能工程师、助力工程师加速创新,解决今天、明天乃至下一个百年的问题,这一初衷并未改变。但是,社会的变迁,技术的演进日新月异,现在,NI服务全球市场,NI的所作所为早已超越了当初单纯的"仪器","变化"成了这个时代不变的主旋律,就像几十年前,NI LabVIEW的问世彻底颠覆了测试测量行业一样,现在,NI是时候作出"改变"了,NI的新logo代表了NI对工程技术的前瞻性思考,打破工程师的固有思维,走出舒适区,"NI新时代"将开启NI下一个蜕变之旅。Engineer Ambitiously意味着什么?Engineer Ambitiously对于不同的工程师和企业有不同的理解,对于NI,Eric Starkloff指出,Engineer Ambitiously就是大胆创新地改变传统的测试测量方法,借助App互联的系统,打造更强大的解决方案,并将新方案发扬光大,惠及更多的普通民众。去Engineer Ambitiously并不一定是做大项目、大工程,哪怕一个小创意、小想法,勇敢去尝试,努力去验证,最终成就为改变这个世界的创新技术,所谓"积跬步以至千里,积小流以成江海"。Engineer Ambitiously还意味着每个人要以勇气和锐意去一起践行,在人员、想法、技术三者实现更好地融合下,进而迸发出无穷的创新力量,助力每一位创新者畅想未来、追求卓越、加速前行。大牛工程师对Engineer Ambitiously的理解Ad Astra67194是一家设计等离子火箭推进器的67194,Ad Astra首席实行官兼总裁、美国宇航局宇航员名人堂成员Franklin Chang-Diaz博士表示,"大家正在开发先进的等离子火箭推进技术,它将使各种地月间和外太空间技术的商业应用成为可能。""NI是大家这一旅程中关键的技术合作伙伴,大家将重新定义下一代的太空旅行,它的测试和测量技术使大家能够专注于自己最擅长的领域—为人类下一个巨大的飞跃做好准备。"美敦力(Medtronic)67194是全球最大的医疗设备制造商,美敦力67194资深测试经理Chris Robinson 说:"测试对医疗设备非常重要,以心脏起搏器为例,每台心脏起搏器在出厂前都要经过上万次的电气测试,所以大家一年大概要进行150万次测试,而且,大家还要确保近10年的测试数据中,每一条测试数据都能在60分钟内准确检索。利用NI的App和硬件,就能让美敦力的系统与数据更容易的匹配",谈到对Engineer Ambitiously的理解,Chris Robinson 认为,"如果大家能在单台仪器中捕获每一个心脏起搏,同时降低成本,并保持产品的高质量,我认为这就是ambitious了"。NI新时代已开启,践行Engineer Ambitiously将把NI带向何方?拭目以待!

    时间:2020-06-17 关键词: 工程师 ni 技术专访 engineer

  • 车载语音设计有哪些新挑战?新型语音合成芯片需求凸显

    车载语音设计有哪些新挑战?新型语音合成芯片需求凸显

    随着人们对汽车安全性能要求的进一步提升,汽车安全相关的法律法规越来越完善,很多国家和地区要求汽车必须配备自动紧急制动系统(AEBS)或者ADAS系统等,随之而来的是对功能告警车载语音需求的增加。尤其是用于告警的语音,对响应性能要求非常高,不能出现语音播报延迟,这些都对车载语音的品质要求提出了新的挑战。 最近,ROHM旗下的LAPIS半导体推出了用于车载语音系统的车载语音合成LSI"ML2253x系列"产品,可以很好地解决以上的新挑战。 LAPIS半导体的语音芯片已经历了40多年的发展,在市场上颇受欢迎,目前,LAPIS半导体的语音芯片在日本的销量占据业界第一,全球销量高达1500万片/年。 此次新推出的语音合成LSI"ML2253x系列"可以直接连接扬声器,并仅需发送简单指令就可以播放语音,同时,该语音芯片内置高音质的DA转换器,各种高性能滤波器(有I2C、SPI两种通信接口),并且内置了功放和存储器,配备了所有语音播放所需的零部件。 LAPIS半导体的语音合成LSI芯片和以往通过主控MCU利用App实现语音报警方式不同,该语音合成LSI芯片是通过硬件实现语音播报,相应性能更好,性能上更加稳定可靠,对主控MCU和系统产生的负荷也会更小。该语音合成LSI"ML2253x系列"在接收到播放命令之后,可以做到在5毫秒之内进行语音播报,响应速度迅速。 另外,由于该语音合成LSI芯片集成了车载语音系统所需的所有配件,因此可以大大降低由外部零部件发生错误所产生的影响。 与以往解决方案不同的是,该语音合成LSI在播放语音的同时还搭载了故障安全检测功能。 车载语音合成芯片ML2253x系列分两种,一种是内置FLASH的M22Q53x系列,另外一种是ML22530系列,可以连接外置存储器。归纳一下,这两款新产品具有以下几个特点: 1、播放音异常检测功能,可以检测出模拟电路的异常反馈给主控MCU,还可以检测出在系统端无法确认的一些语音播放问题。 2、可通过主控MCU进行FLASH的改写,可在开发中修改数据,非常便捷与灵活。 3、支撑HQ-ADPCM算法压缩,相比市场上常用的ADPCM算法和非线性PCM以及PCM算法,该算法在保持高音质和音效的同时,可实现高压缩率。事实上,HQ-ADPCM算法实现的音质可以媲美CD(PCM算法)音质,但占用空间要小得多,可以做到CD格式的五分之一,更加节省存储空间和成本。 4、可以通过命令传输错误检测、短路检测、高温错误检测,持续监测芯片内部的异常情况,一旦发生异常,即可通知主控MCU,从而有助提高整个系统的品质。 据了解,目前该语音芯片已经应用在像车载、安防、家电等广泛领域,例如:家电产品的使用提示、安防的烟感报警,还有车载应用中的功能提示、安全提示(在车内提醒乘员系好安全带,在车外模拟发动机声音提醒路人注意车辆)等声音,LAPIS的语音合成LSI将是这些领域的理想选择。

    时间:2020-06-01 关键词: 罗姆 技术专访 车载语音 语音合成芯片

  • 打破市场空白,是德科技首推内置

    打破市场空白,是德科技首推内置"故障猎人"的示波器

    示波器是工程师离不开的案头工具,查看波形、查找异常、分析调试是最主要的功能。 每一次示波器技术上的突破,都会为工程师的测试体验带来质的提升。 最近,示波器领导厂商是德科技推出了一款具有8个模拟输入通道的8合1多功能集成示波器Infiniium MXR系列,特别创新的一点是该系列示波器首次引入故障猎人功能,让工程师查找异常信号的工作变得非常简单。 据先容,Infiniium MXR系列示波器具有8个模拟通道和16个数字通道,当24个通道同时使用时,仍能保证每个模拟通道带宽同时达到6GHz,每个模拟通道采样率同时达到16GSa/s,每个模拟通道后面的ADC都是10比特。在一台仪器中,实现精确、可重复的、多通道高性能测量,帮助客户降低测试流程的复杂性。虽然是一台示波器,但它内置了8种仪器功能:实时频谱分析仪(RTSA)、示波器、数字电压表(DVM)、波形发生器、频响分析仪(波特图)、频率计数器、协议分析仪和逻辑分析仪。 首款带宽超过2GHz且支撑8通道的示波器 市场上的示波器种类繁多,是德科技为什么还要推出一款新系列示波器?是德科技大中华区汽车与新能源测试方案市场经理杜吉伟说明说,目前市场上,USB2.0接口的流行,使得主流的示波器带宽已经变为2GHz带宽,比USB2.0速度更快的总线和接口,比如MIPI等也越来越常见,同时,嵌入式电路设计中,会同时存在多种电源轨,例如: 5V 、3.3V 、2.0V、1.8V 、1.2V 、1.1V 等,他们的上电顺序和掉电顺序有严格要求,传统的四通道示波器已无法同时观察它们的时序,因此业界需要8通道示波器,而且考虑到周边高速数字总线甚至无线和射频信号的干扰,这些8通道示波器的带宽需要超过2GHz,Wi-Fi 6 、物联网、工业物联网所使用的频段已跨入2GHz~6GHz频段。因此,正是顺应市场的新测试需求,是德科技推出了这款带宽最高达到6GHz的8通道Infiniium MXR系列示波器。 杜吉伟特别指出,在目前市场上,超过2GHz带宽且支撑8通道的示波器,Infiniium MXR系列是第一款。 首款内置实时频谱分析仪的示波器 另外,随着电路板中的无线射频信号的增加,例如:WiFi、Bluotooth等,工程师使用示波器不仅要能够在时域里观察波形,还需要能够从频域进行实时的调试和分析。对于之前的示波器,无法同时满足时域和频域都可实时完成测试这一新需求的。为此,Infiniium MXR系列示波器创新地内置了实时频谱分析仪功能,使得工程师能够同时从频域和时域的角度对被测信号进行实时分析。 首款引入故障猎人的示波器 Infiniium MXR系列的另一个创新之处是首次引入了故障猎人,通过机器学习被测信号的特征,不断对它们进行比较分析,从而发现异常信号,而且可以把异常信号的特征拷贝到触发设置中,以便进一步分析和调试。 杜吉伟指出,有了故障猎人的帮助,工程师即便不是示波器专家,也可以通过按下两个按钮即可轻松寻找到异常信号。以往需要几个小时甚至几天才能解决的问题,在故障猎人的帮助,工程师只需几分钟就可快速搞定。 示波器创新背后的黑科技 作为是德科技推出的一款新系列示波器,Infiniium MXR系列既继承了高端示波器Infiniium UXR系列的部分专用芯片性能,又具有InfiniiVisionX系列的多合一和快响应的优势,同时还继承了InfiniiumS系列在信号完整性方面的世界级表现,并且兼顾了带宽、功能可升级的经济性,可以说作为新的中端示波器,Infiniium MXR系列实现了极高的性价比。是德科技是如何实现这种产品创新的? 据是德科技 (中国)67194大中华区市场总经理郑纪峰先容,是德科技能在市场上持续保持领先的技术优势,与自身的创新引擎分不开。 是德科技将其创新的核心动力归于三层研发架构,第一层是是德科技中央实验室(Keysight Labs Central Teams),它专注超前技术的研究,担负着是德科技的核心App与硬件产品(例如:半导体工艺和专用芯片等)的研发工作;第二层是产品创新中心,担负着面向各行业领域的创新产品的推出,例如:示波器、频谱仪等;第三层是解决方案67194(Solutions Groups),为用户提供真正交钥匙的解决方案。 正是由于是德科技完善的三层研发架构,使得其在示波器领域既能推出超高性能的高端产品,也能推出填补市场空白的创新产品。郑纪峰透露,目前是德科技最高端的InfiniiumUXR系列示波器,一台仪器4个通道,每个通道可同时达到110GHz的实时带宽, 256GSa/s的采样率,这背后都离不开是德实验室所具有的芯片研发和磷化铟半导体工艺:3D 内存存储和管理、10bit A/D转换器、新型大数据处理专用ASIC等。这些先进的工艺和设计是示波器性能的有力保障。 Infiniium MXR系列示波器的推出,为工程师开启了一个全新的测试工作环境:从时域分析到频域等其他领域延伸的测试工作,都可以在一台仪器中进行,同时强大完善的测试性能和功能使工程师能更专注于自己的设计工作,更快的将产品推向市场。

    时间:2020-05-25 关键词: 示波器 是德科技 技术专访

  • 产能翻番,安森美碳化硅为何“必不可少”?

    产能翻番,安森美碳化硅为何“必不可少”?

    具有优异特性的“第三代半导体材料”碳化硅(SiC)相比传统硅材料,因具有良好的带隙、击穿场强、高热导率、高电子迁移率、高饱和电子漂移速度而被制为SiC MOSFET和SiC二极体,大面积应用于汽车和工业市场。 图:Si、GaAS、GaN和SiC半导体材料特性对比 同被称为第三代半导体材料的氮化镓(GaN)因其特性,多被用于650V以下的中低压功率器件及射频和光电领域,而碳化硅(SiC)则主要用在650V以上的高压功率器件领域。 利用碳化硅器件可以明显获得小型轻量,高能效和驱动力强的系统性能。经过研究和长期的市场认证,利用碳化硅材料的特性优势,不仅可以缩小模块的体积的50%以上,减少电子转换损耗80%以上,还可全面降低综合成本。 图:碳化硅功率半导体器件相较于硅基功率器件优势 (资料来源:赛迪智库) 据Yole称,碳化硅功率半导体市场预计将达到15亿美金,另据IHS数据,碳化硅市场总量在2025年将有望达到30亿美金这一规模。 图:SiC市场总量走势 (资料来源:Yole、IHS) 随着汽车和工业市场的不断增速,碳化硅市场“疯狂生长”。据悉,安森美半导体的市场份额增长极快,2019年成为了排名第五的碳化硅供应商,而这家厂商的愿景是在2025年跻身前三甲。 拥有多重优势的碳化硅产品 安森美半导体(ON Semiconductor)宽禁带产品线经理Brandon Becker告诉记者,安森美半导体在汽车和工业应用方面取得了许多成就。他强调,安森美半导体在全球电源行业中排名第二,因此与客户互动,使碳化硅(SiC)产品被广泛应用于广泛的领域,包括但不限于电动汽车、逆变器、充电器、可再生能源、涡轮机、铁路、医疗、建筑、电器、照明等。 图:安森美半导体宽禁带产品线经理Brandon Becker 他表示,取得如此优异的成就源于安森美半导体所具有的多重优势:首先,器件性能和质量均坚固耐用,并符合AECQ101规格;其次,安森美半导体的供应链是无与伦比的,从基板到封装或模块均为自产;第三,拥有才华横溢、多元化的开发团队,推动着SiC性能的极限。 据了解,安森美半导体提供大范围的SiC MOSFET和SiC二极体,并推出了多代技术的产品。大家的所有器件都符合汽车标准,因此工业市场真正能同时获得最佳品质的器件。 在二极管方面,安森美半导体自2016年开始,便发布了650V和1200V二极管产品组合,并在2019年7月首次发布1700V二极管产品组合。 在MOSFET方面,安森美半导体在2018年12月发布了初代1200V产品,650V/750V/1700V产品现均已提供样品,将在今年发布。 具体如下: ● 650 V SiC 二极管 ● 1200 V SiC 二极管 ● 1700 V SiC 二极管 ● 650 V SiC MOSFET  (现提供样品,2020年发布) ● 750 V SiC MOSFET  (现提供样品,2020年发布) ● 900 V SiC MOSFET ● 1200 V SiC MOSFET ● 1700 V SiC MOSFET (现提供样品,2020年发布) 6英寸晶圆产能每年都在翻番 在过去碳化硅晶圆还停留在4英寸基板时,晶圆短缺和价格高昂一直是碳化硅之前难啃的“硬骨头”,目前市场已逐步从4英寸转向6英寸。 据Yole预测数据显示,在2017年4英寸导通型碳化硅晶圆市场就接近10万片,而6英寸碳化硅晶圆则只有1.5万片;在2020年4英寸碳化硅晶圆仍然保持原有水平,而6英寸晶圆市场需求已超过8万片,并将在2030年逐步超越4英寸晶圆。 图:导通型碳化硅晶圆市场预测 (数据来源:Yole) 另外,拥有更高频率和高电阻的半绝缘碳化硅晶圆亦是如此。在2017年4英寸的需求量在4万片左右,而到2020年4英寸的需求量将保持不变,6英寸半绝缘衬底市场迅速提升到4-5万片。 图:半绝缘碳化硅晶圆市场预测 (数据来源:Yole) 那么在晶圆产能方面,安森美半导体处在什么状态呢?Brandon Becker告诉记者,安森美半导体每年的产能都在翻番,以领先于客户的进度计划量。 如此产能下,价格必然可以快速下降,究其原因Brandon Becker坦言,主要在于三个关键点:(1)基板质量在提高,带来更好的芯片良率;(2)更多的基板供应商达到了生产质量;(3)客户的采用率在增加,推动了更高的产量。 值得一提的是,在2020年3月19日,安森美半导体与美商GT Advanced Technologies(GTAT)宣布实行一项为期五年、潜在价值5000万美金的协议。根据协议,GTAT 将为推动节能创新的全球领导者安森美半导体生产和供应 CrystX? 碳化硅(SiC)材料[笔者注:GTAT专有的150mm(6英寸)SiC晶体],用于高增长市场和应用。 另外,科锐(CREE)与安森美半导体也于去年8月签署多年协议,将向安森美半导体供应价值8500万美金的先进150mm(6英寸)碳化硅裸片和外延片。 在如此充足的材料和裸片的保障下,加之安森美半导体40余年的大批晶圆生产经验,不仅保证了充足的市场供应,也能够引领器件性价比的提升。 此前,安森美半导体低压金属氧化物半导体场效应晶体管高级董事兼总经理Bret Zahn曾表示,碳化硅市场下一步关键是实现IGBT成本平价。加速成本平价及更低的关键是完全垂直整合,因此,实现完全垂直整合也是安森美半导体的目标之一。 不过,虽说碳化硅的单器件成本的确高于传统硅器件,但从整体系统成本来说碳化硅仍然比硅器件更具“系统级”成本优势,这主要归功于碳化硅的高能效以及低发热下使用寿命的延长。 Bret Zahn强调,碳化硅已为许多汽车应用提供了“系统级”成本效益,一旦碳化硅可以在器件级实现与IGBT的成本平价,更高的效率结合更低的价格所带来的优势必然可以牵引电动汽车市场的应用。 不平凡的开局下目标仍然明确 这个不平凡的2020年,开局便迎来重大公共卫生事件。Brandon Becker表示,新冠病毒给全球市场带来了严峻的冲击,在这前所未有的时期,大家祝愿大家健康安全。 “对于安森美半导体来说,这是个真正的机会,因为当供应链和材料保证被重视时,大家有内部供应能力,这在行业内是独一无二的。因为许多其他竞争对手都依赖外部的代工或封装服务,其供应链有不确定性。此外,大家还通过电话会议与客户保持紧密联系合作,远程支撑他们的设计需求。” 那么在这种考验下,安森美半导体在汽车和工业业务原定目标能否实现?Brandon Becker告诉记者,尽管新冠病毒大流行扰乱了市场,但大家的业务被认为是必不可少的,在全球范围内都在非常严格的准则下运营。目前,即使员工在早期遇到困难,大家仍致力于实现这些项目,所以仍然看到业务和发展目标得以实现。 碳化硅整体市场逐步发展至今,安森美半导体认为,整个市场格局将是汽车约占60%的市场总量,其他40%来自一些不同的工业领域。Brandon Becker强调,碳化硅的未来在于模块,并将离开分立器件。模块在功率密度、额定功率和热性能等方面实现了应用的最大差异化。 值得一提的是,安森美半导体在中国拥有庞大的业务网络,拥有汽车和工业的专门碳化硅团队。相信伴随市场的脚步和安森美半导体强大的开发团队和合作网络,碳化硅器件的性价比会越来越高,相信未来的汽车和工业市场也将更加繁茂。

    时间:2020-05-20 关键词: 安森美 碳化硅 技术专访 SiC

  • 超低功耗Wi-Fi技术横空出世,能取代蓝牙吗?

    超低功耗Wi-Fi技术横空出世,能取代蓝牙吗?

    Dialog半导体是一家总部位于伦敦的fabless无晶圆芯片设计67194,主要业务是提供低功耗先进混合信号IC,其中在PMIC、sub-PMIC和可配置混合信号IC供应商中排名第一,同时,Dialog半导体也是低功耗蓝牙技术的领先创新厂商。 对于国内用户,大家所熟悉的小米手环里所使用的蓝牙芯片就是Dialog的产品。除了低功耗蓝牙产品,Dialog最近新推出了超低功耗的Wi-Fi芯片,貌似要在某些领域革蓝牙的命。 Dialog半导体67194连接和音频业务部产品营销总监崔南岫详细先容了这款超低功耗Wi-Fi芯片及主要的目标应用市场。同时说明了为什么现在市场上需要这种超低功耗的Wi-Fi芯片,它跟一般的Wi-Fi芯片有什么样的区别。 为何现在市场需要超低功耗Wi-Fi? 作为诞生20多年的一项成熟技术,Wi-Fi成功地深入了大家生活中的各方面,但Wi-Fi之外,仍然存在着其他无线连接技术,例如低功耗蓝牙(BLE)、ZigBee、NB-IoT等。为什么Wi-Fi不能完全覆盖所有的应用呢,这是因为Wi-Fi最致命的一个弱点 - 功耗问题。 之前市场上的Wi-Fi设备,虽然是无线联网,但都需要一个电源线,无法做到完全的无线化。对于电池供电的应用,就没办法使用Wi-Fi技术了,例如智能门锁等。所以不得不求助于ZigBee或蓝牙等其他低功耗技术来代替,但这样做又会面临另一个麻烦,这些无线技术不能直接联网,还必须使用网关等其他设备,势必会增加整个系统的成本。 低功耗Wi-Fi产品的应用场景 正是基于以上的市场需求,Dialog67194创新地解决了Wi-Fi产品的根本弱点,实现了超低功耗,从而使一些电池供电且又需要时刻联网的典型应用也可以使用Wi-Fi技术了,例如:智能门锁、Wi-Fi摄像头、温控器、各种电池供电的传感器、智能手表/手环、电子笔等。 智能门锁:使用超低功耗Wi-Fi技术,只需将Wi-Fi嵌入门锁,使用家里的AP网关即可,省去了BLE+AP网关,或者ZigBee+网关这种方式。经实际测试,采用Dialog超低功耗Wi-Fi芯片后,每天门锁开关20次的情况下,4个5号AA干电池可以用到1年以上的时间。 Wi-Fi摄像头:因为Wi-Fi无线技术的宽频优势,可以传输大容量的视频数据,以往的应用中,必须采用大容量的充电池,且经常充电或换电池,现在有了超低功耗Wi-Fi,这些麻烦就可以有效避免。经实际测试,采用Dialog超低功耗Wi-Fi芯片后,10 MB的HD高清视频,一天5次使用的情况, 4000mAh的电池可以持续用到一年以上的时间。 温控器:使用Dialog超低功耗Wi-Fi芯片后,在功耗上基本与蓝牙方案接近,如果每天使用30次,电池续航能力可达到3年以上。 各种传感器:这些传感器需要持续保持联网,低功耗的Wi-Fi是最适合的技术,不用网关来跟AP连接,更适用于小电池供电。 智能手表和手环:现在的智能手表和手环功能更复杂,处理的数据更多,蓝牙或BLE的数据传输能力已无法满足需求。超低功耗Wi-Fi芯片就是最理想的选择,它即可满足数据传输的带宽需要,又能满足小电池的低功耗要求。 电子笔:目前智能电子笔一般采用4G+BLE的方案,整个成本和效率都不是太好。如果采用低功耗Wi-Fi芯片,就可以去掉4G模块或者BLE的部分,写了字后可直接联网,云平台传输,非常方便。特别适用于教育行业、金融行业、媒体行业等领域。 超低功耗Wi-Fi芯片的特点和背后的黑科技 DA16200 SoC是专为电池供电的IoT应用而设计的超低功耗Wi-Fi芯片,在很多应用中,即使是始终保持联网的设备也能实现长达5年的电池续航能力。 它之所以能实现不同以往的超低功耗,是因为采用了专有技术VirtualZero,VirtualZero的意思是一直保持联网的情况下,功耗几乎为0。 这种超低功耗技术并未对Wi-Fi其他性能进行折中,DA16200芯片是完全集成的Wi-Fi SoC,包括CPU、SRAM,完全满足Wi-Fi的整个规范,包括射频的灵敏度、传达的距离长度等。 包括智能门锁、温控器、安防监控摄像头、以及其他需要始终保持Wi-Fi联网的应用都是DA16200芯片的目标市场。 降低设计门槛的超低功耗Wi-Fi模块 除了DA16200芯片,Dialog还推出了DA16200模块和DA16600(Wi-Fi+BLE二合一)模块,大大简化用户的设计难度。 DA16200模块除了DA16200芯片以外,还集成了内存、RF器件、晶振、滤波器、天线等所有必需的器件,这个模块已通过了各国主要的Wi-Fi认证,用户直接拿来使用即可。 DA16600是一个Wi-Fi +BLE的组合模块,针对那些需要两种无线连接技术的应用。一个模块提供两种RF共存,解决了硬件App上的兼容问题,从而可以大大简化用户的设计工作,降低用户使用门槛。 超低功耗Wi-Fi芯片的推出,使得Wi-Fi技术可以应用在电池供电的物联网设备中,进一步扩大了Wi-Fi技术的应用领域。

    时间:2020-05-12 关键词: Wi-Fi 蓝牙 dialog 技术专访

  • 节省物联网开发者时间,赛普拉斯为其提供整合的边缘解决方案

    节省物联网开发者时间,赛普拉斯为其提供整合的边缘解决方案

    物联网的开发者时常会陷于一种困境中,既要针对既定场景进行形形色色的硬件开发,又要在其上进行专门的App适配,还要上云,整个过程中还必须确保数据安全。但当前的市场节奏非常快,从一个idea到成品面世,必须要在尽量短的时间内完成。针对这一难题,赛普拉斯近日专门推出了一个叫做IoT-AdvantEdge的平台,将软硬件产品和中间件云平台都联系在一起,致力于提供一个最受信赖的物联网平台。 从硬件产品到完整平台支撑 据赛普拉斯物联网微控制器及无线事业部高级市场总监Amy Chen (陈丽华)女士先容,当前的边缘计算时代,需要在数据共享、隐私、环境感知和实时控制方面都做到极致。IoT-AdvantEdge上包含多种经预先认证的方案,整合了无线连接、云安全、设备管理和维护、中间件和低功耗芯片等物联网个基本构建模块。 IoT-AdvantEdge平台的推出,是为了解决一些行业客户的问题。据Amy分享:“IoT-AdvantEdge的诞生不是一蹴而就的,赛普拉斯慢慢发现可以更好地帮助解决客户的应用难题,所以就打了这样的口号,做出了这样的平台。基于这个平台,慢慢往行业客户那边推。目前平台是经过了很多年,跟行业客户和各方面行业应用的磨合。” 在与客户接触的过程中,有时候需要给客户提供一些RTOS、有时候是一些PDL、有时候是一些底层的Library;此外还有一些垂直的应用案例的支撑。在这个与行业客户合作的过程中,赛普拉斯慢慢发现大部分物联网客户的需求是大部分一致的,将这些经验积累下来之后,将所有的资源都打包在一起,就整合成了IoT-AdvantEdge平台。 IoT-AdvantEdge优势的连接、计算和App工具 在IoT-AdvantEdge这个平台上,核心的硬件产品其实是赛普拉斯长久以来的优势。一个是PSoC系列的计算平台,其中PSoC6系列尤为突出;一个是无线连接的能力,这来自此前的博通的wiced无线的combo的产品和技术;一个是其强大的嵌入式闪存的产品;此外还有诸如触摸、接口等一些优势细分技术。这些技术整合在一起,基本涵盖了一个物联网硬件产品所需要的主要功能模块。 在计算能力这一方面,尤其以PSoC6系列产品最为出色。PSoC6的产品线目前已经有61、62、63和64多个不同型号的产品推出。61是最基础的单核版本,62属于双核基础版,63和64都是双核版本并且增加了无线功能。64相比63和62在安全功能上有所提升,不仅包含Security Boot,还包含Security Firmware的功能。 整个平台并不仅仅包含赛普拉斯的硬件产品,其中还有必要的App工具,譬如近年来新推出的ModusToolbox嵌入式物联网App工具箱。这里面的工具和文件并不仅仅是赛普拉斯提供的,其中也有很多是上下游的合作伙伴提供的。据Amy先容:ModusToolbox中除了一些最基本的编译器外,还会集成AMAZON的AWS等云端服务和RTOS,都已经提供了非常好的API接口,用户可以直接快速使用。此外Toolbox中还有底层的HAL 和 PDL。HAL是基于底层的硬件描述层,有非常丰富的API;PDL是帮助用户实现多种串口操作的库。另外赛普拉斯海提供了很多安全的接插即用的library。 为行业客户提供完整的方案 正是因为赛普拉斯的产品覆盖了计算、无线连接、人机界面和存储等多个方面,而且做的都非常优秀,所以将其整合成一个个方案提供给行业客户也是水到渠成的事情。据Amy先容, 在IoT-AdvantEdge平台上细分了很多垂直的应用,其中都包含一些典型的案例。比如在智能门锁这个细分领域,目前很多产品都是使用的基于PSoC63的设计方案。通常一个智能门锁需要指纹识别的前端、电容触摸的人机界面、蓝牙实现手机互联。这通常许多多个不同的IC来一起完成这样的设计需求,但是PSoC63一颗单芯片就可以覆盖到。那在这样一颗高集成度的芯片上来进行设计是不是比起单独的多个IC的设计更耗费时间呢?其实在IoT-AdvantEdge平台上,也都已经提供了门锁的标准的App,开发者只需进行一些的自己个性化配置即可。 Amy表示,通过与垂直应用客户的合作,赛普拉斯也在逐步增强对于市场的理解。有了对于客户需求的深度挖掘,在对芯片设计过程中就可以对芯片周边功能和器件有更好的把握,与合作伙伴作出更符合市场需求的模块提供给客户。赛普拉斯将 “两条腿”走路:一方面加强自身的硬件的优势,另一方面针对垂直应用去分享成功经验。 赛普拉斯将不仅仅关注头部客户,也会注重中小型的客户,提供更多优秀的垂直应用的参考设计,积极引导不同的开发者来将物联网边缘应用发展壮大。

    时间:2020-05-11 关键词: Cypress 物联网 infineon iot-advantedge

  • SiC酷在哪里?如何做最酷的SiC?

    SiC酷在哪里?如何做最酷的SiC?

    硅是半导体产业的代表元素,作为最基础的器件原料,硅的性能已经接近了其物理极限。近年来随着电动汽车、5G的新应用的普及,对于功率器件的性能提出了更高的要求。例如GaN、砷化镓和SiC(碳化硅)等新材料半导体器件已经成为了行业内备受关注的产品。 在整个功率器件市场上,英飞凌是市占率最高的供应商。目前英飞凌已经形成了三条“cool”系列的产品线:coolSiC,CoolGaN和CoolMOS。三条产品线相互补充,为功率市场提供了完整的解决方案。近期收到疫情影响,全新的650V SiC产品的发布会改为线上召开,英飞凌科技电源与传感系统事业部大中华区开关电源应用高级市场经理陈清源先生,针对SiC市场和新产品技术进行了精彩的分享。 SiC的酷在何处? 据陈清源先生先容,与传统硅器件相比,SiC的带隙部分是硅材料的大概三倍。所以大家通常将这类器件称之为宽禁带半导体。在单位面积的阻隔电压能力方面,SiC是硅器件的大概7倍。电子迁移率的差距并不大,但是SiC器件的热传导能力是硅芯片的3倍多;电子漂移速度也是硅器件的2倍以上。 “传统的硅器件,产品范围最广,开发时间最久,性价比最高。从性价比的角度出发,硅是首选。”陈清源先生说道,“GaN器件的效率最高、功率密度最大、切换速度最快(MHz级),所以是中低压高性能应用的首选。SiC类功率器件的开关频率比GaN的要慢(kHz级),但SiC适用的电压范围从650V到3.3kV都可以,优势在于易用性和耐高温性能都相对较好。” 如何做业界最“酷”的SiC产品? 大家从英飞凌最新发布的650V CoolSiC MOSFET,来给大家展示一下,英飞凌是如何做出最“酷”的SiC器件的。 “最完整的SiC技术” CoolSiC系列产品提供了完整的产品图谱来供客户选择,从静态导通电阻的角度来看提供了从27 mΩ到107 mΩ的四款产品,未来也会推出更多封装的形式。在可靠性方面,为了防止“误导通”,英飞凌将V(GS)的设计为4V以上,这样可以免除一些噪音的误导通。在一些特殊的拓扑(例如CCM图腾柱)中,优化了硬换向的体二极管,跟既有的硅体二极管的能力差异明显。另外,为了让传统硅器件的工程师更容易上手SiC的产品,尹飞凌将V(GS)的电压范围也放宽了,在0V电压即可关断V(GS),这样就不会产生负压。这样就不会给整个电路造成负担,给设计人员带来额外的设计的压力。 “沟槽式工艺是未来趋势” 同样的SiC的产品,在保证同样高可靠性的条件下,沟槽式的性能比平面式的更好。未来将SiC这种新材料的性能发挥到极致,英飞凌的CoolSiC系列的产品,一直以来采用了这种沟槽式的加工工艺。据陈清源先容,传统的平面式的器件在导通状态下,性能和栅极氧化层的可靠性之间要做很大的折衷;沟槽式更容易达到性能要求而不偏离栅极氧化层的安全条件。沟槽式的技术虽然很多家都在做,但是英飞凌已经积累了二十多年的CoolMOS技术,这些技术积累可以确保采用沟槽式的SiC器件在生产良率和可靠性方面都可以维持较高的水准。 持续的高研发资本投入 SiC的市场上,最近已经涌现出了很多的国内外的厂商,他们提供的产品或是具有较好的性能,或是价格极具竞争力。而对于英飞凌而言,SiC是一个长期的布局,从过去几年到未来,英飞凌将持续不断地进行研发资本的投入。因为英飞凌的功率产品线覆盖面比较广,而且在Si的领域已经积累了20多年的经验和销售渠道,所以其实在别的产品线上获得收益也可以用来补充SiC产品线的研发成本的投入。SiC产品的未来的高市场增长率是明确的,所以英飞凌将其视为是一场马拉松,将会持续不断地进行研发工作的投入。一些新晋厂商和小厂商在这方面相比英飞凌有着不小的差距,既要盈利,又要确保新产品的持续研发,保证不出局,还是很有压力的。 以一个数据中心PSU电源的应用来举例(见下图),如果要达到96%的效率,则其可以采用CCM图腾柱和硅的LLC软开关两种结合的方案;如果要将效率提升到98%,则可以采用PFC+SiC的LLC的设计,因为这个SiC的器件的效率是99%,比Si MOS的LLC的效率高,所以整体的PSU电源的效率最终可以提高到98%的水平。所以对于客户而言,选择一个既有硅产品、又有SiC产品线和GaN产品线的供应商而言,在其进行设计的升级的时候可以提供更多的方面,保证自己的设计具有一定的弹性。 SiC产品的市场需求目前非常大, 根据IHS的预估,今年会有近5000万美金的市场份额。再往后到2028年,市场份额会达到1亿6000万美金。市场的蓬勃发展,带来了更多的机遇,未来英飞凌也会持续投入,推出更多的SiC的新品,让大家拭目以待。

    时间:2020-04-26 关键词: 英飞凌 碳化硅 sic 宽禁带

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