• Nexperia的新型双极结晶体管采用DPAK封装,为汽车和工业应用提供高可靠性

    奈梅亨,2021年7月29日:Nexperia是基础半导体器件领域的专家,今日宣布推出9款新的功率双极性晶体管,扩大了具有散热和电气优势的DPAK封装的产品组合,涵盖2 A - 8 A 和45 V - 100 V应用。新的MJD系列器件与其他DPAK封装的MJD器件引脚兼容,且在可靠性方面有着显著优势。 新的MJD系列双极性晶体管满足AEC-Q101汽车级器件和工业级器件标准,额定值为2 A 50 V (MJD2873/-Q)、3 A 100 V (MJD31CH-Q)、4 A 45 V (MJD148/-Q)和6 A 100 V(MJD41C /-Q和MJD42C /-Q)。MJD31CH-Q设计为高增益版本。所有器件都具有领先的DPAK封装可靠性,并拥有符合行业标准的管脚尺寸。双极性晶体管应用广泛,如LED汽车照明系统;LCD显示器中的背光灯调光;线性稳压器;继电器替代产品、电机驱动和 MOSFET 驱动器。 Nexperia的产品经理Pedram Zoroofchi评论说:“Nexperia作为供应商以大批量、高质量而著称,客户群体广泛。我们通过扩大MJD系列的功率双极性晶体管,为设计人员提供额外的电压-电流选择,并采用结实的DPAK封装。因此, Nexperia作为高性能供应商,可以给我们的客户提供高质量和高性能优势的产品。”

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  • 赛灵思 Versal:单芯片内的精准同步

    从金融、电信、工业、消费到航空航天与国防以及汽车,如今,“同步”这个概念,在所有行业无处不在。 众多应用完全离不开同步;本文将探讨其中的部分应用并根据这些示例来分享同步这个概念。 此外,本文的第二部分将研讨同步的两个关键技术指标:精度与准确性和集成。 从这两个指标出发,我将介绍Versal™ 系列之所以成为理想同步平台的特定功能,帮助读者以全新、独到的视角理解这种改变游戏规则的革命性的可编程、自适应平台。 无处不在的同步 没有同步,众多应用根本不可能存在。为什么这么说呢?本段将使用两个具有代表性的示例来支持这个论断。 在本文中,术语时钟 (clock)、时间、钟表时间 (TOD) 同义。 具体而言,对于同步,时钟 (clock) 并非周期性的波形(图 1)。 图 1 - 在同步情景下定义时钟 在我们的日常生活中(例 1),我们经常说“明天下午 2点见面”。这个简单陈述包含众多关于同步的假设: - 它假定受邀与会的人有同样的时间观念。如果您身处中欧,这句话假定双方都使用 UTC +1[1] - UTC时间由位于伦敦的计量实验室维护,也是世界常规使用的时间。我们的手机运行 UTC 时间的副本并定期在后台与 UTC 同步,确保二者保持同步。我们的计算机也进行相同的操作[2]。 简单的一句陈述“我们在下午2 点见”,假定其背后存在复杂的基础设施,而我们下意识地参考它。 例2 中考虑了一个“显著”不同的情况:通过 GNSS 进行地理定位[3]。 手机接收来自多个不同卫星的时间(就是时钟),每个卫星在同一时间发送一个。手机并非与所有卫星距离相等,因此可以测量由不同源发送的时钟之间的相位差。如果卫星位置先天已知,GNSS接收器就很容易地重新计算自己的位置。 上面这两个示例有众多相似性:受邀参会的双方有相同的时间观念,就如例 2 中的卫星。此外,双方和卫星都保持他们/它们参考的公共时间的副本。他们/它们并非直接共享同一个时间源,因为他们/它们在地理位置上彼此远离。 同步是让本地时钟副本(从时间)与公共参考(主时间)随时间推移保持一致的技术。这就是我们在寻找的定义。 在上面两个示例中,任何同步误差都会影响最终应用的性能。在第一个示例中,如果受邀人自己的时钟慢了(举例),他在会面时就会迟到。 在第二个示例中,如果卫星的本地时钟副本有误差,那么 GNSS 接收器将计算出错误的位置。 虽然两种应用有众多相似性,但二者之间存在根本的区别,即应用要求的准确性不同。在第一个示例中,如果时钟慢了 1 秒,没有人会抱怨,因为延误 1 秒对会议而言一般可以容忍。而对于 GNSS 接收器,误差 1 秒将导致计算出错误的位置,直接让应用不具备使用价值。 这就告诉我们,虽然这两种应用依靠相同的技术(同步),但验收标准完全不同。事实上,验收标准只与应用有关。虽然准确性是最重要的验收标准之一,但绝非唯一的标准。安全性、可用性、精度、集成度等都是其他的验收标准示例。 在我们继续研讨之前,有必要简要介绍一下 UTC的背景。UTC使用原子钟确保时间单位秒得到正确地定义。可以将地球自转作为一种时间基准,但令人遗憾的是,它的准确度欠佳,因为它逐年发生数秒的变化。在经历长时间以后,累积的误差有可能导致 UTC 完全与地球时间不同步。例如在多年后,本该是中午,但 UTC时间是夜晚。为了解决这种潜在的长期失准问题,伦敦计量实验室通过选择性地定期增减1 秒,对 UTC进行补偿。这一般在每年的 6 月末和 12月末进行。这些校正被称作闰秒[4]。 全球定位系统 (GPS) 分配的时间使用与 UTC 相同的秒定义,但没有采用闰秒。因此在 2021 年年初,GPS 时间和 UTC 时间相差 18秒。这个数字在未来还会改变。 作为用户,我们不必担心这些校正。我们的手机和计算机将在后台同步到 UTC,即便存在闰秒,也能保持一致。 为在无数据覆盖的时间和地点传播 UTC,UTC 时间也通过德国 DCF77 电台用长波传播[5]。 您也许会觉得相当意外,但原子钟的精度远优于地球自转。 Versal中的同步指标 同步这一术语代表的是通用技术,而验收标准则与应用严格相关。在下文中,我将着重介绍 Versal 自适应计算加速平台 (ACAP) 的两个具体指标: - 准确性和精度。 - 集成:应用的范围一般远不止于同步。选择集成所需的所有软件块和硬件块的平台是正确的做法。 Versal在这两个指标上都表现优异,我将具体解释其原因。 准确性与精度 读者可能想知道的第一个问题是:准确性和精度,它们是不是一回事? 站在测量理论的角度,精度和准确性有不同的意义且彼此独立。我们现在具体了解。 如果重复测量同一对象得到的结果彼此相近(即使不正确),那么这个测量系统属于“高精度”。 如果重复测量同一对象得到的结果的平均值正确,这个测量系统属于“高准确性”。 为更深入地理解上述定义,读者应考虑图 2。在该系统中,对象(红点)的位置在二维空间内,而且我们想要测量它的位置。 我有两个仪器(蓝色和绿色),能测量对象的位置。五个蓝点是蓝色仪器完成的测量。五个绿点是绿色仪器完成的测量。 图 2 - 精度与准确性对比 根据上述定义,绿色仪器比蓝色仪器更准确,蓝色仪器比绿色仪器更精确。现在很容易理解准确性和精度是彼此独立的概念。读者可以轻松地生成各种测量值集,可以是既不精确也不准确,或者是既精确又准确。 换言之,我们可以看到,只要测量系统是准确的,求平均值就是提高我们对这个对象的位置的认知的良好途径。 如果测量系统不准确,校准是我们可以考虑的唯一解决方案。 导致时钟的本地时钟副本不准确的最主要因素之一是电子电路,特别是收发器的 FIFO: - 收发器FIFO 的时延在每次启动时会发生改变 - 收发器FIFO 存在 PVT 相关时延[6] 上述两个因素需要分开考虑,因为它们对准确性产生影响的方式不同。 第一个因素直接影响准确性:如果接收器和发送器在启动时时延不同,IEEE1588 机制将无法检测出这种不同。任何失衡都会直接地影响准确性。甚至求平均值也不能缓解。对于图 3 所示的这个案例,读者会注意两个测量值集存在偏向。 令人惊奇的是,第二个因素对准确性没有影响。事实上,因环境条件(电压和温度)造成的时延变化将同时适用于接收器和发送器,并且 IEEE1588 机制将予以抵消。在我们继续进行研讨前,我认为我们应该更详细地考虑一下上面这个论述。 这是否暗示时间传递只在启动后进行一次?答案是否。 如果我们只校准一次,尽管 RX 和 TX 之间存在对称性,但时延的改变仍会引起从时钟误差,而且这个误差将随着温度/电源漂移不断累积。这种情况的对策是以快于温度/供电变化的速度再同步。 我们回顾一下到目前的内容:影响因素 1 要求我们在启动时分别了解 RX 和 TX 的时延。影响因素 2 要求我们随时间推移,用足够快的速度再同步从时钟。 Versal 收发器提供不同的替代方法来测量并控制时延,既在启动时也在运行中,这些方法可分为下列两种类型: 图 3 - 启动间的时延变化 - 缓冲器旁路。 - FIFO 时延测量。 缓冲器旁路允许在 RX 和 TX 方向绕过 FIFO,通过建立精密的时钟方案,可处理跨时钟域的数据,且避免时序误差[7]、[8][i]。毋庸赘述,缓冲器旁路的时延最小。虽然这种“副作用”可能对同步应用无关,但这对高频交易 (HFT) 等其他行业领域而言则是关键。 缓冲器旁路能通过将收发器时延设定成固定值来解决问题,而另一类值得重视的方法是将重点放在时延测量本身。如果任何给定时间点的时延已知,则可以方便地重新用于以数学方式校正钟表时间 (TOD) 值。 这种方法对同步应用很有意义,因为它不必修改 IP 本身的时钟架构,就能为所有 IP(首先是以太网)提供自然的升级路径。 精度同时通过两类方法实现,因为精度取决于: - 收发器内置的硬编码模拟相位检测器以及 - 用户控制的模拟相位内插器。用户可以用皮秒范围的增量轻松实现时钟相位的步进或步退。 虽然这看似值得关注,但其准确性如何?失准的典型原因是启动之间的时延变化,这是分频器在重置后的随机相位造成的。 Versal 能够在启动时测量或设置时延。这个初始校准阶段有助于确保已去除收发器中的所有失准源。 正如我们之前提到的,运行中发生的时延改变对 RX 和 TX 是对称的,可通过 PTP 机制本身予以补偿。我认为对这个最后的论述有必要详细阐述。如果 PTP 能够补偿这种类型的时延改变,那么随时间推移时延测量的优势是什么? 很多情况下,时延的改变在 RX 和 TX 之间并不对称。读者可以考虑固有的非对称协议的情况,例如 PON[9]。 在其他情况下,RX 路径和 TX 路径可以在不同物理器件上:在测试设备上是典型情况。不同的器件可能有不同温度,不同工艺和不同电源。所有这些原因综合起来,将导致 RX 和 TX 之间的时延会随时间的推移而演进发展,从而导致失准。 上面的示例,只是用来支持 RX 和 TX 之间的时延并非总是一起变化的观点。 虽然很多平台都能正确地实现 PTP 协议,但 Versal 平台便于您在工作中运用自己的专业知识和思路,打赢这场准确性之战。这是一款助力您将创意变为现实的标准产品。 从纳秒级的典型架构时钟,到 Versal 内硬编码的模拟相位内插器提供的皮秒级时钟,Versal ACAP 在收发器时延控制和时延测量方面,堪称变革者。 单芯片系统 在之前的部分中,我们已经了解到 Versal 为何在准确性和精度上表现优异,以及开发同步应用时的关键因素。 我希望读者现在把重点放在“同步应用”的含义上:任何运用这项功能在网络节点间传递 TOD 的应用都属于这个类别。毋庸赘述,这严重取决于具体用户。一般情况下,这需要配备带有专有软件、计算逻辑和各种接口的处理器。大多数情况下,它甚至还需要高速 ADC 或 DAC 以及/或者 DSP 引擎。 Versal 是一种自适应计算应用平台 (ACAP),前文提及的所有构建块都在单芯片上集成在同一封装内。 系统架构师和设计师将能够运用自己的专业知识,在单颗器件上实现自己的应用。这是落实您的构想的最便捷、最快速的途径。 这只是关于Versal ACAP 的一个不同视角:在单芯片上运行并准确同步完整应用。 结论 本文从两个角度介绍了同一个具有革命性意义的 Versal 平台:一个角度从宏观上了解了运行着配有线接口和无线接口的定制可编程引擎的完整应用。 另一个角度在微观上揭示出每种接口如何为极准确的时间传播提供支持。 处于 Versal 平台的核心的,是构建您自己的应用所需的可编程逻辑。 在单颗器件上准确同步完整应用。

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  • 借助自适应模块化系统 (SOM)加速边缘创新

    由 AI 提供支持的应用,正在日益普遍地被部署到边缘和终端,高性能 AI 推断正在推动更智慧的城市和高度自动化的智能工厂步入现实。随着智能零售引入了极为精致的自动化购物体验,零售体验也变得更加精巧细腻。这些应用需要具备极高可靠性并提供高性能,同时也需要提供高效紧凑的外形尺寸。 边缘处理难题 在边缘部署系统时,功耗、占板面积和成本都是制约因素。在边缘处理的种种限制条件下,处理需求的不断提高,意味着提供所需的性能水平将面临更大的挑战。虽然 CPU 在边缘计算上也有发展,但近年来的增长速度有所放缓。在为新一代AI 支持的边缘应用交付所需性能时,未加速的 CPU 表现得相当勉强,特别是考虑到严格的时延要求。 当在边缘上实现前沿 AI 应用时,领域专用架构 (DSA) 是关键。此外,DSA 还提供确定性和低时延。 合适的 DSA 专门设计用于高效处理所需数据,既有 AI 推断,也有非 AI 部分的应用,也就是整体应用的加速。考虑到 AI 推断需要非 AI 的预处理和后处理,这些都需要更高的性能,这一点很重要。从根本上说,要在边缘上(和其他地方)实现由 AI 提供支持的高效应用,需要整体应用的加速。 如同任何固定功能的芯片解决方案一样,为 AI 边缘应用开发的应用专用标准产品 (ASSP) 仍有自己的局限性。主要挑战在于 AI 创新的速度异乎寻常。与非 AI 技术相比,AI模型的过时速度会快得多。使用固定功能的芯片器件实现 AI,会因更新型、更高效AI 模型的出现而迅速过时。固定功能芯片器件的流片需要花费数年时间,到那时 AI 模型的前沿技术将已经向前发展。此外,对于边缘应用,安全和功能安全要求的重要性也在提高,可能经常需要成本高昂的现场更新。 自适应计算的前景 自适应计算包含能够针对具体应用进行优化的硬件,例如现场可编程门阵列 (FPGA),它是一个功能强大的解决方案,专门用于基于AI 的边缘应用。 此外,新的自适应硬件也层出不穷,包括含有 FPGA 架构并与一个或多个嵌入式 CPU 子系统耦合的自适应片上系统 (SoC)。然而自适应计算远不止“纯硬件”。它整合了一套综合而全面的设计软件和运行时软件。将它们结合起来,就形成了一种独特的自适应平台,可在其上构建非常灵活高效的系统。 用自适应计算实现 DSA,可避免使用 ASIC 等定制芯片器件所需的设计时间和前期成本。这样就能为任何特定领域应用,包括基于 AI的边缘应用,迅速部署经过优化的灵活的解决方案。自适应SoC 是此类领域专用处理的理想选择,因为它们既拥有综合全面的嵌入式CPU 子系统的灵活性,又具备自适应硬件的优异的数据处理能力。 推出自适应模块化系统 — SOM 模块化系统 (SOM) 提供完整的、可量产的计算平台。与从芯片级从头开发 (chip-down development)相比,这种方法能节省可观的开发时间与成本。SOM 能够插入到较大的边缘应用系统内,从而既可以提供定制实现方案的灵活性,又可以提供现成解决方案的易用性和更快的上市速度。这些优势让 SOM 成为边缘 AI 应用的理想平台。然而,要实现现代化AI 应用所需的性能,加速必不可少。 某些应用需要定制硬件组件与自适应 SoC 接口连接,意味着需要从芯片级从头设计 (Chip-down design)。然而,越来越多基于 AI 的边缘应用,需要相似的硬件组件和接口,甚至在终端应用迥异的时候也是如此。随着企业转向标准化接口和通信协议,尽管处理需求显著不同,但同一套组件可适用于各种类型的应用。 面向基于 AI 的边缘应用的自适应 SOM, 结合了自适应 SoC与行业标准接口和组件,使得硬件经验有限甚至没有硬件经验的开发者也可以获益于自适应计算技术。自适应SoC 既能实现 AI 处理,也能实现非 AI 处理,也就是说其可以满足整体应用的处理需求。 此外,自适应 SOM 上的自适应 SoC 支持高度的定制化。它的设计目的,是集成到更大型的系统内并使用预定义的外形尺寸。使用自适应 SOM,可以全面发挥自适应计算的优势,同时避免了从芯片级从头开始的芯片设计。自适应 SOM 只是解决方案的一个部分。软件也是关键。 采用自适应 SOM 的企业,能广泛受益于性能、灵活性和快速开发时间的独特组合。无需构建自己的电路板,他们就能够享受自适应计算提供的各种优势 — 这个优势,最近才随着赛灵思Kria™自适应 SOM 产品组合的推出在边缘得以实现。 Kria K26 SOM Kria K26 SOM 构建在 Zynq® UltraScale+™ MPSoC 架构顶端,搭载四核 Arm® Cortex™-A53 处理器,超过25万个逻辑单元和一个 H.264/265 视频编解码器。此外,该 SOM 还搭载4GB的DDR4存储器、69 个 3.3V I/O 和 116 个 1.8V I/O,使之能够适配几乎任何处理器或接口。凭借1.4TOPS的AI算力,与基于 GPU 的 SOM 相比,Kria K26 SOM 助力开发者开发出时延和功耗更低,性能高 3 倍的视觉 AI 应用。这对安保、交通与市政摄像头、零售分析、机器视觉和视觉引导机器人等智能视觉应用,可谓是重大福音。通过标准化系统核心部分,开发者拥有更多时间专心开发自己的专属特性,从而在市场竞争中实现技术差异化。 与软件可以更新但受到固定加速器限制的其他边缘 AI 产品不同,Kria SOM 在两个方面提供灵活性,即软件和硬件都能在今后更新。用户能够适配 I/O 接口、视觉处理和 AI 加速器,为以下的部分或全部应用提供支持:MIPI、LVDS 和SLVS-EC 接口;适用于日间或夜间的高质量专用高动态范围成像算法;8 位深度学习处理单元;或未来的 4 位甚至是 2 位深度神经网络方法。多模传感器融合与实时 AI 处理的结合,如今已经非常容易实现,可以从赛灵思 KV260 视觉 AI 入门套件开始设计,通过 Kria K26 SOM 部署到生产中。 Kria KV260 视觉 AI 入门套件 面向软硬件开发者提供的优势 自适应 SOM 同时让硬件开发者和软件开发者受益。对于硬件开发者,自适应 SOM 提供了现成的、可量产的解决方案,从而节省了大量的开发成本与开发时间。此外,这些器件也允许硬件团队在流程后期变更设计,而基于固定功能芯片技术的 SOM 则无法实现。 对于 AI 开发者和软件开发者来说,自适应计算比过去更容易应用。赛灵思为确保自适应计算的易用性,对工具流进行了大量投资。通过将软硬件平台与可量产的视觉加速应用相结合,Kria SOM 产品组合的推出将这种易用性提升到全新水平。这些交钥匙应用取消了所有 FPGA 硬件设计工作,只需要软件开发者集成他们的定制 AI 模型、应用代码并有选择地修改视觉流水线。在 Vitis™ 统一软件开发平台和库支持下,他们可以使用熟悉的设计环境,如 TensorFlow、Pytorch 或 Caffe 框架以及 C、C++、OpenCL™ 和 Python 编程语言。 通过这种面向软件设计的新的加速应用范式,赛灵思还面向边缘应用推出了首个嵌入式应用商店,为客户提供来自赛灵思及其生态系统合作伙伴的丰富多样的 Kria SOM 应用选择。赛灵思解决方案属于免费提供的开源加速应用,包含智能摄像头、人脸检测、带有智能视觉辅助的自然语言处理等多种应用。 灵活应变的未来 AI 模型将继续以高速步伐向前演进发展。这意味着加速平台必须能够灵活应变,才能在现在和未来以最佳方式实现 AI 技术。实际上,SOM 提供了理想的边缘处理平台。与自适应 SoC 相结合,SOM 为由 AI 提供支持的应用,提供了综合全面、可量产的平台。采用这类器件的企业能广泛受益于性能、灵活性和快速开发时间的独特组合,并从自适应计算种收获丰厚的回报。

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  • ADAS:实现五级自动驾驶车辆的关键

    2021年7月28日 – 再过10年或20年,五级全自动驾驶汽车可能就不再只存在于科幻小说和幻想中,而是在路上随处可见,不受地理围栏限制,能够开往任何地方,像有经验的人类司机一样做任何事情。美国高速公路交通安全管理局 (NHTSA) 认为,车辆自动化的主要好处是能提高车辆的安全性。随着技术的发展,汽车制造商朝着完全自动化所需的六个自动化级别步步推进,高级驾驶辅助系统 (ADAS) 通过提供整体上更加出色的车辆驾驶体验,持续引领此应用领域的进步。 五级自动驾驶汽车 (AV) 将有可能成为拥有强大车联网 (V2X) 通信系统的电动汽车 (EV),该系统安裝于车内,实现车内设备的完全互联。这些五级自动驾驶汽车要按预期运行,除了需要与路上的其他车辆进行无缝通信,还要能监测道路环境,自我诊断其车载电气系统,并识别路上每个潜在的危险,同时保证乘客的安全性与舒适度。 尽管这种五级全自动驾驶电动车的未来前景令人振奋,但大多数汽车专家认为,要实现这种自动化水平的汽车还需要数年甚至数十年的时间。目前的大多数新车都集成有一级自动化功能,如自适应巡航控制 (ACC) 和车道保持辅助系统 (LKA),以帮助缓解驾驶疲劳,并在车辆稍有偏离时让其重回车道内。 汽车制造商正加紧努力,将一级系统整合到真正的二级ADAS中。二级自动驾驶汽车利用ADAS系统协助刹车和转向功能,但仍需要驾驶员来监控车辆环境,尤其是在安全危急的情况下。接下来跳到三级后仍然需要司机的关注,但这一级别的自动化将允许车辆借助摄像头、雷达和激光雷达 (lidar) 等先进传感器系统,自主执行刹车之类的安全关键功能,而不需要司机过多干预。 贸泽电子与数十家在ADAS和AV领域进行创新的知名制造商合作,联手推出颇具吸引力的相关内容,比如关于智能移动技术和连接解决方案的电子书,以及以应用为主的资源网站,为工程师提供前沿汽车技术。欢迎工程师们订阅贸泽电子的新闻资讯并关注我们屡获大奖的Empowering Innovation Together™ 计划,了解更多行业趋势和新潮技术。

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  • 瑞萨电子与Syntiant共同开发结合先进视觉与语音技术的语音控制多模态AI解决方案

    2021 年 7 月 28 日,日本东京和美国加州尔湾讯 - 全球半导体解决方案供应商瑞萨电子集团(TSE:6723),和致力在边缘设备领域推动低功耗智能语音及传感器处理技术的深度学习芯片技术供应商Syntiant今日宣布,共同开发出一款语音控制的多模态AI解决方案,在基于视觉AI的物联网和边缘系统(如自助收银机、安全摄像头和视频会议系统)以及智能家电(如扫地机器人等)中实现低功耗、非接触式的图像处理。 全新解决方案结合了瑞萨RZ/V系列视觉AI微处理器(MPU)和低功耗多模态、多功能Syntiant NDP120 Neural Decision Processor™,以提供先进的语音和图像处理功能。该解决方案具备常开功能,可从待机模式快速通过语音激活,以执行物体识别、面部识别等视觉任务,以及其它安防摄像机等系统的关键功能。如当用户定义的语音提示激活并运行系统时,视觉AI将识别跟踪操作员的行为,并控制操作或在检测到可疑行为时发出警告。 多模态架构使得为基于视觉AI的系统创建非接触式用户体验变得更加容易。由于可以独立于视觉AI功能进行软件开发,因此利用专用的高能效芯片进行语音识别可降低待机功耗,并加速系统开发。 瑞萨电子高级副总裁、物联网及基础设施事业本部SoC事业部部长新田启人表示:“我们预计,作为提高易用性和安全性的一种有效途径,对采用多输入信息流(包括图像和语音)的多模态系统需求将会增加。拥有先进低功耗图像AI技术的瑞萨与语音AI技术优秀供应商Syntiant紧密合作,将加速低功耗、超小型智能语音AI技术在嵌入式系统中的应用,并为全球客户带来新的综合解决方案。” Syntiant CEO Kurt Busch表示:“基于语音的用户界面让客户获得全新用户体验,将下一代创新理念从概念变为现实。我们的深度学习NDP全球出货量已超过1500万片,为各类消费和工业物联网应用实现了常开语音功能。我们同瑞萨的合作打造了强大、低功耗的语音及图像解决方案,相信它将会加速推动全球客户在丰富设备和案例中的应用。” 用于视觉AI的瑞萨RZ/V系列MPU集成了瑞萨独有的DRP-AI(动态可配置处理器-AI)加速器,并将高精度AI推理与业界领先能效充分结合。卓越能效可消除对散热片或冷却风扇等散热措施的需求,从而降低材料清单(BOM)成本,使视觉AI集成至广泛的嵌入式应用成为可能。 Syntiant NDP120芯片集成了复杂的AI功能,可用于众多高精度免提语音应用,包括演讲人识别、关键词检测、多唤醒词和本地命令识别等。NDP120与Syntiant Core 2™神经网络推理引擎封装,还可同时运行多个应用程序,并将功耗降至1mW电池功率。 全新语音控制多模态AI解决方案作为瑞萨电子“成功产品组合”的一部分,从瑞萨更广泛的产品组合中选取多个相互兼容的器件,为客户构建更高阶的原型设计平台,以加速上市并降低风险。瑞萨“成功产品组合”包含卓越的模拟、电源和嵌入式处理产品组合,可帮助客户加速设计并缩短上市时间。

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  • 打造高可靠连接设计,贸泽电子携手AVX举办连接器在线直播

    2021年7月28日-专注于引入新品推动行业创新的电子元器件分销商贸泽电子 (Mouser Electronics) 宣布将携手AVX于7月29日10:00-11:30举办新一期主题为“单个连接器就可以满足应用要求,为什么要考虑公母配对连接器呢?”的在线研讨会。届时,来自AVX的技术专家将与观众分享AVX的单个连接器解决方案,帮助工程师快速解决设计难题。 连接器是电子系统中最基础的元器件之一,其作用是保证数据、信号和电力传输中的可靠安全,使电路实现预定的功能。连接器在照明、消费产品、工业和汽车等电路系统中有着大量的应用,如何设计出高可靠性、长寿命、小体积、简单易用的连接器对工程师具有一定的挑战性。AVX作为知名的国际制造商和连接器解决方案供应商,为工业和汽车市场提供各种独特的连接器,能满足苛刻的应用环境。本次直播将为工程师介绍AVX新颖的高可靠性、操作便捷和高性价比的单体连接器解决方案,涵盖线对板、板对板、线对线连接器等,从不同的应用角度进行讲解分析,让工程能够通过本次学习,积累在连接器设计、应用上的知识技巧。 贸泽电子亚太区市场及商务拓展副总裁田吉平女士表示:“近年来,随着信息化浪潮的不断推进,智能手机、通信设备、无人机等新兴产业迅速发展,而连接器作为实现信息化的基础元器件,其市场规模不断扩大的同时,在技术和质量上也不断发展。在电子机器设备的快速更新中,工程师需要改变传统连接器的设计观念,让连接器往小尺寸、高性能的方向突破,为此,我们特别邀请到AVX的技术专家,希望通过对单个连接器解决方案的全面介绍,让工程师对不同连接器特性深入了解,从而有助于后续其他设计中对连接器进行更好地应用。”

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  • Microchip推出业界耐固性最强的碳化硅功率解决方案,取代硅IGBT,现已提供1700V版本

    如今为商用车辆推进系统提供动力的节能充电系统,以及辅助电源系统、太阳能逆变器、固态变压器和其他交通和工业应用都依赖于高压开关电源设备。为了满足这些需求,Microchip Technology Inc.(美国微芯科技公司)今日宣布扩大其碳化硅产品组合,推出一系列高效率、高可靠性的1700V碳化硅MOSFET裸片、分立器件和电源模块。 Microchip的1700V碳化硅技术是硅IGBT的替代产品。由于硅IGBT的损耗问题限制了开关频率,之前的技术要求设计人员在性能上做出妥协并使用复杂的拓扑结构。此外,电力电子系统的尺寸和重量因变压器而变得臃肿,只有通过提高开关频率才能减小尺寸。 新推出的碳化硅系列产品使工程师能够舍弃IGBT,转而使用零件数量更少、效率更高、控制方案更简单的两级拓扑结构。在没有开关限制的情况下,功率转换单元的尺寸和重量可以大大减少,从而腾出空间来建立更多充电站,提供更多空间搭载付费乘客和货物,或者延长重型车辆、电动巴士和其他电池驱动商业车辆的续航能力和运行时间,所有这些都可以降低整体系统成本。 Microchip分立产品业务部副总裁Leon Gross表示:“交通运输领域的系统开发人员不断被要求在无法变大的车辆中容纳更多的人和货物。帮助实现这一目标的最佳方式之一,是通过利用高压碳化硅功率器件,大幅降低电源转换设备的尺寸和重量。在交通运输行业的应用也可为许多其他行业应用带来类似的好处。” 新产品特点包括栅极氧化物稳定性,Microchip在重复非钳位感应开关(R-UIS)测试中观察到,即使延长到10万个脉冲之后,阈值电压也没有发生漂移。R-UIS测试还显示了出色的雪崩耐固性和参数稳定性,以及栅极氧化物的稳定性,实现了在系统使用寿命内的可靠运行。抗退化体二极管利用碳化硅MOSFET可以消除对外部二极管的需要。与IGBT相当的短路耐受能力可经受有害的电瞬变。在结温0至175摄氏度范围内,相比对温度更敏感的碳化硅MOSFET,较平坦的RDS(on)曲线使电力系统能够更稳定地运行。 Microchip通过AgileSwitch®数字可编程门驱动器系列和各种分立和功率模块,以标准和可定制的形式简化了技术的采用。这些栅极驱动器有助于加快碳化硅从实验到生产的开发速度。 Microchip的其他碳化硅产品包括700V和1200V的MOSFET和肖特基势垒二极管系列,提供裸片和各种分立和功率模块封装。Microchip将内部碳化硅裸片生产与低电感功率封装和数字可编程门驱动器相结合,使设计人员能够制造出最高效、紧凑和可靠的最终产品。 Microchip整体系统解决方案还包括单片机(MCU)、模拟和MCU外设以及通信、无线和安全技术产品。 开发工具 与Microchip的MPLAB® Mindi™模拟仿真器兼容的碳化硅SPICE仿真模型为系统开发人员提供了在投入硬件设计之前模拟开关特性的资源。智能配置工具(ICT)使设计人员能够为Microchip的AgileSwitch®系列数字可编程栅极驱动器的高效碳化硅栅极驱动器建模。 供货 Microchip的1700V碳化硅MOSFET裸片、分立器件和电源模块现可订购,有多种封装选项可供选择。

    Microchip 碳化硅 开关频率 IGBT

  • 安森美半导体的1600万像素XGS传感器为工厂自动化和智能交通系统(ITS)带来高质量、低功耗成像

    2021年7月28日—安森美半导体推出XGS 系列 CMOS 图像传感器的最新产品。 XGS 16000 是一款 1600 万像素传感器,为机器人和检测系统等工厂自动化应用提供高质量的全局快门成像。XGS 16000以低功耗提供卓越的性能,在65帧/秒 (fps)下仅耗电1 W,令XGS 16000成为在功耗方面同类最佳的产品之一,同时还为标准的29 mm x 29 mm工业相机提供极高的分辨率。 XGS 16000与其他 XGS CMOS 图像传感器一样,具有相同的通用架构和占位。这使制造商能够使用单一的相机设计来开发不同分辨率的产品。该传感器在全分辨率下支持达65帧/秒(fps)的输出,具备各种速度等级的版本,全都提供拜耳彩色或黑白色选项配置。 智能交通系统、机器视觉检测和工业自动化应用的相机系统开发人员将得益于 XGS 16000 的高分辨率和高帧率。安森美半导体的全局快门像素技术解决了这些应用中相关卷帘快门像素的限制, 使用全局快门方法可以避免运动模糊和失真等伪影。这对自动化、检测和识别应用越来越重要。 东芝泰力(Toshiba Teli)专注于高性能相机的开发和制造,满足包括机器视觉、医学成像和安防等关键细分市场的应用特定要求,已将 XGS 16000整合到其新的1600万像素工业相机中。 DDU1607MG/MC采用独特的双 USB3 接口技术,可在超过 47 fps的帧速率下提供 1600万像素黑白色和彩色分辨率。 XGS 16000设计为独特的1:1方形纵横比,这有助于最大化相机镜头光圈内的图像采集区域,并确保最佳的光敏感性。这设计使该传感器兼容于使用市售 C-Mount镜头的 29 mm2 工业标准相机格式,充分利用了相机物理尺寸下可用的视场和传感器面积。 为了简化新的相机设计,安森美半导体提供XGS 16000 X-Cube 和 X-Celerator 开发者套件的彩色和黑白版本。该参考设计套件随附高速转换到MIPI接口的示例,以便更快地集成到标准 FPGA 评估环境中。

    安森美半导体(ON) 安森美半导体 智能交通系统 工厂自动化

  • 英飞凌推出业界首款面向航天级FPGA的符合QML-V标准的抗辐射NOR闪存

    航天级可编程逻辑器件(FPGA)需要包含其引导配置的可靠的高容量非易失性存储器。为满足对高可靠性存储器日益增长的需求,英飞凌科技股份公司旗下的Infineon Technologies LLC近日宣布推出业界首款高容量抗辐射(RadTol)NOR闪存产品,该产品通过了MIL-PRF-38535 QML-V流程认证。QML-V流程是航天级IC的最高质量和可靠性标准认证。 英飞凌的256 Mb和512 Mb RadTol NOR Flash非易失性存储器可带来出色的低引脚数单芯片解决方案,适用于FPGA配置、图像存储、微控制器数据和引导代码存储等应用场合。在更高时钟速率下使用时,器件支持的数据传输可媲美或超越传统的并行异步NOR闪存,同时显著减少引脚数。这款器件的抗辐射性能高达30 krad(Si)偏置和125 krad(Si)无偏置。在125°C时,这款器件耐久性达到1000次编程/擦除周期,数据保留期限为30年,在85°C时可达到1万次编程/擦除周期,数据保留期限为250年。 作为航天级存储器产品的领导者,英飞凌利用65 nm浮栅闪存工艺技术开发出RadTol 256 Mb Quad SPI(QSPI)和512 Mb Dual Quad SPI NOR Flash。二者都具有133 MHz SDR接口速度。512 Mb器件包括两个独立的256 Mb裸片,它们采用单个封装解决方案并排装配。这样,设计人员可以灵活地在任一裸片上以双QSPI或单QSPI模式独立运行器件,从而为其提供使用第二个裸片作为备份解决方案的选项。英飞凌正与赛灵思等领先的FPGA生态系统公司就航天级应用展开密切合作。 Infineon Technologies LLC航空航天与国防业务副总裁Helmut Puchner表示:“我们的抗辐射双QSPI非易失性存储器获得最新航天级FPGA的全面支持。它们可以带来出色的低引脚数单芯片解决方案来配置处理器和FPGA。譬如,Xilinx Kintex® UltraScale™ XQRKU060的整个图像可以在Dual Quad模式下在大约 0.2 秒内加载。” 供货情况 RadTol NOR闪存器件采用24x12 mm2 36引脚陶瓷扁平封装, 可通过FPGA或通过独立编程器进行编程。这款器件支持-55°C至125°C的温度等级,SEU率 < 1 x 10-16次翻转/位-天,SEL > 60 MeV.cm2/mg(85°C),SEFI > 60 MeV.cm2/mg(LET),SEU阈值> 28 Mev.cm2/mg(LET)。

    英飞凌 英飞凌 FPGA 微控制器

  • 打造全闭环光学技术赋能智能驾驶等产业,艾迈斯欧司朗聚焦四大领域

    总收入超过55亿美元;超过110年的历史;在全球广泛布局,近日,艾迈斯欧司朗市场与业务发展总监金安敏在“EEVIA第九届年度中国电子ICT媒体论坛暨2021产业和技术展望研讨会”上披露了艾迈斯欧司朗业务整合后的关键数据。 今年3月份,艾迈斯欧司朗正式宣布整合完成。在此次活动中,金安敏在现场梳理了合并背后的逻辑,并以智能驾驶产业为例,重申了艾迈斯欧司朗打造全闭环光学技术组合赋能产业的初心。 图1. 艾迈斯欧司朗市场与业务发展总监金安敏现场演讲 合并逻辑:业务均衡布局+光学技术闭环是着力点 金安敏坦言:“业务布局更加均衡是这项合并中一个很重要的原因。”合并前,欧司朗在汽车行业深耕多年,其先进的光源技术广泛应用于汽车头灯、尾灯、内饰灯等,而艾迈斯半导体的业务领域更加聚焦消费电子,近年来智能手机中大量艾迈斯半导体光学传感器的应用让其多次出圈。”合并后,艾迈斯欧司朗的业务变得更加均衡,60%业务比重是汽车、工业、医疗业务,即AIM业务,40%比重是消费业务,业务的均衡布局也让我们的发展更加稳健,”金安敏补充道。 图2. 金安敏现场披露艾迈斯欧司朗合并后概况 而从技术/产品层面来看,打造全闭环光学技术组合是合并的第二个着力点。就光学系统而言,核心技术主要聚焦4点:发射器、光学元器件+微型模组、探测器、以及集成电路和算法。合并前,艾迈斯半导体在传感器和光学元器件有较强的技术积累,欧司朗则更聚焦于发射器领域。同时,得益于此前艾迈斯半导体在光学系统特定算法和定制电路方面的多年经验积累,合并后的艾迈斯欧司朗能够为各行业客户提供一站式的光学闭环系统。 “百年老店”迈入新阶段,“上新”4大版块技术趋势 当前,艾迈斯欧司朗结合其完整的闭环光学技术专注于光学领域中对半导体需求最大的3个方面:传感、光源以及可视化。“通过投资整合多种形式,我们也在不断积累核心技术,力求在赋能行业、客户的同时实现更好的业务增长,”金安敏指出。 未来,艾迈斯欧司朗将聚焦消费电子、工业与医疗、汽车以及照明4大应用领域。在扎根前沿领域的过程中,艾迈斯欧司朗也通过自身视角探索出这些领域的未来发展趋势,例如:1. 下一代显示屏或将采用更细致的MicroLED;2. 得益于硬件小型化以及其中核心光学元件的技术提升,3D的AR、VR在近2、3年或将引来迅速发展;3. 光谱传感技术将更多应用于由疫情催生的快速诊断行业需求。而在谈到当下最热的智能驾驶,金安敏也从激光雷达、外饰照明、内饰照明及舱内传感3个维度细化了未来的技术趋势。 图3. 艾迈斯欧司朗未来将聚焦4大业务领域 前瞻:照明、传感、可视化继续融合,激光雷达“上车”提上日程 专家分析:激光雷达将在未来3~5年内大规模商用 谈及智能驾驶就绕不开激光雷达,目前,毫米波雷达和车载摄像头在新车上已普遍安装,但激光雷达因为成本问题还没有大规模应用。在现场谈及激光雷达何时会大规模“上车”时,金安敏分析称:“两三年前,业界提到激光雷达一定要做到五六百美金以下才能大规模应用,但得益于国内造车新势力对激光雷达应用的激进推进以及传统车厂的积极跟进,现在我相信业界很快就能将激光雷达的成本控制在五百美金以内,预计在未来3~5年时间,激光雷达可以实现规模化应用。” 据悉,不论是短、中、长距不同情况的激光雷达需求,还是泛光式、纯固态、MEMS、机械扫描等不同的激光雷达技术路线,核心的光源技术仍是EEL和VCSEL,而艾迈斯欧司朗在这两个技术上都已得到车规级认证。 合并前,艾迈斯半导体在大功率VCSEL上颇有积累,EEL则是欧司朗的传统强项,因此,单从激光雷达的技术布局来看,合并后艾迈斯欧司朗在光源方面的核心技术确将进一步帮助产业降低产品成本,加速其上车步伐。而激光雷达的大规模“上车”也将使高速道路、城市堵塞路段的自动驾驶以及自动出租车的普及成为可能。 兼具照明与可视化,汽车外饰照明呈现新趋势 不同于传统汽车头灯光线耀眼,在夜间极易造成对向车道驾驶者眩目的情况,艾迈斯欧司朗的多颗粒LED像素阵列不仅可以帮助汽车外饰实现酷炫的外表,更能利用投影同周围环境积极响应,进一步实现car2x通信。 图4. 高像素化LED将助力智能前照灯实现信息可视化 此次,金安敏在演讲中特别提到EVIYOS 2.0,作为EVIYOS的第二代LED产品,它在单个芯片上开发了突破性的25,600个像素点,而面积仅为40mm2,非常适用于狭小空间的精细分辨率ADB系统。据悉这款产品已和全球主要的照明Tier 1厂商展开深度合作,相信未来2~3年会大量面市。 法规+安全驱动,内饰照明和舱内传感将深度结合 从车外回到舱内,在谈及为何将内饰照明和舱内传感合并在一起介绍时,金安敏指出:“首先,就是法规的驱动。”根据欧盟新车安全评鉴协会(Euro NCAP)发布的2025路线图,要求从2022年7月开始,新车都必须配备DMS,而据称中国CNCAP也将在2024年有相应要求。这就意味着以后乘用车中,驾驶员疲劳监测功能会被广泛加入,而基于这个硬件,或将延伸出更多可能,比如整个舱内的监测,或者说将现在的2D方案做成3D,可以更加准确地知道舱内每个人的状态,并基于状态调节舱内的氛围灯、空调系统等等。 图5. 智能驾驶内饰照明的发展趋势 另一个驱动因素就是安全,例如车内的遗留物检测,很多新闻里报道小孩留在车内但粗心的父母走掉最终导致悲剧的案例,如果通过舱内检测就能做到很好的及时提醒。 双重因素推动下,金安敏认为内饰照明和舱内传感将在多应用展开结合,例如手势识别、人机交互以及未来的AR-HUD抬头显示,当然这些应用都涉及到对高质量光源以及高性能光学器件的需求,而这将是艾迈斯欧司朗这家“百年老店”未来持续发力的地方。

    艾迈斯半导体 智能驾驶 艾迈斯半导体 激光雷达

  • 水泥厂再跨界,半导体投资潮没有尽头

    半导体板块已成为今年最火爆的概念,半导体指数暴涨外,相关概念股也一路飙升。诺安基金的蔡经理仅用了一季度,便完成了“菜狗”到“蔡神”的华丽转身。 股价暴涨的背后,是国内正在掀起一场前所未有的半导体投资潮。 美国限制步步紧逼、国家政策加持、疫情、缺芯涨价及各行业终端需求需求等多因素的叠加下,国内半导体行业自主可控趋势已定,产业链全线爆发,各路资金加速涌入。 不仅互联网巨头、手机制造大厂齐聚半导体赛道,就连跨着几座山的水泥厂也来凑热闹! 老牌水泥厂再跨界投资 7月27日,上峰水泥发布公告,以全资子公司宁波上融物流有限公司为出资主体,出资2亿元与专业机构合资成立私募投资基金——君璞然创投,占20%股份。君璞然创投基金将重点投资于集成电路存储器设计及晶圆制造和加工领域。 这并非上峰水泥首次在新经济产业投资方面进行股权投资。 今年6月,上峰水泥公告称,以全资子公司宁波上融为出资主体,出资1亿元与专业机构合资成立私募投资基金——芯程创投,占40%股份。 芯程创投的投资目标将重点布局国内领先的芯片设 计公司以及上游 EDA/IP公司。其首个投资项目为芯耀辉,一家致力于先进半导体 IP 研发和服务、赋能芯片设计和系统应用的半导体公司。 此外,芯三板还留意到,上峰水泥在其官网上称,公司已投资合肥晶合、广州粤芯与硕维轨道等项目。 事实上,关于新经济产业投资的布局,上峰水泥在今年3月份发布的《关于2021年度使用部分自有资金进行新经济产业投资的公告》中提到,公司拟在 2021 年度内计划累计使用资金不超过 5 亿元(含 5 亿元)人民币的总额度进行新经济产业股权投资。 投资范围方面,围绕国家重点支持倡导的解决“卡脖子”问题的核心技术创新领域,以及发挥产业优势领域精耕细作的优质企业股权作为标的,包括不限于半导体、芯片、大数据、高端制造、环保等行业优质成长性项目。 公开资料显示,上峰水泥成立于1978年,是一家专业从事水泥熟料、水泥、水泥制品生产、销售的大型水泥企业,于1996年登陆深交所。该公司目前是国家产业结构调整重点支持的水泥集团60强企业,水泥重点企业综合竞争实力排名第3位。 芯三板查阅上峰水泥年报发现,2020年该公司实现营收64.32亿元,同比下跌13.22%,实现净利润20.26.亿元,同比下跌13.11%。相比过去几年大幅增长的情况,上峰水泥的发展步伐似乎放缓了,不仅营收规模变小,且净利润也变少了。 上峰水泥跨界在半导体领域大笔投资,可以看作是将来水泥主业如果哪一天不太赚钱了,还有投资回报收入来对冲风险,即该公司在公告中提到的“平抑单一主业周期性波动风险。” 巨头齐聚半导体赛道 7月初,有媒体报道,美团入股人工智能芯片上海智砹芯。据报道,上海智砹芯发生工商变更,新增美团关联公司北京酷讯科技有限公司等为股东,同时公司注册资本由约1.75亿人民币增至约2.05亿人民币,增幅为16.8%。公开资料显示,上海智砹芯成立于2020年4月。 去年,连自研芯片的小米也被发现入股芯片设计公司翱捷科技。翱捷科技于2020年2月24日进行了股权变更,新增了5家股东,其中就有小米旗下的湖北小米长江产业基金合伙企业(有限合伙),认缴资金为3416万元。翱捷科技的注册资金也提高到了3.75亿美元,增幅为3.21%。 除此之外,小米自2019年6月以来还入股了5家半导体公司,包括芯原微电子、安凯微电子、苏州速通半导体、广西芯百特微电子、北京昂瑞微电子等。 互联网巨头、手机厂商齐聚半导体赛道,热钱的涌入让整个半导体产业变得更加烫手。 前所未有的半导体投资热潮 国内半导体产业投资热令人叹为观止!仅在2021年上半年新增芯片相关企业就达到了1.88万家,与去年同期的0.69万家相比,涨幅高达171.8%。 不少企业变更或者增加经营范围,目标都是直指半导体领域,而且大部分企业都还是跨界进入到半导体行业的。可见国内半导体\芯片投资有多么疯狂! 根据企查查的数据,目前我国现存芯片相关企业7.2万家,其中深圳(1.3万家)、广州(0.6万家)、上海(0.4万家)是拥有芯片企业最多的城市。值得注意的是,广东省以 2.3 万家企业位列第一,占比总量的31.9%。 中银证券指出,“芯片荒”从产能错配到全面紧缺,全球晶圆制造产能紧张状态将延续到2022年,晶圆厂纷纷并提高资本开支以支持扩产计划及制程进步,半导体设备供应紧张,国产装备与材料将乘机加速国产替代进程。内外双重推动下,半导体行业生态愈加活跃。 疯狂投资半导体的背后 半导体投资疯狂火热的背后,是以国家大基金的成立、科创板的建立以及中美关系的变化为标志,中国半导体产业进入政府与民间互相配合、双轮驱动的高速发展阶段。 此波半导体投资热的前情是,“从2014年国家大基金成立开始,以及各地方政府半导体产业基金的设立让半导体行业产业投资成为主线,中美的紧张关系,中兴事件、华为事件、科创板的推出、注册制的逐步落实让半导体行业进入到大众的视线,成为主流赛道。国有基金、民营资本、美元基金蜂拥而至,半导体迅速成为各类机构的主要投资方向之一,估值水涨船高。”芯三板引述元禾璞华董事总经理祁耀亮在公开演讲中所说。 除此之外,国内半导体投资火热还叠加多方面因素。 一方面美国限制步步逼紧,国内企业面临断供危机,国产替代的紧迫性和产业链本土化的必要性进一步凸显。 另一方面,随着5G、新基建、物联网、新能源汽车等新兴技术的发展,半导体需求将持续增长,国产替代空间巨大,为本土企业提供广阔的成长空间。 中国是全球最大的芯片消费国家,市场规模庞大。根据中国半导体协会数据,2013-2020年,我国芯片市场规模不断增长,2019年中国芯片销售额为7562.3亿元,同比增长15.8%。截止至2020年中国芯片销售额为为8848亿元,较2019年增加17%。 但目前中国半导体产业整体国产化比例还很低,很多细分领域刚刚实现零的突破,不仅在先进技术方面有很大的进步空间,在全球市场份额方面也有很大的发挥空间。 再加上受疫情和全球缺芯涨价的影响,全球芯片市场供需严重失衡。国内企业为保障供应链的稳定和安全采取多元化供应链策略,纷纷导入国产替代产品。 受此影响,今年国内半导体从材料到设备到制造到设计几乎全产业链纷纷报喜,不少企业业绩创新高。 芯三板《芯片股集体“炸裂”!谁是业绩飙升之王》一文中梳理了十几家芯片产业公司,半年报均为预增,且增幅普遍较大。 如模拟芯片公司富满电子上半年净利润超3亿元,同比增长超1124%;驱动芯片公司明微电子上半年净利润超2.7亿元,同比增长超832%;半导体材料公司晶瑞股份上半年净利润超1.13亿元 同比增长超456%等等。 缺芯潮短时间内恐怕仍然难以缓解。而随着缺芯涨价的趋势越明确,芯片产业上市公司业绩持续增长的确定性也越强。 即使此等喜人成绩的背后有其全球缺芯的特殊性,但依然令人振奋,起码开始实现部分国产导入,算是个很好的时机。 可以说,国内半导体行业从以消费类/中低端芯片为主,到通讯、工业、汽车等市场全面开花,也经历由野蛮生长的初创团队公司为主,到出现千亿市值的上市公司的过程。 相信在国家政策的持续加码、半导体人才的努力以及投资热钱的先后涌入,半导体国产化进程还将进一步加速。 小结 受益于国家资金与政策的大力扶持,叠加全球“芯片荒”或将延续到2022年,中国半导体产业进入发展“黄金期”,也因此掀起前所未有的投资热,“一些刚刚成立的早期项目都能融资十几亿甚至是几十亿,这在以前是难以想象的。” 需要注意的是,在这其中难免会有些烂项目被包装得高大上出来行骗,或者有些项目会惨遭爆雷或烂尾,因此对于如何选择投资标的是个具有挑战的事情。 芯三板认为,挖掘出真正具有高成长潜力的优质项目还需要综合考虑创始团队是否科班出身、核心技术的不可替代性、客户验证情况、财务指标等多方面因素。

    芯三板 芯片 半导体

  • 意法半导体制造首批200mm碳化硅晶圆

    中国,2021 年 7 月 27 日--服务多重电子应用领域的全球半导体领导者意法半导体(STMicroelectronics,简称ST;纽约证券交易所代码:STM)宣布,ST瑞典北雪平工厂制造出首批200mm (8寸)碳化硅(SiC)晶圆片,这些晶圆将用于生产下一代电力电子芯片的产品原型。SiC晶圆升级到200mm标志着ST面向汽车和工业客户的扩产计划取得重要的阶段性成功,巩固了ST在这一开创性技术领域的领导地位,提高了电力电子芯片的轻量化和能效,降低客户获取这些产品的总拥有成本。 意法半导体的首批200mm SiC晶圆片质量上乘,影响芯片良率和晶体位错的缺陷非常少。低缺陷率的取得离不开意法半导体碳化硅公司(前身是Norstel公司,2019年被ST收购)在SiC硅锭生长技术开发方面的深厚积累和沉淀。除了晶圆片满足严格的质量标准外,SiC晶圆升级到200mm还需要对制造设备和整体支持生态系统进行升级更换。意法半导体正在与供应链上下游技术厂商合作开发自己的制造设备和生产工艺。 意法半导体先进的量产碳化硅产品STPOWER SiC目前是在卡塔尼亚(意大利)和宏茂桥(新加坡)两家150mm晶圆厂完成前工序制造,后工序制造是在深圳(中国)和布斯库拉(摩洛哥)的两家封测厂进行的。这个阶段性成功是意法半导体布局更先进的、高成本效益的200mm SiC量产计划的组成部分。SiC晶圆升级到200mm属于公司正在执行的SiC衬底建新厂和内部采购SiC衬底占比超40%的生产计划。 意法半导体汽车和分立器件产品部总裁Marco Monti表示:“汽车和工业市场正在加快推进系统和产品电气化进程,SiC晶圆升级到200mm将会给我们的汽车和工业客户带来巨大好处。随着产量扩大,提升规模经济效益是很重要的。在覆盖整个制造链的内部SiC生态系统方面积累深厚的专业知识,可以提高我们的制造灵活性,更有效地控制晶圆片的良率和质量改进。”

    意法半导体 晶圆 意法半导体 碳化硅

  • ROHM开发出LiDAR用75W高输出功率激光二极管“RLD90QZW3”

    全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)开发出一款高输出功率半导体激光二极管“RLD90QZW3”,非常适用于搭载测距和空间识别用LiDAR*1的工业设备领域的AGV*2(无人搬运车)和服务机器人、消费电子设备领域的扫地机器人等应用。 近年来,在扫地机器人、AGV和自动驾驶汽车等需要自动化工作的广泛应用中,可以准确测量距离和识别空间的LiDAR日益普及。在这种背景下,为了“更远”、“更准确”以及“更低功耗”地检测到信息,对提高作为光源的激光二极管的性能提出了更高要求。 ROHM已经拥有实现了更窄的激光线宽的自有专利技术,有助于LiDAR支持更远的距离并实现更高的精度。25W高输出功率激光二极管“RLD90QZW5”从2019年开始量产,在以消费电子设备领域为主的应用中越来越多地被采用。此次,为了将应用扩展到市场日益增长的工业设备领域,ROHM开发出75W高输出功率的激光二极管“RLD90QZW3”。 “RLD90QZW3”是一款红外75W高输出功率激光二极管,针对利用3D ToF系统*3进行测距和空间识别的LiDAR而开发。利用ROHM自有的元器件开发技术,在业界同等输出功率激光二极管中实现了225µm的超窄线宽。与线宽290µm的普通产品相比,线宽缩窄22%,实现了高光束性能。同时,通过使发光强度更均匀,并利用激光波长较低的温度依存性,可稳定发挥高性能,因此有助于LiDAR在各种环境下实现长距离应用和更高精度。此外,与窄线宽存在此消彼长关系的光电转换效率,也达到了与普通产品同等的21%(正向电流24A、75W输出时),因此在采用本产品时无需担心功耗会增加。 除此之外,为支持新产品快速引入市场,在ROHM官网上还免费提供评估和导入新产品所需的丰富设计数据,其中包括含有驱动电路设计方法的应用指南、电路仿真和光学仿真用的模型等。 新产品于2021年6月开始出售样品(样品价格6,000日元/个:不含税),计划于2021年10月开始暂以月产20万个的规模投入量产。新产品在电商平台Ameya360和Sekorm上也已开售。 目前,ROHM正在开发具有120W高输出功率和车载级(符合AEC-Q102标准)激光二极管产品。未来,ROHM将继续为包括汽车领域在内的安全、便捷的LiDAR应用产品的开发贡献力量。 <新产品特点> 1.实现225µm业界超窄线宽,有助于支持长距离应用并实现更高精度 新产品“RLD90QZW3”利用ROHM激光二极管元器件开发相关的专利技术,作为LiDAR用的75W高输出功率激光二极管,实现了225μm的业界超窄线宽。通过高密度发光实现了高光束性能。此外,除了在整个线宽范围成功地使发光强度更均匀外,激光波长的温度依存性低至0.15nm/℃,不易受温度变化的影响,因此可稳定地发挥其性能。 与同等输出功率、线宽290µm、温度依存性0.25nm/℃的普通产品相比,线宽缩窄22%,激光波长的温度依存性也可降低40%,因此可支持LiDAR的长距离应用;而在测量距离相等的情况下,有助于实现更高精度。 2.具有出色的光电转换效率(PCE),采用本产品时无需担心功耗增加 新产品采用专利技术,在同等输出功率的产品中,不仅实现了业界超窄的线宽,而且,在与线宽存在此消彼长关系的光电转换效率方面,也实现了与普通产品同等的21%的效率(正向电流24A、75W输出时)。因此,在采用时无需担心功耗增加。 3.提供丰富的文档和设计数据,大力支持市场引入 为了加快本系列产品的市场引入,在ROHM官网上还免费提供评估和导入本系列新产品所需的丰富设计数据,其中包括含有驱动电路设计方法的应用指南、电路板开发用的数据和仿真用的模型(SPICE模型、Ray数据)等。 <LiDAR用高输出功率激光二极管产品阵容> <ROHM在传感器光源领域的行动> 一直以来,ROHM致力于开发并供应包括LED在内的FP激光二极管和VCSEL*4产品,最近此类产品在扫地机器人和监控摄像头等领域的ToF传感器光源等应用中日益普及。 同时,利用在推出各种产品过程中积累的光学元器件的开发经验和技术,持续推进旨在更大程度地发挥出元器件的性能并进一步提高输出功率的研发。 ROHM还通过元器件的开发及其在模块中的应用,开发出众多各具优势的传感器光源产品,为提高距离测量和空间识别系统的精度做出了贡献。 <电商销售信息> 起售时间: 2021年7月起 电商平台: Ameya360、Sekorm 销售产品名称: RLD90QZW3-00A <术语解说> *1) LiDAR(激光探测与测距) Light Detection and Ranging的缩写,由ToF系统(光源和ToF传感器或图像传感器等)等组成,用来感测周围情况的一种应用。 *2) AGV Automated Guided Vehicle的缩写。一种常用于工业应用的自动驾驶车辆,是一种无需人工驾驶操作也可自动行驶的搬运车。 *3) 3D ToF系统 ToF是“Time of Flight”的缩写,是一种通过测量作为光源的光的飞行时间来计算距离并感测空间的手法。ToF系统即使用了该手法的3D(三维)空间识别和测距系统。 *4) VCSEL Vertical Cavity Surface Emitting Laser(垂直腔面发射激光器)的缩写。以往多用于通信领域,近年来也被用于感应系统发光单元的光源。

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  • 意法半导体制造首批200mm碳化硅晶圆

    服务多重电子应用领域的全球半导体领导者意法半导体(STMicroelectronics,简称ST;纽约证券交易所代码:STM)宣布,ST瑞典北雪平工厂制造出首批200mm (8寸)碳化硅(SiC)晶圆片,这些晶圆将用于生产下一代电力电子芯片的产品原型。SiC晶圆升级到200mm标志着ST面向汽车和工业客户的扩产计划取得重要的阶段性成功,巩固了ST在这一开创性技术领域的领导地位,提高了电力电子芯片的轻量化和能效,降低客户获取这些产品的总拥有成本。 意法半导体的首批200mm SiC晶圆片质量上乘,影响芯片良率和晶体位错的缺陷非常少。低缺陷率的取得离不开意法半导体碳化硅公司(前身是Norstel公司,2019年被ST收购)在SiC硅锭生长技术开发方面的深厚积累和沉淀。除了晶圆片满足严格的质量标准外,SiC晶圆升级到200mm还需要对制造设备和整体支持生态系统进行升级更换。意法半导体正在与供应链上下游技术厂商合作开发自己的制造设备和生产工艺。 意法半导体先进的量产碳化硅产品STPOWER SiC目前是在卡塔尼亚(意大利)和宏茂桥(新加坡)两家150mm晶圆厂完成前工序制造,后工序制造是在深圳(中国)和布斯库拉(摩洛哥)的两家封测厂进行的。这个阶段性成功是意法半导体布局更先进的、高成本效益的200mm SiC量产计划的组成部分。SiC晶圆升级到200mm属于公司正在执行的SiC衬底建新厂和内部采购SiC衬底占比超40%的生产计划。 意法半导体汽车和分立器件产品部总裁Marco Monti表示:“汽车和工业市场正在加快推进系统和产品电气化进程,SiC晶圆升级到200mm将会给我们的汽车和工业客户带来巨大好处。随着产量扩大,提升规模经济效益是很重要的。在覆盖整个制造链的内部SiC生态系统方面积累深厚的专业知识,可以提高我们的制造灵活性,更有效地控制晶圆片的良率和质量改进。” 编辑参考信息 碳化硅是一种化合物半导体材料,在电动汽车和工业制造过程等重要的高增长的电力应用领域,与硅材料相比,碳化硅的本征特性可提供更高的性能和能效。ST 在 SiC 领域的领先地位归功于 25 年的专注和研发投入,拥有 70 多项专利。这项颠覆性技术可实现更高效的电能转换,更小的更轻量化的设计,节省更多的系统设计总体成本,这些都是决定汽车和工业系统成功的关键参数和因素。与 150mm晶圆相比,200mm晶圆可增加产能,将制造集成电路可用面积几乎扩大1 倍,合格芯片产量是150mm晶圆的1.8 - 1.9 倍。

    意法半导体 碳化硅晶圆 电力电子芯片

  • 快充仅是第三代半导体应用“磨刀石”,落地这一领域可每年省电40亿度

    众所周知,以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体,相较传统的硅材料半导体,具备许多非常优异的特性,如高击穿电场、高热导率、高电子饱和速率以及抗强辐射能力等。前一个十年,第三代半导体材料已经在基站射频、功放等通信领域崭露头角;2021年,随着“十四五”规划的提出,中国将加速推动以SiC、GaN为代表的第三代半导体新材料新技术产业化进程,受益于功率转换的极大应用潜力,第三代半导体开始进入新一轮的增长周期。 市场调研机构Omdia在《2020年SiC和GaN功率半导体报告》指出,全球SiC和GaN功率半导体的销售收入,预计从2018年的5.71亿美元增至2020年底的8.54亿美元。预计未来十年,每年的市场收入以两位数增长,到2029年将超过50亿美元。其中,新能源汽车以及电源有望成为增量最大的两个应用市场。 图1:Omdia对于SiC和GaN功率半导体的全球市场收入预测 功率半导体三足鼎立,宽禁带“接棒”硅、探索能效极限 谈及功率领域,SiC、GaN对比硅材料的优势体现在导通电阻小、寄生参数小等天然特性,且更多国内外厂商加速入局,势必进一步拉低第三代半导体的生产成本。因此,业界有一部分声音认为,SiC和GaN将会很快全面替代硅材料,而事实上真是这样吗? 在日前举办的EEVIA 第九届年度中国电子 ICT 媒体论坛暨 2021 产业和技术展望研讨会上,英飞凌电源与传感系统事业部市场总监程文涛在阐述功率半导体的发展趋势时表示,“在功率转换的研究中,硅基半导体的物理极限已经被探知,大概在0.4 [Ω mm2]左右徘徊,这是用于表征高压半导体器件导通损耗的计量方式——Ron x A。可以看出,硅基半导体在导通损耗上已经难以继续下探,因此业界开始寻求第三代半导体来实现更低的导通损耗,从而进一步提高系统的转换效率。” 图2:程文涛阐述第三代半导体发展演进趋势 图3:英飞凌眼中的高压半导体器件Ron x A路线图 举个例子,在服务器、通讯电源应用中,业界成熟的方案设计在交流电转换到48V(即交流电转换到服务器主板供电)的过程中实现98%的效率已经属于“基本操作”。不过,硅基半导体方案必须使用元件较多、较复杂的拓扑结构;若想进一步提升效率、减少元件数量、降低BOM成本,目前业界比较热门的做法是图腾柱PFC拓扑结构,特别是基于第三代半导体的图腾柱PFC,其使用元件较少、设计简单,且效率最高。 “从这款用于服务器、通讯电源的3kW SMPS方案可以看出,基于第三代半导体的CCM图腾柱是一种简单的拓扑方案,且易于实现必须的99% PFC效率,进而使总体效率不低于98%。”程文涛补充道,“显然,第三代半导体是在有限的提升空间上,再推动系统效率往前跨一步的关键因素。与此同时,由于第三代半导体的生产成本下降并非一蹴而就,这也就意味着Si、SiC和GaN将长期处于共存发展的态势,而非简单的‘第三代必须替换第一代’。“ 图4:程文涛解读不同PFC解决方案的过程效率图 大功率转换应用升级潜力巨大,快充仅是“投石问路” 诚然,从性价比的角度来看,硅基功率半导体仍然是在非常宽的应用范围之内的不二之选。不过,随着“碳达峰、碳中和”概念的全球推行,业界开始转向电力全产业链的能效提升,包括发电、输电、储能以及用电等各个环节,有望通过使用第三代半导体实现更低的碳排放。事实上,英飞凌是唯一一家在电力全产业链上提供能效解决方案的半导体公司。通过英飞凌的产品和解决方案,为社会带来的CO2减排量达到5600万吨/年。 据程文涛介绍,英飞凌对于不同的半导体材料有着清晰的应用定位。Si是各向同性的材料,从低功率到高功率都适用,是当下最主流的功率半导体材料。SiC适用于高功率、中高开关频率的应用,如光电、风电、电动汽车、充电桩、储能系统等。GaN则偏向于中功率、最高开关频率的应用,如服务器、电信、适配器和充电器等。 图5:英飞凌对于不同半导体材料的应用定位 活动现场上,英飞凌还展示了几款面向上述行业应用的大功率电源评估板,如基于CoolSiCTM 的3.3kW CCM图腾柱PFC评估板,其突破性地实现了99%的系统效率以及72W/in3的超高功率密度,可用于储能系统的双向充/放电设计;还有基于CoolGaNTM 的3.6kW LLC电路评估板,其功率密度达到160W/in3,LLC的谐振频率达到350KHz,且在如此高工作频率下效率仍超过98%,可用于5G通信电源的设计等。 图6:基于CoolSiCTM 的3.3kW CCM图腾柱PFC评估板 “相关数据表明,若美国的所有数据中心都使用英飞凌CoolGaN™ 产品,那么每年有望节省40亿度电、减排CO2达到200万吨。“程文涛补充道,”这是巨大的经济价值和碳减排价值,但由于行业对于SiC、GaN的使用规模还是相对比较小、相关可靠性的验证仍然不充分,因此业界对于替换升级还普遍持有谨慎的态度。“在这样的背景下,由于GaN生产工艺相对成熟,基于GaN的快充技术在近两年飞速发展,不仅为消费者带来了体积更小、功率更高的充电器产品,另一方面也成为了业界验证GaN失效模式、变化规律的“磨刀石“。 程文涛指出,”GaN制造工艺看似简单、但掌握起来非常困难。例如我们可以采取过度设计的方式,将GaN器件的使用寿命定在50年。但是,一个终端产品使用50年是不现实的,因此我们必须充分了解GaN的瓶颈在哪,像晶体结构大概多久会坏、什么条件下会坏、坏了会影响多少性能等等,这样才能在设计和制造上打造满足市场需求的产品!快充应用是GaN的‘磨刀石’,它对可靠性、使用寿命等要求没那么高,英飞凌也推出了专用于快充的CoolGaNTM IPS系列,帮助更好地验证自身的GaN技术,再运用到更高功率、更高可靠性要求的行业应用上。“ 价格稳步下降,英飞凌布局电力全产业链抢占先机 目前,SiC和GaN在2021年的价格相似,但都明显高于Si。由于规模经济、缺陷密度和产量提高,以及向新一代的技术升级,第三代半导体的价格有望在未来几年迅速下降,但从成本角度来看,短时间内并不会达到硅基半导体的水平。“值得注意的是,市面上也可能看到一些定价接近硅基半导体的第三代半导体器件,但并不意味着它的成本就接近硅基半导体,这是为了催生市场的商业行为。在可预见的将来,硅基半导体仍然会占据大部分市场。“程文涛指出。 图7:第三代半导体的价格有望迅速降低 在英飞凌看来,第三代半导体器件的价值来自于性能提升和拓扑结构优化,且随着价格下降,某些设计的系统成本将接近硅基半导体的设计。作为功率半导体领域排名第一的厂商,英飞凌拥有广博的功率产品组合,涵盖了所有功率和频率范围,包括MOSFET、SiC MOSFET、SiC模块、GaN HEMT、IGBT模块以及单管IGBT等,广泛应用于可再生能源发电、能源传输和配送、能源储存、能源使用等领域,助力电力全产业链能效提升。

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