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放进手机和TWS耳机的一粒“砂”，何以让拍摄和音乐体验更上一层楼？

5G真的来了，手机也将陆续更换为5G手机，那么用户除了需要更快、更低延迟的网络以外，还需要什么？更好的摄影性能、无边框的全面屏、更好音质的TWS耳机，若想实现这种性能，就不得不提到传感器了。将大小如同一粒“砂”的传感器置入手机/TWS耳机内，就可轻松获得百倍的用户体验。 2019年11月13日，艾迈斯半导体（ams AG）开展了先进光学传感器新品发布会，21ic中国电子网受邀参加此次发布会。现场，ams为记者展示了TMD2635数字接近传感器模块、TCS3408颜色传感器及针对移动和消费市场的相关先进光学传感解决方案。艾迈斯半导体先进光学传感器事业部总经理及执行副总裁Jennifer Zhao，大中华区市场应用工程总监Spencer Bai现场为记者解答相关问题。图1：艾迈斯半导体先进光学传感器新品发布会现场 TWS耳机的硬核竞争力：增强音质体验的TMD2635 据IDC数据显示，2019年Q2，TWS耳机占中国耳机市场出货量的66%，连续多个季度同比增速超过100%。自16年9月airpods发布至今已有三年，据预测airpods今年销量5000万台左右，明年8000万-1亿台，更有1999的airpods pro也打开了价格的天花板，真贵但也真香。当然，“安卓阵营”方面，络达推出的MCSync、高通推出的TWS+、华为推出的FreeBuds 3解决了安卓长期的蓝牙连接技术难题，越来越多的老牌音频厂商也已开始布局相关市场。从市场方面分析，目前行业当下正处于品牌野蛮生长的阶段，正因TWS诞生于“智能手机”，围绕智能手机生态及产业链的发展，是当下TWS的发展必行之路。然而，对于竞争激烈的市场，除了更优质的价格、良好的性能、科学的设计以外，真正核心的竞争力便是对于音质方面的提升。众所周知，TWS耳机全称真无线立体声玩耳机，正如字面之意，此种类型的耳机佩戴是非常影响音质的，为了更好在耳中固定，除了外形设计有些厂商也尽量采取入耳式。但即便如此，使用者仍然难以判断耳机是否处于完美的状态。这样的背景下，就不得不提到ams今年主推的产品——TMD2635。据Jennifer Zhao介绍，TMD2635是一款数字红外接近传感器模块，主要用于TWS耳机的入耳检测。这款产品的原理是利用红外(IR)发射器和接近传感器利用红外能量来检测对象（或目标）是否存在。图2：用于入耳检测的TMD2635 提及传感器，行业的技术关键点普遍在于“低功耗、小型化”。Jennifer Zhao告诉记者，在功耗方面，这款产品在正常工作模式下功耗为<100µA（均值），而在睡眠模式下为0.7µA，所以也使得待机时间更长。在小型化方面，超小型光学基板栅格阵列(OLGA)封装，封装大小仅为2.0mm x 1.0mm x 0.5mm，体积仅为1 mm³，可谓是真的是放入耳机一粒“砂”。不仅如此，正因TWS耳机左右耳是分离的状态，Spencer Bai介绍表示，这款传感器，为用户提供一条备用的可在I2C地址，可在12C的总线上交换CLK/SDA，因此对于设计方来说无需额外成本进行配置。同时，产品拥有2个1.5mm圆孔开口或者1mm x 2mm椭圆形的ID开孔，使得可满足消费者对于更小、更舒适的佩戴产品需求。图3：TMD2635详细特性此前，艾迈斯半导体集成光学传感器业务部高级产品营销经理Dave Moon表示：TMD2635帮助艾迈斯半导体奠定了在消费电子市场的领先接近传感地位。这款最新产品仅占用1mm3空间，相比之前的2合1红外接近传感器模块，体积缩小6倍。因为分离近/远光电二极管失调发射器和检测器的放置位置，无线耳塞和其他可穿戴和可便携设备的设计人员可以更灵活地优化工业设计所需传感器孔径的大小和形状，以及优化产品的舒适性和性能——采用1.5mm直径圆孔或1mmx2mm椭圆孔。目前来说，降噪技术、续航能力仍然是TWS耳机发展的拦路虎。当然，ams在此方面，还拥有数字增强听觉方案AS3460，支持半入耳式耳塞主动降噪；另外，ams独特的创新接口技术POW:COM是业内少见的创新接口技术，用于TWS耳机和配套充电盒之间。手机拍照的画质守护者：消除闪变效应的TCS3408 现如今，只带 “一部手机”出门也可畅游无阻，特别是在拍照方面，很多时候手机就可完成这项任务。当然，手机的摄像头也越来越多，就拿最新推出的mate 30 pro来说，已完成“浴霸四摄”的成就，而iPhone 11也进化为“浴霸三摄”。可以说，智能手机摄制占据大众的大多场景。然而，无论是在会议大屏幕拍照还是出游中式古典建筑摄制之时，总会产生一些恼人的条纹。Jennifer Zhao为记者解释表示，这是因为许多光源设计是通过快速切换打开和关闭状态，这会产生闪变的效果，该效果对于人眼来说太快，无法识别，但对于相机成像系统来说，能够检测到。她表示，灯在交流电系统上运行，并在120Hz（或100Hz）频率下产生光源闪变，是60Hz（或50Hz）电力线频率的两倍。另外，闪变的严重程度取决于增益的强度和电压波动的规律性、光源类型（例如卤素、CFL、混合光源）和环境光水平。如果相机快门测量与照明亮度“开”和“关”光状态不同步，则光源闪变会破坏相机的曝光图像，导致图像或视频出现条带伪影。图4：闪变效应产生的条带伪影为应对这种问题，此前ams已量产了一款产品TCS3701，目前ams拥有这款产品的下一代产品TCS3708。据介绍，现今的手机摄像头一般使用基本的三通道红/绿/蓝(RGB)传感器来估算图像增强系统中的颜色均衡，并没有实施闪烁检测。 TCS3408支持片上闪烁检测，并发读取五个环境光感测通道（除了RGB通道之外，增加了额外的宽谱带通道和作为参考的全谱带通道）来准确测量光的颜色和强度。另外，TCS3408还提供将一系列闪变测量数据存储在内部存储器的选项，使智能手机摄像头的视频处理器可以检测高阶闪变频率（最高2kHz）。这些闪变频率在现代的以脉宽调制(PWM) 为基础的LED光源无处不在，在可见的未来LED光源会越来越普及。值得注意的是，这款产品内部包含RGB检测、色温检测、自动白平衡功能多合一，并不是单纯只拥有光源闪变检测，可用于管理手机显示屏的颜色和强度，增强摄像头的图像处理功能。图5：TCS3408的详细特性现场，Spencer Bai为记者演示了实机对比。同款手机，在启用相机闪变和校正后，有明显的区别。当然，此款产品目前来说主要针对的是手机后置的主摄像头，在面对摄像头越做越多的手机，目前来说ams也拥有解决方案使得多摄像头同时应用。值得一提的是，对于闪变来说，在软件处理也许也可实现，不过从硬件功耗和处理方面分析，不仅成本极大并且还不确定可真正满足应用要求。而使用这款芯片是从硬件处理，不仅能满足要求还拥有超低功耗。图6：使用TCS3408的同款手机目前来说，TCS3408已实现量产，并已推出适用于TCS3408颜色传感器的评估模块。创新精神的艾迈斯半导体：提升用户体验简化设计据Jennifer Zhao介绍，ams专注于传感器需求旺盛的细分市场，显著推动年同比收入的增长。ams传感器的三大主轴是光学传感器、图像传感器和声学传感器。涵盖通信、消费电子、计算、汽车、工业与医疗市场，业务领域包括传感器解决方案、传感器IC/传感器接口、相关算法和应用软件。图7：艾迈斯半导体先进光学传感器事业部总经理及执行副总裁Jennifer Zhao 据了解，ams公司在创新方面每年都投很多人力和物力，以保持持续创新。主要体现在以下方面： 1、OLED屏上管理方面，如若想把传感器放在OLED屏下，如何在屏下获得ALS的最好性能，就需要考虑如何避免对屏下射光的影响，如何得到非失真的真实传感、红外的抑制。在这些方面，ams的产品与友商相比具有更大的优势。 2、窄边框/无边框LCD显示屏方面，目前很多产品的边框是非常窄的，则需要考虑如何既把传感器做的很小还保持一样的敏感度。 3、TWS耳机方面，Spencer Bai表示ams认为最重要的是要做的传感器体积要小，另外在距离上的优化也尤其重要，因为TWS耳机主要是来测耳机位置是否佩戴正确，所以测试距离要非常近。 4、在前置应用方面，主要针对3D人脸识别技术的应用。市场上主要有三种不同的方案，包括结构光、主动立体视觉、飞行时间，各个方案有不同的优势，像结构光的安全系数是最高的，但是价位也是最高的；立体视觉则比较适合中距离；ToF较容易应用，但是安全性没有结构光这么强。而ams这三种解决方案则全部提供。在后置方面，包括精准测量、红外抑制，主要应用是接近技术传感。Jennifer Zhao表示，最新开发的TMF8801可做到2.5米的检测，更远的距离检测，就会拥有更广泛的应用。另外，这款产品的最新方案是测量商场展架前有多少顾客经过，而在下一步的产品上，将会研发更远的距离检测，预计可以达到5米左右。 5、在医学和健康保健方面，主要包括生物传感器、体液监测、药物鉴定、心率和血压、医疗显示器校准。图8：创新精神根植于艾迈斯半导体的DNA 而在本次主要介绍的光学传感方面，拥有两个产品线——集成光学传感器、颜色和光谱传感器。图9：先进光学传感—深入研究光学和颜色光谱传感技术总体来说，全球智能手机如今已进入下半场，在此方面的契机便是从底层技术创新入手，因此创新传感器就成为了制胜的关键。ams作为一家持续创新的企业，将为市场带来更具竞争力的新产品。图10：大中华区市场应用工程总监Spencer Bai

时间：2019-11-17 关键词：传感器技术专访艾迈斯半导体 tws耳机闪变效应
日本电产（Nidec）的电机将为中国家电和车载市场带来什么？

日本电产，或许你听说过这家公司的大名，但又了解甚少……忙碌完一天的工作回家后，打开格力空调，拿起吸尘器吸掉积压一天的灰尘，开启计算机，打开海尔冰箱开一瓶可乐酣畅自己的休闲时光。殊不知，这一连串的动作，其实已接触了4个包含日本电产生产的家用电动马达的电子产品。目前，日本电产集团已将品牌统一为“Nidec”（尼得科），这家公司志在成为全球首屈一指的综合马达制造商，并且这家公司在中国已拥有非常多的旗下企业。10月17日，21ic中国电子网记者受邀参观Nidec滋贺技术开发中心和京都总部基地，现场Nidec为记者介绍其在中国市场的布局和计划。结构改革与技术投入印证了深耕中国市场的决心 “冰冻三尺非一日之寒”，Nidec之所以能取得成功并非一蹴而就，并且在中国市场能拥有如此众多的成就也体现在细节之中。记者步入Nidec的京都总部基地，映入眼帘的除了令人印象深刻电动马达产品以外，伴随步伐的还有Nidec伫立门口的八音盒奏响的中国国歌。这既是对于中国记者的深刻尊重，同时也代表Nidec深耕中国市场的决心。 Nidec为记者介绍表示，目前对于中国客户正在进行两方面的结构改革：一方面，利用中国已有的技术研发中心，直接对接中国企业以加快研发速度、降低成本；另一方面，从日本到中国本地发展，建立新的业务结构。 ▎中国技术研发中心拥有“硬实力” 记者了解到，自1992年起，Nidec就已在大连设厂，其次在2003年设立研发部门，现在已拥有300多名开发人员，因为诸如海尔、海信、美的等厂商在大连，所以Nidec的方针就是在靠近客户的地方进行研发。Nidec告诉记者，日本电产在浙江平湖也有开发据点，几乎全球约70%的吸尘器都是在苏州平湖地区开发生产这也是为了方便客户的开发，同时也赞叹中国的发展速度和市场，在此设立开发据点。另外，2007年在东莞设立日本电产东莞技术开发中心（下文通称NCDD），主要进行打印机、净化器、服务器、通行服务器用冷却风扇方面产品的开发。值得一提的是，东莞处于淮南中心，拥有非常众多的工厂。此前，Nidec也曾提出将车载电机事业和家电、商业、工业用电机事业标注为“重点2事业”，NCDD则重点偏向于家电、商业、工业用电机事业。据介绍，该技术中心目前管理基本为中国人，正因中国人与中国工程师对接可以更快地完成产品研发，同时很多研发人员都会派到日本总部研修。这边是Nidec的方针，一方面更方便地让中国企业开发产品；另一方面，还要保证科研人员的素质水平，以保证产品的质量。图：日本电产（东莞即NCDD）产品&生产能力 NCDD在OA产品开发方面主要与Canno、RICOH、SHARP、FUJITSU、Panasonic等耳熟能详的日企合作，所以上文所提及的在日研修也正是为了正确理解客户需求；在空调家电产品开发主要与小米、美的、格力等著名企业合作，众所周知家电对于马达的静音要求非常高，因此直接对接拥有无与伦比的优势；在内转子马达产品研发主要与SHARP、Panasonic、艾美特合作。最令人称赞的是，NCDD为了能够实现与客户共同评估，东莞中心配备了齐全的试验装置和解析工具。据了解，东莞中心的试验装置不仅在马达的状态评估，而在于整机的评估方面。东莞中心配备了高水平设备，可以有效监测产品的噪音震动。Nidec工作人员告诉记者，通过客户的有效评价，这样才能赶上中国的发展速度，毕竟中国企业更懂中国产品。而在研发设备方面，据悉，在中国开发中心，甚至有些开发设备比日本研发中心设备还要先进。一般来说，价格高昂的研发设备很多日本厂商都不会选择，而在中国选取这种设备旨提升马达和整机设备的最终性能。为了快速验证客户应用效果，如果中途客户设计有变更，NCDD会选择使用3D打印机8小时内造出模型，验证设计是否符合客户需求。当然，在控制领域，马达控制中必然会使用到MCU，此方面产品来源于中国、美国，日本，Nidec正在积极跟中国的IC厂家接洽，并参与到跟IC厂家的共同开发中。通过参与设计这一步骤，更加有利于解决客户遇到的困难，缩短产品上市时间。 ▎家电、商业、工业用电机具有独到优势在家电、商业、工业用电机方面，Nidec的产品最大的特点便是低噪音、低振动、长寿命、轻薄小、速度可控、高效率、高效率转动。值得一提的是，还拥有马达自我诊断功能。可以通过通信端口获取转速、轴承、转速等信息，可以适应IoT高速发展的如今。举两个例子，一个便是电动轮椅专用马达，这是一款无刷直流马达。众所周知，对于电动轮椅来说最重要的便是户外性能，而其高扭矩、防尘防水、低振动、低噪音和高效率转动方面，使得用户可以获得卓越的体验。图：Nidec电动轮椅专用马达简介再拿吸尘器为例，众所周知，dyson吸尘器因为其轻薄、低噪音和可移动手持而风靡市场，在此方面，Nidec搭载在吸尘器上的无刷直流马达拥有市面需要的一切特性。图：Nidec吸尘器马达简介上文也提及在空调、冰箱、服务器风扇等一切需要搭载马达的家电，几乎都有着Nidec的身影，而Nidec产品的各种优点也使得合作厂商非常广泛。新能源汽车将是Nidec的未来新格局之一近年来，汽车领域谈及最多的词汇归属于自动驾驶和新能源。数据显示，汽车内部使用了约100台的马达。以往的动力转向装置多为油压式，而电动式动力转向装置因其节省2~5%的优点逐渐成为新时代的选择，另外双离合器变速器（DCT）在CO2排放量上可减少10%~20%。正因如此，再加之中国市场对于新能源汽车，包括混合动力汽车愈加重视，因此Nidec将重点在此布局。目前，车载（所有汽车相关的产业）占Nidec整体销售额的20%左右，据Nidec介绍，通过企业并购，目标是在2020年车载取代精密马达成为Nidec占比最高的业务，预计将拥有6000亿日元销售额；而到2030年，汽车业务占全集团销售额的50%作为目标。据了解，Nidec在汽车相关产业方面除了马达本身，目前也已并购了一些ECU、驱动器方面企业，可以说Nidec可以直接一站式提供马达相关整机业务。现场，Nidec为记者展示了其4款产品。 ▎驱动马达系统（E-Axle）驱动马达是新能源汽车、插电式混合动力车的动力总成中的核心部分（＝马达取代发动机）。而这款驱动马达“E-Axle”是由马达、逆变器、变速箱的一体化模组化产品。其实全球也有同类厂商能够把这些装置组合在一起，但组合过程中市场具有振动和噪音的问题。Nidec具有常年积累的技术，因此可以将噪音降到最低。另外，三合一驱动马达对于尺寸大小拥有更高的要求，这款驱动马达系统里的马达尺寸是非常小的。具体来说，E-Axle采用业界先进的绕线工艺与双通道油冷结构满足驱动马达的小型化与高性能化要求。据现场人员介绍，Nidec此款产品将推出的150kW、100kW与70kW三大系列的“E-Axle”产品。目前已拥有150kW产品，而2020年将推出100kW产品，2021年将推出70kW产品。今后，Nidec将继续发挥自身在零件自制方面的优势，充分利用在轻、薄、短、小型产品上积累的技术经验，研制生产全新一代的机电一体化驱动马达，以满足客户对产品小型化、低价位的需求。图：E-Axle三大系列产品 Nidec告诉记者，纵向一体化生产方式是尼得科的优势所在，核心零件的自主化生产是保证质量、控制成本、稳定供应的关键，包括铝压铸件，外壳、铁芯冲压，精密机床加工，树脂成形。需要强调的是，Nidec是唯一一家拥有2500吨压铸设备的厂商。值得一提的是，全球最大规模的驱动马达生产工厂落户平湖，4月15日起开始投产，面积达66000m2。另外，2018年广州车展上广汽新能源汽车有限公司推出首款采用“E-Axle”的量产纯电动车“Aion S”。图：驱动马达生产基地简介继广汽新能源之后，Nidec又收到大批来自中国其他汽车厂商的订单，以及某欧洲汽车零件一级供应商为配套轻混动系统所需的马达的订单。尤其是在中国已有8家整车厂在洽谈之中。至2022年，Nidec的销售目标是1000亿日元，2025年的销售目标是2000亿日元。图：驱动马达E-Axle销售额预测 ▎电动助力转向系统（EPS）中的动力包目前自动驾驶正在从L2至L3阶段发展，至2025年将实现真正自动的L4时代。与此同时，对EPS马达要求也会更加严苛，在技术方面追求低价位、低振动、低噪音、大功率。图：EPS（电动助力转向系统）马达的市场环境据了解，Nidec EPS马达今年的产量大概是2500万台，位居全球第一位，并且产品可满足各类车型不同客户的需求。图：Nidec EPS马达产品阵容值得一提的是，该款产品搭载全新设计的ECU内置型EPS动力包，是全球最小、最轻、性能更可靠的EPS动力包。该产品除了防水、静音、小型、轻量等特点外，为降低产品的噪音和振动，取消了ECU与马达之间的线束连接。另外，该产品可以与自动泊车、车道保持辅助等多种先进驾驶辅助功能(ADAS)匹配。未来将采取冗余容错设计，以更好的匹配失效安全等功能。在中国，汽车前十强，诸如，上汽、吉利，均搭载了这款柱式电动转向系统。 ▎新一代制动系统中的马达过去，制动系统基本属于机械式，目前主流产品则是电子电动的制动系统，包括自动驾驶和自动泊车系统均需要电子电动制动系统发挥功效。图：各类制动系统马达的规划图据Nidec介绍，制动系统马达产品已经拥有市场50%的占有率是因为该产品采用了电动助力转向系统的马达。图：制动系统马达产品阵容之所以拥有如此的成绩，竞争对手很难追赶，是因为除了产品性能极佳以外，在价格上也颇具优势。目前，在浙江平湖生产的电动制动助转向马达，年产达到1800万台，去年的不良率在0.2ppm以内，和全球标准率（一位数）相比要好十倍。另外，在质量方面也是Nidec着重要点之一，正因制动马达转向马达会涉及到人身安全问题。 ▎电子水泵（EWP）&机油泵（EOP）在电子水泵（EWP）方面，Nidec取集团各企业技术之长、倾集团各企业合作之力开发而成。同样，车用小型电子水泵模组由马达、泵、ECU三部分组成。在机油泵方面，Nidec拥有多用途产品，部分产品量产已提上日程。图：电子机油泵 ▎新能源汽车未来格局随着新能源汽车零件数量的减少与结构的简化，整个汽车产业格局可能会从过去的“纵向一体化”向“横向分工化”转变。须推出更多能顺应客户需求变化的新产品与新产业模式。传统汽车产业链由整车厂再由各级供应商供应相关零件。过去新能源汽车格局是“金字塔型”的供应链，主要依靠汽车，围绕汽车才能赚钱。而现在有一些不是做汽车的厂商也想加入汽车产业链中，如谷歌、苹果、华为、部分日本电器厂商，这些厂商目标并不是制造整车。Nidec表示，未来每个公司将通过制造自己擅长的产品，加入不断掀起的EV和新能源汽车潮流之中，对于Nidec来说这些业务都是可以进行的。当然，一些已拥有强大实力的“金字塔”型实力的公司还将继续保持以往的产业模式。据了解，目标是将在2030年提供纯电动车平台。图：新能源汽车的过去与未来伴随汽车产业格局的调整，汽车的功能、性能正发生新的变化与汽车配套的各类马达与系统也要有更大的技术创新。Nidec未来在汽车方面的目标是建立“纯电动车平台”，包括EV ECU、热管理系统、变速系统、电池系统、悬架系统、转向系统、底盘、制动系统、空调系统。图：未来汽车社会与Nidec的目标研发+并购，Nidec注视的远方现场，Nidec展示了整整一面墙的分支机构网络图，记者得知，目前公司规模还在扩大之中，主要原因则是Nidec不断在并购和研发投入之中。最明显的成果便是，此前，Nidec并没有从事软件开发的人员。2014年3月，收购本田艾莱希斯，这其中有一半左右是从事软件行业的；而在今年10月底前将取得欧姆龙汽车电子的全部股权，其中也有一半左右是从事软件行业的。目前来说，Nidec大概已拥有30%~40%的软件开发人员。另外，在发展过程之中，Nidec告诉记者，最大的瓶颈便是ECU。该技术在2014年收购丰田艾莱希斯后得到发展。其次在2015年并购了盖普美（GPM）公司发展了电动水泵模块化产品，通过ECU、水泵、三合一马达，成为全球体积最小的电动水泵并被奔驰采用。而在今年10月底收购的欧姆龙汽车电子也拥有ECU业务。现场人员介绍表示，ECU被采用的地方非常多，并且模块化产品对于ECU是必须的，Nidec正是朝着“成为业界第一”而前进。图：Nidec的分支机构网络图 “要成为全球首屈一指的综合马达制造商”，映刻着这句话，结束了此次Nidec的采访之旅。而对于中国厂商，这家公司仍然注视，并加大投入之中。相信与中国知名企业合作，未来中国市场必然繁荣发展。图：21ic中国电子网记者参加Nidec现场采访（左2）

时间：2019-11-20 关键词：马达技术专访日本电产 nidec
你们想看的NIDays 2019来了，有没有让你动心的黑科技?

2019年11月14-15日，由NI公司主办的工程师技术大Party又如约而至了。与往年不同的是，今年的NIDays升级成了NIDays Asia,规模更大了，会议也由原来的1天扩大到2天。本次NIDays以“Full Force Ahead”(全速前进)为主题，聚焦5G、半导体测试、汽车测试、国防与航空航天测试、院校科研和教学。围绕这些热门应用领域，NI特邀海内外嘉宾解读最新行业趋势，展示创新应用和成功案例。作为以软件为核心的模块化仪器的发明者和倡导者，几十年来，NI公司不断致力于开发基于计算机的测试测量与自动化平台，通过图形化的编程环境LabVIEW帮助测试、控制、设计领域的工程师与科学家解决从设计、原型到发布过程中所遇到的种种挑战。NI的使命就是助力工程师和科学家去加速生产力、创新和发现。 mmWave VST应对5G毫米波测试挑战，效率提升15倍最近，国内三大运营商正式推出5G商用套餐，设备商也在纷纷推出5G手机。5G的到来，正引爆着各行各业，撬动着巨大的市场需求。5G芯片、器件供应商需要加快速度供货，5G基站和终端设备也同样需要快速上市，这些都离不开测试。多年来，NI一直紧跟射频通信标准发展，助推5G产业。5G时代不仅测试项目增多，而且新技术带来的测试需求要求测试方法要相应改变。例如，5G使用毫米波技术，5G芯片会使用集成天线，这都要求一种全新的测试方法-空口测试OTA(Over-the-air)。在主题演讲中，NI全球半导体测试市场开发总监章晨指出：“毫米波频段的设计和测试方法均与以前大为不同，从LTE过渡到5G，测试任务急剧加重。LTE时代为74个，LTE Advanced时代是140个，5G时代飙升至600个。半导体厂商采用NI新的测试方法确保了射频器件的性能。” 这种创新测试方案的核心就是NI前不久推出的mmWave VST毫米波矢量信号收发仪。毫米波设备与6GHz以下设备的设计有很大的不同，毫米波设备从实验室到量产的测试需要一套高度集成的测试方案。但之前测试设备方面是一个空白，mmWave VST的出现填补了这个空白，她沿袭了NI VST家族高集成度的风格，结合了射频信号发生器、射频信号分析仪和集成开关，可以大大提高测试效率，将测量时间从传统测试技术的6分钟减少到 23秒，速度提升了15倍。在DEMO展示区，NI还展示了5G NR非独立组网测试用户设备(简称 NI Test UE)。完全符合 3GPP R15 非独立组网(NSA)标准，可连接到 gNodeB，模拟 5G NR 用户设备的所有操作并提供实时性能信息。在 5G 生态系统发展之前，半导体、商用基础设施设备、甚至是服务运营商必须对 5G 产品和服务进行测试和验证，以评估这些产品和服务性能、互操作性以及是否符合标准。这款 sub 6GHz NI Test UE 可支持 100MHz 带宽和4×4 MIMO，可在每个制定的 5G 频段下载实验室或现场测试组件、子系统、全基站或 gNodeB 设备。 NI STS提升半导体器件测试效率，降低成本市场应用和摩尔定律的驱动下，半导体器件在发生着快速变化，模拟混合信号、高集成的SoC,RF无所不在的设计。。。这些都对传统的半导体测试提出了新的挑战，从芯片设计、验证、封装量产，业界亟需一套高效率、通用完整的测试方案，减少实验室与量产之间的鸿沟是厂商面临的一大挑战。 NI公司利用软件+模块化的解决方案解决了半导体测试面临的这一难题，核心设备就是NI STS半导体测试系统。NI半导体测试系统(STS)基于PXI平台创建，以与量产兼容的ATE形式提供了媲美实验室级PXI仪器的卓越测量范围和质量。对于RF功率放大器(PA)和前端模块，STS在测试时间和吞吐量方面具备的优势远超传统ATE选项。STS在完全封闭的测试头里面整合了NI PXI平台、TestStand测试管理软件以及LabVIEW图形化编程工具。该设备的紧凑型设计不仅减小了占地空间，降低了功耗，同时大大提升了测试效率，节约了测试成本。上市以来，NI STS已经得到广泛部署，据大会上介绍，已有上亿个半导体器件使用STS测试。半导体厂商ADI已经大规模部署了NI STS系统，ADI公司代表Jose Roberto Reyes表示：“NI STS可以显著减少测试成本和占地面积，同时STS对于5G收发器产品的支持也非常好，另外则是高度的可靠性，平均故障间隔时间超过10000小时。” 实现从实验室到量产的统一平台测试，STS优势明显 NI平台化方案助力定制化汽车测试随着汽车向电气化，智能化及新能源的转变，汽车测试的定制化要求越来越高，传统的固定的测试方案已无法满足这一挑战。NI的基于软件和模块化的仪器为这一市场带来了灵活性和低成本高效率的解决方案。会上，知名汽车零部件供应商法雷奥介绍了其采用NI的方案所实现的智能拖车创新产品的开发。据法雷奥汽车内部控制(深圳)有限公司高级测试系统开发主管卢林介绍，法雷奥的XtraVue拖车系统引入新型倒车摄像头系统，可以大大扩大司机的视野范围，消除拖车盲区。不过，这个功能由于需要不同类型的传感器，加上多处数据的采集融合，给开发测试工作带来不少难题。好在，他们采用了NI的测试产品，卢林表示：“PXI可以提供灵活的编程环境，在NI的帮助下，法雷奥搭建了模块化的实验平台，实现了90%的硬件和软件复用，极大地提高了测试平台的稳定性。” 法雷奥汽车内部控制(深圳)有限公司高级测试系统开发主管卢林现场演讲 DEMO展示区的硬件在环(HIL)实时测试系统有很好的兼容性及可扩展性，支持与不同场景仿真软件进行交互，并可将模型运行在实时系统和 FPGA 终端上。可用于ADAS 测试，传感器融合测试，雷达测试，V2X 测试，编队算法测试，路测等领域。 NI为中国航空航天助力前不久，NI与钱学森实验室成立了“空间技术研究与应用联合实验室”，旨在建立一个空间技术研究与应用领域的国际化合作平台，实现理论成果向技术研发和应用创新的转化。钱学森空间技术实验室副主任刘乃金在本次大会上，钱学森空间技术实验室副主任刘乃金介绍了实验室的进展状况，并特别介绍了NI的产品和平台在实验室研究项目上的应用，刘乃金表示：“在软件无线电技术领域，NI的USRP为快速原型化无线通信系统提供了设计解决方案，从而实现更快的结果。此外，我们还使用了NI 的宽带DAQ 卡和控制器来测量和分析科学实验数据。” 中国航发控制系统研究所也在大会上分享了他们采用NI的设备所取得的成绩。中国航发控制系统研究所航发部长助理/专业室主任黄学进指出，在搭建系统综合仿真器(SIE)时，用户界面和建模仿真用到了NI LabVIEW和VeriStand，实时数据采集及控制使用NI的分布式数采等，通过使用NI的测试系统，大大节省了测试时间，简化了测试流程。 NI 携手长光卫星等本地合作伙伴，创新性的提出卫星测试 RF Link All In-One 测试方案。该卫星综合射频测试解决方案基于NI 软件定义无线电平台，使用同一台测试硬件通过软件配置的方式实现包括遥测遥控、高速数传、GNSS 导航信号模拟等不同功能，最大程度利用硬件复用率从而降低测试成本。 NI助力院校工程教育早在多年前，NI公司就提出了Do Engineering的理念，与高校合作推出创新的工程教育产品及课程。此次大会上，清华大学电机系博士/教授朱桂萍介绍了NI与清华大学在这方面的合作。据了解，NI公司针对高校的工程师教育推出了从软件到教学平台的一系列方案：包括LabVIEW/Multisim工程师软件，基于ELVIS III的项目式教学平台，共建虚拟仪器联合创新实验室等。上海交通大学机械与动力工程学院欧阳华博士介绍了压气机测试研究的进展，在进行压气机测试方面的研究时，他们采用了NI的DAQ，保证了压力、速度、空气动力学等参数采集的稳定性和精确性。欧阳华博士表示：“得益于NI测试系统的稳定性和灵活性，保证了测试项目的顺利进行。” 软件定义的测控平台加速融合创新在主题演讲后的媒体见面会上， NI大中华区销售总监乔巍再次强调了NI公司的战略愿景：“软件定义的自动化测试测量领域”的领导者。 NI大中华区市场经理刘旭阳阐述了NI的平台如何可以帮助不同领域的工程师加速创新：“NI提供的并不是简单的测试设备，而是一套测试系统，既有软件也有硬件，除此之外，我们还依托强大的生态系统，第三方硬件和厂商的支持。正因为我们是通过同样的平台来覆盖不同行业，所以可以有效的利用我们在不同行业的经验，做到融合创新，这也是NI非常大的优势所在，是对客户的价值所在。” 这种跨界融合在汽车领域尤其重要。NI亚太区汽车市场战略经理贾青超指出：“未来的趋势是跨界融合，所以NI的开放式平台的优势在汽车领域非常明显。我们可以针对汽车特定的行业和用户需求，在NI开放的软硬件平台基础上，根据客户的需求来开发定制，以获取灵活性的同时提升效率。” 除了上面介绍的，NI还在展示区展示了多个应用方案，例如：ADAS 传感器数据采集&回放系统，基于模块化仪器的 ADC 测试系统， InsightCM 无线监测系统，电动汽车电池测试系统，基于ELVIS III 和SystemLink Cloud的物联网演示系统等等。据主办方透露，今年的NIDays Asia共吸引了700+专业人士参与，了解最新测试测量解决方案、探讨新技术融合趋势，NIDays不容错过。

时间：2019-11-25 关键词：测试测量 ni 技术专访 nidays
如何打造世界一流的模拟IC？

众所周知，模拟IC设计具有较高起点，需要丰富的设计经验。能够将模拟器件的性能做到极致的模拟厂商也是凤毛麟角，而美信(Maxim)正是在模拟与混合电路领域始终保持领先地位的半导体厂商之一。美信近期推出的一组全新模拟产品也再次证实了该公司在模拟设计领域的超强实力，这些器件不仅能够做到行业第一的水准，而且大幅领先于同类竞品，这背后的秘诀何在?在近日召开的美信模拟产品发布会上，美信核心产品事业部管理执行总监David Andeen进行了精彩的分享。图：美信核心产品事业部管理执行总监David Andeen 追求单芯片单功能的极致突破据David先生介绍，随着技术渗透到生活的方方面面，对半导体器件的功能、性能提出了更高要求。例如，工业智能化发展需要随时感知周围环境并进行数据交互，既带动了传感器数量和种类的增长，也对嘈杂环境下的信号传输提出了新的挑战，因为系统之间的频繁交互要求构建更加稳固的通信链路;消费类产品在整合更多功能的同时，则对体积、电池寿命提出了更加严苛的要求;通信及工业设备的不间断运行使产品的可靠性上升到新的标准;可穿戴、医疗产品对人体体征信号的检测则为精密测量提出了新的挑战…… 这些变化归结于对高性能模拟产品的需求体现在四个方面：高能效、精密测量、稳定互联和可靠保护。针对这些需求，美信于4年多前成立的核心产品事业部将模拟基础功能器件的性能做到了极致。核心产品事业部的宗旨即创新，这个创新是指在单芯片基础模拟功能上实现突破，追求世界最高水平。“Push innovation as hard as we can.” David先生如是说到。设计者在开发新型及下一代系统时，对性能、小尺寸和创新能力提出了更高要求，这需要可靠的模拟方案来提供基础支持，例如精密测量与可靠保护。Maxim凭借世界一流的电路设计专业团队、独有的先进工艺以及良好的客户合作关系，提供高品质基础功能IC，推动多应用领域的系统发展。在此次模拟产品发布会上，美信推出的三款基础模拟产品也绝对称得上世界一流水准。能够帮助设计者进一步降低功耗和方案尺寸，同时提高测量精度。MAX6078A电压基准IC、MAX16155 nanoPowe监控器和MAX16160电压监测器及复位IC拥有业界最佳的性能，适用于云基础设施、IoT、智能前沿、设备端AI ，以及消费、通信、工业和医疗领域的智能与新兴应用。几乎不消耗任何功率的监控器——MAX16155 MAX16155的耗流典型值仅为400nA，是竞争方案所需供电电流的4%，在几乎“零功耗”的前提下提供可靠的系统保护。器件通过监测系统电路的欠压故障，并利用看门狗定时器在故障状态下使系统保持复位状态，确保便携式、低功耗设备在发生电源故障或软件故障时安全工作。IC采用微型、6引脚SOT23封装。四通道电压控制器及复位IC —— MAX16160 MAX16160是业内唯一一款当四路电源轨的任何一路高于1V时即可保持低电平复位的四通道电压监测器及复位IC。器件凭借确定的低电平复位输出，提供业界最可靠的多电源系统上电启动和连续工作模式。这种“无供电上电”特性避免了系统的不确定状态，工程师可以轻松配置各路电源的上电顺序。所有输入电压监测精度为±1%，比竞争产品 (通常所有输入的精度为±1.50%) 提高50%。器件采用6焊球WLP (1.408mm x 0.848mm) 封装，比最接近的竞争产品减小85%。实现精度与功耗的最佳平衡——MAX6078A MAX6078A具有±0.04%初始精度，精度比同类竞争产品提高20%。MAX6078A的静态电流仅为15µA，使得电池供电和能量收集等低功耗系统的精密测量成为可能。器件的工作电流比最接近的竞争产品低6.6倍，方案尺寸仅为1.458mm x 1.288mm，比竞争方案小58%。该产品是高精度工业应用的理想选择，可以工作在-55°C至+125°C的温度范围。在此次模拟新品发布会上，David先生还展示了Maxim的一个模拟产品套件，在该套装内提供了4类共计20种极具特色的高性能模拟产品，方便工程师的选型与试用。高度集成是近年来半导体器件的发展趋势之一，美信同样提供整合了数字处理器与模拟信号链的单芯片方案，这种融合能够满足客户针对某一特定应用的需求，降低系统设计复杂度，缩短系统开发时间。但这些高集成度器件并不能覆盖所有应用需求，而应用场景的多样化也会导致SoC等高度集成器件造成资源浪费。另一方面，市场对基础模拟功能的高性能追求是无止境的，Maxim核心产品事业部推出的高性能模拟器件恰好满足了这些用户的需求。了解更多： MAX6078A 低功耗、低漂移、低噪声电压基准 - Maxim 美信 https://www.maximintegrated.com/cn/products/analog/voltage-references/MAX6078A.html MAX16160 High-Accuracy 4-Channel, Any-Input Supervisory Circuits - Maxim https://www.maximintegrated.com/en/products/power/supervisors-voltage-monitors-sequencers/MAX16160.html MAX16155 nanoPower Supervisor and Watchdog Timer - Maxim 美信 https://www.maximintegrated.com/cn/products/power/supervisors-voltage-monitors-sequencers/MAX16155.html/tb_tab0

时间：2019-11-27 关键词：美信模拟 adc 技术专访信号链
音频ADC何以在嘈杂或远距离情况下高保真采集语音？

从Siri到Cortana，从手机到智能音箱再到智能汽车。“世界本不能与机器对话，说的人多了，也便有了应用。”然而，与日俱增的应用之下，总会有些许缺点会暴露……最为致命的缺点就在于机器的“听力”方面，如若采样音频都“杂乱无章”，何以驱动整个智能系统；如若任何命令都“置若罔闻”，何以对话整个数字世界？据市场统计数据显示，至2020年，将有大约500亿设备拥有音频接口的需求，广泛用于智能音箱、智能汽车甚至冰箱、空调、洗衣机等家电中。此前人们的生活习惯偏向于遥控或按键时，未来或将更偏重于语音控制，而类似的应用也正在如雨后春笋般大量涌现。正因如此，采样的质量才凸显出其无可比拟的地位。目前来说，智能家居面临的两方面挑战，一方面，由于需求越来越广，远距离语音控制场景越来越多，远场音频采集困难；另一方面，由于麦克风数量有限且信号处理能力有限，现有的智能家居系统难以在嘈杂的环境中理解语音命令。突破在这方面的挑战，除了外围设备，电子工程师更看重“内在”，而音频ADC正是这一切的核心。11月21日，TI发布新型Burr-Brown™音频ADC并介绍了TI在音频技术上的整套解决方案，21ic中国电子网记者受邀参加此次发布会。德州仪器音频产品市场工程师Abhi Muppiri，德州仪器华北区技术应用经理赵般多现场为记者解析这款音频ADC背后的“黑科技”。无惧远距离和嘈杂环境：TLV320ADC5140 TI最新发布的新型Burr-Brown™音频ADC TLV320ADC5140正是为解决远距离和噪声问题而生。据Abhi介绍，这款产品可拾取10米以上距离发出的声音，拥有比行业同类产品远4倍的远场语音采集，同时是是首款完全支持超过106dB动态范围的最新高信噪比麦克风的ADC，而在开启动态范围增强器（DRE）后可达到120dB。赵般多为记者介绍表示，之所以能够远距离采样相关语音命令，正是得益于这款产品最为特殊的地方——内置的120dB动态范围增强器（DRE）。在系统层面，即使在非常靠近音箱输出的情况下，DRE方案仍可在保持低失真录音的同时增强低音量音频信号。DRE还可以改善所有环境中的远场高保真录音。当然，这款产品并非仅此功能而已，还包括了可编程增益放大器、高通滤波器、通道混合以及线性相位或超低延迟滤波器功能，因此即使处于嘈杂环境也可准确采样。值得一提的是，这款产品的封装尺寸只有4mm x 4mm，采用24引脚超薄型无引线（WQFN）封装，可以说超小型的体积非常适用于目前追求小型化的电子产业。图1：TLV320ADC5140 Audio ADC 潜藏小身材下的高保真语音采集秘密首要提及的便是上文所述的动态范围增强器（DRE），其实这种技术对于熟悉音频的人或许有所耳闻，另外在电源控制方面也有这项技术的应用，不过在音频ADC领域，TI是非常领先的。据Abhi介绍，该项功能是与客户探讨开发的独特功能，藉由此功能可将动态范围从106dB提升至120dB的高水平。Abhi强调，与客户探讨时发现，语音控制受环境、距离因素产生的音量忽大忽小是常见问题。他表示，DRE整体是一套闭环控制的过程，采样的信号经过DRE分析后由可变增益放大器转化，当信号较小时，相关信号也将反馈于前级电子增益进行调整。图2：德州仪器（TI）音频产品市场工程师Abhi Muppiri先生解读新型Burr-Brown_音频ADC产品除了DRE，这款ADC还会对采样数据进行相位校正、波束成形和主动消噪算法，通过嵌入硬件的功能可以保证语音采样的高保真，而客户也可在处理器端使用相关算法进而优化。 Ahbi为记者介绍表示，即使智能音箱播放至最高音量，也可以清晰采样用户命令信息，再经过app算法抵消相关声音，即可获取清晰的命令，这便是藉由DRE将动态范围提升至120dB最明显的优点。数字/模拟麦克风的多重搭配催生新应用麦克风目前拥有数字型和模拟型两种，在外围设备适配方面，Abhi强调，这款产品支持麦克风输入的四个模拟通道或八个数字通道，亦或是随意组合进行同步采样，从而确保了系统灵活性，另外还提供增益和相位校准等可编程功能，以均衡麦克风阵列失配。话题说到此处，或许会产生一些疑问，既然如此数字、模拟麦克风究竟孰强孰弱？赵般多为记者解释表示，数字麦克风通常在功耗方面比模拟效果好，但信噪比方面模拟麦克风则更佳，因此该款产品既支持数字麦克风也支持模拟麦克风，客户可根据实际需求进行修改。图3：德州仪器（TI）华北区技术应用经理赵般多先生解读新型Burr-Brown音频ADC产品正因拥有数字麦克风和模拟麦克风的“双重加持”，才能搭配出不一样的应用。Abhi为记者举了一个例子，一些电池供电的摄像头可在待机状态使用低功耗的数字麦克风实时监测环境，而当监测到有人闯入时，唤醒模拟麦克风进行高质量音源采样，这样便兼顾了低功耗与高质量。覆盖全行业需求的产品线除了TLV320ADC5140，如此能“打”的产品还有两个。目前，TI在音频ADC上拥有TLV320ADC3140 / 5140 / 6140三款产品，而上文所主要介绍的5140则属于中档产品。价格方面，三款产品分别为$1.99 / $2.99 / $4.99，需要注意的该定价是为千件下的定价，在需求量不同时将会有所浮动。具体来说，3140属于入门级产品，因为没有搭载DRE技术，所以动态范围（DR）方面为106dB。而针对高端市场的6140本身就拥有113dB的动态范围（DR），使用DRE技术可将动态范围（DR）扩展到122dB，并达到123dB的信噪比（SNR）。据Abhi介绍，如此定档和定价的原因在于相信不同的类型的产品会用到不同的应用产品里去。他表示，3140属入门级产品，在一些智能音箱、电视上或许检测声音距离并不远，因此3140足以满足需求；而在需要检测更远距离或嘈杂环境下，5140可以满足要求；一些专业录音场景应用下面对的问题就是如何在有限空间内获取最高的性能，因此6140可以满足顶级的需求。除了三款可供选择的音频ADC，TI还提供了全套产品线的产品组合。众所周知，Burr-Brown是一家成立于1956年的模拟器件厂商，据Abhi介绍，自2000年Burr Brown被TI收购以后，一直延续本品牌在音频上的独特技术和发展，其中不仅拥有ADC/DAC，还包括高性能D类放大器、数据转换器和运算放大器的全套音频产品组合。图4：TI Burr-Brown音频技术另外，据赵般多介绍，在集成型的产品，诸如Codec，TI也在持续关注和投入，相关产品也将会被发布。当然是集成好还是分开好，具体还应取决于应用方向和客户的选择。目前着重于智能家居市场 Abhi对记者介绍表示，相较于欧美和日本，智能家居中国处于领先水平，除了智能音箱以外，电视、冰箱、空调均在向语音交互方面发展。目前来说已在中国市场拥有许多领先家电厂商合作，并推行语音交互方面发展的计划。当然，车载环境也是TI要抓住的重点，不过因为汽车拥有不同的需求和质量评价体系，因此针对汽车应用市场将会在明年发布相关的专属产品，针对汽车应用进行质量相关的评价和特殊定制。图5：高保真音频适用于要求顶级音质的应用 Abhi强调，TI是一家模拟占比非常大的公司，强项在于制造、工艺、设计理念的积累和IT方面的积累，因此会发挥好优势以做出真正适合智能家居音频这一市场的产品。在音频方面，诸如今年大火的TWS耳机，TI也拥有成功案例。本次所发布的TLV320ADC5140适用于对前端模拟信号采集质量要求非常高的场景，随着智能家居音频市场的不断扩张，对于采样的标准也将越来越高。

时间：2019-11-27 关键词：德州仪器 TI adc 技术专访信噪比
薄膜电容器中国生产：看尼吉康在中国市场的决心及新秀产品

尼吉康株式会社（下文简称“尼吉康”）作为一家1950年成立的电容器企业，迄今在中国已拥有相当高的知名度。特别是其铝电解电容器、薄膜电容器上。而就在最近，尼吉康宣布了其在中国方面的生产计划，并扩充了其在电容器方面的产品线。21ic中国电子网受邀参加此次发布。薄膜电容器中国生产尼吉康分为电容器事业本部与NECST事业本部两部分。电容器事业本部方面，着重于铝电解电容器与薄膜电容器，NECST事业本部方面，则着重于电路产品包括蓄电系统、V2H、快速充电器、电源。此前，21ic中国电子网也多次介绍了这家企业，这家企业是从材料到成品的开发、生产，因此具有非常独特的优势。图1：尼吉康的优势-从材料到成品的开发・生产产品市场方面，产品销售额总体呈上升趋势。值得注意的是，在电力·机器电容器销售额占比方面从2014年的12%至2019已上升至24.7%，将近增加一倍。对此，尼吉康电子贸易(上海)有限公司总经理毛继东为记者解释，正因新能源汽车与电力工程的蓬勃发展，需求因此也在持续增加。其他数值虽然浮动并不太大，不过后续也将随市场发展而有所变化。图2：尼吉康2014年-2019年各产品销售额注：日本财年统计从前一年度4月1日截止后一年度3月31日，单位以100万日币为单位，下同。地域市场方面，尼吉康在全球拥有17个销售据点，分布于亚洲、美洲、欧洲等。从各地域销售额来看，虽然在占比上来看，亚洲方面数值看似下降，但因整体销售额增加，其实是在持续增加的。另外，在亚洲方面，毛继东告诉记者在国内一直拥有将近四成的销售额，对于尼吉康来说中国是主要的市场。图3：尼吉康2014年-2019年各地域销售额从生产方面来说，目前电容事业部在日本拥有7个生产据点，NECST事业部拥有3个生产据点，在海外方面，则拥有3个据点。值得一提的是，尼吉康在中国拥有尼吉康电子（宿迁）有限公司（下文简称“尼吉康宿迁”）与无锡尼吉康电子研究开发有限公司两个据点。特别是尼吉康宿迁，目前来说主要进行导电性高分子铝电解电容器方面的生产，而在2020年尼吉康宿迁将建立新的薄膜电容器生产工厂。据尼吉康株式会社电容器事业部事业战略室室长山本俊哉介绍表示，薄膜电容器作为EV·HV驱动发动机用逆变器的关键部件，随着EV的普及以及对于中国市场方面的重视，因此选择在此建厂。据BloombergNEF报告显示，随着美国和欧洲政府推动绿色汽车的发展，中国将成为未来20年电动汽车制造商的主要战场。研究人员表示，尽管中国目前占全球电动汽车销量的一半以上，但其它地区将开始迎头赶上，到2040年，中国的电动汽车市场份额将缩减至25%左右。在被超越之前，传统的内燃机汽车将逐渐让位于电动汽车。明年，电动汽车将占中国乘用车销量的8%，2025年将占20%，2040年将占68%。山本俊哉告诉记者，未来日本尼吉康草津工厂与中国尼吉康宿迁工厂将同步进行生产，拥有两条生产线可应对更多紧急情况，并且在中国生产也将为中国方面厂商带来更便捷的合作与后服务。迄今为止，宿迁工厂所生产的导电性高分子铝电解电容器已应用在大量笔记本电脑、平板电脑及各式充电器中。当然，宿迁这边未来还将继续伴随中国市场发展而继续扩建。在薄膜电容器方面，尼吉康的产品是全世界最小型化、最轻量化、无油化的设计产品，同时也追求了薄膜的PP膜薄型化及最佳结构设计。高速列车上也应用了尼吉康的圆筒型的薄膜电容器NUSCAP和NUSCAP2。尼吉康的薄膜电容器具有双重保护，并且是世界上唯一具有自愈性能的电容器。尼吉康目前在薄膜电容器上主要分为平滑用和缓冲用两种，可以广泛应用在HV/EV/PHV（非插电式混合动力汽车/电动汽车/插电式混合动力汽车）。图4：尼吉康薄膜电容器的优势新产品“小型锂电子充电电池SLB” 今年夏天，尼吉康发布了多款新产品，并在CEATEC2019期间发布展出。此前，21ic中国电子网也对于新产品进行了详细的讲解——《三星Galaxy Note10引以为豪的SPen为何能够秒充电？》本次将从技术方面着重讲解。毛继东为记者介绍表示，目前来说蓄电装置主要分为EDLC电容二重层、铅酸电池、镍氢电池、锂离子可充电电池。尼吉康本次推出的“小型锂离子可充电电池SLB”，在整个区间来说，实现的能量密度和功率密度相对比较居中的位置，因此可兼顾满足蓄电装置的大输出功率和大容量的要求。从具体技术参数上来看，该款产品能量密度为40Wh/kg，远高于EDLC的7Wh/kg；功率密度在3kW/kg，优于锂离子电池；特别是在使用温度方面可在-30℃~60℃下正常使用，锂离子电池一般在-20度环境下使用或需加热包辅助使用，但这款产品则不需要；另外，在使用次数方面25,000回以上的循环寿命，基本满足了设备本身寿命，甚至可称之为半永久性的。从充放电性能方面来看，该产品可在3分钟内全容量80%的超急速充电并在10分钟内完成充电，3分钟内实现超过全容量90%的超急速放电。图5：小型锂离子可充电电池SLB规格型号为何这款产品能拥有如此强劲的性能？正因其负极材料采用了特殊的具有专利知识产权的材料——LTO，即钛酸锂电池。这种材料在压坏、钉扎、Blunt Nail试验、外短、过充电、强制放电等强制使内部短路时，发生破裂或着火的可能性非常低，十分安全。这款负极材料（LTO）使用不燃材料，因此在热稳定表现上优于以往锂离子电池采用的碳素材料；而在内部短路电流方面，LTO表面由于相变化阻抗变高，只有微量电流通过，因此不会在短路时高温发烫；另外，使用LTO的产品在高速充电、低温、长期循环时也不会达到Li析出电压。通过对比以往采用碳素材料（石墨）的产品，在进行高速充电时，普通锂离子电池放电电压基本上会达到0V以下，这种情况下便达到了Li金属析出电压。而“小型锂离子可充电电池SLB”的放电电压基本保持在1.8V左右，因此才能安全地进行高速充放电，并拥有25,000回以上的循环寿命。图6：Li金属析出与短路现象据毛继东表示，该款钛酸锂（LTO）电池的材料由东芝（TOSHIBA）提供，申请专利至今已拥有十年以上的技术沉淀，因此在产品方面则更加有保障。现场，山本俊哉为记者展示了搭载“小型锂离子可充电电池SLB”的产品——三星Note10系列的Spen，这款SPen最大可待机10小时，并且10分钟以内便可充满电，可轻松完成各种隔空拍摄、手势操控等功能。图7：山本俊哉与毛继东为记者展示相关解决方案当然，关注尼吉康的行业人士不难发现，去年尼吉康也曾发布过一款“小型锂离子二次充电电池”，在技术参数方面低于这款产品。对于这方面，山本俊哉为记者介绍表示，去年这款产品并未量产，目前这款产品已今年5月正式上市，并在8月持续发售，因此相关参数和名称方面则以量产产品为准。另外，目前这款产品主要应用在小型的IoT场景下，而随着市场的不断扩充和需求的增加，未来更大容值的产品也在计划之中。铝电解电容器产品线扩充在铝电解电容器方面，尼吉康拥有三种产品，包括“铝电解电容器”、“混合铝电解电容器”、“导电性高分子铝电解电容器”。具体分为芯片型、引线型、基板自立型、螺纹端子型，这三类产品的新产品则均为芯片型。反观今年市场，整体大环境其实并不乐观，一些公司甚至在减少投资，而今年尼吉康也在继续深挖技术根源，扩充了其产品线，在CEATEC2019推出了多款新品。图8：尼吉康在CEATEC 2019推出的新产品 ▍2019年推出的新技术 1、铝电解电容器异常电压对应技术：此次的技术开发将异常电压对应保证温度从以往的常温（15～35ºC）提升至最高使用保证温度（105ºC）。在常温温度范围（15～35ºC）中使用的话，最高对应异常电压从以往的450V提升到500V。 2、高压用铝电解电容器低温特性改善品：通过改善低温特性，抑制电容器在低温中的性能低下。大大改善了-55ºC 120Hz下的容量变化率、阻抗比、以及ESR等性能。 3、105℃ 800V对应电解液开发：高温度环境下（105ºC）800V以上高耐压新规电解质的开发。用于工业变频器，高压电源转换装置。通过和三重大学合作，利用其有机合成技术和新理念，我们开发出一种新型电解液，可在105ºC的高温下承受800V以上的电压，并正致力于相关大型电容器产品开发。 ▍混合铝电解电容器混合铝电解电容器顾名思义内部电解质构成一部分是拥有高容量、低漏损电流特性的“电解液”，一部分则是具有高纹波电流、低ESR、低温特性的“导电性高分子”。图9：低ESR・高纹波电流的混合铝电解电容器之前历年，尼吉康推出了GYA、GYB、GYC三个系列。最新开发的150℃、1000小时的“GYD系列”混合铝电解电容器，拥有行业最高的耐热温度和最高级别的纹波电流值，主要针对汽车电子方面，应对高温问题。图10：混合铝电解电容体系图 ▍导电高分子铝电解电容器在导电性高分子铝电解电容器方面，尼吉康也发布一口气发布了三个系列产品，包括PCM、PCZ、PCH系列。毛继东强调，以往提及导电高分子铝电解电容器，基本都会表示其故障模式为短路，而本次推出的新品系列，故障模式均为开路，没有燃烧的可能性，因此更加安全。 PCM系列是首个125℃/8000h的产品，额定寿命增加了一倍，ESR比以前更低，2020年1月份量产出货；PCZ系列拥有业界最高150℃耐热性；PCH系列是业界最高水平高温度、长寿命的高分子电容器，这款产品拥有135℃/4000h的特性，本次主要是在额定电压和尺寸上进行扩充。图11：导电高分子铝电解电容器新产品 ▍铝电解电容器尼吉康是一家生产铝电解电容器将近70年的公司，而针对汽车和要求温度是非常高的，包括5G通讯基站的产品。此前尼吉康拥有UUB、UBC标准品系列高耐热产品，根据尼吉康计划，2020年10月这款既能承受150℃，也能运行2000h的产品将会量产，当然在容量和ESR也更加优秀。从技术角度来讲，如何实现这种产品？毛继东表示，针对150℃高温下的铝箔，拥有特制的三氧化铝以及高耐热封口橡胶，因为铝电解电容器非常惧怕内部电解液挥发，也担心外部不纯物质，诸如卤素的侵入，达到沸点后不会沸腾和蒸发。另外将电解纸、绝缘纸等技术融合就可实现这种贴片产品。在贴片型新产品方面，包括UCH和UCM系列。UCH系列产品主要应对的是车载市场的需求，擅长低温ESR，该产品拥有-40℃~125℃/2000h的特性；UCM系列，这款产品在尺寸、容量和低阻抗上具有很强的优势，是在行业内最高容量的产品，并且扩充了63、80V额定电压的小型尺寸产品。图12：贴片型铝电解电容器新产品在引线型产品方面，UXY系列新产品拥有业界最高40G抗震性。普遍产品铝壳基本是圆筒光滑型的，而本产品底部采用凹槽抗震。值得一提的是，这款产品做到了XYZ三个方向的抗震，并拥有125℃/135℃，3000小时的高耐久性。图13：贴片型铝电解电容器新产品在OBC大型铝电解电容器方面，拥有LGZ系列新产品，拥有20,000小时的超长耐久，并可在105℃下正常工作。图14：OBC用大型铝电解电容器新产品总体来说，尼吉康在市场方面处于持续上升状态，并在今年整体市场并不如意的情况下，扩充产品线，推出新品，并大力布局中国市场，可见其在中国市场的决心。

时间：2019-11-29 关键词：尼吉康薄膜电容器技术专访铝电解电容小型锂离子充电电池
拥抱开源的Xilinx描绘了AI之下的刚柔并济： Vitis AI平台正式开放下载

众所周知，Xilinx（赛灵思）是FPGA的发明者，而自此之后，Xilinx一直属于一个着重于硬件的企业。此前，21ic中国电子网曾报道过Xilinx解锁全员创新的平台Vitis™及Vitis™ AI统一软件平台，该平台可突破软硬件壁垒，使得硬件、软件、算法工程师均可参与FPGA的开发之中。从去年推出ACAP（自适应计算加速平台）到收购深厚学术背景加持的深鉴科技，再到近一两个月前逐渐正式完全开放下载的Vitis和Vitis AI，Xilinx的路线一直很明确——便是“刚柔并济”，软件硬件两手都要强。如今，Vitis与Vitis AI统一软件平台已完全正式开放下载，且开源免费。12月3日，在2019赛灵思开发者大会（2019XDF）亚洲站上，Xilinx针对这款AI和机器学习的统一软件平台进行了重点介绍。 21ic中国电子网记者受邀参加此次活动的媒体访谈。现场赛灵思软件与 AI 产品市场营销副总裁Ramine Roane（罗明）为记者解答了关于Vitis这个平台及AI相关问题。 Vitis AI是兼顾自适应和可编程的异构平台目前来说，摆在行业面前的趋势便是异构计算、从云到边缘、AI激增三个趋势，在此同时便带来了自适应加速引擎的编程与集成、需要可重定目标的能力、整体应用的加速与集成的挑战，面对这种挑战行业需要一款能够解决问题的平台。 Vitis AI则是解决上述问题的平台，不仅开源，且提供丰富的官方优化过的IP、工具、库、模型和示例设计。据Ramine Roane介绍，非常有意思的是，Vitis这一名称词源来源于法语，意为生命力，这也充分诠释了Xilinx在生态系统方面所要创造的生命力。图1：Vitis AI重点信息众所周知，2000年以前，半导体芯片遵循着摩尔定律，每隔12个月同等价目的芯片上可集成的器件数目便会增加一倍；而时至2000年，登纳德缩放比例定律（Dennard scaling）逐渐进入瓶颈，频率很难再进一步改善，此时所有CPU和计算机最多只能到达2~4Ghz的速度，并且维持了10年之久仍未有提升；为提升应用性能，后使用多核CPU，使得问题从硬件转向软件，但由于阿达姆尔定律，效能功率没有办法进一步提升。所以，异构CPU与加速器便应运而生，Ramine Roane表示目前为止，本着这个方向整体是没有问题的，但难点在于这些架构都是固定的，这样便很难追赶AI的创新速度。他对此解释表示，现如今很多AI模型经过三个月就要改变一次，如若工程师想建立一个ASIC或GPU的架构需花费至少一年半的设计时间，这种设计周期远远大于AI模型的更替周期。因此，Xilinx所打造的这款Vitis统一软件平台在自适应方面，因其可针对不同应用进行硬件优化，所以开发者无需等待新芯片到来便可建立特定架构应用。图2：行业趋势是异构计算值得注意的是，Xilinx所提出的异构，与传统异构并不同，是自适应的异构，主要是软件感知架构，这种架构将不再单纯用硬件决定应用场景。当然Xilinx去年10月发布的ACAP也已提出软件自适应计算加速平台，该平台是为配合ACAP而生。现今基本大多采用可编程或自适应来解决，但大多数情况下，市面的CPU、GPU、ASSP在可编程和自适应上市场还难以做到二者同时存在，Vitis正是这样一款既可做到可编程，又可做到自适应的软件平台。图3：Vitis AI兼顾可编程和自适应现在来说，自适应深度加速这方面，据Ramine Roane介绍，自去年收购深鉴科技，目前实现了三种不同AI算法的优化模型，另外深鉴科技还提供了AI优化器、AI量化器、AI 编译器、AI 分析器不同的工具。在架构方面，目前Xilinx焦点放在CNN DPU，因为在云和边缘器件上现在以CNN为主，明年则逐渐转向LSTM DPU和MLP DPU上。图4：Xilinx AI加速 AI 实现在自适应加速平台结构上，包含四部分（如图5），红色部分为FPGA结构，可用于定制的逻辑/内存；绿色部分为矢量处理器，矢量处理器是适合高度流水线作业的处理器，在AI加速上更有效，擅长做算数、矩阵，主要用于AI运算；蓝色部分可嵌入ARM内核子系统；黄色部分的片上网络，用于将不同架构连接起来。 Romine Roane指出，这个加速平台虽然从表面看起来像FPGA，也是阵列式排布，但内部包含DSP处理器，形成DSP和FPGA的混合体，从而实现可配置的数据流。图5：自适应计算加速平台 Vitis 是免费开源且全员参与的平台 Ramine Roane为记者介绍表示，开源作为Xilinx转型战略的一部分，该平台便是重要成果之一。他表示，作为用户自2001年便已是开源产品用户，而2007开始成为贡献者，现在开源已经成为Xilinx的战略核心。他强调，在赛灵思运行时库（XRT）方面，则也已在Github也拥有了许多经过优化的AI模型，其中一些是深鉴公司提供的技术。值得一提的是，Xilinx还推出了Developer.xilinx.com这样一网站，主要将Vitis专家和相关的开发人员建立联系，这也是Xilinx转型战略的一部分。据了解，目前该网站已有50多篇来自于不同领域的开发人员的专家提供的专业经验。那么，Vitis与Vitis AI的正式开放意味着什么？对于硬件工程师来说，可继续利用此前Xilinx的 Vivado™设计套件进行开发；软件工程师则可利用Vitis平台所提供的C/C++/Python或Xilinx的V++编译器进行开发；AI与数据科学家则可利用TensorFlow、Caffe、PyTorch及Xilinx优化好的开源模型进行开发，另外还可利用FFmpeg进行视频转码。图6：Vitis是支持所有开发者构建和部署各方面的平台需要注意的是，Vitis这款平台还拥有丰富的开发工具套件，因此不仅全员可以参与进来，在开发方面，无论拥有任何需求，也可一站式完成。图7：丰富的开发工具套件使用Vitis AI能创造什么 Vitis AI，顾名思义，必然可在数据量大、算法复杂的场景发挥重要作用。Ramine Roane为记者介绍了几个例子： 1、医疗诊断：illumina是一家生命科学公司，利用Xilinx的FPGA加速了医疗诊断。具体来说，重症新生儿过去在基因组分析上需要用1天，而现在20分钟就可以进行诊断的判定，这也与Vitis的意思“生命力”不谋而合。 2、汽车行业：DAIMLER汽车公司利用Xilinx的技术加速实现了AI的决策，具体通过FPGA的I/O获取摄像头、激光雷达、传感器等信息，另外还可以使用自适应器件，最终实现了快速和低延时的决策，增强了安全性。而据赛灵思总裁兼首席执行官 Victor Peng表示，小马智行在车辆识别时，遇到GPU延时的问题，通过Vitis AI解决了相关问题。另外一个成功案例便是日立公司，它是汽车行业的一级供应商，该公司使用VITIS AI构造了汽车前端的摄像头来进行车辆识别。 3、数据分析：CERN是位于瑞士的一家欧洲核子研究院，通过粒子碰撞机和质子碰撞碎片的分析，发现希格斯的玻色子，通过Xilinx的技术加速对碎片进行快速分析得出结论，值得一提的是此发现还夺得诺贝尔奖。 4、5G：三星在本国进行的5G部署，是使用Versal进行下一代的5G部署，同时也应用了Vitis AI。图8：赛灵思软件与 AI 产品市场营销副总裁Ramine Roane（罗明）正在为记者讲解总结 Xilinx从硬件逐渐变“软”，其实并不是一蹴而就的。就这个问题，Ramine Roane强调，在此方面，Xilinx筹备了5~6年时间，据了解Vitis 统一软件平台由 1000 位软件工程师历经五年精心研发。目前专门学习硬件开发的人员越来越少，通常是软硬结合，并且全球硬件开发者可能只有10万~20万的规模，而软件开发人员则是数以百万计的，因此这样的工具可以让全员参与进设计之中。在AI激增的现如今社会下，也许“刚柔并济”才是出路，一方面，要既可编程还要自适应，另一方面，能够调动软件、硬件两方面工程师全面进入开发。 Vitis AI不仅将AI和传统软件开发统一起来了，还将云和边缘、异构计算等全部统一在一起。当然，最值得关注的仍然还是开源免费，这无疑对于开发者来说是一个“福音”。

时间：2019-12-06 关键词： Xilinx FPGA AI 技术专访 vitis
三大战略下Xilinx描绘了数据的三位一体：全面加速与自适应谱一曲绝唱

上一篇，21ic中国电子网在《拥抱开源的Xilinx描绘了AI之下的刚柔并济： Vitis AI平台正式开放下载》中说到，在摩尔定律放缓，登纳德缩放比例定律和阿姆达尔定律接近瓶颈，现在是异构CPU与加速器的“黄金时代”。此前主要讲解Xilinx在自适应异构平台方面的战略，本篇将重点讲解在数据方面，Xilinx所描绘的智能世界。根据Xilinx总裁兼CEO Victor Peng在2019赛灵思开发者大会（XDF）亚洲站上的介绍，Xilinx的三大战略在于“数据中心优先”、“加速核心市场发展”、“驱动自适应计算”，在数据中心生态系统方面。据Victor Peng公开的数据显示，目前Xilinx拥有7517个企业与学术单位，834个加速器项目，95已发布的应用。那么在在战略部署上具体如何？图1：Xilinx总裁兼CEO Victor Peng 数据中心优先在数据中心方面，Victor Peng强调Xilinx追求的是“计算+存储+网络”的三位一体的数据中心加速。据统计，2018年，全球生产的全部闪存容量为 0.25 ZB。而2019年全球预计数据总量 40 ZB。据IDC预测，2025年全球数据将有 175 ZB 的总量。而中国将于 2025 年以 48.6ZB 的数据量及 27.8% 的占比，成为全球最大的数据汇集地。而其中的计算则将会是一个70-80亿美元规模的市场。当然，如此惊人而又庞大的数据量，对于存储和网络来说都是巨大的考验。在XDF2019数据中心小组采访中，Xilinx执行副总裁兼数据中心事业部总经理Salil Raje对记者解释表示，在计算方面，一直以来都是FPGA的强项，CPU+Xilinx FPGA以及未来即将推出的Versal ACAP（自适应计算加速平台）的加速（部分产品已实现Versal），将实现巨大的速度提升。通过实例具体来讲，生命科学公司lllumina在基因组分析应用上提速了90倍，而Aupera公司则在每瓦性能成本上提升了33倍。在存储方面，实际上很多客户并不想在SSD和CPU之间来回转移，利用赛灵思解决方案可使其在很好的计算存储能力中聚集，通过加速压缩、解压缩、解密，而无需在SSD与CPU间来回转移。目前来说，已与IBM、美光、三星等开展了合作，部署加速存储和计算存储，从而可以实现数据在最近的地方处理。在网络方面，Xilinx提供相关智能网卡，即SmartNIC，该产品会根据网络直接数据流入过程中进行处理，连接入FPGA网络之中，SmartNIC可通过移除恶意数据包提供更好的安全性，并通过将网络堆栈CPU卸载到SmartNIC来加速数据包处理。SmartNIC则是融合领先的 FPGA、MPSoC 和 ACAP 解决方案与 Solarflare 的超低时延网络接口卡（ NIC ）技术以及 Onload 应用加速软件的一个解决方案。图2：三位一体的赛灵思加速不仅如此，除了三位一体的全面加速以外，自适应仍然是关键词，Victor Peng表示，数据中心未来发展的趋势是可分解和组合的分布式自适应计算。他对此解释表示，数据中心业务分为公有云、私有云、混合云、企业云等，而分布式自适应最核心的价值在于“更低的总拥有成本（TCO）”、“高性能与低延时”、“无需更新芯片即可定制化和快速创新”。图3：分布式自适应计算核心价值而Versal ACAP就是实现分布式自适应的关键点，据Salil Raje介绍，ACAP是专门针对软件开发人员架构使用的，当然其中也包含许多硬件元素，可接入到CPU服务器上进行编程，另外，在片上网络上也拥有一些高数据处理率的AI引擎和无线进行自适配。当然，这个自适应平台支持也非常广泛，包括X86或Arm架构。图4：Xilinx执行副总裁兼数据中心事业部总经理Salil Raje 上文所提到的Aupera公司，就是分布式计算架构视频处理系统，其去中心化，打破传统x86架构瓶颈，将颠覆现有数据中心的视频处理格局。单台设备配置高达48个Zynq® UltraScale+™ MPSoC处理引擎，可并行处理380路H.264/H.265高清视频码流，实现单位能耗相同下相比传统方案33倍的性能以及1/10机架空间的压倒性优势。另外，在数据中心加速器方面，据Victor Peng介绍，Xilinx陆续推出Alveo U50、U200、U250和U280四款加速卡产品系列，值得一提的是，产品系列已在美国、欧洲、中国市场上得到广泛应用。图5：Alveo 加速器卡产品系列加速核心市场发展在加速核心市场发展方面，赛灵思长期以来不断向工业与视觉、专业A/V与广播、汽车、消费领域、医疗与科学、测试测量与仿真、有线通信、无线通信八大领域的客户输出最新硬件加速技术。尤其是汽车领域，Victor表示，2018年Xilinx的自适应器件已覆盖29个汽车品牌和111款车型中，具体则坐拥百度Apollo、BYD、DAIMILER、MAGNA、小马智行等合作。从ZU2到ZU11，Xilinx目前出货量超过了1.7亿片，特别是最近发布的ZU7和ZU11 Zynq UtraScale+产品符合汽车安全、质量和可靠性要求。图6：实现自动驾驶驱动自适应计算重头戏来了，之前在数据中心和AI自适应平台Vitis的关键词便是自适应，据Victor Peng介绍，Xilinx的平台转型之路分为硬件和软件两方面。在硬件方面，此前非常“硬核”的FPGA逐渐变软，自7nm架构及全新Versal自适应计算架构（ACAP）产品宣布研发后，2019年产品多数已实现自适应。另外，自适应加速卡也是“自适应”硬件阵容的重头戏。图7：平台转型之路—硬件在软件方面，在上篇文章中也进行了详细介绍，便是Vitis平台，而这款平台的重头戏则也瞄准自适应这一关键词之内，这一平台相当于将Xilinx的全套产品进行了一次大集合，并加入了异构和自适应的概念。不仅支持此前推出的硬件设计套件Vivado和为数据中心开发的SDAccel，当然也支持异构架构的Zynq SoC和Versal ACAP，再加上全新推出的开源的Vitis AI套件，硬件、软件人员可一站式完成开发。图8：平台转型之路—软件总结近几年，FPGA的发展缘起5G、AI与大数据，实际AI方面目前仍然还是处于早期阶段，还会持续快速增长。Salil Raje告诉记者，过去一两年当中，多数FPGA增长主要来自5G、数据中心的计算存储方面和视频。而随着数据量持续的增加，异构和加速近乎是现代的唯一解法，那么FPGA便是最重要的角色之一。在谈及越来越多云服务商的自主AI芯片问题时，Salil Raje表示，其实很多超大规模的云服务供应商在很多应用上的工作负载，是会占用自身很大一部分的计算算力，所以要寻找一些解决方案来构建自己的ASIC芯片。当然，Xilinx实际上在此仍然是发挥非常重要的作用的，其中需要解决一部分的算力是仍然需要Xilinx的加速器进行解决的，比如谷歌拥有自主研发的TPU，但同时依然在使用Xilinx的加速器。 “打造灵活应变，万物智能的世界”伴随着XDF2019现场映刻的这句话，Xilinx正双持“全面加速”与“自适应”两大宝剑，面对着后摩尔定律的异构与加速器时代，而这一曲，则由Vitis串联起Xilinx所期盼的生态环境。【相关阅读】 ·《拥抱开源的Xilinx描绘了AI之下的刚柔并济： Vitis AI平台正式开放下载》 ·《FPGA开发难？Xilinx这款软件平台解锁全员创新：开放，标准，免费！》

时间：2019-12-12 关键词： Xilinx FPGA 加速卡技术专访 vitis
让FPGA兼具高性能、低功耗，为何要用28 nm FD-SOI？

随着摩尔定律的放缓以及登纳德缩放比例定律和阿姆达尔定律接近瓶颈，异构和加速时代已降临，FPGA厂商在近期的大动作也不断，不断刷新FPGA的容量。当然，随之而来的也在不断抢占软件、加速器和数据中心的市场，以保证其在生态和尖端市场的建设。问题来了，的确在尖端市场上，这些产品非常优秀，但既追求性能又追求价格、尺寸和功耗的消费类市场怎么办？这就需要一家专心这一领域，并不断优化的厂商了。在此方面，便不得不提到Lattice（莱迪思半导体），作为FPGA知名厂商之一，该公司在此前的战略便是专注于消费类市场产品的研发，提供既兼顾了高性能又拥有极高性价比的小尺寸低功耗产品，特别是嵌入式视觉方面。当然，Lattice也并不只局限于消费电子，小系列产品均是这家公司的强项。最近，Lattice就推出了一个新的平台Nexus和采用该平台并结合28 nm FD-SOI（耗尽型绝缘层上硅）的产品。21ic中国电子网受邀参加此次新品发布会，莱迪思半导体亚太区产品市场部总监陈英仁现场为记者解答相关问题。为什么偏偏是28nm FD-SOI 5G和云端绝对是今年最热的话题，当然紧随着后的这几年行业一直主推的AI和IoT。行业人士普遍认为，AI算法目前来说其实突破并不明显，大数据和云计算的发展顺势造就了AI，构建了“端-边-云”一体化的格局。所以在5G和云端的不断成长下，无论是在机器视觉还是边缘处理方面，均拥有着庞大体量的智能汽车、智能家居和智能工厂应用，而这些场景选择大多数偏向于小系列产品。但矛盾的是，行业普遍既追求“高性能”，又追求“低功耗”。陈英仁对记者表示，正为解决这种矛盾，所以才选择了28 nm FD-SOI。据他解释表示，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。在此情况下，应用28nm FD-SOI工艺的FPGA便可既具有“高性能”也具有“低功耗”两种特性。这种“低功耗”与“高性能”转换最大的好处便是可解决许多使用电池的应用，在大多数工厂、消费电子越来越讲求便利性，为保持机动性难免使用电池。当然，低功耗换言之，其实也意味着减少了用电成本，减少了功耗带来的热量而节省了散热成本。图1：FD-SOI可兼具高性能和低功耗 28 nm FD-SOI带来的另外的一个重要优势便是稳定性，陈英仁表示，很多消费或工业类产品并不在乎稳定性，重启解决一切，然而一些牵扯安全甚至生命的应用稳定性的优点便凸显出来了。那么这是如何是实现的？陈英仁为记者介绍表示，其实不稳定因素来源于辐射，因其强力的穿透力导致许多采用CMOS的制程受到它的干扰，特别是传统使用SRAM制程的FPGA产品。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。陈英仁强调，单单选择这个工艺，便可将失效降低100倍，换言之便是可靠性增强了100倍，因此对于诸如汽车、工业、通信、数据中心甚至航空都是非常重要的，特别是航空方面拥有更多的辐射。图2：FD-SOI可使可靠性提高100倍另外28 nm FD-SOI工艺的产品与bulk CMOS工艺相比，这项技术的漏电也降低了50％。目前来说，Lattice在28 nm FD-SOI方面的产品是三星在此方面代工，陈英仁表示，明年的新产品也会继续在28 nm方面产品继续发力。一个平台多个产出当然，既然选用28 nm FD-SOI这一工艺，如何产出产品？答案就是Lattice全新推出的低功耗FPGA技术平台——Lattice Nexus™。上文也有提到，Lattice一直擅长的便是消费领域，而随着5G、云端、智能家居/智能工厂，智能视觉等不同应用提出不同的产品需求且快速变化，市场不明确的情况下，很难复用一项技术。因此，据陈英仁表示，Lattice Nexus便是一种平台化的新模式，在三星28 nm FD-SOI这一工艺下，最大化设计复用，降低开发成本并加速产品迭代。图3：利用Lattice Nexus最大化设计复用不止如此，Lattice Nexus技术平台还提供了创新的系统级解决方案，提升了易用性。这些解决方案集合了设计软件、预置的软IP模块、评估板、套件和参考设计，帮助客户更快地构建系统。它们主要针对嵌入式视觉等增长迅猛的应用领域，包括了传感器桥接、传感器聚合和图像处理等解决方案。并且，Lattice Nexus这个技术平台拥有创新的架构，能在行业领先的低功耗条件下优化系统性能。例如，该平台优化的DSP模块和更大的片上存储器可实现低功耗高性能的计算，如AI推理算法，并且运行速度是之前莱迪思FPGA的两倍而功耗减少一半。 Nexus产出的首款产品CrossLink-NX 既然有了可设计复用的平台，因此第一款产品则是该平台迈出的重要一步。此前2019年10月，21ic中国电子网在《FPGA怎样应对嵌入式视觉市场之“变”？》一文中报道了Lattice在嵌入式视觉市场的新产品CrossLink Plus。而该平台产出的第一款产品CrossLink-NX，顾名思义，便是“NEXT”，在28 nm FD-SOI的加持下，各项指标均有了大幅度的提升。为什么要推出CrossLink-NX，陈英仁为记者解释表示，嵌入式视觉应用越来越扩大化，无论是工厂机械化视觉还是车载视觉方面，都需要FPGA进行有效连接。另外，消费电子目前甚至已达到了8k，并拥有五花八门分辨率的LCD产品，因此更加低功耗、高性能、小型化、可靠性高、易于使用的产品便是市场急需的。图4：CrossLink-NX详情陈英仁为记者介绍表示，这款产品最大的特点便是可切换“低功耗模式”与“高性能模式”，即控制反馈偏压。与上一代产品相比，内嵌了更大的闪存，并首次加入了DSP模块乘加法。在I/O部分，CrossLink的特色一直是使用硬核PCle提升速率，并可在特殊应用方面应用。CrossLink-NX在I/O方面与CrossLink Plus相比，从1.5 Gbps提升至2.5 Gbps；可编程I/O个数也从29个提升至192个。陈英仁为强调，目前SoC基本上也是2.5 Gbps，所以下一步将计划充分与SoC进行结合。图5：IO的提升拓展了嵌入式视觉应用值得一提的是，在接口方面，CrossLink只能支持4组不同的接口，而CrossLink-NX则最多可接12组不同的SubLVDS、LVDS、SGMII。另外，速度也提升到DDR3 1066 Mbps。图6：CrossLink-NX拥有超高的性能在功耗方面，得益于28 nm FD-SOI这一工艺的“黑科技”，静态功耗相比竞争对手产品减少了75%。图7：CrossLink-NX功耗减少75% 在尺寸方面，陈英仁强调，Lattice是持续不断进行小尺寸优化的，因为追求的不仅仅的性能。CrossLink-NX 40k逻辑单元的产品与其它两家，最接近的是52k的FPGA，是15×15 mm，基本上要大6倍；公司B的它的40K逻辑单位是19×19 mm，比Lattice的大10倍。所以可以看出在封装上也会有非常大的差异化。图8：CrossLink-NX尺寸小于同类产品10倍在存储器方面，CrossLink-NX每一个逻辑单位会配备170 bit的记忆体，这样便比竞争对手大了好几倍，可以更有效的进行图形处理和AI推理，甚至可与软核MCU的搭配。图9：CrossLink-NX拥有更大的存储器在启动时间上，此前在介绍CrossLink Plus时也有提及系列产品内嵌了闪存，可将唤醒时间降低在6 ms以下，减少启动时的视觉假象，达到无缝的视觉体验。CrossLink-NX则可控制在3 ms以下，启动更快，相对其他产品甚至相差百倍。图10：CrossLink-NX可瞬间启动在可靠性方面，仍然是得益于28 nm FD-SOI制程的优势，使得软错误率（SER）可降低100倍。图11：CrossLink-NX可靠性比同行业高出100倍更简单的软件加速FPGA设计众所周知，尖端FPGA大厂都在“从硬变软”，陆续推出软件平台。当然，Lattice也在软件设计工具为工程师带来了易用性的提升，即新推出的FPGA软件设计工具Lattice Radiant™2.0。 FPGA设计门槛高一直是被工程师诟病的缺点之一，目前来说Radiant 2.0在调试工具方面相比过去做很大的改善，并提供持续更新，现在也会支持业界标准的SDC；另外还加入了ECO编译器和同步开关输入（SSO）计算器分析单个引脚的信号完整性，这会让懂FPGA的客户更容易去用Lattice的FPGA。陈英仁补充表示，在参考设计和IP方面，一直也是Lattice的强项，陆续推出的参考设计与IP将会让工程师更容易上手参与设计。并且Lattice在上海这边的团队也会帮助客户开发相关方案。图12：全新的工具和IP核帮助工程师轻松设计目前来说，CrossLink-NX现已提前供应，首批客户的系统正在开发之中，另外，目标30多名客户已开始试用。【相关阅读】 ·《FPGA怎样应对嵌入式视觉市场之“变”？》

时间：2019-12-14 关键词： FPGA lattice 技术专访 fd-soi crosslink-nx
除了业界最小RDSon之外，与硅器件相同的驱动特性才是United SiC FET的杀手锏

众所周知，SiC功率器件相比传统的Si类器件有着开关损耗小、开关频率高和封装小等诸多优势，因此更适合应用于电动汽车、充电桩和电路保护等多种应用场景中。近日United SiC公司推出了全新的SiC Fet系列产品——UF3SC，首次在业界实现了小于10mΩ的RDS(on)的特性，将SiC功率器件产品的性能推到了新的高度。21ic特此就此全新产品与United SiC亚太区的FAE经理Richard Chen先生进行了深入的沟通。业界最低 RDS(on)的SiC器件据Richard介绍，United SiC采用了一种简单的结构来实现更好的性能表现，将一个SiC JFET和一个Si基的MOSFET采用共源共栅的方式烧结在一起。SiC JFET在常开状态：正向导通的时候电流首先流经SiC JFET然后通过Si基的MOSFET;在反向导通的时候电流先流经Si基的MOSFET然后通过SiC FET。在阻塞模式时，Si MOSFET处于关闭状态，可以提供20V的电压给SiC JFET，让SiC JFET处于关闭状态，所以SiC JFET可以承受所有的高压，而Si MOSFET就免除了高电压的压力。此次推出的UF3SC系列产品，在延续了之前产品的优秀设计的基础上，最大的亮点是将关键的RDS(on)降低到了10mΩ之内。RDS(on)即当MOSFET完全打开时的从源极到漏极的总电阻，这个参数关系到JFET的导通损耗。目前业界650V的SiC器件的RDS(on)最小为17mΩ，而United SiC的UF3SC的导通电阻仅仅为7mΩ;在1200V SiC的这个产品类别里，竞品的最低导通电阻可以达到13mΩ，而UF3SC的导通最小电阻仅为9mΩ。通过将导通电阻的降低，可以将整个的功耗水平降低。直接在Si和传统SiC设计中实现替换与升级 United SiC的另一个非常重要的优势就是其具有和传统Si器件一致的驱动电压，因此可以直接在客户即有的平台上进行升级。如下图所示，传统的Si基的JFET的驱动电压是0～12V，而Si基IGBT的导通电压需要达到15V以上，传统第三代SiC MOSFET的驱动电压则是-4V～15V，只有United SiC的 FET是与传统Si基JFET是保持完全一致的驱动电压范围。所以如果客户需要在传统的Si基础的电路中进行升级，可以直接将其替换为United SiC的器件，而不需要对器件的外围电路进行任何的调整;这将极大地降低客户重新设计的成本。另外，United SiC器件也完全适合在标准的SiC MOSFET的驱动电路中工作，无需额外的电路调整。在VGS的额定电压范围方面，Si基的JFET和IGBT具有相同的电压范围是+/-20V，而第三代SiC器的电压范围有限，只能覆盖到-5V～+10V的电压范围。但是United SiC FET的VGS的额定电压范围是+/-25V的电压范围，可以安全覆盖Si基器件的VGS的电压范围。因为United SiC的门是Si基的器件，所以并不会像其他SiC器件一样出现Vth漂移的现象，而且在Gate和Source端之间还有内建的ESD保护二极管。 United SiC还推出了Super-Junction MOSFET的替换计划，客户可以直接用United SiC的器件来替代传统的Si基的高压超结的器件，实现更低的Vgs的延时和更高的输出能效。带来的最终结果就是可以获得更快的开关频率，并且达到节能的效果;据悉这将是一个每年百万片的庞大市场。适应未来电动汽车应用目前SiC最热的应用市场就是电动汽车，据悉United SiC的产品就非常适合应用在高功率EV逆变器的设计中。电动汽车最令人关注的一个参数就是续航里程，如果将逆变器的效率提高、损耗降低，那就可以提升电动汽车整体的续航里程。采用UF3SC系列的器件，可以让逆变器的效率保持在99%以上，提供两倍于IGBT的频率切换。纹波电流的降低需要将纹波拉高，而如果开关损耗过大则将会导致纹波降低，从而影响到纹波电流的降低。在高电流充电器的场景中，UF3SC相比传统基于IGBT的系统具有更高的效率。在占空比为50%的100A工作电流的情况下，传导损耗不到普通二极管的一半，可以用在辅助侧二极管的同步整流器来显著减少系统总的损失和热负担。固态断路器同样也是电动汽车上一个常见的应用。因为电动汽车本身蕴藏的能量是很大的，所以需要一个断路器来确保整体系统的安全。下图中绿色的表示短路情况时的电流测试，可以看到通道阻抗会从最大变到最小，实现一个断开的保护。这样就直接通过SiC器件实现了一个断路保护的优势。最后在60KVA逆变器这一应用领域，传统的模块的方案体积大、成本高、效率低，而现在使用单管的UF3SC的方案就可以直接实现，所以就极大地降低了整体的设计复杂度和bom成本。除了以上提及到的与电动汽车相关的应用之外，通讯电源领域也是一个高压高功率的市场，这个市场也是需要更高效率的产品来支持。而目前在这个市场上，United SiC也已经有了不少的客户在采用这种先进的方案。采用Si基MOSFET和SiC基的JFET，采用共源共栅的方式将其烧结在一起，是United SiC的最大设计特色。这种结构确保其产品可以保持与Si类功率器件保持一致的驱动电压，从而可以帮助可以直接在原有的Si基础的电路中进行直接的升级和替换。而此次最新推出的UF3SC系列SiC器件，更是以小于10mΩ的业界最低Rds(on)将SiC器件的性能提升到了新的高度，面对电动汽车和5G等全新应用需求，United SiC可以给客户提供集成度更高、更加高效、更为稳定可靠的解决方案。

时间：2019-12-17 关键词： MOSFET 功率器件碳化硅技术专访 sic
数据洪流时代，英特尔在下一盘怎样的大棋？

当今，数据洪流正在席卷全球，传统的架构技术已经无法满足新时代的发展需求了。为进一步深挖数据价值、助推产业升级，12月19日下午，英特尔技术创新媒体沟通会在京召开。会议现场，英特尔中国研究院院长宋继强博士发表了题为“构建技术基石，驱动计算未来”的主旨演讲，围绕“回顾与展望”两个方向，分别介绍了英特尔从“以PC为中心”向“以数据为中心”的成功转型经验，以及对未来趋势的一些预判，从而为驾驭数据洪流提供了新的启示。（英特尔中国研究院院长宋继强博士）回顾过去，成绩斐然回顾技术创新之路，这几年英特尔取得的成就可谓是全方位的、开创性的。 1、构建“以数据为中心”的创新体系早在2015年，英特尔就提出了“以数据为中心”的转型思路，旨在释放数据指数级增长带来的无限潜能。宋继强介绍说：“大约4年前，我们率先捕捉到了世界经历的一些变化，我们发现数据的‘量’和数据的‘质’都发生了很大改变。而这些变量，可能成为改变未来格局的潜藏力量。” 一方面，数据的“量”在快速增长，边缘与终端的需求不断上升；另一方面，数据的“质”呈现出多样化发展，市场个性化需求凸显。基于此，数据的规模化与复杂性，已经远远超出了当前分析、理解这些数据的能力。那么，如何应对这一变化？宋继强指出，未经处理的数据，是毫无价值的；只有将数据转化为业务价值，才能创造出新的服务和新的体验。因此，英特尔以数据为纽带，通过发力5G网络转型、人工智能、智能边缘三大转折性技术，不断增强创新驱动发展的能力。 “其实，我们早已发现了数据的这一趋势变化，并且做出了一系列部署来应对这一情况。”宋继强进一步介绍说，2017年英特尔确立了从“以PC为中心”向“以数据为中心”的转型目标，开始从四个维度全面布局： ◆ 战略发布：主要包括实施人工智能战略、成立人工智能产品事业部，以及发布“六大技术支柱”战略等； ◆ 战略收购：先后收购了Altera、Movidius、Mobileye、NetSpeed Systems，以及Habana Labs等公司； ◆ 产品创新：相继推出了Optane傲腾内存、Movidius神经计算棒、Loihi神经拟态芯片、首款量产的10纳米PC处理器Ice Lake，以及“HorseRidge”量子计算芯片等产品； ◆ 生态合作：比如与宝马集团、Mobileye的合作，以及发布“AI未来先锋计划”，并建立FPGA中国创新中心等。 “通过上述梳理可以发现，我们拥有一个强大而完整的从软件到硬件、从通讯到计算再到存储的一套‘以数据为中心’的计算架构、存储方案、连接方案。”宋继强非常自豪地说。 2、“六大技术支柱”撑起未来新天地除了“以数据为中心”的转型目标之外，另一个推动英特尔持续创新的关键因素就是“六大技术支柱”： ◆ 制程&封装：领先的制程是打造领先产品的关键基础，英特尔10nm制程技术将继续引领先进的制程工艺； ◆ XPU架构：针对不同类型的工作负载，提供标量、矢量、矩阵、空间的多种架构组合，以满足更加专属的特定领域的需求； ◆ 内存&存储：重塑内存和存储层级结构，以满足当前海量数据时代的计算需求； ◆ 互连：从芯片封装、裸片互连，到数据中心和无线网络，只有全面推动互连技术，才能实现大规模的异构计算格局； ◆ 安全：以软硬结合的方式，提供端到端安全解决方案，从而构建可信赖基础； ◆ 软件：不断升级软件技术，提供统一的软件开发接口，实现性能指数级提升。在谈及愿景时，宋继强表示，英特尔希望能够通过“六大技术支柱”引领“超异构计算”时代，即通过提供多样化的标量、矢量、矩阵和空间计算架构组合，以先进的制程技术进行设计，由颠覆性内存层次结构提供支持，通过先进封装集成到系统中，使用光速互连进行超大规模部署，提供统一的软件开发接口以及安全功能。 “所以，这‘六大技术支柱’非常重要，它将成为英特尔驱动未来指数级创新的最大引擎！” 事实上，英特尔的“六大技术支柱”不仅停留在概念层面，更体现于产品价值方面。当前，英特尔正在把这一战略落实在创新产品中，从云到端全线出击，创造性能和体验的大幅提升，比如近期先后推出的oneAPI、Lakefield，以及“极光”超级计算机架构等技术产品，其目的就是为了实现“传输数据更快、存储更多数据、处理一切数据”的愿景，从而推动指数级创新继续发展。运筹帷幄，赢向未来 1、神经拟态计算展望未来，以数据为核心的技术应用，还将有更大的想象空间。比如，英特尔研发的Loihi神经拟态芯片，通过模拟人脑整体神经电路的算法，能让用户以千倍于CPU的速度和万倍于CPU的效率处理信息。据介绍，Loihi是英特尔于2017年发布的首款神经拟态计算芯片，采用14nm工艺制造。其中，2019年推出的代号为“Pohoiki Beach”的Loihi系统，由64块芯片组成，具有800万个神经元。 “但这并不是我们神经拟态芯片的最终计划，”宋继强透露说，英特尔计划2020年将推出一款代号为“Pohoiki Springs”的Loihi系统，该系统的规模会更大，并且建立在“Pohoiki Beach”架构之上，力争为扩展型神经拟态工作负载带来前所未有的性能和效率。此外，为了进一步推动神经拟态算法、软件和应用程序的开发，英特尔建立了神经拟态研究社区INRC，汇集了各学科的研究人员，共同讨论和探索神经拟态计算等下一代计算架构的发展。 2、量子计算随后，宋继强还展示了另外一项关键技术——量子计算。据悉，在量子计算的研究上，英特尔主要采用了两条技术线路，即超导量子位芯片和硅自旋量子位芯片。但目前更多的是聚焦于后者的研究，因为硅自旋量子位的尺寸比同类量子位要小得多，比超导量子位更具微缩优势。宋继强认为，量子计算的发展，不能只看量子位，而是要看量子的实用性，如何尽快让量子计算这种新兴模式实现可用部署，不仅需要解决量子位的数量问题，还要解决纠错、量子位之间的连接和测试等问题。作为量子实用性道路上的一个重要里程碑，英特尔日前发布了代号为“Horse Ridge”的首款低温控制芯片，实现了多个量子位的控制，以及在4开尔文低温下的运行要求。最后，宋继强指出，尽管量子计算被看作是未来巨大的蓝海市场，但从实用性的角度来看，它既有理论难度，也有工程难度。 “不过，在未来的十年，英特尔仍然是坚持‘以数据为中心’和‘六大技术支柱’一起推进，同时在神经拟态计算、量子计算等前沿计算领域不断取得突破，为未来的世界打下坚实的基础！” 附：一图看懂英特尔的整体布局

时间：2019-12-25 关键词：芯片人工智能技术专访量子计算
台积电、中芯、华虹、协鑫……这家企业为何深受大厂的青睐？

随着5G、AI、IoT浪潮的来袭，半导体行业拥有越来越多的关注度，晶圆作为核心产业链中关键一环，经历60多年的技术演进，目前逐渐成为以6吋以下、8吋、12吋硅为“主”，第二代新型半导体材料GaAs、InP及第三代新型半导体材料GaN、SiC为“辅”的行业现状。自英特尔创始人之一Gordon Moore（戈登·摩尔）提出摩尔定律以来，集成电路上可容纳的晶体管数量从每年翻一倍到增速逐渐放缓，后摩尔定律时代到来，晶体管堆叠与异构集成相结合等方式逐渐延续着摩尔定律，而目前仍在小范围使用的EUV技术则将是2020年晶圆制造主流的制造工艺。众所周知，在制程方面目前已达到了7nm/10nm级别，如此微小的级别的工艺水平背后的制造必然要求更加严苛。因此，若无智能、安全、高效的厂房支撑，是无法保证生产的安全运营。有这么一家企业，台积电、中芯国际、华虹等300mm的晶圆厂房均由该公司建造，特别是在上文所提及的第三代半导体材料厂房均有“涉猎”，这家企业便是Exyte。那么它受到如此众多的晶圆大厂青睐，背后究竟有何秘密？在此方面，21ic中国电子网于IC WORLD 2019受邀参加Exyte（中文译名“益科德”）专题采访，揭开晶圆厂中的秘密。Exyte中国执行总经理罗润（Frank Lorenzetto），Exyte亚太区高科技设施副总裁张文甫现场为记者解答相关问题。图1：Exyte中国执行总经理罗润（Frank Lorenzetto）半导体厂房进化的“硬解”：建设上需要两条“主线” 上文也叙述在工艺方面的演进正推进对厂房的要求，特别在复杂性、可持续性和安全性方面则极具挑战性。不仅如此，随着半导体行业的飞速发展对于建造工期的要求也越来越严格，如何在很短的工期内完成建设且仍保持高安全性和低能耗排放是一个重要的课题。 Exyte正是一家专注于高科技设施设计、工程和施工的一家企业。罗润告诉记者，Exyte是一家百年德企，成立于1912年，过去名为“M+W（美施威尔）”，于2018年正式更名为Exyte。他为记者解释表示，Exyte取自英文单词“excite”，代表对工作的高度热情和追求卓越，与其强调未来的战略环环相扣。也许对大多数听说过Exyte或M+W的人来说，认为这家企业是一家传统意义的半导体EPC（工业总承包）企业，而据张文甫介绍，其实Exyte在半导体厂房建设方面是拥有两条 “主线”的：一方面，在EPC方面，进行厂房的咨询规划、设计工程、项目施工、设备服务、调试验证；另一方面，在研发方面，与行业上下游企业一起在下一代设备上调试、研发、试验。图2：Exyte更改企业名称后的logo 张文甫为记者强调，正因Exyte拥有深埋骨髓的高科技基因，所以在厂房设计建设过程中，才更懂得客户的需求，了解下一代设备的需求，比如承重、高低等，这有助于帮助我们的客户更好的准备下一代厂房的建设。具体来讲，Exyte在全球拥有一个强大的专家团队，也称之为学科专家（SME），这些专家由各个领域尖端人才组成，每天都在研究各个领域的尖端技术和实际运用。比如在可控环节的研究，专家们也会和整个产业链上的关键供应商进行探究，因此在进行EPC时Exyte了解最新最尖端的技术。Exyte的技术专长涵盖半导体工厂、工厂整合/自动化大幅面沉积、光刻、干法蚀刻、湿法处理等，以及用于显示器制造的计量工具等等。另外，机台内部部分产品也源于Exyte，相关专家团队主要是从设备加工，包括设备的布局摆放、自动化开始做起，再到洁净室、结构，是从内到外的，所以能取得如此众多大厂青睐，正因Exyte并非简单的施工公司和设计公司，是研究、施工相结合的“双线程”企业。当然，在讲求后服务的现在，作为主线其一的“EPC”线也将提供全生命周期的服务。据罗润介绍，在此方面，Exyte既能为客户提供“从咨询、方案、详细设计、初步设计到施工，最后的调试交付”的全方位服务，也可提供设备安装、二次配和厂房运维。值得一提的是，半导体厂房是Exyte业务的其中的一角，该公司主要布局在高科技设施（ATF）、生命科学与化工（LSC）、数据中心（DTC）三大战略领域。图3：Exyte拥有三大战略 “一厂”与智慧相约的盛宴：贯穿全生命周期的数字化基因据罗润介绍，半导体智能制造（Smart Fab）设计概念的提出是Exyte高科技设施方面的重要特点。罗润对此介绍表示，智能制造概念的发展超出了今天的资本支出（CAPEX）、上市周期及设计和质量的典型优化方法，并注重持续性地改善工厂在生命周期内的运营支出（OPEX）。对于半导体制造商来说，在竞争激烈又瞬息万变的半导体市场里，即便面临产品、技术和客户的挑战，提升CAPEX和OPEX是实现发展和增长所必须的举措。因此，考虑到有经验专家资源运营和维护和备件及耗材供应方面的限制，必须以最为高效的方式整合供应链。智能制造概念为供应链整合创造了机会，同时也改善了设施系统的透明度、可靠性和可持续性，进而降低OPEX。罗润强调，现有生产线上产生的运行数据能够被用于对比分析，并帮助优化新项目中的CAPEX。“任何工厂均有爬坡的过程，具体精确地知悉生产需求量和产能的关系，而这种数据在收集的过程不仅是对现有厂房经济运行大有裨益，也会对下一个工厂建设提供经济实惠设计的转型，因此这是一个良性的过程”，罗润如是说。据罗润介绍，Exyte所贯彻的智能制造，以数字化设施孪生（Digital Facilities Twin）为核心元素，包含建筑楼宇及所有设施系统的虚拟数字化模型。它贯穿于工厂设计、施工及运营过程中，并且不断发展更新。这一透明的数字化平台包括先进的楼宇信息管理（BIM），并结合了来自关键的设施监控系统（FMCS）模块的实时数据、更多的IoT传感器、以及高级的数据分析。数字化孪生体还能与其他系统进行通信，包括制造执行系统（MES）和企业资源规划（ERP）系统。智能制造的概念集合了物联网（IoT）技术、互联IT系统、以及运用于半导体晶圆厂中的自动化大数据分析等领域的发展成果。张文甫表示：“智能制造将成为半导体行业中的一项关键性技术，能够助力行业应对多方面挑战，其中包括更为优化的资本支出（CAPEX）、更低的运营支出（OPEX）、以及更完善的供应链服务。” 图4：Exyte集团提供完整的晶圆厂设施环境另外，既然智能制造为客户提供了以数据为支撑的良性循环，在方案选择方面，Exyte可提供通用的方案，因为工厂制程有各自的特点，而在每个工厂实际设计施工过程中，会针对每个项目与客户商议讨论最优的“解法”。当然，除了建造方面的经验，上文所提及的Exyte的研发方面的优势便在此继续升华。作为一个工程公司， “无事故工作环境”（IFW）理念贯穿于Exyte的方方面面，并得到越来越多合作伙伴和供应商的认可和欢迎。IFW是Exyte的一种安全管理方法。据罗润介绍，在该方法中，将以有效的安全管理为业务提供支持，同时辅以关爱和细心的态度，对任何事故或伤害绝不容忍，并坚信所有受伤事故都可以获得避免。无事故工作场所涵盖了所有业务领域，从设计和施工现场到行政管理。 25年的中国市场参与者：拥有建筑工程施工总承包和机电安装壹级的资质 “成功实施的项目是我们能力的最佳证明”，Exyte在宣传页中这样写道。Exyte和台积电、中芯国际、华虹集团旗下华力等都合作多年。罗润表示，可以很自豪地看到，Exyte拥有许多知名国际客户和本土客户，特别是中芯国际与华虹集团都在十几年前就始合作。提到此处，便不得不提到在中国市场方面，Exyte已拥有25年经验，已实施300多个项目，拥有超过700名员工，可以为客户提供从流程优化、建筑设计、民用工程、结构工程、机械工程、电气工程、技术整合、自动化等在内的各种服务。最为重要的是，Exyte在中国半导体和生命科学领域同时持有建筑工程施工总承包壹级与机电工程施工总承包壹级资质，能够完成各种规模及复杂程度的设施设计与施工。罗润告诉记者，最近几年长江存储也与其合作紧密，就在今年10月，Exyte与长江存储在武汉为一个项目举办100万安全工时庆典。同样在10月，在80万安全工时之际，Exyte所承包的徐州鑫晶半导体科技有限公司(GCLSemi) 大硅片项目洁净室工程，也获得了“优秀承包商”奖。当然，高科技设施方面，除了半导体，Exyte还分为半导体、平板显示、光伏和电池几个部门，在此方面也与中国合作紧密。在平板显示方面，已与昆山友达光电（AUO）建立合作，另外今年6月，Exyte也在广州成功交付SDP第10.5代平板显示玻璃基板项目，在此项目中，Exyte的职责包括工程、采购、施工管理（EPCM）以及总承包商（GC）等。在储能与电池方面，今年8月，Exyte发布了其高科技Dryroom（干燥房）实验室，该实验室作为锂电池行业的重要设施正式在上海落成。此实验室可协助Exyte在各种操作条件下测试和评估干燥房的关键部件，以最具成本效益的方式为客户设计和建造干燥房。由于电动汽车和固定型存储系统等行业不断增长，预计到2023年，锂离子电池制造产能需求将增加一倍以上，Exyte的高科技Dryroom实验室将帮助其提升和扩展电池业务能力。罗润表示：“对于设计与施工阶段的资本支出（CAPEX）、速度及质量优化来说，智能制造的概念更具前瞻性，超越了当前传统方式。Exyte一直专注未来科技，同时也持续在数字化方面的投入并积累了丰富的专业知识。作为业界先锋，我们致力于为客户打造符合未来趋势的高标准工厂。中国是我们最重要的市场之一，在智能制造概念的采用和实施方面有着巨大的潜力。” 通过Exyte 2019 Q3最新财报显示，前9个月销售额同比增长6.5%，并且Exyte三大战略业务部门与全球产业共同成长，这充分说明了半导体厂房在当今行业现状的重要性。在半导体高速发展的现如今，是时候该造一座“智慧厂房”了。图5：Exyte亮相IC WORLD 2019

时间：2019-12-27 关键词：晶圆 exyte 技术专访半导体厂房
“造车潮”下，ADAS和网关技术怎样才能大规模市场应用？

谈到刚刚结束的2019，就不得不说到“造车”这件事儿。过去的一年，电子行业大佬纷纷瞄准了电动汽车和自动驾驶这两大关键点，而众车企纷纷布局ADAS，电动与智能齐同并进。诸如特斯拉、蔚来、威马、小鹏均已搭载L2-L3级别的自动驾驶系统，目前正是迈向L4和L5级自动驾驶汽车的关键转折点。据统计，每年约有135万人死于道路交通事故，而通过配备FCW和AEB ADAS技术的汽车比没有配备这些系统的汽车前后碰撞事故减少了50%。自动泊车、碰撞警告、主动刹车、ACC自适应巡航、360环视、并线辅助、车道保持……百花齐放的ADAS功能使得汽车软件的复杂程度也愈来愈高，数据显示，2010年汽车软件代码行数只有1000万，而到2016年拥有了约1.5亿，整整增长了15倍。因此这种情况下，市场需要的是一款支持高分辨率、高安全性及快速响应一体的汽车处理器平台，在此同时，功耗与性能必然也一款芯片产品的硬指标。此前，TI拥有的Jacinto™ 6 SoC处理器功能非常强大，可将车载信息娱乐与ADAS功能结合。而在CES2020期间，TI正式宣布推出新一代低功耗、高性能TI Jacinto™ 7处理器，21ic中国电子网记者受邀参加此次发布会。两款推动ADAS和网关技术的芯片产品其实很多熟悉TI的行业人士，对于Jacinto 6并不陌生，据德州仪器（TI）全球副总裁、处理器业务总经理Sameer Wasson为记者介绍，Jacinto 7相比上一代更加聚焦于娱乐信息和ADAS的处理上，相比上一代更加安全、性能和功耗更加优秀。德州仪器（TI）Jacinto处理器产品线总经理Curt Moore补充表示，不同于Jacinto 6，Jacinto 7的功能安全IP是从最基础的IP便开始设计，并且面向更严苛的数据交换和数据处理。本次所发布的Jacinto 7处理器平台共有两款系列芯片产品——TDA4VM与DRA8V。Curt Moore介绍，TDA4VM是一款ADAS芯片，此款芯片能够提升车辆周围环境的感知能力，带来很好的ADAS体验；DRA8V则是作为数据传输和交换，应对巨量数据而生，为下一代软件定义汽车创造条件一款芯片。 Jacinto 7处理器平台是专为汽车设计，为满足整个汽车产业需求而设计的，另外在整车从L2 ADAS自动驾驶到车内数据交换均有着充分的考虑。 “汽车处理器最为值得注意的特点便是功能安全性要求极高，在实现安全的路上，并不是做出一款芯片后再去考虑的问题，而应是从芯片设计之初以功能安全为理念。 ” Curt Moore强调，“不仅如此，在设计之中，也考验着对于汽车整车的流程的理解，这样才能根据应用场景平衡功耗与性能。” 图1：下一代Jacinto™ 7处理器平台 TDA4VM方面，第一个特点是多级处理，内部集成了ISP实时模块和深度学习模块；第二个特点是功耗和性能效率，仅用5到20W的功耗和性能效率便可以执行高性能ADAS操作，无需主动冷却；第三个特点是有针对性的集成，带有通用软件平台的有针对性的集成SoC能够降低系统复杂性和开发成本。简而言之，基于TDA4VM的ADAS系统无论是在雨天、雾天都可成为您的得力副驾，因为在芯片上集合片上分析功能、内存储器和加速器，在深度学习中带来更高效的性能；另外，支持800万像素摄像头，能够看得更远；而完全可编程的平台允许客户创新和提高车辆感知能力。据Curt Moore介绍，在CES2020上也展出了搭载这款芯片的相关产品，这是一款与国内厂商合作的产品，可识别任何车辆，车辆与车辆之间的距离，并将各种功能集成在一起显示在前视上。他还表示，在TDA4VM上，用户可以体验到360度感知的全景自动泊车系统，可帮助用户更快找到车位。他强调，这项功能除了拥有极好的性能以外，在功耗上平衡的也非常非常出色，在CES2020期间实际展出产品芯片外壳散热极低。图2：360度的感知实现自动泊车 Curt Moore为记者表示，通过分析ADAS系统框图可以看出，一般的产品主要部分由GPU完成，并使用外部的MCU、ISP、PCle和以太网交换机。而TDA4x SoC内将原本外部的模块集成至芯片内部，包括C7xDSP和MMA深度学习加速器、VPAC DMPAC视觉加速器、ISP、以太网交换机、PCle交换机、安全MCU等。图3：ADAS-SoC中的高级集成 DRA829V方面，据Curt Moore介绍，传统汽车20年以来一直使用的是CAN/LIN等低速接口，这些低速接口带来很多麻烦，特别是在整车电控单元升级部分是非常慢的。现在的汽车则过渡到了分域结构，比如ADAS域、娱乐域、动力域等，其中域与域之间需要非常高速的连接总线，DRA829V系列就是用于解决这种问题。从配置方面来说，DRA829V是业界首款集成了片上PCIe交换机的处理器，在整个汽车系统中实现更快的高性能计算网关处理和通信，而此交换机总线速度非常快，对于各个区域间连接均有利；值得注意的是，该款芯片隔离关键任务和通用处理部分，因此在功能安全方面等级非常高；另外，芯片还集成了8端口Gbit/TSN以太网交换机，以实现汽车系统的更快速通信。 Curt Moore为记者介绍表示，车辆运算平台的框架中需要接入外部的以太网交换机、PCle交换机、信息安全模块（eHSM）和外部的MCU，而DRA8x SoC也如TDA4x SoC一般，将所有IP模块全部都集成至内部之中。图4：车辆计算系统中的高级集成值得一提的是，TI还拥有非常开放的SDK平台，方便用户二次开发，以瞄准不同的应用；另外，TI亦可提供覆盖所有功能的SDK，客户可从中寻求子集或若干模块组合应用。图5：德州仪器（TI）Jacinto处理器产品线总经理Curt Moore先生出席全新一代Jacinto 7自动处理器系列产品新品发布会据了解，在CES2020上，TI展出了搭载这两款芯片的实际产品样本，而这些样本很快也将会在TI的官网上展示。Curt Moore强调，会让更多的中端或低端车也可用上ADAS功能，同时正因在网关的处理器上增强了汽车类总线交换速率，所以能够帮助车厂进一步向着“软件定义汽车”的概念演进。紧随嵌入式处理发展聚焦三点发展展望2020年，Sameer Wasson介绍表示，嵌入式处理需要更多的处理能力、更多IP集成、更高效的处理，更好的功耗性能比处理以及软件的可重用性。在此方面，Sameer Wasson为记者分享了三个例子：室内恒温器、工业机器人、混动/电动车。他表示，室内恒温器是很多年的一个产品了，但现在这个产品变得更加智能；工业机器人虽然并不是一个新产品，但现在的趋势是对安全性要求越来越高，如何使它真正像一个人一样的处理是业界需要思考的一个问题；混动/电动车产品的高速发展，在安全性、里程扩展性等方面都会有新的需求。因此，TI会根据这些不同的应用需求进一步开发新的产品，让世界变得更加易用，具体聚焦在几点： 1.工业自动化侧重于所有器件的连接和控制上，将把工业自动化做得更加智能。 2.嵌入式处理方面聚焦在边缘计算端，使得终端设备更加智能。 3.设计方面会更加理解用户的需求和系统，根据用户需求和系统集成新的技术，让系统更加合理。图6：德州仪器（TI）全球副总裁、处理器业务总经理Sameer Wasson先生出席全新一代Jacinto 7自动处理器系列产品新品发布会

时间：2020-01-23 关键词：自动驾驶技术专访 adas jacinto
Arm推出两款历来AI最强新IP：一场来自性能的盛宴！

2020年2月11日 21ic中国电子网讯 – Arm今日宣布推出两个新的IP，包括全新机器学习(ML) IP：Arm® Cortex®-M55处理器和Arm Ethos™-U55神经网络处理器(NPU)。据了解，Cortex-M55是目前为止，Arm历来AI能力最强大的Cortex-M处理器，而Ethos-U55则是针对Cortex-M推出的首款microNPU。据Arm介绍，此次宣布推出的两款IP将作为人工智能（AI）平台新增的重要生力军，AI正在改变我们生活中所有的事物，这便是Arm此次推出两款新IP的背景。就如本次疫情，智慧医疗所发挥的作用不言而喻，当然Arm中国也在本次疫情中向相关组织捐赠500万元人民币并积极帮助相关组织协调医用物资资源；而近年来的工业 4.0 从自动化到自主化的变革也正是人工智能发展的重要因素之一；另外，以数字助理将日常事务简单化以及智慧城市也是与每一个人息息相关的。图1：AI正在改变生活中的一切根据Arm的规划，Arm将为超过十亿的终端设备赋予 AI 性能。据Arm 资深副总裁暨车用与物联网事业部总经理Dipti Vachani表示：“要让AI无所不在，设备制造商与开发人员必须在数十亿、乃至数万亿个设备上实现终端机器学习能力。我们的AI平台增添这些生力军后，即便在最小的设备上，终端机器学习也将成为新常态，不会再有遗珠之憾，从而让AI的潜力可以在范围宽广的、正在改变我们生活的应用当中得以安全、有效地发挥。” Arm表示，AI 的发展从云端到边缘端，现在也逐渐延伸到终端设备，正因Arm的目标是要可在任何设备上发挥出AI的真正实力，在此背景下，便推出了Cortex-M55处理器和Ethos-U55两款新IP。 Arm强调，通过新的设计为微处理器带来安全的智能，为想要有效提升终端数字信号处理(DSP)与机器学习能力(ML)的产品制造商降低芯片与开发成本，同时加快他们的产品上市速度。图2：Arm可在任何设备上发挥出AI的真正实力 Arm Cortex®-M55：Arm历来AI能力最强大的Cortex-M处理器根据Arm的介绍，Cortex-M处理器已经成为开发人员运算平台的最佳选择，Arm的合作伙伴已经出货超过500亿片基于Cortex-M的芯片，用于各种客户应用。而本次新增的Cortex-M55是Arm历来AI能力最为强大的Cortex-M处理器，它可以大幅提升DSP与ML的性能，同时更省电。值得一提的是，与前几代的Cortex-M处理器相比，Cortex-M55的ML性能最高可提升15倍，而DSP性能也可提升5倍，且具备更佳的能耗比。此外，客户也可以使用Arm Custom Instructions (Arm自定义指令集)延伸处理器的能力，对特定工作负载进行优化，而这也是Cortex-M处理器的全新功能。关键点： Arm Cortex®-M55: Arm人工智能性能最强大的Cortex-M 处理器 Ÿ● 首款基于 Armv8.1-M 架构、内建 Arm Helium向量技术的CPU： o 大幅提升终端数字讯号处理(DSP)与机器学习性能，并高效节能 o 基础机器学习与神经网络推理的多元能力 ● 先进的内存接口，能以更快的速度获取机器学习所需的数据与权重 Ÿ● 具备 Arm TrustZone 安全技术，加快PSA 认证的通过速度图3：Arm历来AI能力最强大的Cortex-M处理器 Ethos-U55: Arm针对Cortex-M推出的首款microNPU Ethos-U55这款新推出的IP则是一款搭配Cortex系列的产品，是Arm推出的首款微神经处理器(microNPU)，根据Arm的测试结果显示，与现有的Cortex-M处理器相比，两者结合后可使产品ML性能提升480倍。关键点： Ÿ● 提升体积受限的嵌入式与物联网设备的机器学习推理能力 Ÿ● 具备先进的压缩技术、减少电力消耗并显著地缩小机器学习模型尺寸 Ÿ● 得以搭配以下 Cortex-M 系列处理器： o Cortex-M55 o Cortex-M33 o Cortex-M7 o Cortex-M4 图4：Arm针对Cortex-M推出的首款microNPU Cortex-M55 + Ethos-U55：一场性能的盛宴通过对比在某典型的语音助手ML工作状态实例中可以看出，单使用Cortex-M55的情况下，推理效率为Cortex-M7的6倍、能源效率是Cortex-M7的7倍；而在Cortex-M55和Ethos-U55的组合下，推理效率直接提升了50倍、能源效率提升了25倍。图5：Cortex-M55 + Ethos-U55性能提升对比简化的软件使得所有开发人员都能获取安全的AI功能值得一提的是，Cortex-M55与Ethos-U55得到了Arm业界领先的Cortex-M软件开发工具链的全力支持。如此一来，我们针对传统DSP与ML等工作负载，有了一致的开发流程；同时从TensorFlow Lite Micro开始，针对先进机器学习框架进行特定的整合与优化，确保开发人员拥有无缝的开发体验，并能够在任何一种Cortex-M与Ethos-U55的配置上，获取最佳性能。 Arm认为安全不应该是事后弥补措施，它对于物联网的普及极为重要。为了确保最安全的设计并顺利通过PSA认证，这些处理器和搭配的Corstone参考设计都可以与Arm TrustZone一起工作，以确保安全性可以更为简易地整合到完整的片上系统中。赋能生态系统全新的Cortex-M CPU与Ethos microNPU凸显了Arm对推动物联网发展的承诺：致力于协助芯片设计人员与设备制造商，即便在最小的终端设备上，也能利用Arm架构进行创新，并为物联网点燃新一波创造力与创新性。这一技术正获得生态系统合作伙伴与业界的广泛支持，其中包括亚马逊(Amazon)、Alif半导体(Alif Semiconductor)、恒玄科技(Bestechnic)、赛普拉斯(Cypress)、杜比(Dolby)、Google、恩智浦半导体(NXP)、三星(Samsung)、意法半导体(STMicroelectronics)等。 Alif半导体 “要让分布式智能发挥效果，每个终端就必需具备更强的处理能力，以降低云端流量、运行AI推理、提升安全性，并及时响应。我们已经采用全新的Cortex-M55，因为它具备高效涵盖各式任务的能力。这一全新的处理器，从超长的电池寿命到最大处理性能，表现都可圈可点。” Alif半导体总裁兼联合创始人Reza Kazerounian Au-Zone “OEM厂商已充分了解将AI工作负载从云端移至移动设备与嵌入式物联网设备后，对降低迟延与提升隐私与安全性的好处。这一趋势将影响各类市场，但转型成功的关键在于具备能够支持这类工作负载的运算群集(compute clusters)的能力，如Arm全新Cortex-M55 与Ethos-U55等，以及生产等级的ML开发工具。 ” Au-Zone首席执行官Brad Scott 恒玄科技 “影响AI部署的因素包括成本、功耗、性能和软件支持等限制。Arm推出的这一新技术，将加速在恒玄科技的蓝牙音频片上系统中的AI创新：我们能够在严苛的成本和功耗预算下实现更强的数字信号处理和机器学习技术，从而为智能设备提供更自然的语音交互，例如在真无线耳机上实现语音助理功能。” 恒玄科技首席执行官张亮赛普拉斯 “赛普拉斯公司的解决方案协助设计人员创造智能、安全的物联网边缘设备。随着ML环境的快速演进，我们明确看到了实时、灵活的终端解决方案所具有的机会。全新的Arm Cortex-M55处理器提供ML工作负载所需的高效计算平台，同时也能适应这些应用所具有的功耗与尺寸限制。” 赛普拉斯ICW事业单位资深副总裁Vikram Gupta 杜比 “外型小巧的扬声器，例如智能音箱，要提供沉浸式的音效体验，信号处理极为关键。Arm Cortex-M55处理器拥有更高的数字信号处理性能与能耗效率，能够协助杜比为娱乐带来革命性的进展，并让芯片制造商与OEM厂商将Dolby Atmos导入至他们旗下更多的产品中。” 杜比音讯事业部副总裁Mahesh Balakrishnan Google “Google持续与Arm携手合作，在Arm架构上完全优化TensorFlow，并为需要极度省电、成本敏感且往往被部署在缺乏网络环境的嵌入式设备带来机器学习能力。来自Arm的这一全新IP，进一步推进了我们通过在终端设备上实现ML，以达成数十亿个具备TensorFlow功能设备的共同愿景。仅依靠电池，这些设备就能运行神经网络模型达数年之久，并可直接在终端设备上实现低迟延的推论。” Google微控制器用TensorFlow Lite部门产品经理Ian Nappier 恩智浦半导体 “在全新的AI典范、以及云端处理所面临的成本、低迟延、可靠性与隐私等挑战的推动下，‘强化边缘计算’已经变成新的大趋势。Arm的全新终端ML技术，将协助恩智浦半导体众多的微控制器开发人员，在体积与电量受限的设备上加速边缘推理的研发。” 恩智浦半导体边缘处理资深副总裁Geoff Lees Qeexo “我们的Qeexo AutoML平台可以自动打造‘TinyML’解决方案，这种轻量级的机器学习解决方案可为各种小型设备赋予智能能力。Arm全新的Cortex-M55与Ethos-U55处理器，让Qeexo能够结合空前的高性能和低迟延，更轻松地为微控制器开发机器学习功能，从而进一步为终端设备推出创新的嵌入式ML解决方案。” Qeexo首席执行官Sang Won Lee Shoreline IoT “Arm的Cortex-M55与Ethos-U55处理器带来的灵活性、性能提升与开发便利性，将让Shoreline IoT能够直接为终端设备提供使电池寿命显著提升且具备更复杂、更快速、更先进的ML算法的解决方案。” Shoreline IoT联合创始人兼首席执行官Kishore Manghnani 意法半导体 “全新的Arm Cortex-M55技术为意法半导体的下一代微控制器带来所需的ML性能与效率提升。它对STM32Cube.AI工具与生态系统的支持，意味着这一全新技术对于STM32开发人员在使用上将极为简单、快速且更优化，从而进一步提升他们已经能够广泛使用的各项AI应用。” 意法半导体微控制器部门总经理Ricardo De Sa Earp

时间：2020-02-11 关键词： ARM ip AI cortex-m 技术专访
80%云服务商面临的“联网危机”，为何必须是FPGA？

随着数据洪流时代的到来，在摩尔定律放缓和登纳德缩放比例接近瓶颈下，数据中心是去年一年谈及最多的关键词。对于FPGA厂商，则是围绕异构计算和加速器进行发力。赛灵思总裁兼CEO VictorPeng 在2018年曾明确宣布“数据中心优先”、“加速核心市场发展”、“驱动自适应计算”是公司三大战略。日前，赛灵思（Xilinx）宣布推出业界首款“一体化 SmartNIC 平台”——AlveoU25。所谓“一体化”指的是真正在单颗器件上实现“网络”、“存储”和“计算加速”功能的完美融合。而这款两款新产品则仍然是面向数据中心，为2级和3级云服务中心运营商、电信和私有云数据中心运营商解决现有的严峻问题。另外，一些本计划展出的产品和概念性产品被披露。21ic中国电子网记者受邀参加此次线上访谈。 80%的云服务供应商仍然面临“联网危机” 据赛灵思数据中心事业部产品及平台营销副总裁Donna Yasay介绍表示，当前来说，数据中心面临的最大的问题就是“联网危机”。众所周知，数据中心正随着5G、AIoT等应用爆炸式增长，而数据中心内部流量在业内称之为“横向流量”，据统计，这种“横向流量”年复合增长率在25%以上。图1：Donna Yasay，赛灵思数据中心事业部产品及平台营销副总裁云服务器会在CPU和软件中使用很多SDN功能，在数据量增长同时许多额外的工作涌入云数据中心服务器，而很多工作量并非应用级的处理，仅仅是将数据包进行传输处理。因此，这样的情况导致正在发生的事情便是这些工作会挤占CPU的资源，将大量CPU处理能力耗费在应用之外。因此在此方面云服务商面临的问题便是需要卸载挤占CPU资源的解决方案，如果是公有云的话，对核心内容处理的挤占也会影响到利润。边缘一级云服务提供商诸如亚马逊、微软在很多年前便意识到这个问题，这些公司的做法是从服务器上卸载联网功能，转移到统称为SmartNIC的技术来解决这种问题。利用这种SmartNIC技术可以有效解决“联网危机”，亚马逊收购了一家名为Annapurna Labs的初创公司，专门开发这样的器件，将服务器联网的这类工作卸载，并利用器件制造SmartNIC。无独有偶，微软也已经公开宣布再将FPGA集成到SmartNIC上，也从服务器上卸载超级管理功能中的联网，目前已有数以百万计的部署。但事实上，据统计有超过80%的云服务节点目前不提供SmartNIC接入，并且仍然使用传统NIC继续在软件上运行联网功能。为何会出现这样的现象？究其原因在于这些二级、三级服务商并没有强大的研发团队，也没有雄厚的研发资源能够自行设计测试，并进行大规模部署。所以市面上目前急需的是现成的、方便的、开箱即用的解决方案，能够符合即插即用的标准，无需开发即可享受卸载带来的优势。而赛灵思本次发布的Alveo U25 SmartNIC平台便拥有这样的优势。图2：数据中心面临联网危机一张卡，三重效 Donna Yasay为记者介绍表示，假若云服务商可以将这项工作负载卸载下来并高效地在一个SmartNIC平台运行，就意味着可以完成更多的工作量，换言之同样的工作量所需的服务器数量也会更少。因此，硬件方面的节约可以大大降低云服务商的资本支出，另外数据中心功耗的降低也能够节约运营成本，这两方面边可为运营商的带来很大的优势。这一最新产品线被赛灵思命名为Alveo™ SmartNIC，而这条产品线则从Alveo U25 SmartNIC（下文简称“U25”）开始，后续将推出更多型号的系列产品。Donna Yasay为记者解释表示，之所以称之为一体化平台是因为，此前的解决方案仅仅关注的是网络或存储方面，而这套解决方案融合了嵌入式网络、存储并且还加入了计算加速的功能，在一张卡上实现了“三重功效”。图3：业界首款一体化 SmartNIC 平台重磅发布U25作为在AlveoSmartNIC路线图上的首个产品，是基于赛灵思的FPGA技术的一款产品，因此是可灵活应变且可编程的。Donna Yasay表示，FPGA可以说是隐藏在幕后的英雄，可为客户提供一个完全经过测试并且验证的比特文件，能够上载到卡片的启动，并且能够符合标准的行业API，。根据Donna Yasay的介绍，系列产品主要实现的功能是无缝集成嵌入网络、存储、计算卸载以及加速功能，这一切都将真正地在这个单个平台上实现。值得一提的是，一站式（turn-key）应用是快速部署的关键，能够大大帮助80%还没有办法使用SmartNIC的云服务供应商，Open vSwitch、IPSEC、SSL等一站式加速应用支持将为客户提供全面的加速。另外，部分客户需要支持自有协议堆栈和卸载功能，因此可编程能力非常重要。Donna Yasay强调，该系列产品全线支持赛灵思Vitis™统一开发环境（拥抱开源的Xilinx描绘了AI之下的刚柔并济： Vitis AI平台正式开放下载）。SmartNIC为何偏偏要用FPGA赛灵思FPGA SmartNIC平台正因基于FPGA技术，因此可以处理非常广泛的工作负载。FPGA在计算应用方面的能力是有目共睹的，在机器学习、推断数据库、加速视频转码等方面表现十分突出；当然在联网方面表现也是非常优异，能够非常迅速地进行信息包的处理和查询；而在存储方面，能够支持压缩、加密和重复数据删除等各种工作。Donna Yasay坦言，目前而言，没有哪一项技术可以实现三个领域的三项全能。FPGA缘何成为SmartNIC平台的优选其一，灵活性。云服务商在面对瞬息万变的世界，需要在短短几周时间部署一个开放模型，还要顺应变化开发新功能，如果采用ASIC技术是做不到的，除非重新设计，但这要耗费好几年时间。FPGA自身拥有的灵活可编程性，就非常容易开发新功能，并重新编程设计，这便是它的关键优势之一。其二，功耗性能。FPGA对比基于SoC的SmartNIC，SoC的SmartNIC一般来说需要通用目的处理路径，虽然这种器件非常灵活，但性能并不理想，因为一定数量的CPU功率电路只能容纳一定数量的CPU核。通过已知数据包所需时钟周期及具有的核心数量，很容易推算出2000~3000万数据包/秒，这已是该模式的极限。这一数字或许在当今端口速度普遍是25G的情况下还是足够使用的，然而很快运营商将过渡到200G到400G速度，显然是不够用的。 FPGA则不受这些问题影响，因为在数据包处理上，是通过管线形式实现。通过管线形式处理，净通量大约是每个时钟周期一个数据包，时钟周期频率为300Hz，对于FPGA技术来说可以说是不费吹灰之力，因此经产出约为3亿数据包/秒，面对未来200G的网络来说已绰绰有余。当然假若在性能方面，FPGA仍然还有扩展空间，使用多条管线即可。 Donna Yasay强调，对于云服务商来说，真正重要的则是功耗和性能。据介绍，在同样功耗水平上， FPGA所能够处理的数据包的数量是SoC的四倍，单位功耗性能比SoC优越十倍。其三，动态可调。FPGA技术是动态可重配置的，这意味着，无需重置卡上FPGA即可升级现有的功能或者动态增加新的功能。另外，这也意味着云服务商可在没有任何停机的情况下，重启网络接口，不需要暂停SmartNIC卡或重启服务器。图4：赛灵思 FPGA SmartNIC 平台的核心属性 Alveo U25 SmartNIC还有哪些秘密据Donna Yasay介绍，该产品支持2个25G以太网端口，通过SFP28支持，紧凑的封装尺寸下，可以完美适配任何云服务商和PCle Gen3 x 8。而更多PCle Gen4、Gen5方面则在将来的型号中实现。值得一提的是，U25还支持开箱即用的特性，诸如隧道卸载、校验、TCP片断卸载、RSS、SR-IOV等标准基础功能都会被装载到平台上，相关驱动也是一应俱全。从参数上来看，U25的FPGA拥有ZYNQ级的器件和超过52万的LUT，并嵌入式内核A53处理单元，可进行控制层处理，另外还搭载6G DDR4 SDRAM，可用作数据包的缓冲、表扩展或表单查询等。图5：Alveo U25 SmartNIC 适配器特性需要注意的是，近期赛灵思最新收购了Solarflare通讯公司，Alveo SmartNIC系列将全部采用这家通讯公司的Onload技术。根据Donna Yasay的介绍，赛灵思通过并购该公司的IP，充分融合进入SmartNIC平台，同时吸收该公司的团队和专业技术来开发今后需要的功能和驱动。这项技术已在金融科技领域得到了非常好的验证，同时也是Solarflare多年独步天下非常重要的优势。 Onload技术简单解释起来便是，可不经过内核直接把数据包送到用户空间。一般来说，如果没有这项技术支持的话，来自适配器的数据包需要首先进入主机内核，通过DCP堆栈穿过内核空间和用户空间，还会引起接触转换，最终进入到运用的套接字（Socket）。如果有Onload技术支持情况下，便可略过内核，直接进入到用户空间，并由TCP/IP堆栈，将数据输送到符合标准的套接字中。解释这么多，应用了Onload究竟意味着什么？使用Onload意味着数据包在输送时刻降低时延，据Donna Yasay介绍，经过标准的内核情况相比，时延可降低80%。不止如此，内核和用户间的接触转换也被省去了，因此服务器的效率有了大大提升。任何类似基于TCP的应用，无论是数据库还是服务器的负载平衡器或其他类型应用，这项技术都可将基于TCP的应用性能提高最多400%。图6：Alveo SmartNIC 全部采用 Onload 技术上文也有提到U25及该系列产品全面支持Vitis，在SmartNIC平台的堆栈上，均已部署在现有的Alveo卡上，包括openstack联网库。这意味着，开发者能够访问除了上述功能以外的Vitis的所有库，诸如AI视频、数据库、基因组学等，并可充分利用这些IP和功能。除此以外，开发者还可以享受赛灵思在SDN安全深度信息检测等领域提供的联网库功能。Donna Yasay强调，以上的所有功能都得到了动态可重配置的支持，通过赛灵思的运行时库上载到Alveo U25 SmartNIC平台。图7：SmartNIC 平台堆栈“这款产品所面对的目标用户非常广泛，而侧重点主要在于云服务提供商，因为这些服务商需要的是现成的SmartNIC解决方案卸载和加速。”Donna Yasay如是说。图8：目标最终用户“U25是Alveo SmartNIC的开端，正因数据中心一直是处于前沿的技术，性能的更迭与高端产品是必要的，未来在端口速度方面将从2 x 100慢慢过渡到2 x 200上。”Donna Yasay这样对记者介绍。由于疫情原因，赛灵思原本准备发布另外一款产品和概念性产品。具体是：世界首款基于FPGA的OCP和OAM概念验证板1、符合开放计算项目（ OCP ）尺寸规格的全新产品这是世界首款基于FPGA的OCP，是Solarflare传统适配器产品线的延伸，被赛灵思命名为XtrmeScale ™ X2562。DonnaYasay表示，在收购Solarflare后，适配器也是基于该公司最新的ASIC，而正因市场对封装尺寸的严苛要求，X2562使用的是OCP3.0封装尺寸。当然，这款适配器包含了Solarflare适配器所有的标准化功能，同时也包括Onload。图9：XtremeScale™ X2562适配器特性2、OpenCompute 加速器模块（OAM）参考架构作为一款概念性产品，赛灵思旨在为客户展示其在OAM方面的参考架构。这款产品使用的是Virtex UltraScale + VU37P FPGA，这是一款非常高端的FPGA并配备8G HBM存储器。HBM对于很多应用来说，诸如数据库搜索、机器学习推断等应用来说非常适合，因为这本身耗费的内存是极大的，目前赛灵思已和关键合作客户进行相关参考设计。图10：OpenCompute 加速器模块（OAM）特性一个平台，广泛加速这几年，数据中心是顶级大厂的竞争核心，当然赛灵思在此方面的大动作从来都是接连不断。据赛灵思大中华区销售副总裁唐晓蕾（Maria Tang）介绍表示，通过过去几年的努力，越来越多的数据中心现在已经开始越来越以赛灵思的产品为中心发布。图11：唐晓蕾（Maria Tang），赛灵思大中华区销售副总裁“现如今，通过很多论文与文献，可以看到赛灵思的加速卡已越来越多地扮演着重要的角色，而赛灵思数据中心的重心不光是在计算上，而在于平台。”唐晓蕾强调，为何说Alveo是最重要的产品，因为在传统上CPU主要进行顺序执行，GPU主要进行并行计算，而赛灵思的Alveo则是二者兼顾的。图12：Alveo具有独特的优势整个生态系统之中，除了Vitis，Alveo作为赛灵思的重要产品线，可为客户提供多维度的计算能力，包括计算能力和存储加速，而现如今发布的U25则还会提供网络、存储和计算加速三重能力。图13：赛灵思Alveo 的产品线（新产品U25见图4）随着摩尔定律的终结和登纳德缩放比例定律逐渐失效的现在，数据中心转向加速卡时代是必然的，而5G与万物互连的概念逐渐普及，数据中心加速需求也将越来越大。谈及加速卡，唐晓蕾坦言，未来加速卡格局要从三个角度看，一是计算，计算加速特别在云端上是计算加速的重点；二是网络，怎样实现网络的可扩展性、可视化、智能化；三是存储，在存储上不论是带宽的占用，还是成本都拥有很有大的挑战。唐晓蕾强调，Alveo系列产品研发和推出上主要面对的是数据中心客户面对的瓶颈和业务痛点。因此，更多新的产品仍然值得关注。

时间：2020-03-09 关键词： Xilinx FPGA 加速卡技术专访
性能远超CPU、GPU，赛灵思最强 7nm芯片交锋云端市场

上周，赛灵思宣布了业界首款“一体化SmartNIC平台”，是一款基于FPGA技术完成“网络”、“存储”和“计算加速”功能完美融合的单颗器件。短短一周时间，赛灵思宣布再次宣布发布Versal ACAP产品组合第三个产品Versal Premium。这款新产品性能究竟有多强？直接先上对比，在图像分类上，Versal Premium（VP1802）分别是NVIDIA Tesla V100和Tesla V4的1.6倍和2.3倍；在对象检测上，分别是Tesla V100和Tesla V4的4.6倍和7.7倍；在异常检测上，能够比第二代Intel Xeon强65倍。图1：Versal Premium（VP1802）在同等算法下的表现在多太比特 ( Multi-Terabit ) 吞吐量上，与上一代产品对比吞吐量提升了5倍。图2：业界领先的多太比特 ( Multi-Terabit ) 吞吐量（对比 ASSP ）对比前一代FPGA，在布置800GDCI（数据中心互联）上，Versal Premium能够降低50%以上的功耗，占板空间也只有一半，并且还拥有2倍的带宽。图3：低于 100 瓦功耗提供单芯片 800G DCI (数据中心互联）吞吐量在Block RAM 和 Ultra-RAM方面，Versal Premium能够提供123TB/s片上存储器带宽，而这是英伟达的9倍到25倍。图4：Versal Premium ACAP 解锁了 GPU 无法企及的性能那么这款产品能够成为如此强大的“性能怪兽”，背后究竟有什么秘密？这么“能打”的产品，此前已有两款需要注意的是，与“一体化SmartNIC平台”相同，Versal ACAP也是平台产品之一。赛灵思大中华区销售副总裁唐晓蕾（MariaTang）表示，赛灵思自六七年前开始，就已从器件逐渐转型到平台。围绕着FPGA技术，赛灵思瞄准了“数据中心优先”、“加速核心市场发展”和“驱动自适应计算”，ACAP（英文Adaptive Computing AccelerationPlatform，自适应计算加速平台）则属于“驱动自适应计算”中一环。而据Victor Peng之前的发言来看，作为可以让FPGA和CPU、GPU相提并论并在性能远超二者的产品，ACAP是自赛灵思公司发明FPGA以来最卓著的工程成就。在解释这款产品之前，还是先要强调ACAP（自适应计算加速平台）这一概念，赛灵思高端 ACAP 与 FPGA 高级产品线经理MikeThompson告诉记者，ACAP的计算加速首先通过标量引擎实现，包括ARM、应用处理器和实时处理器，而自适应引擎的核心便是可编程逻辑器件FPGA，另外还配备智能引擎，目前配备的是DSP。值得一提的是，在ACAP的平台上还会将会有AI引擎进行支持。 Versal则是承载这一切的平台，它由软件可编程的芯片基础设施组成，带有预置的连接，当启动时就可与系统和主机交谈。平台配备专门的接口，诸如PCle、DDR4和以太网。另外，平台还配备平台管理控制器，主要在软件和嵌入式层面进行管理。 Mike强调，Versal ACAP最大的差异化特点便是NoC（片上可编程网络），利用这项技术可实现引擎之间用户逻辑器件和连接界面间实现多束通道，无需额外资源，使用这项技术可以突破高性能、高带宽设计路径的瓶颈。另外，Versal产品组合还基于台积电（TSMC）的7 nm FinFET工艺技术。图5：自适应加速平台的构成（Versal Prime）自2018年赛灵思提出VersalACAP概念以来，于去年年终出货Versal AI Core和VersalPrime两款产品，而在此前Versal Premium也曾多次被提及，“千呼万唤始出来”，如今Versal Premium的终于展现在眼前。另据Mike介绍，Versal AICore和Versal Prime现在已有几百家客户，反响非常好，而且在支持下许多客户也希望赛灵思能够加速生产，Versal AI Core大概能够提速2个季度，在今年的时候就能够生产。图6：Versal ACAP系列产品目前已拥有三款产品为什么说Versal Premium是最强7nm云端芯片从数据上来说，这款产品与14nm/16nm FPGA 的带宽与计算密度比较，拥有3 倍带宽打造最快速、最安全的网络；拥有2 倍计算密度的灵活应变加速；具有高度集成的硬件/软件平台，提高生产力。而Versal Premium这款产品最为独到之处在于：拥有最先进的112Gb/s PAM4收发器、600G 以太网硬核和600G Interlaken 连接、400G 高速加密以及内置 DMA、同时支持CCIX 和 CXL 支持的 PCIe Gen5。这意味着，这款产品除了Versal ACAP拥有平台一贯的NoC（片上可编程网络）和台积电（TSMC）的7 nm FinFET工艺技术，还将拥有极大的性能功耗和安全上的提升。图7：拥有独特功能Versal Premium 在以太网、Interlaken和加密核心的逻辑密度上，Versal Premium相当于22个16nm的FPGA，这使得开发者能够专注于差异化设计上，而无需分散精力在基础架构的连接上；另外，异构集成也使得Versal Premium能够超越摩尔定律限制，同时帮助客户大大资本支出（CAPEX）和运营成本（OPEX）。图8：网络 IP 集成提供了等效 22 个 FPGA 的逻辑密度值得一提的是，Virtex UltraScale VU9P其中三分之一或20万个LUT用于基础设施连接，而Versal使用的是硬核，所以在基础设施上消耗的通用逻辑资源为0。图9：集成外壳释放更多逻辑用于定制目前行业普遍使用的4 x 25G（100G）和8 x 50G（100G）的光通信，未来将4 x 100G（400G）和8 x100G（800G）的光通信时代。得益于112Gb/sPAM4收发器，Versal Premium能够实现9Tb/s可扩展、灵活应变的带宽。拥有如此强大的收发器好处便是可以自如应对单通道100G光通信和800G基础设施发展。 Mike为记者介绍表示，在面向安全网络的专用连接IP中，共有5Tb/s的可扩展以太网通量，1.8Tb/s的现用Interlaken连接，1.6Tb/s的加密线路速率吞吐量。对于客户来说，预构建连接能够实现最快投入市场并提供 ASIC 级功耗/性能。图10：部署未来光通信发展需要注意的事，Versal Premium支持网络异常检测，利用神经网络进行训练来识别正常的计算模式，一旦出现入侵或者是恶意软件事件，就能够及时发现异常的流量；另外随机森林算法IP现已供货，并且在上一代16纳米当中已经进行了部署，这套算法能够进行自动检测与性能瓶颈纠正，还能够进行自动配置，最大限度延长正常运行时间（MLP）。图11：支持硬件差异化、标准演进以及 AI/ML 的可编程逻辑在计算加速方面，这要归功于Versal Premium所搭载的高达 1Gb 的紧密耦合的存储器，可以与计算引擎非常紧密地吻合，提高性能，降低功耗和时延。并且这套自适应引擎不仅支持DDR4、LPDDR4等外部存储支持，片上存储的LUTRAM与块RAM、Ultra-RAM也使得Versal Premium达到了GPU无法企及的性能。图12：加速的关键—片上存储器带宽与容量超越摩尔定律缘起于市场的需求据赛灵思产品线营销与管理高级总监Sumit Shah介绍，无论是核心网络、城域网络还是数据中心，每年带宽的年复合增长率都高达51%，这主要来自于智能设备、视频流、物联网和企业。随着5G时代的到来，带宽的区域流量增长高达100倍，这会对核心网和数据中心带来巨大的压力。据ABI Research预测，5G核心年复合增长率预计为313%。“在此趋势下2021和2022将会带来很多的支出与收入，赛灵思正因看重这方面的营收潜力，便推出了Versal Premium，因为赛灵思的研发从来都是与客户需求息息相关的。”SumitShah这样对记者说。 Sumit Shah介绍，在与网络运营商的交流中，厂商最为关注的点是安全与性能，而在摩尔定律逐渐消亡的如今，CPU的数量和性能之间逐渐产生边际效应，很多端口密度与带宽却仍在几何级数增长，这意味着器件与芯片已跟不上计算密度的发展，因此Versal Premium应运而生。图13：数据爆炸驱动网络转型 Versal Premium在产品组合方面，客户可根据不同需求进行自由选择。Mike表示，对比Agilex一个系列的2款产品，赛灵思在器件方面投入非常大，而产品组合也更加丰富。图14：可扩展用于网络和云的产品组合与之前的产品相同，正因赛灵思既拥有“偏硬”的VIVADO也有“偏软”的Vitis工具，所以Versal Premium仍然是一款面向不同层次开发者的选择。硬件工程师可以继续使用VIVADO进行开发，软件开发者可选择最为熟悉的C/C++/Python语言进行开发，数据科学家则可使用TensorFlow、PyTorch、Caffe等框架进行开发。图15：面向各种开发者的软/硬件集成平台目前来说，客户可以着手原型设计，因为Versal Premium是在Versal Prime的基础上打造的，所以客户现在就可以使用Versal Prime就着手尝试了。另外，Versal Premium现在已经可以立即下载文档，2020年下半年会开始提供工具，2021年上半年开始芯片供货。面对摩尔定律的消亡，晶体管不会自然而然变得更快、功耗更低或者成本更低，因此需要新的创新去突破芯片节点式的技术推进，而FPGA的异构集成正是Versal Premium超越摩尔定律的关键。云端芯片市场一直是近两年来企业争端之地，面对英伟达和英特尔巨头，这款芯片的表现非常值得期待。图16：本次采访受访者，从左至右唐晓蕾（Maria Tang），赛灵思大中华区销售副总裁 Sumit Shah，赛灵思产品线营销与管理高级总监 Mike Thompson，赛灵思高端 ACAP 与 FPGA 高级产品线经理

时间：2020-03-14 关键词： FPGA 技术专访 acap versal
通过国际嵌入式系统展，我们能从中看到什么？

通过国际嵌入式系统展，我们能从中看到什么？作为电子工程师，一定对各种嵌入式展会不陌生，而嵌入式工程师则分为软件、硬件、驱动等方向。2020年2月25-27日，于德国纽伦堡国际博览集团主办的EMBEEDED WORLD 2020（国际嵌入式系统展）圆满落幕。作为全球顶尖的嵌入式展会，展会自2003年创办并每年一届，今年则已成功举办了16届，来自42个国家的900多家参展商齐聚这场嵌入式工业领域年度盛会。图1：EMBEEDED WORLD 2020入口据了解，该展会将分为硬件、工具、应用软件及服务四大展示主题；涵盖工业4.0、自动化、运动控制、人机界面、物联网、云计算、医疗电子、智能家居、电机控制、智能计量、工业通讯等众多领域，为半导体、嵌入式板卡、工控机到各行业智能系统，以及物联网解决方案等领域提供了当今全球前沿技术及趋势的展示与交流的平台。该展是中国相关企业学习和了解全球先进技术的交流合作平台，也是进入欧洲市场及全球市场的优秀的品牌展示平台。那么本次展会有何亮点值得“嵌友”关注？著名C编译器的嵌入式供应商IAR 提及C编译器，让人最为印象深刻最著名的便是IAR Embedded Workbench，而这套工具则是由全球领先的嵌入式系统开发工具和服务的供应商IAR Systems。这家公司成立于1983年，迄今已有30余年历史，许多全球著名的公司都在使用IAR SYSTEMS提供的开发工具，用以开发他们的前沿产品，从消费电子、工业控制、汽车应用、医疗、航空航天到手机应用系统…… 而IAR的Embedded Workbench支持全球几乎所有知名半导体公司的微处理器，诸如8051、MSP430以及ARM核嵌入式处理器等，具有强大而灵活的优化功能，能够生成极为紧凑的目标代码。作为嵌入式工程师，一定会对指令集不陌生，此前全球几大指令集架构有X86、Arm、MIPS、POWER、SPARC等，其中X86属复杂指令集，Arm、MIPS等属精简指令集。RISC-V 因其简单、开放等特性，相继吸引来华为、平头哥、IBM、NXP、西部数据、英伟达、高通、三星、谷歌、特斯拉等 100 多家科技公司加入其阵营，行业也不断在围绕它构建生态系统。 IAR Systems作为一家领先企业必然也没有在此方面停下脚步，目前来说，C/C++编译调试工具链IAR Embedded Workbench已全面支持RISC-V内核，而IAR for RISC-V也经过多个版本更迭。据IAR Systems CEO，Stefan Skarin先生表示：“这些公司将从专业的开发工具和专业的技术支持中获益良多。作为商业工具供应商，我们在RISC-V生态系统中处于独一无二的地位，能够持续地在技术上投入资源，并为客户提供全面的技术支持。我们正在推动RISC-V软件开发进入一个崭新的高度。” 从嵌入式工程师角度来看，一款趁手的RISC-V指令集的编译器不失为AIoT时代的宝刀，而IAR正在为未来创造无限的可能。图2：IAR员工在其展位上展出其产品嵌入式调试的领头羊SEGGER SEGGER这家德国的嵌入式公司拥有超过25年的行业经验，主要为嵌入式行业提供多种经过高度优化的研发和量产工具。这家公司拥有很多嵌入式行业神级产品，诸如J-Link、embOS和emWin等，很多软件第一次试运行就正常的情况非常少见，因此一款好用的调试工具对于嵌入式开发人员至关重要。利用调试器，开发人员可以将应用程序加载到目标微控制器上，逐步检查代码，查看存储器和其他寄存器，并操纵硬件。Segger J-Link便是能够省钱省时间的一款工具，不仅能够节省大量的调试运行时间和金钱，还能大幅提高开发团队的工作效率。图3：J-Link在SEGGER展台展出另外，具有出色性能且支持众多芯片的Flasher ARM也是市场中极受欢迎的编程器之一。这款产品支持在线和离线两种编程方式，支持基于ARM架构的片内和外扩Flash的编程。这款Flahser无需连接外部电源即可配置和烧录文件，还可当作普通的J-Link进行使用。在软件方面，无独有偶Segger enbedded studio也拥有RISC-V simulator，Segger所开发的enbedded studio支持各类开发环境，而在编辑器方面也备受好评，智能提示功能强劲。图4：SEGGER员工在其展位上展出其产品本次展台上展出了其基于SEGGER AppWiazrd的emWin GUI，这个示例项目旨在协助emWin用户创建其触摸驱动的嵌入式GUI，支持emWin Pro软件包，而整体则基于NXP的i.MX RT1050搭建。图5：基于SEGGER AppWizard的示例项目主流市场FPGA的霸主Lattice 随着5G和IoT的发展，数据中心逐渐成为了FPGA厂商焦灼之地，Xilinx、Intel、Archonix上演强强争霸，上演异构计算和加速卡争夺之战。不过，Lattice在主流市场方面则也一直处于霸主地位，正因其在主流市场的产品定制和深入研究。 Lattice一直以来的强项在于机器视觉，目前来说，Lattice在去年推出了全新的平台Nexus和采用该平台并结合28 nm FD-SOI（耗尽型绝缘层上硅）的产品。根据Lattice的说法，应用28nm FD-SOI工艺的FPGA便可既具有“高性能”也具有“低功耗”两种特性。本次展会上，Lattice也展出响应的示例项目。嵌入式工程师在追求功耗性能的同时，Lattice也是成本上的首选。曾经有工程师对笔者说，越大的FPGA固然是顶尖研发工程师的首选的，但过于昂贵的价格也会让人望而却步，因此Lattice这款适用于主流市场的29 FD-SOI的FPGA或许是追求经济的“嵌友”的首选。图6：Lattice展台展出其示例项目嵌入式工程师的必修课ST 相信任何一个嵌入式工程师都知道STM32/STM8，ST作为MCU的“王者”，赋予了工程师的无限的可能性。STM32可以说是嵌入式的必经之路。本次展会上，ST展出了其“王者产品”开发板，ST官方开发板功能由简到繁。当然，ST这家公司作为一家IDM公司，并不止这么简单。这家公司能够将全球不同客户的需求整合到一起。 IDM厂商所具有的优势是“肉眼可见”的。一方面，如今工业市场与半导体市场通常单纯拥有硬件是不够的，还必须拥有相关软件还有整体的生态，这样才能使得产品更加安全、智能，器件才能发挥最高的能效。另一方面，对于其他厂商来说，可能在某一领域具有极佳的技术能力，但服务于工业市场需求的是整体的方案，因此需要和许多半导体公司进行合作，非常费时费力。据MUGGERI介绍，ST作为IDM公司，能够提供工业市场所需的所有工艺，并且通过整体的解决方案安全可靠性更高，这就是作为IDM模式厂商在市场上的独特优势目前来说，除了嵌入式工程师们所熟知的开发板以外，ST将在工业4.0大展身手，具体包括汽车IC、分立器件、功率晶体管、模拟器件、工业芯片、功率转换IC、通用MCU/MPU、安全MCU、EEPROM、MEMS、专用影像传感器、基于ST专有技术的ASIC。图7：ST在展会展出其开发板车规级高耐温电容TDK 电容与电子产品相同，一样需要小型化与高可靠性，而对于电容更加重要的则是耐温。目前来说，DK积层陶瓷贴片电容器的车载等级CGA系列，具有-55~125℃的耐温，面对目前车载环境普遍高达120℃的场景下，特别适用于目前残酷车载环境。而此前就一直缺货的MLCC也是TDK的“拿手好戏”。MLCC作为智能手机、汽车等方面的重要产品，并且经常处于缺货的状态和疯涨状态，尤其是6.3V、4.7μF产品属于缺货较为严重的产品，具有一定代表性。一款优秀而安全的电容，才能发挥电子产品的真正实力，对于嵌入式工程师亦然。图8：TDK在展位展示其电容产品令人瞩目的RISC-V 通过之前中国科学院微电子研究所信息中心辛卫华展示了一组全球半导体IP产业数据，数据显示ARM市场份额同比下降3%，辛卫华猜测表示正因RISC-V逐渐被市场接受，而基于RSIC-V的IP公司和IP产品正如雨后春笋般不断增加。而另外，随着RISC-V的崛起开源SoC设计平台也备受关注，正因具备低成本、高效率、高可靠的特点，所以开源SoC平台是一种“敏捷”设计的新途径。德国嵌入式展会上，也专门设立了这样一个分区，可见在RISC-V上，国内和国外并驾齐驱，均在发展的路途之中。之前，21ic中国电子网也曾了解到，部分国内高校在教学中已经使用了RISC-V。通过上文的介绍结合展位，可见RISC-V的来势汹汹，这个指令集或许在未来将会在嵌入式行业普及开来。图9：EMBEEDED WORLD 2020展会上展出RISC-V 总结在德国嵌入式系统展上，我们看到了许多关于未来嵌入式行业的势头，而这个创立于2003年的展会，根据主办方的官方统计数据，2018年该展共有来自德国、美国、法国、加拿大、意大利等国家和地区的1017家展商的参展，展览面积达42100平方米，吸引了71个家和地区的专业观众30017人次前来观展。展商满意度达到了创纪录的99%。纽伦堡嵌入式系统展，作为嵌入式工业领域年度盛会，该展将分为硬件、工具、应用软件及服务四大展示主题；涵盖工业4.0、自动化、运动控制、人机界面、物联网、云计算、医疗电子、智能家居、电机控制、智能计量、工业通讯等众多领域，为半导体、嵌入式板卡、工控机到各行业智能系统，以及物联网解决方案等领域提供了当今全球前沿技术及趋势的展示与交流的平台。该展是中国相关企业学习和了解全球先进技术的交流合作平台，也是进入欧洲市场及全球市场的优秀的品牌展示平台。图10：EMBEEDED WORLD 2020的火爆现场据欧盟统计局统计，2017年1-4月，德国与中国双边货物进出口额539.9亿美元，增长3.3%。其中，德国对中国出口286.6亿美元，占德国出口总额的6.4%；德国自中国进口253.3亿美元，占德国进口总额的6.9%。1-4月，德国与中国的贸易顺差为33.3亿美元，增长198.1%。截止到4月，中国是德国第四大出口目的地和第二大进口来源国。通过窥探EMBEEDED WORLD 2020，也可从中够看到国内嵌入式的机会，并非是管窥蠡测，而正因嵌入式技术与生活息息相关。

时间：2020-03-14 关键词：嵌入式技术专访国际嵌入式系统展
疫情下，国赛冠军的这所大学这样教学！

21ic中国电子网报道（文/付斌）近几年来，电子行业正以惊人的速度发展，伴随着5G与IoT逐渐“步入寻常百姓家”，除了电子工程师以外，行业以外的人士也能感受到电子科技发展的普惠。各地及国家层面也逐步出台相关政策推进电子行业发展，甚至人力资源和社会保障局也于去年新增的13个专业中9个均与人工智能和物联网相关，这充分说明了教育对于电子行业发展的重要性。根据市场数据统计，近年来每年大约有170,000的电子相关专业毕业生，这意味着20年内则相当于是拥有3,400,000名电子相关专业学生的庞大体量，其中约52.7%为本科学生。而教育部学位与研究生教育发展中心第四轮评估显示，共有106所高校开设电子科学与技术专业的大学，其中，40%左右为985/211院校。那么目前，国内是究竟有多少电子工程师呢？根据历年数据平均值，从1958年谢希德培育300多名半导体专门人才至经济改革，再到21世纪全面信息化时代，经过20年发展，平均每年将拥有112,217名新的电子工程师，通过合计，约有2,200,000名电子工程师。通过对比20年后毕业生就业人数，电子工程师数量增长了大约65%！电子工程师数量的增长，更加诠释了教育的重要性，可以说未来是属于这些大学生的。那么，疫情之下，电子专业的大学生的生活又是如何的呢？前阵子，钉钉评分遭到大批中小学生组团“一星”暴击，究其原因在于放假期间学生也不得不开启网课教学模式。然而，电子专业的大学生却与00后呈现了完全不同的“风景”…… 正值疫情取得巨大进步的现在，21ic中国电子网记者连线采访了大连理工大学创新创业学院创新中心主任李胜铭。李胜铭老师不仅在去年带领出一支“本科组冠军”队伍，还于2012、2014、2016、2018年带领出4个省赛第一，还在2015和2019年带领出两个国赛第一。能够取得这种成绩，想必大连理工大学有其中教学的秘密。李胜铭老师告诉记者，大连理工大学也采取的是网络直播教学，另外还包括虚拟仿真实验、线上答疑与讨论。值得一提的是，近期大连理工大学还将举办一次电路仿真的线上比赛，老师和学生一直在紧密联系。可以说，相比“钉钉的一星暴击”这一风景，一方面，电子行业老师和学生积极性非常强，另一方面，也说明了大连理工大学在教学上具有自己的独特理解。那么这个教学过程是如何的？ 2月21日，大连理工大学教务处先后召开了两次电话会议，创新创业学院（下简称“学院”）也召开了全体教师教学研讨会。会议由主管教学的学院副院长吴振宇教授主持。然而疫情战役复杂艰辛，学校无法预定开学时间，考虑到学院的教学安排实际情况以及开学后各院系专业课程密集排课的压力，创新创业学院各实践班的教学拟采用“任务导向，目标考核”的方式，由各实践班授课老师通过QQ或微信群组织学习，最终借助平台进行线上授课。这不仅考验着教学的考核目标，也考验着学生的学生成果。（图：大连理工大学校园内，摄制：李胜铭） 2月24日本是师生同聚一堂迎接开学第一课的日子，但由于疫情的影响，创新创业学院全体教师积极响应“停学不停课”的号召，准时在网络上与学生相见。全院教师经过长时间的精心部署教学安排，利用雨课堂、超星平台、钉钉、慕课平台等多个在线教学平台，采用线上线下相结合的教学方式，共同全力打造新型线上教学课程，顺利完成新学期的教学任务。据李胜铭老师介绍，创新创业学院本学期共开设18门次在线课程，其中包括国家精品在线开放课，校特色教育课程，省精品资源共享课等。学院还开设了多个专业实践班，如深度学习实践班、人工智能实践班、机电实践班等，旨在对学生进行因材施教，培养学生创新能力和科研能力。针对当前特殊形势，学院领导通过在线会议的方式部署教学任务，教师在会议后纷纷利用寒假时间学习各个在线教学平台的使用方法，将自己的课程部署在教学平台，积极与学生沟通，确保选课学生都能够加入到课堂中来，学院还专门建立课程教师群，讨论和解决线上课程建设遇到的困难。课前的精心部署、细心安排是新学期“云端第一课”顺利开课的重要保障。通过李胜铭老师的介绍，通过雨课堂、钉钉、QQ群课堂、慕课平台等教学工具在线直播课程，第一周在线学习学生人数总计超过3000人。（图：大连理工大学创新创业学院，摄制：李胜铭）教师方面，为确保学生能够参与到课程中来，老师们提前一小时便进行试播，如遇到平台卡顿问题及时更换教学平台。在直播结束后，所有老师认真总结当日的教学情况，形成教学记录。各位老师也不断总结自己在直播授课中遇到的问题和经验，提升在线教学技巧，使得线上教学越来越顺畅。以精益求精的精神对待教学工作，是全体创院教师秉承的信念。学生方面，在老师们全情投入当“主播”的同时，学生也以热情的态度和认真的参与作为对老师的“打赏”。不少学生也反馈，直播授课拉近了师生间的距离，在线沟通更加方便直接。即使不在上课时间，学生们也可以活跃地在线上讨论问题，如果遇到问题老师们随时进行解答。 3月12日，大连理工大学副校长朱泓对学院及时开展疫情防控、积极组织线上教学、鼓励教师在特殊时期开展科研以及开展线上人才引进工作给予高度肯定。她要求学院要深刻领会疫情防控工作的系列重要指示精神，切实做好疫情防控和延迟开学期间的各项工作，在落实学校疫情防控部署并做好自身防护的前提下，有序地开展在线教学和科研工作。朱泓鼓励学院继续发扬攻坚克难、勇于创新、艰苦创业的精神，发挥学院特有优势，在特殊时期利用线上资源激发学生创新意识、培养学生创新思维。（图：带队奔赴全国大学生电子设计竞赛，摄制：李胜铭）而在电子类课程方面，通过李胜铭老师的介绍，除了在网络直播、短视频和线上答疑讨论电子工程师必备的运算放大器、单片机、无人机等内容，还采用了Multism、TINA电路仿真软件、Proteus单片机仿真软件、CCS单片机开发软件、Python语言与深度学习编程进行虚拟仿真实验。电子专业与其他专业的特殊性在于除了极大量的专业课以外，从事硬件或软件相关工作都不能“纯软”或“纯硬”，而是软硬兼施，这便加剧了电子专业学生的学习难度，更何况均为理论知识。因此，正确创新的教学才能引领未来的“电子工程师”正确成长。此前，李胜铭老师曾介绍过能够带领如此众多团队“冲顶冠军”的秘诀，除了大连理工大学学生本身的求学态度和稳定发挥以外，也在于大连理工大学设立的“创新创业学院”。据了解，创新创业学院并无固定生源，属于课外性质，面向各个院系招揽学有余力并愿意创新的学生，不同专业、不同年级的学生的“情缘”便在此展开。李胜铭老师所教授的是学院下属的机电创新实践班，他所秉承的是以学生为中心、以项目载体、目标为导向的教学理念，探索面向复杂机电系统的研究型教学，进而提升学生创新、实践、协作等综合能力。这种创新的教学模式，加上对大赛的充分准备与理解，正是制胜的关键。值得一提的是，李胜铭老师在3月15日还进行了一次疫情期间备战全国大学生电子设计竞赛的全国直播公开课——《大学生电子设计竞赛指导与参赛分享》，介绍了全国大学生电子设计竞赛的参赛要点并分享经验，为疫情期间准备参加全国大学生电子设计竞赛的电子信息相关专业的大学生指明道路并提供建议。（图：李胜铭正在讲解公开课）

时间：2020-03-19 关键词：技术专访国赛大连理工大学
为TWS耳机再添一把火，蓝牙新标准LE Audio有何过人之处？

蓝牙是一种支持短距离通信的无线电技术，广泛应用于各种低功耗、低成本、便捷灵活的数据和语音通信中。音频是蓝牙应用中最大的解决方案领域，仅2019年蓝牙音频产品出货量就达到了约10亿件，例如：蓝牙耳机、蓝牙扬声器以及蓝牙车载套件等。这些都离不开蓝牙标准的不断创新，蓝牙联盟一直在寻求一种新的方式或规格架构，为此制定了一个方向，就是能让开发者采用与当前音频传输相同的方式创建产品和用例，同时还能够支持更高级的用例，如真无线耳机、语音控制、多音源场景等支持，同时还要满足未来技术发展的基础需求。这，就是新一代蓝牙音频技术标准——LE Audio（低功耗音频）。伴随着蓝牙SIG宣布推出蓝牙5.2规范，其中的蓝牙音频新标准LE Audio也将开启数10亿音频创新应用。蓝牙技术联盟全球市场副总裁Ken Kolderup（孔德容）先生日前，21ic小编参加了"LE Audio音频革命新纪元"蓝牙技术联盟2020媒体及分析师线上沟通会，会上，蓝牙技术联盟全球市场副总裁Ken Kolderup（孔德容）先生详细介绍了LE Audio低功耗蓝牙音频的新特性及创新应用场景。 LE Audio的推出，使得蓝牙音频目前拥有了两种操作模式：经典音频Classic Audio和低功耗蓝牙音频LE Audio。现在，开发者可以用低功耗蓝牙音频去构建与经典音频相同的产品和用例。那么，低功耗蓝牙音频LE Audio与经典音频Classic Audio有什么不同呢？相比经典音频Classic Audio，低功耗蓝牙音频LE Audio主要有三个新特性：采用全新音频编解码LC3、支持多重串流音频、支持广播音频。全新音频编解码LC3，兼顾高音质低功耗经典音频的编解码是SBC，它将音频进行压缩后通过蓝牙无线连接进行传输，然后在远端解压后播放。与经典音频不同的是，LE Audio采用的是全新音频编解码LC3。 LC3是一种低复杂性通信编解码器，与SBC一样，它接受未经压缩的数字音频流，并将其压缩，以每秒1.5Mb的高质量音频为例，采用LC3可以将其压缩至每秒192Kb。经过权威测试发现，在相同的数据传输速率下，LC3的音质体验优于SBC，更重要的是，LC3可以以更低的数据传输速率实现不逊于SBC的音质。这给了开发者极大的设计选择，例如，为了延长电池使用寿命，开发者可以选择在较低的比特率使用LC3来达到更少的耗电，从而选择更小的电池，从而满足开发者对产品外型尺寸的更小要求，测试发现，LC3甚至能够在比特率降低50%（功耗降低50%）的情况下提供与SBC相同或略好的音质，适用于播放音乐等典型用例。因此，LC3给了开发者极大的灵活选择，开发者可以在音质需求和所需功耗上有更宽泛的选择，从而使用较小的电池，进而缩减产品外形尺寸。为什么LC3能实现兼顾高音质同时低功耗呢？Ken Kolderup先生认为这背后的主要原因就在于它的压缩算法的先进性。Ken Kolderup先生透露，目前至少有五家供应商已经推出了自家版本的LC3 Codec，这些已经公开宣布将LC3编解码器与LE Audio标准兼容，并已经提供了演示的公司包括Fraunhofer、Synopsys、T2 Labs、Goodix和CEVA。多重串流音频，助力TWS真无线耳机设计经典蓝牙音频支持音频源设备和音频同步设备之间建立单一音频流，但对于一些更高级的应用，例如TWS真无线耳机应用等，经典蓝牙音频就不能满足新的需求了。而LE Audio可以支持一种新功能-多重串流音频（Multi-Stream Audio），可实现单一音频源设备与单个或多个音频接收设备间，同步进行多重且独立的音频串流传输。这项新功能有什么优势呢？可以说，有了多重串流音频的能力，LE Audio就为开发者提供一种标准化的开发方式去开发真无线耳机等应用，大大简化了他们的设计工作。同时，左右音频流之间能实现高度同步后，开发者就可以提供更加一致的立体声定位体验，对于真无线耳机应用，可以实现更短的延迟，语音控制服务会更加无缝，而且在多音频源的情况下，设备间的音频切换也能更加顺畅。仅仅2019年，TWS蓝牙耳机出货量就超过了一亿台，新标准LE Audio的推出，无疑为火爆的TWS耳机市场再添一把火。支持广播音频，音频分享开启社交新模式 LE Audio还增加了广播音频功能，使单一音频源设备能够向不限数量的音频接收器设备广播一个或多个音频串流。广播音频可以是开放式的，允许任何范围内的接收器设备参与；也可以是封闭式的，仅允许具有正确密钥的接收器设备参与。音频分享是基于LE Audio广播音频的一个激动人心的新应用，有望改变我们体验音频以及与外界建立联系的方式。借助个人音频分享，我们可以与家人和朋友分享手机上的音乐；借助基于位置的音频分享，我们就可以在公众场所接收不同的音频分享。Ken Kolderup先生指出，广播功能和蓝牙传统音频相比，可以实现更远的传输距离，使用起来也非常方便，基于位置的广播音频分享，就和平常用WiFi的体验没什么两样，当你拿着手机进入一个公共场所之后，可以自主选择接收哪一个广播音频，就像选择接入哪个WIFI分享一样，有的直接连接即可，有的需要输入密码。将蓝牙技术向助听器应用扩展 LE Audio的推出，会大力推动蓝牙技术向助听器应用扩展。LE Audio以低功耗、高音质和多重串流功能为基础，可以为助听器应用提供更强大的技术支持，无线通话、无线音频播放和无线视频浏览、无线语音助手等都能在蓝牙助听器中得到实现，从而使广大听力受损人士享受到更优质的蓝牙音频。Ken Kolderup指出，目前市场上助听器产品类别相对较少，而且助听器之间的互操作性也不是很理想，有了LE Audio标准后，助听器的种类就能更多，成本和市场价格会更低，并且提高互操作性。 Ken Kolderup先生最后表示，经典音频Classic Audio已经有20年的历史了，在面对如TWS这样的复杂产品设计上，现有的标准已不能完全满足需求，新推出的低功耗蓝牙音频LE Audio能够从基础架构上为所有的开发者提供一个更加有力和灵活的平台，为今后20年的继续创新打下良好的基础。谈及对蓝牙芯片的出货量预期时，Ken Kolderup表示，现在出货量预测主要还是基于低功耗芯片、Classic Audio芯片和双模芯片，尽管已经推出了LE Audio，但我们依然希望大部分产品或者平台都可以支持这两种音频标准和操作模式，来帮助消费者更顺利地完成由Classic Audio到LE Audio的转换。

时间：2020-03-23 关键词：蓝牙技术专访 tws耳机蓝牙leaudio
疫情下，10倍增长的半导体物流成本，“中国芯”之路该怎么走？

一场突如其来的疫情，许多人开启了远程办公。“风里雨里，快递等你”，现代人的生活，几乎被“互联网+物流”所覆盖，正因疫情期间不间断的物流，生活才得以保障。那么问题来了，半导体行业的物流又是怎样的，这却鲜为人知。从半导体中上游企业来看，疫情的影响其实并不如社会其他行业一般，因为在疫情到来以前，操作人员的管控严格程度便已远超传染病的管控。就如某些集成电路制造巨头，在严格的防控之下确保了全年 365天 x 24小时工厂不间断生产。但产业链始终是环环相扣的，不间断的生产同样需要不间断的半导体物流供应，怎样的半导体物流才是市场所需求的？罗宾逊全球物流（C.H. Robinson，下简称“罗宾逊”）作为美国行业领先的卡车运输公司和全球最大的第三方物流公司之一，距今成立已有百年历史，而许多知名的半导体企业都是这家“百年老店”的“老主顾”。21ic中国电子网记者在疫情期间，连线采访了罗宾逊全球物流亚洲区高新科技产业总经理奚茵茵女士，讲述这家半导体物流公司被“偏爱”的秘诀。图1：罗宾逊达到客户工厂合照01物流成本不可不说的问题受疫情影响，半导体物流成本飞涨，半导体企业正面临着这方面的空前压力。究其原因，主要在于半导体设备绝大多数要经历跨国的进口与出口。尤其在 2020 年 1 月底至 2 月，从美国、欧洲、新加坡发货的航班的缺口，导致物流进口成本近 10 倍的增长；时至 3 月中旬，国内“复工潮”使得进口成本逐渐向好，但出口成本却因国内需求量增大和追赶交付期，导致空运出口成本迅速增长成为新的问题…… 物流成本一直也是“中国芯”热议话题之一，而受疫情影响下，十倍的物流成本的确是非常特殊的情况。奚经理坦言，其实疫情之前国内付出的物流成本在整个产业链份额占比是较低的，作为高科技、高风险的产业，运输代理商承担的运输责任很大。需要注意的是，半导体设备价值从百万到上亿美金不等，但国际运输单价成本基本接近于市场普通货物运输价格。不仅如此，还要保证精密仪器货物运输过程中的整体安全性，以及承担危化品运输的责任。在此方面，奚经理强调，为扶持国内半导体发展，罗宾逊并没有把这类成本叠加在客户上，而是自己承担了相关风险成本。图2：罗宾逊专员正在上海浦东机场检查欧洲进口货物外包标签是否良好，标签有无变色正因为半导体国际物流单价成本方面与普通运输成本相差不大，所以从航空、轮船方面压缩成本的空间非常小，不过通过物流方案的优化与创新，最大化节约客户的成本，这也是罗宾逊一直非常推崇的部分，也是立于市场竞争地位的关键点。根据奚经理介绍，一方面，罗宾逊对不同空港运载能力，价格趋向，货运路线进行全盘考量，制定最优化，安全的路线方案很多时候一个港口的小小变动都会引发整体成本的变化；另外，同类订单将采取货物集中的方式，减少单价成本；除此之外，通过客户不同产品，在运港前会进行一些组装，这样便可将材料成本税收转变为成品成本税收。当然，奚经理表示，罗宾逊始终关注“中国芯”的发展，半导体国产化之路上，作为物流企业也会利用更多时间了解客户的物流需求，深入研究创新物流方案，更大地为客户节约物流成本。 02半导体国产化需要哪种物流中国半导体行业的发展之迅猛，是众所周知的，但是高科技的发展离不开物流的基础保障。在中国市场方面，奚经理告诉记者，作为一家国际物流企业希望通过自身的全球网络，科技技术，专业流程和人员上的优势，帮助中国半导体产业发展是罗宾逊全球物流一直以来的愿景，一方面提供稳定的服务和优化的方案，另一方面与市场共同成长，希望能够在国内半导体物流上处于优势地位，占有一定的市场份额。目前来说，罗宾逊的客户已覆盖国内南京、上海、合肥、武汉、广州、深圳、厦门、台湾、济南等地。近年来，半导体产业是国内扶持的重头戏，而从政策方面进口设备可享受免税优惠。不过坦白来说，半导体产业在国内还属新兴产业，大批企业在全国各个省份蓬勃发展，发展速度仍与现有软硬件资源有一定脱节。在此方面，罗宾逊将提供客户咨询，旨在帮助申办相关政策，帮助客户最大化享受国家产业优惠政策，扮演好物流推进半导体发展的角色。罗宾逊全球物流目前提供的运输服务范围主要涉及在晶圆和芯片制造产业中，以某间全球最大的晶圆代工半导体制造厂为例，14nm、7nm芯片代工产线所需的机台设备，诸如光刻机、蚀刻机、清洗机的进口，均在罗宾逊的运输范围内。除此之外，产业链相对下游的企业也占有相当份额，比如一些主要封装测试厂商。值得一提的是市场上最大的芯片测试机生产厂商，也是罗宾逊维护了10余年的客户。作为100%“无车承运”的公司，在运输上占有很大的优势。国内自2013年确定无车承运这个概念，2016年陆续开启无车承运人的试点工作，直到今年年初“无车承运”更名为“网络平台道路货物运输经营”。无车承运因其资源整合能力强、品牌效应广、网络效应明显等特点，非常适合需要资源集约整合和行业规范的半导体物流。举个例子来说，半导体设备中大型设备居多，往往需要带有温控功能的特种气垫卡车，这种车辆一般都价值150万以上，因此一家公司投资的车辆资源是非常有限的。而无车承运便可有效地集合中国市场的特种气垫卡车资源，在运输大型半导体设备上有充足的保障。图3：罗宾逊正在帮助厦门新厂的设备做包装加固众所周知，晶圆生产过程中使用了大量的剧毒或危险的气体/液体，诸如蚀刻环节的剧毒腐蚀性液体，这必然是对物流的一大考验。最大的考验就在于不同危化品的政策以及不同的航空公司运输要求，更加困难的是，市场规律不是一成不变的，相关政策也将随市场而改变。奚经理表示，为应对这种考验，一方面，拥有专业有资质的团队，针对危化品需求进行梳理、分类、和准备，并在实际操作中严谨处理危化品；另一方面，与政府相关部门、海关、航空公司充分沟通，有的放矢，根据相关要求规划操作。当然，半导体的行业特殊性，导致在运输上要求会更加严苛。奚经理为记者表示，罗宾逊遵循“People（人员）、Process（流程）、Technology（技术）”三个物流管理关键点，除了深入了解半导体产品特性以外，每个环节都会遵循SOP（标准作业程序）并设立专业人员监督。 03疫情下更能体现专业奚经理为记者坦言，受疫情影响，工作压力确实不小，但在罗宾逊的严密防护措施下，顺利完成了疫情期间的货物正常供应。1月30日，正值春节假期，并也正值疫情防控战的关键时刻，在办公室被封锁的情况下，为保证相关运送订单，紧急调动了7个部门、20余人核心领导组，在严密个人防护措施下，才得以在2月2日正常出货。而在复工后，严格的管控与措施方能体现物流的专业水平。据介绍，送货进厂前的报备、进入厂区的防护与身体状况检查、停靠的位置和时间等，均是罗宾逊为保证疫情期间安全送达半导体设备所管控的。图4：罗宾逊在夜间进行货物的装卸值得一提的是，罗宾逊为客户带来的优势，包含从航班的深入研究、库存水平的评估、全球管理的透明化物联网平台等，都是特殊期间对货物无微不至的照顾。特别是在大数据方面，罗宾逊将在未来五年投入更多资金在升级技术创新，希望通过信息优势为客户驱动智能解决方案。他们独立研发的全球全球多式联运管理系统“Navisphere®”，将其超过119,000 家公司企业的全球网络串联起来，实现全球统一操作平台，提供全球范围所有运输模式的可视化追踪，实现车货匹配方式灵活可定制，动态满足客户需求，为客户提供更高的供应链效率、实时的洞察力和信息可视化，让疫情期间的物流管理更加方便。奚经理强调，疫情爆发以来，整个公司体系内，对员工的关心慰问和物资捐助，已成为罗宾逊的优良传统和秉承的理念。日前，罗宾逊集合员工之力，向赠与亚洲（Give2Asia）贡献捐款，为奋战在抗疫一线的医务工作者提供援助。罗宾逊有一支具有责任感的员工团队，这也是罗宾逊备受客户偏好的秘诀。总的来说，罗宾逊所具有的种种优势，恰好是国产半导体发展所需求的。而在人文方面的建设，也是客户值得优选的优势之一。

时间：2020-03-24 关键词：技术专访物流罗宾逊 c.h.robinson