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  • 雷军押注的LPDDR5内存战火再起:激烈较量中,美光再抛杀手锏

    雷军押注的LPDDR5内存战火再起:激烈较量中,美光再抛杀手锏

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

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

  • 成立15载,兆易创新为何能晋级行业第一?存储/MCU/传感三大产品线揭秘

    成立15载,兆易创新为何能晋级行业第一?存储/MCU/传感三大产品线揭秘

    “兆存储 易控制 新传感”,2020兆易创新全国巡回研讨会北京站已落下帷幕,从其所介绍的存储器、微控制器(MCU)、传感器三大产品线的技术进展,可以看出这家国内IC设计商在过去几年业务的突飞猛进和取得的傲人成绩。 成立15载,获得多项行业第一 兆易创新执行副总裁、存储器事业部总经理舒清明介绍了兆易创新的全新战略和布局。 兆易创新2005年成立于北京,目前在全球的员工接近1100名。经过15年的发展,兆易创新从一个小公司已经不断的壮大,2016年在上海证券交易所成功上市。目前是集存储器、微控制器、传感器于一体,国内领先的半导体解决方案供应商。 15年的辛勤耕耘,兆易创新实现了多个行业第一。目前,兆易创新是全球排名第一的无晶圆厂NOR Flash供应商,在SPI NOR Flash领域,市占率是全球第三。在中国品牌的芯片设计公司中,兆易创新目前是排名第一的Flash以及32位ARM通用供应商,在指纹传感器领域,兆易创新是中国排名第二的供应商。目前已经申请了超过1100多项专利,授权的专利有600多项,这些专利分布在中国、美国、欧洲等多个地域。 2008年,兆易创新转型开始做SPINOR Flash,2013年发布了32位通用MCU,同年,推出了全球首颗SPI NAND Flash,2016年成功上市,2017年与合肥产投签订了先进的DRAM合作项目,2019年收购了思立微,补齐了兆易创新在传感器的版图。2019年同时发布了全球首颗RISC-V通用MCU。到去年为止,Flash出货量已经超过130亿颗,MCU超过4亿颗。 存储产品种类齐全:NOR Flash、NAND Flash还有DRAM 全球NOR Flash市场总规模约30亿美元,还在逐年稳步增长,未来,随着国际大厂逐步退出市场,兆易创新将扩张中高容量NOR Flash产品。兆易创新的NOR Flash产品门类齐全,电压覆盖广,容量覆盖全,目前产品支持1.8V、2.5V、3.3V以及宽电压范围,容量从512Kb到512Mb,可以涵盖市场主流容量类型。最近,兆易创新推出了大容量新产品,可达2GB。得益于TWS、汽车电子、智能手机、互联网以及5G相关领域的广泛需求,预计NOR Flash市场容量会保持在10%的增长速度。 在NANDFlash产品线上,兆易创新提供高可靠性、高性能产品,电压覆盖1.65V-3V。面向的市场包括网络通信、智能电视以及可穿戴、机电和工业控制等。 研讨会现场,兆易创新Flash事业部的市场经理薛霆秀了一张幻灯片,毋庸置疑,这些问题的答案都指向了一家公司——兆易创新,从中也可以看出10余年来兆易创新在Flash产品上所取得的傲人成绩。 在整个集成电路行业扮演重要角色的DRAM存储器,全球市场大约630亿美元,中国的市场需求大概是全球的四成以上,整个国内市场规模在2000亿人民币以上。兆易创新看好DRAM市场,正在后来居上,将从先进工艺制程切入DRAM产品,预计将从19nm开始进入,未来还会打造17nm产品线等。 要作GD32 MCU百货公司 作为国内ARMCortex市场排名第三位的MCU玩家,兆易创新不仅有ARM Cortex内核产品,同时也提供RISC-V通用MCU产品。 兆易创新对MCU产品线的一个愿景,就是做GD32 MCU百货公司。作为主控去布局MCU周边,为客户提供一站式解决方案。兆易创新即将推出Wifi MCU,目前的产品已经配备eFlash,未来还有推出集成eNVM、eMRAM、eRRAM的MCU产品,增强产品的可靠性和高速吞吐性。在生产工艺上,可以支持110nm,55nm,40nm等不同工艺。 到目前为止,兆易创新已经拥有27条MCU产品线,可以为用户提供超过360多个型号选择。 兆易创新的MCU产品除了具有卓越的性能以外,还具有更好的动态功耗和静态功耗,可靠性也非常高,可以满足5G基站应用需求。 作为MCU主控厂商,兆易创新的MCU可以支持主流的IDE工具还有Debug工具,兆易创新每一代的MCU的开发都遵循高性能和产品系列间兼容特性、开发简易性和工业级可靠性。这个宗旨为GDMCU赢得了国内领导厂商的地位。 从指纹传感器到TOF,拥有人机交互核心技术 2019年兆易创新通过收购思立微进入传感器市场,补齐了在人机交互领域的核心技术和产品。 兆易创新的整个传感器产品线涵盖声、光、电、超声波等多个类型,主赛道是指纹应用和触控应用,另外,针对健康、音视频领域也有相应的传感器产品。 在触控应用领域,兆易创新可支持全尺寸从1寸到15寸全指纹的触控产品。 兆易创新非常看好超声波业务,因为超声波跟TOF结合会产生很多应用方向,例如,汽车车门解锁、车内按键启动等应用场景,在下雨时,假设车门潮湿,在这样的环境下,电容式指纹可能会产生一些问题,而超声波指纹可以完美避掉这些不足。对于超声波产品,兆易创新明年会推出穿透距离更灵敏、穿透距离更远的产品。 超声波TOF,即Memory 超声TOF是兆易创新最近一个新方向。超声波TOF在汽车中有广泛应用前景,它与光学TOF互补,可以用来车内的精准检测,防止把儿童遗忘车内事故发生。GD TOF解决方案可以兼容市场上现有方案,可支持1350nm到1550nm长波段和940nm波段,符合屏下方向需求。

    时间:2020-08-28 关键词: 存储 传感器 MCU 兆易创新 技术专访

  • “抗疫”常态化引发又一个蓝海市场,ams这次要跑步入场

    “抗疫”常态化引发又一个蓝海市场,ams这次要跑步入场

    2020年初,新冠病毒COVID-19的大爆发改变了全球的各行各业。对电子行业的冲击和影响更是显而易见,例如,疫情初期,对呼吸机、额温枪等救治设备的需求暴增,曾让某些相关厂商赚得盆满钵满。 经过几个月与病毒的抗争,有些国家已经有效地扼制了病毒传播,但有些国家仍然在病毒的泥沼中挣扎。无疑,“抗疫”常态化将会持续相当长的时间。这其中,对病毒的快速检测、对疫苗效果抗体的大范围监测需求突增,业界迫切需要可实现频繁、经济、快速且批量进行的病毒检测方案,这种新需求无疑将为医用病毒检测设备开辟一片新蓝海市场。 机会总是垂青那些早有准备的厂商,艾迈斯半导体ams就是其中之一。 作为全球领先的高性能传感器解决方案供应商,ams凭借着自家高精度、高灵敏度的传感器以及光学器件,早在新冠肺炎疫情发展初期就积极行动,为抗疫作出贡献。 艾迈斯半导体全球先进光学传感器部门的执行副总裁兼总经理Jennifer Zhao透露,“上半年ams集团收入约9.69亿美元,与去年同比增长22%,在医疗方面表现非常强劲,尤其是在CT影像、血样检测等领域。因为新冠疫情的爆发,ams上半年突然收到很多额外增加的定单,ams携手用户,如期完成了突然爆发的交付需求,在全球对抗新冠疫情上,做出了企业社会责任的表率。” 最近,ams又与体外诊断医疗设备制造商Senova、医疗技术初创公司midge medical等公司合作,基于ams多光谱传感器开发出了新冠肺炎病毒快速检测方案。 Jennifer Zhao介绍说,目前,针对COVID-19病毒检测,主要采用是PCR方法检测,具有高灵敏度优势,但这种方法成本高,检测的时间周期长,不便于大规模检测应用。另一种病毒检测方式是LFT( Lateral Flow Tests,横向流动测试)法,也是一个广泛应用于医疗护理领域的检测方法。相比PCR方法,这种方法具有简便易用、检测速度快、成本低等优势,适用于现场大规模检测应用。不过,传统的LFT通过肉眼读出结果,会影响一定的灵敏度。而基于ams方案的数字化LFT则可以弥补以上这些缺陷。 ams数字化LFT采用光谱读数,与裸眼读数相比提高了灵敏度,而且还能提供定量结果,同时,数字输出允许与移动设备和医疗认可的云服务建立蓝牙低功耗(BLE)连接,从而可以方便的进行数据收集处理,提升大流行监测系统效率。 这其中的核心产品就是ams高精度多通道光谱传感器芯片AS7341L,该产品有8个可见光通道,1个近红外通道以及1个全光域通道,具有高灵敏度、高一致性、超小型封装(3.1mm x 2mm x 1mm)等特点,在体外诊断尤其是快检POCT(例如侧向层析法LFT应用于COVID-19)领域,比现有方案更具优势: *更快速地诊断,15-30分钟即可获取诊断结果; *与专业设备相当的精度,解放桌面设备从而便于携带; *对不同的试剂和不同的颜色或者光谱反应有很好的兼容性; *通过ams的组件方案,实现数据上云和云端处理。 Jennifer Zhao补充说,ams的数字LFT方案不仅适用于COVID-19抗原和抗体检测,也可以适用于流感、甲肝、乙肝等广谱病毒检测。 目前,ams与德国厂商Senova合作的数字化LFT COVID-19抗体检测设备已经在准备量产中,这也是Senova公司首次生产数字化LFT,为此他们投入了数亿资金扩大产能,非常看好这一产品的前景。另一个合作伙伴Jabil Healthcare公司也在紧锣密鼓准备中,期望能在下一个季度顺利上市这款产品。ams还与另一家医疗初创公司midge medical合作开发COVID-19抗原检测方案,该方案基于PCR方法,是一个可以实现15分钟出结果的快速检测方案,目前双方正在设计优化中。 全球进入“抗疫”常态化,新冠病毒的检测将是一项巨大繁重的工作,随着疫苗的上市,检测接种效果的抗体检测需求将随之而来,无疑,这些“刚需”将为快速病毒检测设备开启一片新蓝海。Jennifer Zhao表示,“这方面的需求非常大,单就7341L光谱传感器来看,一年的需求量就高达几千万。”面对这片新蓝海市场,ams显然已跑步入场。

    时间:2020-08-28 关键词: 传感器 ams 技术专访

  • 英特尔没输!将用这些重磅技术“渡劫”!

    英特尔没输!将用这些重磅技术“渡劫”!

    自从英特尔2020年Q2财报中证实,7nm发布日期延期半年,量产推迟近一年后,业界对于英特尔的讨论的声音越来越大,一方面,交火目标集中在14nm和10nm的制程更替不符合 “Tick-Tock”的规律;另一方面,竞争对手不断压缩制程精度的数字大小,从数字上来看Intel的比竞争对手大。 作为称霸半导体各大榜单的“老大”,其实这半年过的很辛苦,从股价被反超再到有人质疑IDM模式,许多应当凭心对比整财年营收、净利或从整体分析的点,都被无限放大,并被人称“英特尔输了”。 事实上,延期背后其实还潜藏着更令人期待的革新。就在昨夜,英特尔放出大招,在2020年架构日上公布下一代“Tiger Lake”将用到升级版的10nm SuperFin技术,并顺势发布了1个全新封装技术和5个全新架构和配套软件革新! 英特尔真的如大家分析的一样远远甩到后排去了吗?21ic家今天来详细剖析一下业界较为集中交火的几个点。 01 英特尔到底发布了哪些重磅产品? 作为IDM厂商,最大的优势便是能够一条线生产“产业链”的所有器件,而扎根于英特尔的“六大技术支柱”:制程和封装、架构、内存和存储、互连、安全、软件。 也就是说,与数据处理相关的所有器件都被英特尔承包了,越来越讲求整体协同的半导体行业,整套的方案必然能发挥出更加出色的性能,毕竟“没有人比我更懂我自己”。 “六大技术支柱”也是本次发布会围绕的重点,具体发布的技术为: 1、制程:10nm SuperFin技术 这是一项可以完美媲美制程节点转换的技术,是一项从通道到互连的整个过程堆栈的创新,是英特尔增强型FinFET晶体管与Super MIM(Metal-Insulator-Metal)电容器的结合,将用于“Tiger Lake”的英特尔下一代移动处理器中。 值得一提的是,Tiger Lake正在生产中,OEM的产品将在假日季上市。 图1:SuperFin和Tiger Lake相辅相成 2、封装:“混合模式”测试芯片 当今大多数封装技术中使用的是传统的“热压结合(thermocompression bonding)”技术,混合结合是这一技术的替代品。 之前21ic家也曾经介绍过英特尔封装的两“巨星”:其一是,EMIB、Foveros和两个技术相结合的Co-EMIB技术,主要是将超过两个不同的裸片进行水平或垂直方向的叠加;另一个便是全方位互连技术(ODI),该技术可以为上下两片裸片协调做到面积统一。 如今英特尔最新发布的“混合模式”这项新技术,能够加速实现10微米及以下的凸点间距,提供更高的互连密度、带宽和更低的功率。 使用“混合结合(Hybrid bonding)”技术的测试芯片已在2020年第二季度流片。 图2:英特尔封装技术路线图 3、架构:CPU+独立GPU+FPGA+AI加速器 ①    Willow Cove架构: 这项架构主要针对的是最新处理器技术和10nm SuperFin技术,是英特尔的下一代CPU微架构,在Sunny Cove架构的基础上,提供超越代间CPU性能的提高,极大地提升了频率以及功率效率。 值得注意的是,这一架构重新设计了缓存体系结构,引入到了更大的非相容1.25MB MLC中,并通过英特尔控制流强制技术(Control Flow Enforcement Technology)增强了安全性。 从结构上看,通过保持低延迟的双环微架构、50%的LLC增加到非Cache,光纤的相干带宽增加了2倍以上;从内存上看,双存储子系统和高达86GB/s的内存带宽增加了整个内存子系统的可用带宽,支持LP4x-4267、DDR4-3200,最高支持LP5-5400体系结构,另外英特尔®总内存加密技术可抵御硬件攻击。 图3:Willow Cove架构 图4:Willow Cove架构的结构和内存 ②    Tiger Lake CPU架构: 最新架构Tiger Lake最大的亮点就是,它是第一个SoC架构中采用全新 Xe-LP图形微架构。得益于此,可以对CPU、AI加速器进行优化,将使CPU性能得到超越一代的提升,并实现大规模的AI性能提升、图形性能巨大飞跃,以及整个SoC 中一整套顶级 IP,如全新集成的Thunderbolt 4。 图5:Tiger Lake的结构和内存 ③    混合架构: Alder Lake是英特尔的下一代采用混合架构的客户端产品。Alder Lake将结合英特尔即将推出的两种架构——Golden Cove和Gracemont,并将进行优化,以提供出色的效能功耗比。 ④    Xe 图形架构 Xe图形架构系列产品便是英特尔最新推出的独立显卡所使用的架构,目前首款基于Xe架构的独立图形显卡DG1已投产,并有望按计划于2020年开始交付;而首款针对数据中心的显卡SG1(Server GPU)很快将会投产,并在今年晚些时候发货,是4个DG1的聚合。 独立显卡Xe架构一共有三种定位: ● Xe-LP(低功耗):定位为PC和移动平台最高效架构,DG1便是基于此种架构。最高配置EU单元多达96组,新架构设计上包括异步计算、视图实例化、采样器反馈、带有AV1的更新版媒体引擎以及更新版显示引擎等;在软件优化方面,将通过新的DX11路径和优化的编译器对驱动进行改进。 ● Xe-HP:定位为数据中心级、机架级媒体性能架构,能够提供GPU可扩展性和AI优化,Xe HP将于明年推出。涵盖了从一个区块(tile)到两个和四个区块的动态范围的计算,其功能类似于多核GPU。 ● Xe-HPG:定位为专用于游戏优化的微架构,Xe-HPG预计将于2021年开始发货。技术参数上,添加了GDDR6的新内存子系统提高性价比,支持光线追踪。是利用Xe-HP的扩展性,结合了Xe-LP的微架构变体。 图6:Xe架构中三种微架构 ⑤    数据中心架构 包括Ice Lake、Sapphire Rapids、224G-PAM4 TX收发器。 ● Ice Lake是首款基于10nm的英特尔至强可扩展处理器,预期将于2020年底推出。 ● Sapphire Rapids是英特尔基于增强型SuperFin技术的下一代至强可扩展处理器,将提供领先的行业标准技术,包括DDR5、PCIe Gen 5、Compute Express Link 1.1等,预计将于2021年下半年开始首批生产发货。 ● 英特尔现在拥有世界上第一台下一代224G-PAM4 TX收发器,展现了其在先进FPGA技术上的不断创新和连续三代收发器领域的领先地位。 4、软件:oneAPI Gold版本 oneAPI Gold版本将于今年晚些时候推出,为开发人员提供在标量、矢量、距阵和空间体系结构上保证产品级别的质量和性能的解决方案。英特尔于7月发布了其第八版的oneAPI Beta,为分布式数据分析带来了新的功能和提升,包括渲染性能、性能分析以及视频和线程文库。 DG1独立GPU当前在英特尔®DevCloud上可供部分开发人员使用,其中包含DG1文库和工具包,来使他们能够在拥有硬件之前就开始使用oneAPI编写DG1相关的软件。 图7:oneAPI 整体框架 02 仍然是围绕数据进行创新 上文也有提及在先进制程上的两大交火点,诚然,先进制程数字做的越来越好看,也是先进的一种表现,但英特尔所考虑的方向并非如此。 为何自从14nm后,便没有遵循“Tick-Tock”规律?根据英特尔的解释,在技术升级上,英特尔考虑的是市场的用量和数据的需求量。现如今,在5G、AIoT以及数据中心的高速发展下,数据量到2025年会暴增到175ZB,市场需求的并不是单一节点的制程升级,而是XPU+存储+先进封装+的一整套数据解决方案。 这种数据解决方案也就照应了英特尔之前反复强调的:“英特尔早已不再只是一家以PC为中心的公司,而是转变为以数据为中心的公司。” 21ic家认为,一味较真制程精度数字大小并不是评判性能的唯一标准,英特尔的IDM模式的优势在于整套系统发挥的性能。 单拿最新的Tiger Lake这一SoC架构来说,高达112Gbps的先进封装技术、媲美节点转换的10nm SuperFin技术、高达96个执行单元的Xe图形架构、约86GB/s内存带宽、高斯网络加速器GNA 2.0专用IP、CPU上集成PCIe Gen 4……这些统统都放在一个SoC架构中,单做加法就早已远超同级产品水平,何况这种架构还进一步突破了性能。 除此之外,无论是性能上来讲,还是从稳定性、适配性、更替性上来说,一整套方案都具有天生的优势。另外,整套系统的协同作战还有一个好处,即开发者可用一套软件一站开发,这便是oneAPI,随着版本更迭至Gold,全新架构也都被囊括其中。 当然,这也不是说制程节点就没有必要发展了,接下来就剖析一下英特尔最新发布的SuperFin技术。 03 反复打磨的精品10nm制程 时下先进制程技术方面,使用的均为FinFET(Field-effect transistor)技术,7nm是FinFET的物理极限,但得益于深紫外(DUV)和极紫外(EUV),制程得以突破7nm、5nm,另外台积电还表示,决定仍让3nm制程维持FinFET架构。 而从3nm切换2nm这个阶段,由于晶体管沟道进一步缩短,FinFET结构将会遭遇量子隧穿效应的限制。业界普遍认为GAA-FET(gate-all-around Field-Effect Transistor)将会是3nm FinFET之后的路。 不过在这一过程中,FinFET其实在技术上仍然有完善的空间,且不说要到2nm阶段才要转向新的设计,何况早有证实,英特尔10nm性能与台积电7nm性能相当。在技术加持下,英特尔的10nm SuperFin性能或许比想象中还要更强大。 SuperFin其实是两种技术的叠加,即Super MIM(Metal-Insulator-Metal)电容器+增强型FinFET晶体。 从参数上来看,增强型FinFET拥有M0和M1处关键层0.51倍的密度缩放、单元更小晶体密度更高、通孔电阻降低2倍、最低的两个金属层提高5-10倍性能。 图8:FinFET的革新 而在Super MIM方面,使用新型薄壁阻隔将过孔电阻降低了30%,从而提升了互连性能表现;与行业标准相比,在同等的占位面积内电容增加了5倍,从而减少了电压下降,显著提高了产品性能。 该技术由一类新型的“高K”( Hi-K)电介质材料实现,该材料可以堆叠在厚度仅为几埃厚的超薄层中,从而形成重复的“超晶格”结构。 这是一项行业内领先的技术,领先于其他芯片制造商的现有能力。 图9:SuperMIM技术被应用 事实上,2011年起Intel便率先在第三代酷睿处理器上使用22nm FinFET,引导FinFET成为主流。不难发现,英特尔继续推进FinFET技术改良,反复打磨10nm制程,保证在这一制程节点取胜后再稳步进入下一制程节点。 但仍需注意的是,制程在命名之中也存在一些“猫腻”,这被行业人士称之为“纳米游戏”。2017年,Intel时任工艺架构和集成总监Mark Bohr便发文呼吁晶圆厂商们要建立一套统一的规则来给先进的制程命名,需要注意的是Mark Bohr还是电气与电子工程师协会(IEEE)的院士,并荣获2012年IEEE的西泽润一奖和2003年IEEE的安迪·格鲁夫奖。 简单来说,代工厂的纳米节点命名和英特尔所命名的并不能直接进行比较。20世纪60年代到90年代末,制程节点指的还是栅极长度,但其实从1997年开始,栅极长度和半节距就不再与过程节点名称匹配,之后的制程节点只是代表着摩尔定律所指的晶体管密度翻倍。 很多情况下,即使晶体管密度增加很少,仍然会为自己制程工艺命名新名,但实际上并没有位于摩尔定律曲线的正确位置。 实际上,英特尔确实在2017年引入了晶体管每平方毫米以及SRAM单元尺寸作为客观的对比指标,台积电7nm为90 MTr/mm2,而英特尔的10nm为100 MTr/mm2,这也就能解释为什么英特尔的10nm和7nm性能相当。 台积电营销负责人Godfrey Cheng其实曾经也亲口承认,从0.35微米开始,工艺数字代表的就不再是物理尺度,而7nm/N7只是一种行业标准化的属于而已,此后还会有N5等说法。同时,他表示也确实需要寻找一种新的语言来对工艺节点进行描述。 但从另一个角度来说,在引入SuperFin技术之前,英特尔10nm技术便与台积电7nm性能相当,所以大胆猜测在引用这项技术之后,或许能够媲美6nm也不是不可能。而这项搭载这项技术的Tiger Lake正在生产中,OEM的产品将在假日季上市,所以说英特尔其实在制程上并没有落后。 04 从整个生态上来讲 摩尔定律是英特尔的创始人之一戈登·摩尔提出的,当时的理论是每隔18-24个月晶体管数量将增加一倍,而随着技术发展这一发展似乎逐渐放缓;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。 到这种境地之下,到底有什么方法“渡劫”?事实上摩尔在提出摩尔定律之时,也提出了在摩尔定律接近物理极限时要转向异构计算。 这也便引申了上文的话题,英特尔面向的一直是数据,实际上单单通过制程精度已然不是增加计算速度最快的方法。 通过英特尔近几年集中发布的新品也不难发现,这几年英特尔反而更贴近FPGA、eASIC、ASIC、AI加速器、独立GPU,而这些恰恰是异构计算中不可或缺的一部分。联结这一切的软件生态,便是oneAPI。 最简单的证明方法就是用一张图来概括如今的英特尔,无论是从营收上逐步靠拢数据业务,还是从整个生态上来讲,英特尔对于数据的整体方案上重视程度越来越高了: 图10:英特尔的六大支柱和各项技术 从英特尔角度来看客户,客户自80年代开始,逐步追求数字化、联网化、移动化、云端化,而未来客户2.0追求的则是沉浸式体验的智能化,这催生了IP/SoC方法论的变更。 过去,单片的SoC开发3-4年,硅片中可以发现数百个错误并且不可重复使用,而通过转变为多个裸片的互连和IP相结合的方式,不仅缩短了研发时间、减少错误率,可复用性也逐渐成为现今最佳的方式。 而这也正是英特尔目前强调的方向,种种优势这也足以说明建立强大生态才是时下最应做好的事情。 图11:IP/SoC方法论正在改变 文行至此,仍需强调,英特尔在制程方面的演进还是跟随市场的需求,其着眼的关键点仍然是整体的生态和良好整体数据处理能力。绕回制程来说,在架构和技术的支持下,英特尔的10nm也远比想象中强大的多,最终的评判标准仍然需要从整套发挥的性能上来讲。

    时间:2020-08-14 关键词: 英特尔 制程 xe架构 技术专访

  • 为啥要过“ISO 26262”认证?揭秘汽车安全标准背后的生存法则

    为啥要过“ISO 26262”认证?揭秘汽车安全标准背后的生存法则

    随着汽车电气化程度的进一步提升,电子电气系统越来越集成和复杂,其安全性的要求就尤为突显。 在这种背景下,一些更严苛的汽车安全标准就应运而生了。"ISO26262"标准就是其中之一。 ISO26262是汽车的电气/电子相关的“功能安全”标准,该标准制定于2011年11月,2018年发布了第二版,追加了半导体指南。 该标准是预先计算出汽车电控方面的故障风险,并把降低该风险的机制作为功能的一部分预先植入系统中,从而实现"功能安全"的标准化开发工艺。ISO26262标准的对象涵盖从车辆的构思到系统、ECU(电子控制单元)、嵌入式软件、元器件开发及相关的生产、维护、报废等整个车辆开发生命周期。 面对苛刻的安全标准,半导体及元器件厂商又是如何应对的?获得标准的认证就能确保安全吗?不同等级的安全认证对于元器件产品意味着什么? 最近,罗姆公司举办了“汽车功能安全标准ISO26262”交流会,罗姆半导体(上海)有限公司技术中心副总经理李春华在介绍罗姆获得ISO26262标准认证的同时,也揭示了汽车安全标准背后的不同产品的生存法则。 ISO 26262的具体规范内容 理解ISO 26262,有个重要的概念需要先厘清,那就是“安全”,所谓“安全”就是“没有不可容忍的风险”。事实上,安全本身分为“本质安全”和“功能安全”。 “本质安全”是指降低机器设备以及人为环境因素或彻底排除这种诱因。“功能安全”是指通过一个有效的改善方法,确保可容忍范围的安全。 ISO 26262是汽车的电气/电子相关的功能安全标准, ISO 26262认证分成两个方面,第一个流程(开发流程)标准,开发流程标准是以之前IATF 16949为基础,引入账票类、可追溯类的管理内容。另一个是产品(产品性能)的标准,主要是针对产品性能的标准,要求安全机制符合ASIL各种等级认证,追加自诊断等功能。不同的等级,例如QM等级、ASIL-A等级、ASIL-B等级、ASIL-C等级、ASIL-D等级等不同等级认证,主要是根据对人身安全的重要性来划分的。 在2018年推出的第二版中又增加了新的内容,例如半导体指南等,对产品所使用的元器件的具体安全机制增加了新的规定。 罗姆于2018年获得ISO 26262开发工艺认证 罗姆于2015年开始着手准备取得认证,于2018年通过第三方认证机构德国莱茵TÜV Rheinland取得了ISO26262的开发工艺认证。这意味着罗姆面向车载领域的元器件开发工艺被认定为可满足该标准中的高安全等级"ASIL-D"。 ISO26262是一套复杂的认证体系,不仅有对应产品功能的认证,还有生产流程的认证。为此,罗姆做了大量的工作,例如:符合ISO 26262车载IC开发流程的制定和维护管理;符合ISO 26262的公司内部体制的建立,包括对外提供统一的ISO 26262相关文件的格式,实施关于ISO 26262对应的培训等。 李春华指出,随着自动驾驶(ADAS)相关的技术不断创新,以ADAS为代表的技术革新进程加速,为确保汽车的安全性,要求组成车载零部件的半导体也要达到自身的安全标准。在2018年颁布的第2版中,不仅对象范围扩大到巴士、卡车、两轮车辆,还新增了半导体部分,半导体元器件作为支持自动驾驶功能安全的核心产品成为关注的焦点。在这种背景下,罗姆作为半导体制造商,自2017年开发由液晶驱动电源IC等构成的、支持功能安全的液晶面板芯片组,并在2018年取得ISO 26262开发工艺认证,不断推进支持汽车功能安全的产品开发。在车载级元器件方面,罗姆打造了车载产品专用生产线,并遵行汽车行业质量管理体系"IATF 16949"及电子元器件可靠性标准"AEC-Q100/101/200"等来推进产品开发。目前,罗姆的解决方案主要包括“针对液晶面板的解决方案”及”针对ECU电源电路的解决方案“。 罗姆在功能安全方面的工作示例-车载高清液晶面板采用“支持功能安全的芯片组” 罗姆在功能安全方面的工作示例-内置自我监控功能的“电源监控IC” 选用符合ISO 26262认证产品,降低不合规风险,节约成本 据李春华介绍,ISO 26262这一国际性标准,最初由欧洲整车厂推动成立,目前像美国、日本、韩国、中国都在陆续跟进这一标准。虽然ISO 26262旨在实现功能安全,但它并不是强制性的法律。通过根据ISO 26262设计电气/电子系统来证明能够确保汽车的安全,不会造成人身(不仅包括驾驶员和乘客,还包括行人等)造成伤害,汽车制造商不会购买不符合标准的产品。 对于OEM、Tier1厂商,可以通过选用符合ISO 26262认证的元器件产品,从而有效的节省开发周期、开发成本,来达到实现同样功能等级的终端产品。罗姆就可以提供这样的产品,例如:罗姆的电源监控IC在芯片内部内置自我诊断功能,可以有效帮助提升电源的安全性,从而降低终端厂商的不合规风险,减少认证成本。

    时间:2020-08-04 关键词: 汽车 罗姆 iso26262 技术专访

  • 如何为汽车应用选择反激式控制器?通过AEC-Q100认证是关键

    如何为汽车应用选择反激式控制器?通过AEC-Q100认证是关键

    随着汽车拥有量的逐年增加,燃油汽车废气排放所引发的环境能源问题日益严重,新能源汽车尤其是电动汽车就成了发展的必然途径,这为半导体应用开辟了一个广阔的市场。 相比消费电子,汽车应用对半导体提出了更严苛的挑战,如何为汽车应用选择合适的半导体元器件?除了性能和功能以外,通过汽车行业的相关认证也是关键一项。 据了解,AEC-Q100是针对IC的认证,AEC-Q101是针对分立元器件的认证,用于汽车应用的半导体器件必须通过这两个认证,同时器件的生产过程和产线也要通过相关的汽车认证。 最近,深耕于高压集成电路高能效功率变换领域的知名公司Power Integrations(PI)宣布其InnoSwitch 3-AQ已经开始量产,这是一款已通过AEC-Q100认证的反激式开关IC,特别适合用于纯电动和插电式混合动力汽车应用,例如:牵引逆变器、OBC(车载充电机)、EMS(能源管理DC/DC母线变换器)和BMS(电池管理系统)。 使用过PI产品的工程师都知道,InnoSwitch系列产品是PI的明星产品,PI公司资深技术培训经理阎金光先生向行业媒体详细介绍了这款InnoSwitch3-AQ的独特之处。 同以往的InnoSwitch器件一样,InnoSwitch3-AQ沿用了PI公司的高速FluxLink耦合技术,可在无需专用隔离变压器检测绕组和光耦的情况下,实现±3%的高精度输入电压和负载综合调整率。FluxLink技术即使在瞬态应力测试下也能保持输出电压稳压,这对于基于PSR的方案而言尤其具有挑战性。在汽车应用当中很多设计师在考虑电源方案时通常尽量避免采用光耦进行反馈,因汽车应用的高温环境,随着电源使用寿命的增加,光耦的反馈也会相应的受到影响。而PI的FluxLink技术可以避免此类情况的发生,增加电源的可靠性。 InnoSwitch3-AQ延续了InnoSwitch系列高可靠性的特点,故障率小于0.02PPM,它采用表面贴装式InSOP封装,其初级至次级爬电距离为11 mm,超过了高海拔(5000米以上)绝缘的严格要求,提供了更高的可靠性。 InnoSwitch3-AQ集成的750V MOSFET可满足严格的汽车降额要求,片上同步整流控制器在标称400 VDC输入电压下可提供90%以上的效率。优化后的InnoSwitch3-AQ设计可在整个输入电压范围内实现小于10mW的空载能耗。其可以工作于125度环境温度的特性,可以满足电动汽车高温环境的使用需要。而最大35W的输出功率能力也可涵盖汽车应急电源的所有功率范围。 相比其他的电源产品,InnoSwitch3-AQ可以做到在整个输入电压范围内提供一致的高效率性能,这一点难能可贵。阎金光透露,这主要得益于PI多年来在电源控制领域的技术积累,InnoSwitch3-AQ的高效率特性可以在汽车应用中大大降低器件温度,满足汽车行业苛刻的散热要求。 为了帮助工程师尽快开展这颗IC的设计工作,PI推出了相应的参考设计,RDR-840Q参考设计展示了这款电源在30VDC至550 VDC输入范围内的启动、关断和高效工作,以及快速动态响应和各种安全和保护功能。 对于800V母线电压,可以采用StackFET,StackFET是PI公司最先使用的一种应对高压应用的设计。DER-859Q参考设计就是采用StackFET的类似设计,可以支持最高925 VDC母线电压。 InnoSwitch3-AQ代表了反激式控制器的高水平集成度,可使汽车电源具有极少的元件数和极小的PCB面积。除了InnoSwitch3-AQ,PI还有丰富的汽车级产品这些器件通过AECQ100(温度等级1级)或Q101认证,包括:适合IGBT和SiC模块的隔离型门极驱动器IC、集成高压MOSFET的电源IC – LinkSwitch-TN2以及高性能Qspeed二极管等产品。同时,这些产品的生产晶圆厂和装配厂也已通过了IATF16949认证,符合FMEA要求的设计。

    时间:2020-07-17 关键词: 反激式控制器 innoswitch aecq100 技术专访

  • 罗姆推出去光耦过零检测IC,待机功耗降低一半以上

    罗姆推出去光耦过零检测IC,待机功耗降低一半以上

    近年来,随着物联网的快速发展,越来越多的白色家电中配备了Wi-Fi通信功能。由于必须始终通电以保持通信连接,而且家电制造商必须将待机功耗降低至0.5W以下,这将面临着比以往更大的挑战。 如何降低家电产品的待机能耗?这需要从多方面入手,其中,电机部分和电源部分的待机功耗改善工作已经到达瓶颈,另一个领域就是过零检测电路。 所谓过零检测,就是用来检测AC(交流)波形的0V电位(过零点)的电路(过零检测电路),目的是为了有效地对电机和微控制器进行控制。在过零检测电路中,提高过零检测的精度,可以更有效地控制电机和微控制器。而且,在电机停止时,能够将电压正好停止在0V状态,脉冲控制也更提升了电路的安全性。 可见,过零检测电路是白色家电中常用的一个功能电路,但传统的过零检测电路中会使用光耦器件,而光耦器件会造成待机功耗增加。 针对10多年来一直没有变革的过零检测电路,最近罗姆公司开创性地推出了过零检测IC,不仅省去了光耦,降低了能耗,同时大大提升了可靠性。 据了解,在以往的过零检测电路中,所使用的光耦的功耗约占整个应用的待机功耗的1/2。罗姆新推出的过零检测IC BM1ZxxxFJ系列由于去除了光耦,因此功耗极低,可将正常通电时的过零检测电路的待机功耗降至0.01W。以洗衣机为例,采用传统的使用光耦的过零检测电路,方案整体的待机功耗为1.7W,而使用去除光耦的过零检测IC后,方案整体的待机功耗降低为0.71W,降低了一半以上的功耗。 另外,在驱动应用时,将以往使用光耦的过零检测电路中随AC电压变化而波动的延迟时间误差降至±50µs以内。极低的待机功耗和极小的延迟时间误差,使得即使在各国不同的AC电源电压下,也可高效地驱动电机,成功实现了以往的过零检测电路很难实现的高精度微控制器驱动。同时,由于不再需要光耦,还可以免除由光耦经年老化所带来的各种风险,有助于提高产品的可靠性。 过零检测IC BM1ZxxxFJ系列的另一优点是可以随时轻松替换原来的过零检测电路,该系列产品型号丰富,可分别对应以往的过零检测电路中使用的电路(普通整流/倍压整流)和波形(Pulse/Edge),无需更改软件即可轻松替换使用光耦的现有过零检测电路。 而且,该过零检测IC BM1ZxxxFJ系列还具有“电压钳位功能”,可保护后段的微控制器。因此,适用于使用以空调等为对象的高压驱动电机的应用,即使出现异常电压,也能够做到对微控制器的保护。 高集成度的过零检测IC BM1ZxxxFJ大大消减了所需的外围器件,仅仅只需要7个元器件即可实现过零检测功能,有助于设计的进一步小型化。 未来,罗姆还将考虑推出出过零检测IC+AC/DC电源一体化封装的解决方案,进一步提高密度,缩减体积。

    时间:2020-07-15 关键词: 罗姆 光耦 待机功耗 技术专访

  • 安谋中国“星辰”处理器商用:灵动微、全志科技、华大北斗布局合作

    安谋中国“星辰”处理器商用:灵动微、全志科技、华大北斗布局合作

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

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

  • 从整体方案实现双倍高功率密度,减少成本和尺寸

    从整体方案实现双倍高功率密度,减少成本和尺寸

    任何电子产品和设备都离不开电源,电源管理IC也几乎存在于每一个电子设备之中。从IC Insights的2019年数据来看,总出货量3017亿的IC中,电源管理IC占据了总量的21%,出货量预计639.69亿颗,超过了第二和第三名类别出货量的总和。 电源管理IC主要包括AC/DC、DC/DC、充电管理芯片、LDO芯片、PFC芯片、PFM/PWM、栅驱动芯片、接口热插拔芯片等。这些IC主要将电池或电源提供的固定电压进行升压、降压、稳压或电压反向处理,负责设备电能的变换、分配和检测功能。 因而,很多情况下电源的运作并非依赖单器件,而是从完整的解决方案出发。无论从功耗、成本、尺寸上来讲,还是系统的精简方面来讲,完整的解决方案远比单器件更加出色。另外,电源管理芯片可以说是直接与安全挂钩的器件,因此在很多情况下,完整的解决方案也拥有更加出色的稳定性和安全性。 这种情况下,电源管理IC的选择就至关重要,作为电源管理行业领导企业的TI(德州仪器)就在日前,为记者讲述了电源行业的趋势并带来了最新整体的解决方案。 01 整体解决的降压-升压电池充电器 讲了许久整体解决,TI最新发布的充电IC产品BQ25790和BQ25792降压-升压电池充电器便是从整体出发的一款产品。一个优良的高功率密度降压式充电器不仅应集成一般充电功能模块,还应集成USB PD充电系统中的其他组件,如负载开关和DC/DC转换器,以简化系统设计,降低物料清单(BOM)成本,并保持整体解决方案尺寸较小。 图1:BQ25790和BQ25792 从整体解决问题一直是TI所擅长的方向,具体来说BQ25790和BQ25792这两款产品集成了开关金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、电池FET、输入电流和充电电流电流检测电路和双输入选择器,这种内置集成可以减少解决方案的尺寸和物料清单。 从TI官方给出的BQ2579x框图中不难发现,作为输入过压和过流保护电路的一部分,外部对应的MOSFET的控制逻辑和驱动电路均已集成在充电器中;利用内部集成的极低的8mΩ充电路径管理FET,工程师可进一步延长电池运行时间;电流检测电路则会感应输入电流,调节输入电流和过流保护,防止过载情况发生;双输入选择器指的是充电器监控总线电压以确认适配器状态,一旦检测到拆卸便会从向前充电模式转移到OTG(可支持移动)模式无缝切换到电池,这一切都在四个FET降压-升压转换器的双向操作之下。 图2:BQ2579x降压-升压充电器结构 通过这一系列的整体集成,一方面有助于减少整体的尺寸和成本,另一方面组件的整体稳定性、安全性和适配性也拥有了保障。 从特性上来讲,这两款产品具有高功率密度。两款产品拥有高出市场两倍的功率密度155 mW/mm²,提高了三倍的充电速度,是一款高功率密度产品。当然这是在小尺寸的前提下实现的高功率密度,BQ25790拥有2.9mm x 3.3mm、56引脚WCSP的封装尺寸,BQ25792则拥有4mm x 4mm 、29引脚QFN的封装尺寸。 高功率密度有什么好处?可以在同样的小尺寸封装下,获得更高的功率密度意味着更高的充电功率和充电电流。换言之,这代表在30分钟时间里,电池就可以充满或充到70%左右的电量。另外,更高的功率密度,也意味着更高的充电效率,因而充电损耗会更小,带来的温升也会降低。 适配方面,BQ25790和BQ25792集成的双输入选择器支持多种电源,适配USB Type-C™、USB Power Delivery(PD)和无线双输入标准,适用于3.6V-24V的应用,支持到5A的充电,在通用上拥有极佳的性能。 静态电流方面,TI的强项一直便是做低静态电流,这款产品就拥有小于1μA的静态电流,这意味着最小系统下,电源拥有更低的待机功耗,从而使得电池储存时间演唱了5倍。根据Samuel Wong的介绍,这是TI目前尝试的更低静态电流,TI仍然会持续优化开关的静态电流。 根据德州仪器电源管理解决方案产品线经理Samuel Wong的介绍,在30W的充电功率下,使用新产品,可使快速充电效率达到97%。 图3:两款产品的优势 02 整体解决的氮化镓创新方案 GaN(氮化镓)和SiC(碳化硅)被人称之为“第三代半导体材料”,究其历史,第一代以Si、Ge为代表、第二代以GaAs、InP III-V族化合物为代表、第三代以SiC、GaN为代表。第三代半导体材料用其优异的材料物理特性,为电子器件性能功耗和尺寸提供了更多的发挥空间。 从特性上来讲,GaN一般多用于1200V以下的中低压功率器件及射频、光伏、光电领域,而碳化硅(SiC)则主要适用于高压功率器件领域。但无论从哪方面性能来说,都不难发现身为第三代半导体材料的GaN全面碾压硅和第二代半导体材料。 据Mark Gary介绍,从2010年开始,TI就已经研发相关技术,而业界在2015年左右才陆陆续续有这样的话题和需求,不难看出TI的布局是超前的。而在2018年TI也与西门子共同演示和10千瓦云电网产品。Mark Gary强调,在2020年结束以前,将会有超过3000万小时的可靠性测试,来增加对于新的产品和新的原物料的信心。 图4:TI在GaN方面的布局 GaN本身能让我们实现开关的速度更快,在开关的过程中,就会产生功率、功耗甚至热的损失。所以,当我们把开关速度加快,就能够把功率和功耗上的损耗以及过冲减少。 目前TI在GaN方面的最新规划和进展集中在三点: 1、目前TI在GaN上实现了速度翻倍,功耗减半。在切换速度上可以达到150V/ns,开关频率可以高达2MHz甚至10MHz以上的速度,Mark Gary为记者介绍道。 2、TI在GaN上拥有终身可靠性。具体来说,拥有自我保护,可以防止极端浪涌、电流和温度条件,拥有超过3000万可靠性小时的实验资料,超过10年低于1FIT,能够确保这个产品终身的可靠性。 3、TI的GaN会在自己的工厂和供应链上生产,以保证支持客户的不间断业务。“如今仍然可以看到GaN成本是高于Silicon(硅)的,但从长远发展上看GaN更具发展优势的。”Mark Gary表示,以整体的系统和客户上面的效率来看,当产品尺寸进一步缩小,热和功耗方面的损失进一步减少以后,产品本身能够实现比现有原物料更佳的成本基础,我们认为这是未来很重要的一个趋势。 这里需要注意的是,TI的观点一直是强调整体的解决方案和整个系统层面的成本效益,而不是单纯针对于目前GaN或者硅产品的材料成本比较,更加值得关注的是仍然是整体系统和应用层面的效益。因此,TI在GaN方面提供的仍然是整体解决方案,并在整体上具有成本优势。 图5:TI在GaN上的规划和进展 产品层面上,150mΩ、70mΩ和50mΩ GaN FETs的完整产品组合正在研发和批量生产,而在TI GaN平台上进一步扩展了汽车、并网存储和太阳能灯领域的新应用。 最近TI展出了GaN方向的900V,5kW双向转化器的演示,通过演示可以看出在没有外围冷却风扇的情况下,峰值效率可以高达99.2%,功率密度能比传统的IGBT方案高出3倍左右。而在这样的解决方案中,也使用了自家的 C2000数字控制器产品,提供了一整套的解决方案。 图6:TI展出的GaN演示产品 “TI在过去十年拥有非常好的GaN经验积累,面对急迫提高充电需求的汽车、电网存储和太阳能领域,TI也很有信息持续发展。”Mark Gary为记者介绍道。 03 电源管理产品围绕5个重要指标 TI(德州仪器)作为电源管理行业的领导企业,一直在观察电源行业的趋势。德州仪器降压DC/DC开关稳压器副总裁Mark Gary表示,TI认为有5个指标决定了一个产业或一个公司能否在5-10年继续领导电源管理行业: 1、功率密度:简而言之,就是在更小的面积或既有的面积下,提供更高的电力功率。高功率密度可以在降低系统成本的同时实现更多系统功能。 2、低EMI:任何一个电源工程师都会对EMI(电磁干扰)非常感兴趣,同时也是在设计上尽量避免的关键点。作为电源管理企业,要简化工程师在此方面的设计和鉴定流程。 3、低IQ:即静态电流,指的是负载电流之外部分的电流和电源芯片自身消耗的电流,而除去静态电流的系统就被称之为最小系统。低静态电流可为电池运行的电源系统提供低待机功耗,以实现延长的电池寿命和储存时间,从而降低系统成本。 4、低噪声高精度:这个指标对应的是器件、设计或本身产品对其他系统或模块的抗干扰性能,通过降低或转移噪声可以简化电源链并提高精密模拟应用的可靠性。 5、隔离:许多前沿的系统中,常有高压和低压系统存在,因而器件如何在严苛条件下避免互相干扰,是实现更高工作电压和更大可靠性必修的课题。 图7:电源管理行业的5个前沿趋势 “从生态环境方面讲,全球对信息交换和互联互通的需求正在上升,在此之下,对于分布式电源管理的需求比任何时候都更加迫切,在这种情况下,占用面积更小、散热性能更好、集成度更高并具有更高功率的产品是行业至关重要的话题”,Mark Gary如是说。 行文至此,仍然要强调,TI在电源的创新上,仍然是基于整体解决方案之上。基于此,TI目标主要包括工业自动化、电机驱动及控制、楼宇自动化、电网基础设施、电力输送方面。 图8:TI为工业设计提供创新动力 除此之外,TI提供的各种设计开发工具以及E2E平台,也是属于整套解决方案的重要环节之一。从整体解决,既是真正解决成本、功耗、尺寸、安全问题的必行之路,也是电源选择必看的一环。

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

  • 从5G、物联网到汽车,今明两年,FD-SOI应用或迎来腾飞拐点

    从5G、物联网到汽车,今明两年,FD-SOI应用或迎来腾飞拐点

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

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

  • I/O数翻倍,Lattice瞄准工业通信FPGA市场

    I/O数翻倍,Lattice瞄准工业通信FPGA市场

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

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

  • 如何在边缘计算中实现高性能低功耗的AI图像视觉分析?

    如何在边缘计算中实现高性能低功耗的AI图像视觉分析?

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

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

  • 224核+36TB内存+3D NAND闪存盘+FPGA=?

    224核+36TB内存+3D NAND闪存盘+FPGA=?

    2020年6月19日,英特尔公司在“‘芯’存高远,智者更强”的英特尔®数据创新峰会暨新品发布会上,围绕最新推出的第三代至强可扩展处理平台和人工智能(AI)应用,推出了包括全新处理器、内存、存储、FPGA的解决方案,21ic中国电子网记者应邀参加本次发布会。 01 第三代英特尔至强可扩展处理器 首先介绍英特尔全新的第三代英特尔®至强®可扩展处理器,新产品的代号为“Cooper Lake”,仍然采用的是14nm的工艺制造,最高28核心、56线程,这意味着用于8路服务器将支持多达224个处理器内核、448线程。而第三代产品线,在今年下半年将有基于10nm Ice Lake的单路、双路市场产品推出,补充构成完整的第三代家族。 图1:第三代至强可扩展处理器 提到英特尔,个人用户首先想到的是“酷睿”(Core)或“奔腾”(Pentium),而作为经常与服务器和工作站打交道的电子工程师,则首先会想到“至强”(Xeon)或“傲腾”(Optane)。 正如字面意思,至强处理器的侧重点便是数据处理和稳定性,在很久以前至强处理器细分为E3、E5、E7几个系列,名称刚好对应了i3、i5、i7。但与酷睿不同的是,至强并不集成核心显卡,另外照顾到全天候运行的大型服务器,普遍来说主频和超频性能会低于酷睿系列,只搭载一个睿频加速功能,追求极致的稳定性。 而在2017年,英特尔推出了全新的产品线英特尔至强可扩展处理器,命名上也采用了更加符合主流、直观易懂的“铜牌”、“银牌”、“金牌”、“铂金”的分级。 至强处理器到底强在哪?多核心、多线程,支持多路CPU,支持更大内存和内存带宽,支持更高缓存,更丰富的指令集,更稳定出色的性能。 英特尔表示,第三代产品与5年前的平台相比拥有1.9倍的平均性能提升与1.98倍的数据库性能提升。 图2:第三代英特尔可扩展处理器详解 需要注意的是,本次推出的第三代至强可扩展处理器不单纯的是频率、核心数、内存支持的硬参数提升,新产品的核心关键点是首批内置bfloat16的主流服务器CPU,还支持最新一代的英特尔®傲腾™持久内存200系列(在第二节将深入讲解),部分型号还支持英特尔Speed Select技术优化处理资源、提高工作负载和性能利用率。而第三代至强主要面向的主要是四路和八路系统。 图3:第三代至强处理器的主要突破 所谓bfloat16即是英特尔®深度学习加速(英特尔®DL Boost)功能当前主打的指令集技术,简单来说,bfloat16这项技术可以通过一半的比特数对软件做出很小的修改,便可达到与32位浮点数(FP32)同等水平的模型精度。 图4:第三代至强处理器内置bfloat16 据英特尔公司数据中心事业部副总裁、英特尔至强处理器和存储事业部总经理Lisa Spelman介绍,bfloat16这项功能主要面向人工智能(AI)应用训练和推理性能加速,搭载4颗第三代至强铂金8380H处理器的英特尔参考平台下,ResNet-50图像分类训练吞吐量性能提升达1.93倍,BERT Squad推理吞吐量性能提升高达1.9倍。 图5:Lisa Spelman对bfloat16的性能讲解 从型号方面来讲,Cooper Lake第三代至强可扩展处理器拥有11种不同的型号,分为至强铂金8300、至强金牌6300、至强5300三个子系列,均以H和HL编号结尾,区别在于HL支持单路最多4.5 TB内存,H支持1.12 TB内存。 图6:第三代至强可扩展处理器具体型号参数 从型号上来看,参数最为强大的至强铂金8380HL拥有28核心56线程,高速缓存达38.5MB,最高睿频频率4.3GHz,支持四路到八路扩展。而其他型号方面,则根据需求不同,拥有不同截然不同的参数选择,主要针对AI训练、内存密集型应用、虚拟机三种不同应用场景平衡成本。 02 第二代傲腾持久内存 上文也提及第三代至强可扩展处理器的一大亮点就是支持傲腾持久内存200系列,是傲腾持久内存的第二代产品,单条最大容量为512GB,热设计功耗可达12-15瓦。英特尔表示,在傲腾持久内存200系列与上一代持久内存相比,内存带宽平均增幅25%,在运行要求严苛的工作负载时带宽增加多达39%。 图7:英特尔傲腾持久内存200系列模组 傲腾200系列单条容量上拥有128GB、256GB、512GB三种选择,热设计功耗分别为15W、18W、18W,最高温度84℃,而在外部也拥有散热外壳。 图8:英特尔傲腾200系列单条参数 傲腾系列为何被称之为持久内存?这主要是从特性方面所讲的,众所周知存储器分为易失存储器(DRAM为主)和非易失存储器(NAND为主),而傲腾则属于介于DRAM和NAND之间的PMem(Persistent memory),断电也不会丢失数据。不过,傲腾系列并非要取代DRAM和NAND,而是与之共存,填补二者之间在容量和性能的空档。 图9:傲腾技术与DRAM和NAND共存 因此,需要注意的是,傲腾200系列能够与传统DDR 4 DIMM共存,共有1.5 TB的DRAM并排占用相同的主板插槽,而第三代至强处理器平台支持每个通道一个IntelOptanePMem 200系列模块,而这一模块则是单个插槽可支持6条傲腾200内存,即每个插槽提供3TB的PMem。 DRAM与6条傲腾200内存,相当于每个插槽(路)提供4.5 TB的总存储容量!而每路4.5TB,八路系统就是36 TB的内存! 图10:英特尔傲腾持久内存200系列详解 Lisa Spelman表示,自去年2019年4月傲腾持久内存问世以来,目前已收货超过270份订单,200多家世界500强企业已采用这项技术,从POC到销售转换率超过85%。软银、SK Telecom、西门子均从傲腾技术中获益,国内企业则主要包括金山云、快手、平安云、中通快递等。 03 先进的TLC 3D NAND固态盘 除了PMem内存以外,英特尔还推出了一款基于最先进的96层TLC 3D NAND介质的固态盘(SSD),采用Intel PCle Gen4控制器,具有增强的管理功能和可扩展性,可为AI和大数据分析负载实现性能与容量的更优平衡。 英特尔表示,与上一代NVme NAND相比,在PCle-3的表现上拥有高达33%的性能提升以及40%的延迟降低。 图11:采用TLC 3D NAND介质的优势 从参数来看,这些SSD具有U.2 15mm的尺寸,D7-P5500提供1.92 TB、3.84 TB、7.68 TB三种选择,而D7-5600则拥有1.6 TB、3.2 TB、6.4 TB三种选择。 图12:两个系列SSD产品的具体参数 从功能方面来看,两个系列SSD产品内置TCG Opal 2.0和AES-XTS 256 bit加密,拥有增强的SMART监控功能,可使用Telemetry 2.0访问各种存储数据,拥有优化的TRIM架构作为后台运行而不会干扰工作负载,具有内置的自检Power-Loss imminent(PLI)功能从而防止在低电量或故障情况下丢失数据。 04 与众不同的英特尔Stratix® 10 NX FPGA 不难看出,上文所发布的新产品都是专门为人工智能(AI)而生的,针对AI英特尔也即将发布新品Stratix 10 NX FPGA。 Stratix® 10 FPGA家族的这款新产品也是第一款专为AI优化的FPGA。Stratix 10 NX FPGA核心芯片采用14nm工艺,与标准的Stratix 10 FPGA DSP模块相比拥有高达15倍的INT8吞吐量,可实现高带宽、低延迟的AI加速。 图13:Stratix 10 NX产品 Stratix® 10 NX FPGA为何能在AI上性能如此暴增?关键点有三: 其一,内置的AI张量块是针对AI算法进行调整的。模块包含AI应用程序中通常使用的密集的较低精度乘法器,而在架构上则针对广泛AI计算的通用矩阵-矩阵或矢量-矩阵乘法进行了调整,从而高效支持大小矩阵。 另外,AI张量块乘法器具有INT8和INT4的基本精度,通过共享指数支持硬件支持FP16和FP12数字格式。所有加法或累加都可以使用INT32或IEEE754单精度浮点(FP32)精度执行,并且多个AI张量块可以级联在一起以支持更大的矩阵。 图14:AI张量块高层示意图 其二,使用了EMIB堆叠了HBM2和高带宽DRAM。集成的内存堆栈允许将大型的持久AI模型存储在芯片上,从而通过较大内存带宽降低延迟,帮助解决大型模型中的内存受限性能挑战。 图15:Stratix 10 NX FPGA使用EMIB技术 其三,拥有高达57.8G PAM4收发器,并才用了硬知识产权(IP)。提供了多节点的AI推理解决方案所需的可扩展性和灵活性,从而减少或消除在多节点设计中的带宽连接这一限制因素。 05 新产品成效明显 随着第三代至强可扩展处理器平台及相关产品的发布,国内厂商也在跟进之中。 会上,腾讯云副总裁刘颖表示,从1998年腾讯成立之初就已携手英特尔持续在数据中心的基础设施建设领域进行了技术合作。 他表示,随着第三代至强的发布,也将推出一系列的全新云产品。基于第三代英特尔至强可扩展处理器,腾讯星星海实验室自研了首款四路服务器。这个服务器采用了腾讯全新定制的英特尔高密CPU,整机密度较上一代提升了116%。 基于新的英特尔处理器,腾讯云推出的云开发Serverless服务启动时间不超过100毫秒,处于行业领先。 这款四路服务器通过差异化的散热器方案,使CPU单点的散热能力提升22%,大幅降低了CPU温度;风扇节能达30%。同时,继续使用英特尔RAS技术,使得设备宕机率下降高达50%,大幅提升了系统稳定性。 无独有偶,金山云CDN及视频云产品中心总经理宗劼表示,金山云也与英特尔持续在优化AI处理效果,在使用英特尔各种技术后,整体媒体处理效应上提升130%。 “在边缘服务器上,金山云与英特尔紧密合作,通过使用最新的SSD技术,利用 SSD+MemCache+AIO的第三代DMA技术,使得整个边缘的处理能力提升400%。同时在网络传输上面,通过与英特尔的合作,使得PAAS的边缘处理效能提升了超过200%。” 国电南瑞集团子矜技术团队首席架构师徐戟表示,传统的运维自动化系统只是针对一些单一指标进行计算,这种CPU的消耗量是很小的。但如果每个模型都需计算,就是大量的计算资源。如果数据中心当中有几十万台设备,这样的计算量是相当大的,所以要通过分布式的方法进行计算。在此方面,正在与英特尔的联合团队进行健康模型进行深度分析和优化。通过目前的效果来看,取得了不错的效果,对预测的准确性和时长都有了很大的提高。 06 为何都是AI相关产品 英特尔缘何在本次发布会上一口气发布如此多AI相关产品?英特尔公司市场营销集团副总裁兼中国区总经理王锐告诉记者,这是因为英特尔目前是一家以数据为驱动力的厂商,而智能技术的洞察则围绕在终端客户的需求上,具体体现在三点: 1、现在是行业转折性技术的历史交汇,推动智能进入新的发展拐点。AI让网络和边缘更智能,5G和边缘让AI无处不在,AI和5G让边缘解锁新机遇。AI、5G、智能边缘的三方汇合,创造了智能技术飞速更新迭代的需求和条件。 2、当前正在爆发的云经济,以后会成为常态,这也会促进整个产业乃至社会加速向智能化转型。 3、更值得期待的是,AI、5G、智能边缘的组合加上云经济的催化会为新业务的增长带来巨大发展机遇。 王锐认为,推动智能变革需要重点解决三大挑战: 1、传统基础设施已经不能满足智能化的新需求,很多企业需要从云到端实现基础设施的升级。 2、应用场景多元复杂,要推动智能规模化应用,就需要根据需求制定不同的解决方案。 3、生态还处于发展早期,只有生态高度协作才能带来产业效益的最大化。 众所周知,英特尔是一家产品覆盖CPU、FPGA、ASIC、封装、存储、软件等方面的IDM厂商,拥有着构建全面产品的领导力。因此基于趋势和挑战,英特尔推出了一套的解决方案。 图16:英特尔公司市场营销集团副总裁兼中国区总经理 王锐 英特尔公司市场营销集团副总裁 兼中国区行业解决方案部总经理梁雅莉表示,英特尔的价值包含在客户的解决方案之中。作为一家技术产品提供商,英特尔一直在不断推出新的产品和技术,来积极配合客户的数字化需求。 她表示,“在中国,发展产业生态最重要的一点,是要真正扎根于本土的市场特点和用户需求。中国是英特尔全球最大的单一区域市场,在互联网的“上半场”、也就是消费者互联网的发展历程中,中国已经成为全球的领先者。现在随着“新基建”的推进、5G的大发展,中国必定会成为互联网“下半场”的领跑者,这是一个产业互联网狂飙突进的阶段。产业市场的需求会比消费者市场更多样、更复杂,从而也有更多的技术方案提供商,分布在大大小小的各个行业。英特尔未来的成功,离不开与众多的老朋友新伙伴在产业互联网的新时代深化合作。” 图17:英特尔公司市场营销集团副总裁 兼中国区行业解决方案部总经理梁雅莉 在发布会的最后,王瑞表示,英特尔的2030年战略及目标建立在持续履行企业社会责任的承诺上,并诚邀大家通过科技赋能,集体行动创造一个负责任的、包容的和可持续的未来。

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

  • NI又搞

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

    2020年6月16日,NI举行盛大仪式发布全新品牌,全球各地的工程师一起云端见证"NI新时代"的盛大开启。会上,NI公司新任CEO Eric Starkloff(此前他担任NI总裁和首席运营官,今年2月被任命为NI总裁和首席执行官)宣布推出全新的品牌标识:从现在起,国家仪器(National Instruments)将名称简化为"NI"。从National Instruments到NI,NI将重新定义工程的未来,NI倡导Engineer Ambitiously,并致敬每天践行Engineer Ambitiously的工程师、企业和他们做出的贡献。NI公司致力于将勇于突破的人才、思想和技术联结在一起,推动世界前行。从NI的新品牌描述中可以发现,工程、工程师、Engineer Ambitiously是关键词,可以说,工程师文化伴随着NI的成长历程。1976年,在美国得克萨斯的奥斯汀市,JeffKodosky,BillNowlin和JamesTruchard三位年轻的工程师创立了National Instruments,从基于计算机技术的数据采集分析起家,经过40多年发展,NI与众多优秀的工程师和企业携手,用测试测量技术共同解决全球最紧迫的挑战。NI多年积累的丰富的软件结合最新的云计算和机器学习,正在推动测试测量行业整体的现代化,帮助客户快速构建下一代产品。NI公司新任CEO Eric Starkloff阐释了为何启用新品牌以及践行Engineer Ambitiously的意义。改变,为什么是现在?40多年来,NI一直致力于赋能工程师、助力工程师加速创新,解决今天、明天乃至下一个百年的问题,这一初衷并未改变。但是,社会的变迁,技术的演进日新月异,现在,NI服务全球市场,NI的所作所为早已超越了当初单纯的"仪器","变化"成了这个时代不变的主旋律,就像几十年前,NI LabVIEW的问世彻底颠覆了测试测量行业一样,现在,NI是时候作出"改变"了,NI的新logo代表了NI对工程技术的前瞻性思考,打破工程师的固有思维,走出舒适区,"NI新时代"将开启NI下一个蜕变之旅。Engineer Ambitiously意味着什么?Engineer Ambitiously对于不同的工程师和企业有不同的理解,对于NI,Eric Starkloff指出,Engineer Ambitiously就是大胆创新地改变传统的测试测量方法,借助软件互联的系统,打造更强大的解决方案,并将新方案发扬光大,惠及更多的普通民众。去Engineer Ambitiously并不一定是做大项目、大工程,哪怕一个小创意、小想法,勇敢去尝试,努力去验证,最终成就为改变这个世界的创新技术,所谓"积跬步以至千里,积小流以成江海"。Engineer Ambitiously还意味着每个人要以勇气和锐意去一起践行,在人员、想法、技术三者实现更好地融合下,进而迸发出无穷的创新力量,助力每一位创新者畅想未来、追求卓越、加速前行。大牛工程师对Engineer Ambitiously的理解Ad Astra公司是一家设计等离子火箭推进器的公司,Ad Astra首席执行官兼总裁、美国宇航局宇航员名人堂成员Franklin Chang-Diaz博士表示,"我们正在开发先进的等离子火箭推进技术,它将使各种地月间和外太空间技术的商业应用成为可能。""NI是我们这一旅程中关键的技术合作伙伴,我们将重新定义下一代的太空旅行,它的测试和测量技术使我们能够专注于自己最擅长的领域—为人类下一个巨大的飞跃做好准备。"美敦力(Medtronic)公司是全球最大的医疗设备制造商,美敦力公司资深测试经理Chris Robinson 说:"测试对医疗设备非常重要,以心脏起搏器为例,每台心脏起搏器在出厂前都要经过上万次的电气测试,所以我们一年大概要进行150万次测试,而且,我们还要确保近10年的测试数据中,每一条测试数据都能在60分钟内准确检索。利用NI的软件和硬件,就能让美敦力的系统与数据更容易的匹配",谈到对Engineer Ambitiously的理解,Chris Robinson 认为,"如果我们能在单台仪器中捕获每一个心脏起搏,同时降低成本,并保持产品的高质量,我认为这就是ambitious了"。NI新时代已开启,践行Engineer Ambitiously将把NI带向何方?拭目以待!

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

  • 车载语音设计有哪些新挑战?新型语音合成芯片需求凸显

    车载语音设计有哪些新挑战?新型语音合成芯片需求凸显

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

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

  • 打破市场空白,是德科技首推内置

    打破市场空白,是德科技首推内置"故障猎人"的示波器

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

    时间:2020-05-25 关键词: 示波器 是德科技 技术专访

  • 产能翻番,安森美碳化硅为何“必不可少”?

    产能翻番,安森美碳化硅为何“必不可少”?

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

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

  • 超低功耗Wi-Fi技术横空出世,能取代蓝牙吗?

    超低功耗Wi-Fi技术横空出世,能取代蓝牙吗?

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

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

  • 解读《2020蓝牙市场最新资讯》:增速最快的蓝牙应用是什么?

    解读《2020蓝牙市场最新资讯》:增速最快的蓝牙应用是什么?

    最近,蓝牙技术联盟发布了《2020年蓝牙市场最新资讯》,蓝牙技术联盟高级战略规划总监Chuck Sabin(夏斌)先生详细解读了蓝牙市场的最新资讯和蓝牙技术的未来发展方向。 他指出,今年蓝牙设备总出货量预计可以达到46亿,而5年后,到2024年,蓝牙设备年度出货量将会达到62亿。 截止2019年底,全球人口数量是77.5亿,可以说几乎世界上的每个人每年都要购买一件蓝牙设备。 作为一种无线通信标准,蓝牙技术为何能实现如此普及的应用? 这其中,增速最快的蓝牙应用是什么? 在所有的蓝牙设备中,应用最多的是在哪个领域? 针对以上问题,Chuck Sabin先生对此报告进行了详细解读。 Chuck Sabin先生认为,基于蓝牙技术的设备的快速增长与蓝牙在四大解决方案领域的不断创新分不开,这四大解决方案分别是音频传输、数据传输、位置服务和设备网络。 音频传输是蓝牙第一大解决方案领域,预计至2024年,蓝牙音频传输设备年出货量将达到15亿,较2019年增长40%。 而今年,凭借(LE Audio)的推出,蓝牙技术将再次改变体验音频的方式,并让人们以前所未有的方式与世界相连。市场上将会出现更多、更丰富的蓝牙音频用例。 关于数据传输领域,其中一个非常重要的应用领域就是物联网。而在当今物联网的设备当中,蓝牙技术采用的比例是在整个的所有物联网技术当中处于第一位的,数据显示,在所有物联网设备当中,38%采用了蓝牙技术,这一采用率远远超过其他技术,例如WiFi、RFID、蜂窝网络甚至有线传输。 蓝牙技术联盟预计,到2024年,整个基于蓝牙的数据传输设备年出货量将会达到15亿以上,其中,蓝牙的可穿戴设备的出货量将会达到4.1亿,蓝牙的互联玩具年出货量将会达到1.2亿。 位置服务设备出货量到2024年的时候预计能够达到5.38亿,尽管位置服务的年出货量并不是四个解决方案里最大的一个数值,但是它的增长率在所有的解决方案领域中是最快的:从2019到2024年的年复合增长率高达32%。根据ABI研究的结果,到了2024年,蓝牙位置服务将会覆盖18亿部手持设备,包括手机和平板电脑,蓝牙位置服务将遍及全球用户。到了2024年,蓝牙个人标签设备以及库存追踪标签设备的出货量将会达到1.3亿,其中包括钥匙,钱包等。 蓝牙位置服务持续受到关注,最近,蓝牙技术联盟推出了增强功能,寻向服务,并且将寻向服务的精确度从之前的米级别提升到了厘米级别。这就意味着,你不仅能够通过蓝牙知道这个设备大致离你的位置有多远,而且知道它大约在屋子的哪一个角落, 随着经认证的蓝牙mesh相关产品数量每六个月增长一倍,以及家居自动化和商业照明领域创新企业的迅速采用,蓝牙mesh已有力证明了其在创建控制、监测及自动化系统方面的适用性,使成百上千台设备能够进行可靠、安全地通信。至2024年,蓝牙网络设备年出货量将达到8.92亿。蓝牙技术联盟认为,在这方面,中国市场大力地带动了设备网络领域的快速发展,到2024年,中国智能扬声器的采用将会增加2.5倍,中国所采用的可连接设备,例如住宅用的智能照明和自动化设备将会增长3倍。 蓝牙的无线传输可以分为两种:传统蓝牙无线电、低功耗蓝牙无线电。在对蓝牙无线电技术的预测中,蓝牙技术联盟非常看好低功耗蓝牙无线技术。报告显示,在各种应用中,低功耗蓝牙预计会以26%的年复合增长率成为增速最快的蓝牙无线;得益于近期发布的低功耗蓝牙音频标准,低功耗蓝牙单模设备在未来5年将增长3倍;预计到2024年,所有平台产品(手机、平板和笔记本)将100%支持双模蓝牙无线电技术。 蓝牙技术的迅速普及快速增长离不开蓝牙技术联盟的积极努力。目前,在蓝牙技术联盟中共有14个工作组,在80个规格标准的项目当中展开工作,仅在过去一年中,就有超过2000名参与者,对已存在的蓝牙规格标准进行完善,对新蓝牙规格标准进行提议。截止目前,蓝牙技术联盟在全球的会员公司达到近36,000家,会员公司可以进行多元化的合作以及创新,正是在蓝牙技术联盟和众多会员公司的共同努力下,保证了蓝牙技术的持续成功。

    时间:2020-04-21 关键词: 蓝牙 蓝牙技术联盟 低功耗蓝牙 技术专访

  • “危”中有“机”,Intel放大招

    “危”中有“机”,Intel放大招

    一个“不太平凡”的春天展开了2020年的序幕,突如其来的疫情,成为了股市的“黑天鹅”、半导体行业的“硬骨头”,不太乐观的一年来临。 全球性危机降临下,近日以来,停工停产、业绩惨淡甚至退市的消息层出不穷,而回顾以往的全球性事件下,每个行业也都会迎来一次新的洗牌。 那么,在这种危机之下,作为高科技企业,究竟该如何看待这件事,该怎么做?在4月9日英特尔所举办的“智存高远,IN擎未来”2020年度战略“纷享会”上,英特尔告诉记者,“2020年是新十年的起点,是一个巨变的时代。世界正在重塑,前所未有的变革正在发生。危机就是 “危”中有“机”,危机比平时,更考验一家公司。困难终将过去,如何长远发展业务、产业,这需要战略性的眼光和丰富的经验,在危机中寻找到机会。” 01危机中的“智能X效应” “2020年,英特尔成立已经52年,在中国也扎根走过了35年。作为一家高科技公司,永远要站在最前端,看到别人看不到的东西,不断创新技术去抓住每一次增长的机会,同时也必须要有驾驭危机的能力。”英特尔公司全球副总裁兼中国区总裁杨旭如是说。 图1:中国35年的探索者、参与者、贡献者 作为一家无人不知无人不晓的高科技企业,推动了芯片晶体管数量上百万倍的增长,处理能力45万倍的成长。杨旭骄傲地为记者介绍表示,技术驱动的背后是“世界级”的投入。他坦言,去年的研发投入是134亿美元,占营业收入的19%,在半导体行业遥遥领先。那么,英特尔是如何看待现在正面临的危机? 疫情加速了数据经济的快速推进,前瞻思维是当前的关键。特殊时期,在线教育、远程办公等应用井喷式爆发,物流机器人、健康码、人口流动管理等应用也逐渐步入人们视线,这些趋势是不可逆转的。 值得一提的是,在特殊时期,中国在第一时间就推出了“新基建”,就像非常及时的催化剂一样,是对于推动数字经济发展和升级转型的机会。“‘新基建’需要AI、5G、云计算、智能工厂等技术做支撑,它不仅是简单的基础设施建设,如何完成数据本身的增值,最后变成服务于增值的个性化业务,才是“新基建”背后的价值。” 杨旭强调,英特尔在此前的业务结构便由“以PC为中心”转变为“以数据为中心”,他坦言,在不远的将来,很有可能变为30%是传统的PC业务,70%都是以数据为中心的业务。而这一切,则刚好与“新基建”背后的技术相符合,英特尔称之为“智能X效应”。 这个“X”代表的是什么?首先X可以代表智能的各种物,越来越多的智能物开始互连,并且不断产生海量数据,这是一个2024年可以拥有3000亿规模的潜在市场,提供了未来整个产业的增值,产生创新的“X效应”;另外,X在英文单词中也有“灭绝”的意思,如果没有抓住智能效应的机会,可能就会因为没有抓住机会,而在这场大浪淘沙之中灭绝。 杨旭强调,“智能X效应”下万物皆为发“计算机,这种云到端的智能化,将驱动未来的智慧城市、智慧能源、智慧小区、智慧医疗。“创造改变世界的技术,造福地球上每一个”,这便是英特尔提出“智能X效应”的宏旨。 图2:智能X效应开创可持续发展新格局 02疫情下的“科技无国界” 此前英特尔曾在中国抗疫战初期捐助了1000万美元,还有员工各自的捐助,据英特尔公司市场营销集团副总裁兼中国区总经理王锐透露,接下来,英特尔将在抗疫战中继续捐助5000万美元,做出力所能及的贡献和助力。 发挥智能技术应对突发公共事件的社会价值是英特尔的核心思想,“疫情最前线,英特尔的产品和技术也充分体现了社会价值,诸如许多呼吸机上搭载的英特尔FPGA加速器、基于英特尔平台的无接触医疗机器人、AI技术支持的口罩智能生产和检测系统等。”王锐告诉记者,这场疫情也让人深刻体会到了智能数字技术的搭建,不仅有利于人类,更是对突发公共事件防范的必备品。 图3:抗疫离不开智能技术 另外,杨旭表示,在医疗救助最前线,生命科学则是智能科技的关键应用——在线诊疗、影像分析、基因组分析都是抗疫的关键。英特尔与联想、华大基因联手,用高性能计算平台加速对基因组特性研究,希望揭开病毒的更多谜底。 “科技无国界,在这一次疫情当中得到了非常好的验证。”杨旭表示,英特尔不仅快速投入到抗击疫情之中,在成都、大连的工厂也给全世界做出了表率。他表示,在第一时间保护员工健康的同时英特尔在成都、大连的工厂没有停工一天,这是一个非常了不起的表率作用。而这些经验已被借鉴到了全世界的工厂上。 图4:科技无国界,英特尔实现全球价值链 当然,其实在很久以前英特尔便用实际践行了“科技无国界”这一说法。王锐为记者介绍:“金风慧能,是一家新能源数字化、智能化专业服务提供商,利用英特尔AI解决方案得以将风能预测准确率从60% 提高到80%,打破75%的行业基准。这20%的提升相当于减少了120吨的碳排放量,相当于种植了24000棵树。这不仅能保证北京冬奥会对清洁能源的要求,而且对中国践行绿色的可持续发展也有重要的示范意义。我相信,这个智能方案,将为整个风电行业树立标杆。” 无独有偶,快速部署智能ETC是我国交通部的重点项目,项目规模非常大,涉及省份非常多,时间非常紧急。“海得控制与英特尔共同打造交通行业ETC一体化整体解决方案,低延时、性价比高,有力支持了交通行业大规模智能ETC快速应用和落地,而且解决方案还可以复制到制造业和能源业。像这样的例子还有很多,我们的理念就是聆听客户需求,帮助客户实现更大成功,同时也推动社会进步”,王锐如是说。 高科技产业靠的是人才,英特尔在中国的35年内的合作项目覆盖了从小学到中学到大学,并且与国家教育部已合作24年,培训了数百万的教师,支持100多万青少年参加各种竞赛,为人才培养打下扎实的基础。 图5:英特尔在中国人才培养上所作出的努力而在中国的精尖制造上,成都工厂不仅是英特尔最大的封装测试基地,还代表了英特尔在此方面最顶尖的水平。而大连工厂从最初的芯片组业务转型到存储业务,并且正在从96层的3D NAND过渡到144层3D NAND技术,这是3D NAND产业在全世界最先进的技术,也是最高的密度。杨旭表示,英特尔总是将最先进的技术第一时间带到中国。 图6:中国一直是英特尔精尖制造的核心值得注意的是,英特尔在国内的布局与国家政策紧密相连,浦东开发、西部开发、振兴东北都有这家龙头企业的身影。成都、大连的上下游产业链的集群效应也带动了区域经济的发展。 03创新上的“六大技术支柱”英特尔最为著名的便是其在芯片方面的成就,上文也有提到英特尔业务结构将由“以PC为中心”转变为“以数据为中心”,这扎根于英特尔的六大技术支柱:制程和封装,架构,内存和存储,互连,安全,软件。作为大型IDM厂商,英特尔在本次“纷享会”英特尔中国研究院院长宋继强上宣布了围绕六大支柱所指向的创新技术。 图7:驱动智能创新的六大技术支柱 1、制程回归两年更新周期 宋继强表示,英特尔在持续推动摩尔定律的演进,目前已经能够让制程回归两年的更新周期。新一轮10nm的创新产品已经陆续问世,良品率大幅度提升,产能也大幅提升。在10nm上,我们可以获得大规模的算力,同时大幅降低功耗。未来,还将以极快的速度过渡到更先进的7nm工艺,2021年会有产品首发。 图8:摩尔定律将演进 2、全新的Xe架构 在架构方面,英特尔不断加速推动计算架构的创新。全新的Xe架构是一个非常灵活、扩展性极强的统一架构,针对性地划分成多个微架构。Xe可用于几乎所有计算、图形领域,包括百亿亿次高性能计算、深度学习与训练、云服务、多媒体编辑、工作站、游戏、轻薄笔记本、便携设备等。 图9:全新架构Xe将推动创新宋继强向记者展示了两个架构方面的例子,其一是2019年所面世的首款基于Xe架构的高性能和高灵活性的独立通用型GPU,这款产品采用了7nm制程工艺、Foveros封装技术和CXL连接标准;其二是首款基于Xe架构的独立图形显卡“DG1”,极高的能效可为游戏和内容创作提供更好的优化。 图10:两个关于Xe架构的例子 3、先进的封装技术EMIB、Foveros、Co-EMIB此前,21IC中国电子网在《不止步于CPU,英特尔面向未来的目标:以封装的视角看六大技术支柱》中重点介绍了EMIB、Foveros和两个技术相结合的Co-EMIB技术。宋继强为记者介绍表示,EMIB是一种2.5D封装技术,可以想象是在一个水平层很多不同功能芯片,依靠非线连接的方式进行互连;Foveros是一种3D堆叠技术,可以想象是在盖高楼,在垂直方向上布置更多面积更小、功能更简单的小芯片来提供高带宽、低功耗的芯片连接;Co-EMIB可以理解为EMIB和Foveros两项技术的结合,如果将Foveros比作“摩天大楼”,那么Co-EMIB则可以理解为不同Foveros堆栈间的“天桥”。 图11:英特尔先进封装技术4、超异构计算:XPU+oneAPI在摩尔定律放缓之际,登纳德缩放比例定律和阿姆达尔定律接近瓶颈之时,在计算加速上提及最多的词语便是“异构计算”。“英特尔为满足多元化计算需求,一直在推进超易购计算的实现”,宋继强表示,通过XPU(CPU、GPU、FPGA、加速器等)的混合式架构,配合便捷开发的统一平台oneAPI进行软硬的有机结合。 图12:XPU+oneAPI的软硬有机结合以“极光”(Aurora)超级计算机架构为例来说,这款产品搭载了2个10nm至强可扩展处理器、6个Xe架构的Ponte Vecchio GPU,采用多层级内存技术,通过oneAPI展现不同的架构能力。据介绍,这个超算架构会应用于能源领域的高性能计算之中。 图13:“激光”(Aurora)超级计算机架构 04新纪元的“颠覆性创新” “通过过去35年的经验,我们总结出,和产业合作必须要前瞻性,看到别人看不到的东西,大胆投入研发,技术创新。”杨旭如是说。 “计算、存储和传输是英特尔的三驾马车,而未来计算的颠覆性效应也将围绕这三个维度发生。”王锐如是说。 因此,针对未来计算,宋继强为记者介绍了围绕计算方式、通信方式和存储方式的颠覆性创新应用。 1、量子计算神经拟态计算:拥有嗅觉的Loihi芯片 宋继强为记者介绍,随着技术发展和应用领域逐渐扩张,越来越多的场景需求计算机处理模式趋向于人类一样,不需要大量数据,也不需要预先标注好数据进行训练。 Loihi便是一种新型计算架构,支持模拟人脑的神经元连接构建的单元,将计算和存储完全融合在一起。单芯片上128核中包含了13万个神经元,1.3亿突触,构建了一个大规模的偏上计算网络。 宋继强表示,Loihi支持多种学习模式,使得可以同时将深度学习、关联学习、强化学习这些使用的网络都放在一个芯片架构中,让芯片自主学习和自我扩展,这是非常领先的软硬件协同设计的模式。 目前,基于Loihi的神经拟态研究社区INRC已拥有90家组织的加入,包括GE、accenture、HITACHI、AIRBUS等在内的企业。 图14:Loihi神经拟态芯片而在近期,英特尔研究院与美国康奈尔大学也共同展示了基于Loihi的实验系统在存在明显噪声和遮盖的情况下学习和识别危险化学品的能力。它仅需单一样本便可学会识别每一种气味,且不会破坏它对先前所学气味的记忆。Loihi方案展现出了极其出色的识别准确率。传统方法中包括一种深度学习解决方案,但要达到与Loihi相同的分类准确率,该解决方案学习每类气味需要3,000倍以上的训练样本。 图15:拥有嗅觉的Loihi神经拟态芯片 2、量子计算:通向量子实用性的Horse Ridge “量子计算是一种全新的计算模式,因为底层基础已不再是经典计算中使用的确定性二进制比特了。利用量子态系统作为基础,通过量子位的相干,在多量子位上可以实现超大规模的并行计算。”宋继强坦言,在这方面英特尔已展开了五年,2015年便宣布与荷兰的科研机构QuTech开展为期十年的合作计划,而英特尔在此方面则主要以实用性为目标探索。 在量子计算方面,英特尔共有两个研究方向同步进行,其一是超导量子位和超导量子测试芯片,目前已发布了49量子位的测试芯片“Tangle Lake”;其二则是硅电子自旋的“自旋量子芯片”。 英特尔推进量子实用性,重点在于:创造更好、更稳定的量子位,提升量子位连接性,开发一套可扩展的I/O。 2019年底,英特尔研究院发布了代号为“Horse Ridge”的首款低温控制芯片,以加快全栈量子计算系统的开发步伐。作为量子实用性道路上的一个重要里程碑, Horse Ridge以一种高度集成的方式实现了对多个量子位的控制,并为向更大的系统扩展奠定了基础。图16:通往量子实用性的里程碑Horse Ridge 3、未来内存:近内存计算 “当计算需要很多数据时,必须要通过内存总线去访问数据,这就会造成近位数据要去远一点的内存去找,这样会造成大量的计算等待。如果能将数据和计算非常紧密地放在一起,就可大大减少对内存通道的冲突。”宋继强这样解释未来内存需要革新的问题。 近内存计算,是指将数据在存储层级向上移动,使其更接近计算部件。这是未来数据处理最迫切的需求,特别是AI计算。近内存计算单元,包含乘加器和单独的静态内存,能让内存和计算资源更紧密地结合在一起。同时,这种近内存计算单元可以构成分布式计算架构,使大规模数据处理的效率大幅攀升。 16个乘加器组成的计算单元,拥有独立的静态内存,因此无需占用内存总线获取数据。值得注意的是,这是个非常小的计算单位,可以大量地集成在一起,这种新型内存已有一个FPGA应用的例子,通过这种方式获取了更好的能效。 图17:未来内存之近内存计算 4、未来通信:硅光子通信 “现在内存间传输数据要求带宽大、功耗低,光通信是应用是最多的,但是光通信和电子器件结合时,通常需要一些分立器件将其连接起来进行转换,这些器件会消耗体积,也会损失一些传输效率。如何将其集成在一起,形成一体化封装的硅光系统,也就是说将电和光的转换封在一个芯片封装当中,是一个非常重要的事情。”宋继强这样解释未来通信需要革新的问题。 英特尔从很早就开始推动硅光子技术的研究。在今年3月,英特尔展示了业界首个一体封装光学以太网交换机。它成功将其 1.6 Tbps的硅光引擎与 12.8 Tbps的可编程以太网交换机进行了集成。硅光通信作为一种新的互联方式,现在是进行下一代硅光互联研发的最佳时机。 图18:未来通信之硅光子通信 05总结 可以说,这场严峻的考验下,充分证明了科技是人类与疾病较量最有力的武器,同时在面对突发事件下,前瞻性的眼光也是科技公司必须刻在骨子里的DNA。 最后,王锐透露了2020年,英特尔的新品计划。她表示,各类10nm产品进展良好。针对10nm产品线,进行了精简和优化,为不同行业的客户带来更优化的选择。 这包括:代号为“DG1”的首款基于Xe架构的独立图形显卡;首款面向无线基站的、基于英特尔架构的10nm SOC Snow Ridge;下一代至强和酷睿产品。更先进的制程技术,更强大的性能表现,更强的AI能力,10nm产品将继续为客户搭建坚实的数字基础。 图19:2020年将推出的10nm新品附:参加此次“纷享会”的演讲嘉宾 图20:参加本次“纷享会”的演讲嘉宾

    时间:2020-04-13 关键词: 英特尔 摩尔定律 量子计算 技术专访

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