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  • 高通接力谷歌TPU,人工智能芯片竞赛已经展开

    高通接力谷歌TPU,人工智能芯片竞赛已经展开

    作为机器学习的领军人物,Yann LeCun(杨立昆)曾在 25 年前开发过一块名为 ANNA 的人工智能芯片。而现在,构建适用于深度学习的计算芯片已成为所有科技巨头共同的发展目标。 那是 1992 年,LeCun 还供职于贝尔实验室,这座位于纽约市郊的研发机构举世闻名。他和一群研究者们共同设计了一种适用于进行深度神经网络计算的芯片 ANNA,用于高效处理需要分析大量数据的复杂任务,但 ANNA 从未投入市场。随后的二十多年里,神经网络随着计算机性能的不断提升,开始在识别文字、人脸和语音等任务中达到甚至超越了人类水平。但人工智能还远没有达到威胁人类智能的水平,那些用于特定任务的算法,在执行其他种类任务的时候,不会产生任何有意义的结果。 尽管如此,今天的神经网络还是在重塑着所有科技公司的面貌,谷歌、Facebook、微软都在做着自己的改变。LeCun 现在已经成为 Facebook 人工智能实验室的主任。在那里,神经网络被用于识别人脸、标注图片中的事物、翻译语言甚至更多。在 25 年后,LeCun 认为市场现在非常需要像 ANNA 这样的芯片,很快,它们将大量涌现。 谷歌刚刚有了自己的人工智能芯片 TPU,这种芯片已经广泛用于谷歌的数据中心,成为其网络帝国的引擎。每台安卓手机的谷歌语音搜索指令都会经由 TPU 处理。这只是芯片业巨大变革的开始,CNBC 等媒体 4 月 20 日 的报道指出,谷歌 TPU 的开发者们正在秘密成立的创业公司 Groq 重新集结,开发类似的人工智能芯片;而传统芯片厂商,如英特尔、IBM 和高通也在做着同样的努力。 谷歌在本月初推出 TPU 时称:「它是我们的第一块机器学习芯片。」在谷歌发表的论文中,TPU 在一些任务中的处理速度可达到英伟达 K80 GPU 与英特尔 Haswell CPU 的 15-30 倍。而在功耗测试中,TPU 的效率也比 CPU 和 GPU 高 30-80 倍(当然,作为对比的芯片并不是最新产品)。 谷歌 TPU 芯片已经成为其数据中心的重要组成部分 像谷歌、Facebook 和微软这样的科技巨头当然可以把自己的神经网络任务交给常规计算机芯片来处理(如 CPU),但 CPU 是设计用来处理所有类型任务的,这种方式显得效率很低。当使用特殊设计的芯片进行处理时,神经网络任务会运行得更快,消耗更少的电力。谷歌宣称随着 TPU 的应用,它为谷歌节约的成本可以打造另外 15 个数据中心。而随着谷歌、Facebook 等公司将神经网络应用于手机和 VR 头盔,为了减少延迟,在个人设备上的小型智能芯片也变得迫在眉睫了。「在更加高效的专业芯片方面,市场还有很大一片空白,」LeCun 说道。 技术巨头 在收购了初创公司 Nervana 之后,英特尔正在打造一款机器学习专用芯片。IBM 也是,它正在创建一个可以映射(mirror)神经网络设计的硬件架构。最近,高通已经开始制造执行神经网络的专用芯片,这条消息来自 LeCun,因为 Facebook 正帮助高通开发机器学习相关技术所以他对高通的计划很了解;高通技术部副主席 Jeff Gehlhaar 证实了该计划,他说:「在原型机研发方面,我们还有很多路要走。」 高通一直在和 Yann LeCun 在 Facebook AI 研究机构的团队保持合作,共同开发用于实时推理的新型芯片。高通最近宣布计划花费 470 亿美元收购荷兰汽车芯片公司 NXP。在收购宣布之前,NXP 就在致力于解决深度学习和计算机视觉难题,看来高通希望借助收购加强自动驾驶系统的开发。 自动驾驶是深度学习与人工智能发挥作用的主要领域之一。除此之前,内置芯片有很多其他选择以与真实世界交互,比如手机和虚拟现实耳机。当前技术发展飞快,我们很快就会看到其他实际应用的出现。 很多公司想把握住这一蓝海机遇,比如传统芯片巨头英特尔和 IBM。Big Blue 努力在其 Minsky 人工智能服务器中把 RISC 芯片和英伟达 GPU 结合起来的同时,其研究团队也在探索其他芯片架构。IBM Almaden 实验室探讨了其类脑芯片 TrueNorth 的性能,该芯片具备 100 万个神经元和 2.56 亿个突触。IBM 称在若干个视觉和语音数据集中,TrueNorth 给出了接近当前最高分类精确度的深度网络。 IBM 研究院类脑计算首席科学家 Dharmendra Modha 在其博文中说道:「类脑计算的目标是在不断逼近时间、空间和能量的根本限制的情况下,给出可扩展的神经网络基础(substrate)。」 作为芯片领域最大的玩家,英特尔并没有止步不前,它也正在根据下一代人工智能工作需求开发自己的芯片架构。去年,英特尔宣布其第一个人工智能专用硬件 Lake Crest(其技术基于 Nervana)将在 2017 年上半年推出,并在稍后接着推出 Knights Mill,它是 Xeon Phi 联合处理器架构的下一个迭代。 英伟达已成为人工智能硬件领域的主力军之一。在谷歌、Facebook 等公司能够使用神经网络翻译语言之前,他们必须首先用特殊任务训练神经网络,给神经网络输入现有的大量翻译数据集。英伟达制造了可以加快这一训练进程的 GPU 芯片。LeCun 说,在训练方面,GPU 通常考虑的是市场,尤其是英伟达 GPU。但是 Farabet 的出现也许表明,英伟达正和高通一样,也在探索一旦接受训练就可运行神经网络的芯片。 GPU 最初的设计初衷并非人工智能,而是图形绘制。但是大约 5 年前,谷歌、Facebook 等公司开始使用 GPU 训练神经网络,仅仅因为 GPU 是现有的最佳选择。LeCun 相信 GPU 可以持续发挥这一作用,他说,现在程序员和公司对 GPU 相当熟悉,他们具备使用 GPU 的所有工具;GPU 很难被替代,因为替代它需要换掉全部(整个生态系统)。但是他也认为将会出现一种新型芯片,从数据中心和消费设备两个方面,极大地改变大型公司运行神经网络的方式,从而,从手机到智能割草机再到真空吸尘器的一切也都将会改变。 正如谷歌 TPU 展示的,专用 AI 芯片可以将数据中心的运行效率提高到一个新的层次,特别是对于那些需要进行图像识别的服务器。在执行神经网络任务时,它们消耗更少的电力,发热更小。「如果你不想让一个池塘沸腾,你就需要特殊设计的硬件,」LeCun 说。 与此同时,随着 VR 和 AR 技术的发展,手机与头戴设备也需要同样的芯片。Facebook 上周曾展示了它们的新型增强现实工具,而这种设备需要神经网络来对周围环境进行识别。但增强现实系统的任务不能基于数据中心——传送数据需要时间,延迟会破坏用户体验。正如 Facebook 首席技术官 Mike Schroepfer 所解释的,Facebook 目前正在使用 GPU 和另一种被称为数字信号芯片的设备处理这些任务。但从长远来看,这些设备必须使用全新类型的芯片。 现在,需求已经出现,芯片公司正在争相占领新的市场。

    时间:2020-08-11 关键词: 高通 芯片 谷歌 人工智能

  • 补齐短板!传华为成立新部门,专攻屏幕驱动芯片

    补齐短板!传华为成立新部门,专攻屏幕驱动芯片

    8月11日,据新浪微博“长安数码君”爆料称,华为消费者业务CEO余承东签发了一份名为《关于终端芯片业务部成立显示驱动产品领域的通知》的文件,内容显示华为要补齐短板,拟成立部门做屏幕驱动芯片,进军屏幕行业。 所谓屏幕驱动芯片,其实就是LED显示屏专用驱动芯片。这是一种专为LED提供补偿电流的芯片,充当着微处理器(microprocessor)和液晶显示器(LCD)之间的接口。 乍一听起来,这种屏幕驱动芯片似乎并没有什么特别重要的元器件,但实际上却是一个关键的零部件,其重要性甚至可以媲美人脑的中枢神经,同时掌管设备的“肢体运动”以及“大脑思维”的运作。 (新浪微博截图) 据21ic家了解,事实上,华为早在2019年底就开始搞相关项目了,华为海思第一款OLED Driver已经在流片了。目前,华为旗下的海思芯片主要有五大系列,即手机消费级设备领域的麒麟芯片、服务器领域的鲲鹏芯片、人工智能领域的升腾芯片、5G手机基带领域的巴龙芯片、家用路由器领域的凌霄芯片。而此次华为进军屏幕驱动芯片市场,将有望加速实现国产替代,摆脱对国外技术的依赖。 (资料图) 以下是“长安数码君”曝出的《关于终端芯片业务部成立显示驱动产品领域的通知》文件的部分内容: 虽然中国目前成为了屏幕生产、出口大国,但屏幕驱动芯片,却主要靠进口,2019年京东方采购屏幕驱动芯片金额超过60亿元,其中国产芯片占比不到5%。 LED显示屏专用驱动芯片,是指按照LED发光特性而设计专门用于LED显示屏的驱动芯片。LED显示屏驱动IC技术的成熟,为LED显示屏的显示效果带来质的飞跃,凭借其输出电流大、恒流等特点,使LED显示屏可适用于大电流、高画质的各种场合,直接推动了LED显示屏显示内容的形式以及应用领域朝着更加多花样化的方向发展。 LED显示屏驱动IC是一个关键的零部件,它就像人脑的中枢神经,掌管着全身的肢体行动以及大脑思维意识的运转。驱动IC的性能高低决定了LED显示屏画面播出的效果,尤其是在小间距LED显示屏的应用中,为了保证用户长时间用眼的舒适度,低亮高灰成为考验驱动IC性能的一个尤为主要的标准,使得驱动IC的要求严苛。

    时间:2020-08-11 关键词: 华为 芯片 LED

  • 外媒:英伟达有意收购软银旗下芯片设计公司ARM

    外媒:英伟达有意收购软银旗下芯片设计公司ARM

    7月23日消息,据国外媒体报道,知情人士称,半导体厂商英伟达有意收购软银旗下芯片设计公司ARM。 此前,外媒报道称,在苹果计划在新Mac电脑中弃用英特尔芯片转而使用自家基于ARM架构的Mac芯片的早期阶段,软银正在考虑出售ARM的部分或全部股份,或者让ARM进行首次公开募股(IPO)。 当时,外媒称,ARM的出售或IPO不太可能对苹果产生重大影响,不过苹果可能有意收购这家公司。 据悉,软银最近与苹果公司进行了接洽,以评估其对收购ARM的兴趣,但苹果不打算提出收购。 此外,据外媒报道,近几周,英伟达也就收购ARM与软银进行了接洽。知情人士表示,除了英伟达和苹果,也可能出现其他的潜在竞购者。 上月,软银宣布,计划出售最多约1.98亿股T-Mobile股票,以释放现金,这些股票的价值约为210亿美元。 今年3月份,该公司表示,计划明年出售至多价值约合410亿美元的资产,以资助一项2万亿日元的股票回购计划,并偿还债务和回购债券。在软银的“待售资产”名单上,该公司所持有的阿里巴巴股份肯定排在首位。 外媒的消息称,软银计划抛售价值140亿美元的阿里巴巴股票,作为其410亿美元资金筹集的一部分,这些资金将用于资助受新冠状肺炎影响的企业。 软银是在2016年以320亿美元的价格收购ARM的,这笔交易是软银当时有史以来最大的一笔收购交易。ARM将其技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商,全世界超过95%的智能手机和平板电脑都采用ARM架构。(小狐狸)

    时间:2020-08-11 关键词: 半导体 芯片 ARM 英伟达 软银

  • RF MEMS和RF SOI技术是什么?谁才是未来射频技术的霸主?

    RF MEMS和RF SOI技术是什么?谁才是未来射频技术的霸主?

      RF MEMS是什么?   所谓RF MEMS是用MEMS技术 加工的RF产品。RF-MEMS技 术可望实现和MMIC的高度 集成,使制作集信息的采 集、处理、传输、处理和 执行于一体的系统集成芯 片(SOC)成为可能。按微 电子技术的理念,不仅可 以进行圆片级生产、产品 批量化,而且具有价格便 宜、体积小、重量轻、可 靠性高等优点。 RF MEMS器件主要可以 分为两大类:一类称为无 源MEMS,其结构无可动零 件;另一类称为有源 MEMS,有可动结构,在电 应力作用下,可动零件会 发生形变或移动。其关键 加工技术分为四大类:平 面加工技术、体硅腐蚀技 术、固相键合技术、LIGA 技术。   射频微机电系统(RF MEMS) 是MEMS技术的重要应用领域之一,也是二十世纪九十年代以来MEMS领域的研究热点。RFMEMS用于射频和微波频率电路中的信号处理,是一项将能对现有雷达和通讯中射频结构产生重大影响的技术。随着信息时代的来临,在无线通信领域,特别是在移动通信和卫星通信领域,正迫切需要一些低功耗、超小型化且能与信号处理电路集成的平面结构的新型器件,并希望能覆盖包括微波、毫米波和亚毫米波在内的宽频波段。而目前的通讯系统中仍有大量不可或缺的片外分立元件,例如电感、可变电容、滤波器、耦合器、移相器、开关阵列等,成为限制系统尺寸进一步缩小的瓶颈。RF MEMS技术的出现有望解决这个难题。采用RF MEMS技术制造的无源器件能够直接和有源电路集成在同一芯片内,实现射频系统的片内高集成,消除由分立元件带来的寄生损耗,真正做到系统的高内聚,低耦合,能显著提高系统的性能。   那RF SOI较RF MEMS的优点是什么?   首先,RF SOI工艺可工作频率很高,Ft/Fmax满足毫米波工作频率3至5倍的要求;RF SOI可以实现器件堆叠(device stacking),从而同时提高了功率与能效比;再次,RF SOI工艺采用的衬底降低了寄生效应,这样制造出来的射频芯片品质因数更高、损耗更低、噪声系数更好,同时这种衬底也提高了产品的绝缘水平与线性度;第四,RF SOI可以集成逻辑与控制功能,这是GaAs工艺无法做到的,所以GaAs器件在应用当中需要再搭配一颗控制芯片,采用RF SOI工艺就可以把PA和控制功能集成到一颗芯片上,在降低成本的同时又节省了宝贵的PCB面积;最后RF-SOI具备后栅偏压可调(Back-gate bias)功能,利用该功能可微调毫米波射频线路以适应使用需求。   在回顾了中国智能手机产业的发展历程后,新傲科技的总经理王庆宇指出随着智能手机数量的增长,对RF-SOI的需求也迅猛增加,这对中国发展RF-SOI带来了很难得的机会,但也有许多挑战。   这两种技术到底谁更适合未来?   RF器件和制造工艺市场正在升温,这种态势对于智能手机中使用的两个关键组件 - 射频开关器件和天线调谐器尤为明显。   射频器件制造商及其代工合作伙伴继续推出基于RF SOI工艺技术的传统射频开关芯片和调谐器,用于当今的4G无线网络。最近,GlobalFoundries为未来的5G网络推出了45nm RF SOI工艺。RF SOI是绝缘体上硅(SOI)技术的RF版本,该工艺利用了内置隔离衬底的高电阻率特性。   为了改变市场格局,一家无晶圆厂IC设计公司Cavendish KineTIcs正在推出基于替代工艺RF MEMS的新一代RF产品和天线调谐器。   RF开关和调谐器是手机RF前端模块中的两个关键组件。RF前端集成了系统的发送/接收功能,其中,RF开关对无线信号进行路由,调谐器帮助把天线调整匹配到任何频段上。   即便不考虑RF设备和工艺类型的变革,当今RF市场的挑战也足以令人望而生畏。Cavendish KineTIcs公司总裁兼首席执行官Paul Dal Santo表示:“几年前,RF还是一项相当简单的设计,但是现在,事情已经发生了大大的改变。首先,您的射频前端必须处理范围非常广泛的频带,从600MHz一直延伸到3GHz。随着更加先进的5G技术的到来,频段将进一步上延,达到5GHz至60GHz。这给前端RF设计师带来了一些难以置信的挑战。”   手机OEM厂商必须正面这种挑战,做出权衡,考虑选择新的组件。具体来说,对于RF开关和天线调谐器而言,可以归结为两种技术 - 基于RF SOI工艺和RF MEMS工艺的器件。   RF SOI是现在服役的制造工艺。基于RF SOI工艺的器件可以满足当下的要求,但它们开始遇到一些技术问题。除此之外,市场还存在价格压力,随着器件从200mm迁移到300mm晶圆,也会引发一些问题。   相比之下,RF MEMS具有一些有趣的特性,并在某些领域取得了进展。事实上,Cavendish KineTIcs公司表示,其基于RF MEMS工艺的MEMS天线调谐器正在被三星和其他OEM使用。   Strategy AnalyTIcs的分析师Chris Taylor表示:“RF MEMS能够提供非常低的导通电阻,从而降低插入损耗。但RF MEMS缺乏生产追踪记录,大批量的无线系统OEM厂商将不会盲目对新技术和小型供应商买单。当然,相较于RF SOI器件,RF MEMS的价格必须有足够的竞争力,但还有一个主要的障碍是,OEM厂商需要验证产品可靠性,需要可靠的供应来源。”   射频前端   智能手机是混合了RF开关、天线调谐器和其他组件商业环境的大市场,它的数据值得一看。根据Pacific Crest Securities的数据,2017年,全球智能手机出货量预计将增长1%,而在刚刚过去的2016年,智能手机的年增长率也仅有1.3%。   另一方面,根据YoleDéveloppement的数据,智能手机的RF前端模块/组件市场规模预计将从2016年的101亿美元跃升至2022年的227亿美元。据Strategy Analytics分析,2016年,RF开关设备市场规模为17亿美元。   随着OEM厂商继续在智能手机中增加更多RF组件,RF市场正在不断增长。“多频段LTE也正在向低端设备普及,”Strategy Analytics的Taylor说。“RF开关组件市场正在增长。”   在手机网络转向4G或长期演进(LTE)的过程中,每台手机的RF开关设备数量都有所增加。“我们谈论的出货量单位非常巨大,”Taylor说。“现在,大多数RF开关设备(并非全部)应用在手机上,其中绝大多数使用了RF SOI制造工艺。RF MEMS仍然是新兴事物,相对于RF SOI开关来说微不足道。”   尽管RF开关的出货量巨大,但市场竞争激烈,价格压力较大。Taylor说,这些设备的平均销售价格(ASP)为10至20美分。   同时,在一个简单的系统中,RF前端由多个组件组成 - 功率放大器、低噪声放大器(LNA)、过滤器和RF开关。   GlobalFoundries的技术人员Randy Wolf在最近的一个演讲中说:“功率放大器的主要目的是确保有足够的能量,可以让您的信号或信息到达目的地。   LNA放大来自天线的小信号。RF开关将信号从一个组件路由到另一个组件。“过滤器可防止任何不需要的信号进入后端,”Wolf说。   在手机上,2G和3G无线网络的射频功能非常简单。2G只有四个频段,3G有五个频段。但4G有40多个频段。4G不仅融合了2G和3G的频段,而且还搭载了一系列4G频段。   除此之外,移动运营商部署了一种称为载波聚合的技术。载波聚合将多个信道或分量载波组合到一个大数据管道中,在无线网络中实现更高的带宽和更快的数据速率。   为了应对多个频段和载波聚合,OEM厂商需要复杂的RF前端模块。今天的RF前端模块会集成两个或多个多模多频带功率放大器,以及多个开关和过滤器。“这取决于所采用的RF架构。功率放大器的数量由手机可寻址的地区频带决定。”Qorvo移动战略营销经理Abhiroop Dutta表示:“使用单个SKU在全球范围内应对多地区/全球蜂窝市场的典型“全网通”手机,频段覆盖面非常广泛。在这种手机典型的集成RF前端模块的实现中,一个工程选择是使用具有分频带模块的射频前端,以应对高、中、低频带的不同要求。”   相比之下,还有另外一种情况,智能手机OEM厂商可能会针对特定市场设计专用手机。“一个例子是针对中国大陆市场的手机。在这种情况下,RF前端需要支持该地区特有的频段,”Dutta说。   根据Cavendish Kinetics的说法,LTE手机上有两种天线,主集天线和分集天线。基本上,主集天线用于发射/接收功能,分集天线用于提高手机的下行数据速率。   在实际操作中,信号首先到达主集天线,然后移动到天线调谐器上,这允许系统调整到任何频带。然后,信号进入一系列射频开关。“它转换到您要使用的适用频段说,比如GSM、3G或4G,”GlobalFoundries的Wolf说。“从那里,信号进入滤波器,然后是功率放大器,最后到达接收器。”   考虑到这种复杂性,手机OEM厂商面临一些挑战,功耗和尺寸至关重要。“由于这种复杂性,信号在前端会遭到更多损失,这对您的接收机的总体噪声系数将造成负面影响,”Wolf说。   显然,RF开关在解决这个问题方面起关键作用。总的来说,智能手机可能包含10多个RF开关设备。基本的RF开关采用单刀单掷(SPST)配置。这是一种简单的on-off型开关。   今天,OEM厂商使用更复杂的开关类型。Ron * Coff是RF开关的关键指标。根据Peregrine Semiconductor,“Ron * Coff是反映RF信号通过处于”导通“状态的开关时发生多少损耗(Ron或导通电阻),以及RF信号在开关处于“关闭”状态下通过电容器泄漏多少能量(Coff或关断电容)的比率。”   总而言之,OEM厂商需要的是没有插入损耗和实现良好隔离的RF开关。插入损耗涉及信号功率的损失。如果RF开关没有实现良好的隔离,系统可能会遇到干扰。“总的来说,射频前端面临的挑战是支持日益增长的性能需求,并紧跟不断发展的标准和日益增加的频带覆盖的步伐。不仅如此,由于手机变薄,RF解决方案的封装尺寸也在缩小。Qorvo的Dutta表示,插入损耗、天线功率和隔离等关键指标仍然是推动RF产品组合解决方案不断发展的驱动力。   解决方案   今天,手机的功率放大器主要使用砷化镓(GaAs)技术。几年前,OEM将射频开关等制造工艺从GaAs和蓝宝石(SoS)迁移到RF SOI上。GaAs和SoS是SOI的变体,随着RF开关变得越来越复杂,这两种工艺变得太贵了。   RF SOI不同于完全耗尽的SOI(FD-SOI),适用于数字应用。与FD-SOI类似,RF SOI在衬底中具有很薄的绝缘层,能够实现高击穿电压和低漏电流。   GlobalFoundries RF业务部门主管Peter Rabbeni表示:“移动市场继续看好RF SOI,因为它能够在宽频率范围内提供低插入损耗、低谐波以及高线性度,实现了良好的性能和成本效益。”   今天,Qorvo、Peregrine、Skyworks等公司提供基于RF SOI的射频开关。通常,RF开关制造商使用代工厂来制造这些产品。GlobalFoundries、意法半导体、TowerJazz和联电是RF SOI代工业务的领军企业。   因此,OEM在组件供应商和代工产品方面有多种选择。通常,代工厂提供RF SOI工艺,涵盖从180nm到45nm的节点和不同的晶片尺寸。   决定使用哪一个节点取决于具体应用。联电公司业务管理副总裁吴坤表示:“关于RF SOI技术的具体化,一切都是从技术性能、成本和功耗的角度来考虑适用于终端应用的技术解决方案。”   即便有多种选择,RF开关制造商也面临一些挑战。RF开关本身包含场效应晶体管(FET)。与大多数器件一样,FET受到不需要的沟道电阻和电容的影响。   在RF开关中,FET被堆叠使用。通常而言,当今的RF开关中堆叠了10到14个FET。据专家介绍,随着FET数量的增加,器件可能会遇到插入损耗和电阻带来的相关问题。   另一个问题是电容。Skyworks在2014年发表的一篇题为《RF应用中SOI工艺的最新进展和未来趋势》的文章中表示,“在RF开关中,30%或更多不需要的电容来自于器件中的互连。互连是金属层或微型布线方案,包括基于RF SOI的开关。   通常,在4G手机中,RF开关的主流制造工艺是200mm晶圆的180nm和130nm节点。许多(但不是全部)互连层基于铝。铝互联在IC行业使用多年,价格便宜,但也具有较高的电容。   因此,铜被用于RF器件中一些被选定的层。铜是更好的导体,并且电阻小于铝。Ng表示:“用于130nm RF CMOS工艺产品的传统金属堆叠包括具有成本优势的铝互连层和具有性能优势的铜互连层。”这是平衡成本和性能的最佳解决方案。RF SOI解决方案通常包含一定数量的铝金属层和一个或多个铜层。   通常,在顶层上使用铜作为超厚金属层,帮助改善无源器件性能。他说:“最好是铜这样的厚顶层金属,它能够最小化欧姆损耗,从而提高性能。”   最近,RF设备制造商已经从200mm晶圆迁移到300mm晶圆,其工艺节点也从130nm迁移到45nm。通常,300mm晶圆厂只使用铜互连。   只使用铜互连,RF开关制造商可以降低电容。但是,300mm晶圆提高了制造成本,从而在市场上造成一些矛盾。一方面,成本敏感的手机OEM厂商需要RF开关保持较低的价格。另一方面,RF开关设备制造商和代工厂希望能够保持利润。   “今天,只有极少的RF SOI器件采用300mm晶圆生产,”Ng说。“这种情况的出现有很多原因,包括300mm RF SOI衬底的成本/可用性,以及支持后硅处理的基础设施等因素。然而,我们预计,在未来几年内,这些挑战将会在很大程度上得到解决,然后大部分大批量的RF SOI应用将会迁移到300mm晶圆上。”   在此之前,行业可能会面临300mm的供需问题。“我们认为,在更多的生产迁移到300mm晶圆之前,市场将一直面临供不应求的挑战。产能上马有多快,需求有多大,都将反映在供需矛盾上。”他说。   今天的RF SOI工艺适用于4G手机。GlobalFoundries希望在5G竞赛中脱颖而出,最近为5G应用推出了45nm RF SOI工艺。该工艺利用了高电阻阱富集的SOI衬底。   5G是4G网络的升级。今天的LTE网络频段介于700 MHz到3.5 GHz之间。相比之下,5G不仅与LTE共存,而且还将在30 GHz至300 GHz之间的毫米波段内运行。5G将数据传输速率提高到10Gbps以上,即LTE的100倍。但5G的大规模部署预计得到2020年及以后了。   无论如何,5G需要一个新的组件。“(45nm RF SOI)主要集中在5G毫米波前端,它集成了PA、LNA、开关、移相器,为5G系统创建了一个集成的毫米波可控波束形成器。”GlobalFoundries的Rabbeni说。   5G还有其它的解决方案,RF MEMS就是其中一种可能。此外,TowerJazz和加利福尼亚大学圣地亚哥分校最近展示了一个12Gbps的5G相控阵芯片组。该芯片组采用了TowerJazz的SiGe BiCMOS技术。   哪种工艺将胜出?只有时间会告诉我们答案。“目前尚不清楚RF MEMS是否在5G应用上具有优势。”Strategy Analytics的Taylor说。   什么是RF MEMS?   基于RF SOI的射频开关将继续占据主导地位,但新技术RF MEMS也可能存在一定的生存空间。“随着时间的推移,SOI已经取得了不可思议的进步。电阻下降了,线性度也变得更好了。”Cavendish Kinetics的Dal Santo说。“但是SOI开关的本质是一个晶体管导通或关闭。导通时,表现不是很好,关闭时,也不是很好。   多年来,RF MEMS技术一直在稳步前进。今天,Cavendish、Menlo Micro和WiSpry(AAC Technologies)正在为移动应用开发RF MEMS。   RF MEMS与陀螺仪和加速度计等基于传感器的MEMS不同。传感器MEMS是将机械能转化为电信号。相比之下,RF MEMS只进行信号的传导。   最初,Cavendish等公司将RF MEMS技术应用到使用RF SOI和其它工艺的天线调谐器市场。   “如果天线是固定的,我们不可能使它支持所需的不同频段。所以天线需要调整,“Dal Santo说。“现在,主要的方法是采取切换,要么切换不同的固定电容器,要么切换不同的固定电感器。问题在于天线是高Q设备。你必须小心,否则会带来辐射性能的损失。”   相比之下,Cavendish的调谐器有32个不同的电容范围。“它们是完全可编程的,具有非常好的高Q性能。所以辐射性能损失非常低。您可以使用这些,把天线调整到您需要支持的频率范围。”他说。   展望未来,Cavendish计划在更大的RF开关领域采用RF SOI器件。他说:“如果用一个真正的开关代替RF SOI,那就是MEMS开关,你的接收机或发射机的插入损耗都会降低。”他说。   但是,RF MEMS器件是否会取代基于RF SOI的器件?关于这个问题,TowerJazz可以提供一些见解。TowerJazz提供传统的RF SOI工艺,也是Cavendish的RF MEMS器件的代工厂商。   “RF MEMS和RF SOI可能在竞争相同的应用上会有一些小的重叠。一般来说,它们是相互补充关系,RF MEMS用于最苛刻的应用,而RF SOI用于其余的应用,“TowerJazz RF /高性能模拟业务部门高级副总裁兼总经理Marco Racanelli说。   “RF SOI技术将继续发展,它对于RF开关应用和部分低噪声放大器市场仍然是可用的,”Racanelli说。“然而,在一些特殊的应用中,用于低噪声放大器的SiGe和用于开关的MEMS等替代技术可以提供更佳的线性度或更低的损耗。总之,RF SOI将继续为不断扩大的市场服务,其他技术也将有所发展。”   RF MEMS已经在天线调谐器市场上占有了一席之地,它能否把触角延伸到射频开关业务上还有待时间验证。“未来,相对于内置RF SOI,RF MEMS可以通过提供更线性和更低损耗的开关来帮助提高手机的数据速率。”他说。“在RF MEMS中,金属板可以在“导通”状态下直接接触,形成金属、低损耗、线性的连接。更高的线性度允许更多的频带和更复杂的调制方案,从而增加手机的数据速率。

    时间:2020-08-11 关键词: 射频 4g 芯片

  • 你真的了解LED芯片吗?LED芯片正反装有什么区别?什么是LED晶片?

    你真的了解LED芯片吗?LED芯片正反装有什么区别?什么是LED晶片?

      什么是LED芯片?   一种固态的半导体器件,LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。也称为led发光芯片,是led灯的核心组件,也就是指的P-N结。其主要功能是:把电能转化为光能,芯片的主要材料为单晶硅。半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色,是由形成P-N结的材料决定的。   LED芯片正装与倒装的意义以及工作原理:   装晶片之所以被称为“倒装”是相对于传统的金属线键合连接方式(WireBonding)与植球后的工艺而言的。传统的通过金属线键合与基板连接的晶片电气面朝上,而倒装晶片的电气面朝下,相当于将前者翻转过来,故称其为“倒装晶片”。   倒装芯片的实质是在传统工艺的基础上,将芯片的发光区与电极区不设计在同一个平面这时则由电极区面朝向灯杯底部进行贴装,可以省掉焊线这一工序,但是对固晶这段工艺的精度要求较高,一般很难达到较高的良率。   倒装晶片所需具备的条件:   ①基材材是硅;②电气面及焊凸在元件下表面;③组装在基板后需要做底部填充。            倒装芯片与与传统工艺相比所具备的优势:   通过MOCVD技术在兰宝石衬底上生长GaN基LED结构层,由P/N结髮光区发出的光透过上面的P型区射出。由于P型GaN传导性能不佳,为获得良好的电流扩展,需要通过蒸镀技术在P区表面形成一层Ni-Au组成的金属电极层。P区引线通过该层金属薄膜引出。为获得好的电流扩展,Ni-Au金属电极层就不能太薄。为此,器件的发光效率就会受到很大影响,通常要同时兼顾电流扩展与出光效率二个因素。但无论在什麼情况下,金属薄膜的存在,总会使透光性能变差。此外,引线焊点的存在也使器件的出光效率受到影响。采用GaNLED倒装芯片的结构可以从根本上消除上面的问题。   倒装LED芯片技术行业应用分析:   近年,世界各国如欧洲各国、美国、日本、韩国和中国等皆有LED照明相关项目推行。其中,以我国所推广的“十城万盏”计划最为瞩目。路灯是城市照明不可缺少的一部分,传统路灯通常采用高压钠灯或金卤灯,这两种光源最大的特点是发光的电弧管尺寸小,可以产生很大的光输出,并且具有很高的光效。但这类光源应用在道路灯具中,只有约40%的光直接通过玻璃罩到达路面,60%的光通过灯具反射器反射后再从灯具中射出。因此目前传统灯具基本存在两个不足,一是灯具直接照射的方向上照度很高,在次干道可达到50Lx以上,这一区域属明显的过度照明,而两个灯具的光照交叉处的照度仅为灯下中心位置的照度的20%-40%,光分布均匀度低;二是此类灯具的反射器效率一般仅为50%-60%,因此在反射过程中有大量的光损失,所以传统高压钠灯或金卤灯路灯总体效率在70-80%,均匀度低,且有照度的过度浪费。另外,高压钠灯和金卤灯使用寿命通常小于6000小时,且显色指数小于30;LED有着高效、节能、寿命长(5万小时)、环保、显色指数高(》75)等显著优点,如何有效的将LED应用在道路照明上成为了LED及路灯厂家现时最热门的话题。一般而言,根据路灯的使用环境对LED的光学设计、寿命保障、防尘和防水能力、散热处理、光效等方面均有严格的要求。作为LED路灯的核心,LED芯片的制造技术和对应的封装技术共同决定了LED未来在照明领域的应用前景。   1)LED芯片的发光效率提升   LED芯片发光效率的提高决定着未来LED路灯的节能能力,随着外延生长技术和多量子阱结构的发展,外延片的内量子效率已有很大提高。要如何满足路灯使用的标准,很大程度上取决于如何从芯片中用最少的功率提取最多的光,简单而言,就是降低驱动电压,提高光强。传统正装结构的LED芯片,一般需要在p-GaN上镀一层半透明的导电层使电流分布更均匀,而这一导电层会对LED发出的光产生部分吸收,而且p电极会遮挡住部分光,这就限制了LED芯片的出光效率。而采用倒装结构的LED芯片,不但可以同时避开P电极上导电层吸收光和电极垫遮光的问题,还可以通过在p-GaN表面设置低欧姆接触的反光层来将往下的光线引导向上,这样可同时降低驱动电压及提高光强。(见图1)另一方面,图形化蓝宝石衬底(PSS)技术和芯片表面粗糙化技术同样可以增大LED芯片的出光效率50%以上。PSS结构主要是为了减少光子在器件内全反射而增加出光效率,而芯片表面粗糙化技术可以减少光线从芯片内部发射到芯片外部时在界面处发生反射的光线损失。目前,LED芯片采用倒装结构和图形化技术,1W功率芯片白光封装后,5000K色温下,光效最高达到134lm/W。   2)LED芯片的寿命和可靠性   芯片的结温和散热   散热问题是功率型白光LED需重点解决的技术难题,散热效果的优劣直接关系到路灯的寿命和节能效果。LED是靠电子在能带间跃迁产生光的,其光谱中不含有红外部分,所以LED的热量不能靠辐射散发。如果LED芯片中的热量不能及时散发出去,会加速器件的老化。一旦LED的温度超过最高临界温度(跟据不同外延及工艺,芯片温度大概为150℃),往往会造成LED永久性失效。有效地解决LED芯片的散热问题,对提高LED路灯的可靠性和寿命具有重要作用。要做到这一点,最直接的方法莫过于提供一条良好的导热通道让热量从结往外散出。在芯片的级别上,与传统正装结构以蓝宝石衬底作为散热通道相比,垂直及倒装焊芯片结构有着较佳的散热能力。垂直结构芯片直接采用铜合金作为衬底,有效地提高了芯片的散热能力。倒装焊(Flip-Chip)技术通过共晶焊将LED芯片倒装到具有更高导热率的硅衬底上(导热系数约120W/mK,传统正装芯片蓝宝石导热系数约20W/mK),芯片与衬底间的金凸点和硅衬底同时提高了LED芯片的散热能力,保障LED的热量能够快速从芯片中导出。   芯片的ESD保护   另外,抗静电释放(ESD)能力是影响LED芯片可靠性的另一因素。蓝宝石衬底的蓝色芯片其正负电极均位于芯片上面,间距很小;对于InGaN/AlGaN/GaN双异质结,InGaN活化簿层厚度仅几十纳米,对静电的承受能力有限,很容易被静电击穿,使器件失效。为了防止静电对LED芯片的损害,一方面可以采用将生产设备接地和隔离人体静电等生产管理方法,另一方面可以在LED芯片中加入齐纳保护电路。在应用到路灯领域中,传统芯片结构ESDHBM最高约为2000V,通常需要在封装过程中通过金线并联一颗齐纳芯片以提高ESD防护能力,不仅增加封装成本和工艺难度,可靠性也有较大的风险。通过在硅衬底内部集成齐纳保护电路的方法,可以大大提高LED芯片的抗静电释放能力(ESDHBM=4000~8000V),同时节约封装成本,简化封装工艺,并提高产品可靠性。   3)实例介绍倒装芯片的稳定性   LED路灯通常为60-200W左右,目前主要采取两种方式来实现,一种是通过“多颗芯片金线串并联的模组”和“多颗LED通过PCB串并联”的方式来实现高瓦数。无论哪种实现方式,均要求在封装过程中通过焊线(Wire-bonding)的方式实现芯片与支架的电路连接,而焊接过程中瓷嘴对LED的芯片的冲击是导致LED漏电、虚焊等主要原因,传统正装和垂直结构LED,电极位于芯片的发光表面,因此焊线过程中瓷嘴的正面冲击极易造成发光区和电极金属层等的损伤,在LED芯片采取倒装结构中,电极位于硅基板上,焊线过程中不对芯片进行冲击,极大地提高封装可靠性和生产良率。   LED芯片的封装要求   作为LED路灯的核心器件,LED芯片的性能需要通过LED封装工艺来实现光效、寿命、稳定性、光学设计、散热等能力的提升。由于芯片结构的不同,对应的封装工艺也有较大的差异。   光效提升   正装结构和垂直结构的芯片是GaN与荧光粉和硅胶接触,而倒装结构中是蓝宝石(sapphire)与荧光粉和硅胶接触。GaN的折射率约为2.4,蓝宝石折射率为1.8,荧光粉折射率为1.7,硅胶折射率通常为1.4-1.5。蓝宝石/(硅胶+荧光粉)和GaN/(硅胶+荧光粉)的全反射临界角分别为51.1-70.8°和36.7-45.1°,在封装结构中由蓝宝石表面射出的光经由硅胶和荧光粉界面层的全反射临界角更大,光线全反射损失大大降低。同时,芯片结构的设计不同,导致电流密度和电压的不同,对LED的光效有明显的影响。如传统的正装芯片通常电压在3.5V以上,而倒装结构芯片,由于电极结构的设计,电流分布更均匀,使LED芯片的电压大幅度降低至2.8V-3.0V,因此,在同样光通量的情况,倒装芯片的光效比正装芯片光效约高16-25%左右。   可靠性提升   LED的可靠性由LED芯片、荧光粉、硅胶、支架、金线等材料共同决定,其中LED芯片产生的热量如不能快速导出,将直接影响LED芯片的结温和荧光粉、硅胶的可靠性。目前荧光粉根据体系不同,耐高温能力也有较大的差别,通常荧光粉在100-120℃以上开始有衰减,因此如何降低LED芯片表面的温度成为提高LED可靠性的关键因素。垂直结构芯片能够通过金属衬底将热量快速导出至支架中,芯片表面温度较低,正装芯片热量通过蓝宝石导出至支架中,由于蓝宝石导热率较低(约20W/mK),热量无法快速导出,逐渐累积,对荧光粉的可靠性影响较大。倒装结构的芯片的热量绝大部分向下通过金凸点快速导入至硅基板(导热率约120W/mK)中,再由硅基板导入支架中,而向上由于蓝宝石导热率低,只有小部分热量积累在蓝宝石中,实现热(向下导出)和光的分离(向上射出)设计,同时蓝宝石的表面温度较低,可以延长荧光粉的老化周期,大大提高LED的可靠性和寿命。同时,由于倒装结构的良好散热设计,倒装1W芯片可以具有更好的L-I线性关系(见图3)和饱和电流容忍能力及大电流承受能力。倒装1W功率芯片可支持长期室温780mA大电流老化。   1W功率芯片安装的路灯实例分析照明效果   LED倒装芯片以其低电压(3.0V以下)、高光效(100-110lm/W)、高稳定性而逐渐被国内大多数灯具厂家应用于路灯照明中。现以一客户用倒装芯片安装的路灯为例对高压钠灯和LED路灯进行对比分析。港前大道在改造前采用400W(顶灯)+150W(腰灯)高压钠灯路灯,每杆日耗电量为6.6度,改造后采用180W(顶灯)+60W(腰灯)LED路灯,每杆日耗电量为3.1度,道路照明质量完全达到城市道路照明标准CJJ-45-2006的要求,节能53%。采用德国LM-1009道路专用窄视角亮度计,按道路照明亮度测量方法(测量仪器位于距离起始被测点60米处,仪器高度1.2米,沿车道中心线测量两灯杆间亮度最高和最低处,逐点测量),改造前该路面最大照度为42Lx,最小照度为8Lx,平均照度30Lx,均匀度0.3;改造后该路面最大照度为23Lx,最小照度为12Lx,平均照度18Lx,均匀度0.75。   由于LED光源的显色性在70以上,亮度分布均匀,对目标的辨别能力远好于显色指数为23的高压钠灯,在道路照明的条件下(中间视觉),适当降低白光LED的照度要求(降低1/3),可以达到与高压钠灯同等的照明效果。此次在港前大道更换使用LED路灯后,路面总体均匀度、纵向均匀度、横向均匀度均达到了0.70以上,取得很好的照明效果。   未来LED的芯片发展方向   目前高功率的LED路灯主要通过“多颗芯片金线串并联”和“多颗LED通过PCB串并联”的方式来实现。前者由于芯片之间需要进行光电参数的匹配,且多颗金线串并联封装的工艺不可靠性和低封装良率,一直未被广泛使用。而后者则需要对多颗LED进行严格的光电参数匹配,且光学设计困难。因此,“芯片级”模组化产品是未来LED芯片的一个重要发展方向。芯片级LED模组,单颗芯片间通过基板内的电路实现串并联连接,解决传统模组集成依靠金线进行串并联的问题,大幅度提升产品良品率,极大地降低了整个封装流程的生产成本,严格控制集成模组芯片的各芯片间的参数差异,保证模组芯片长期使用的可靠性,同时模组芯片可以作为单元,进行串并联拼接,形成更大功率的模组。利用倒装技术,可以在“芯片级”上实现不同尺寸、颜色、形状、功率的多芯片集成,实现超大功率模组产品,这是任何其它的芯片技术不能达到的优势。   LED芯片和LED晶片的区别:   一、简介1、led晶片为LED的主要原材料,LED主要依靠晶片来发光。   2、led芯片是一种固态的半导体器件,就是一个P-N结,它可以直接把电转化为光。   LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。   二、组成   1、led晶片的组成:要有砷(AS)铝(AL)镓(Ga)铟(IN)磷(P)氮(N)锶(Si)这几种元素中的若干种组成。   2、led芯片的组成:由金垫、P极、N极、PN结、背金层构成(双pad芯片无背金层)组成。   三、分类   1、led晶片   1)按发光亮度分:  A.一般亮度:R﹑H﹑G﹑Y﹑E等;B.高亮度:VG﹑VY﹑SR等 ; C.超高亮度:UG﹑UY﹑UR﹑UYS﹑URF﹑UE等;  D.不可见光(红外线):IR﹑SIR﹑VIR﹑HIR ; E.红外线接收管:PT ; F.光电管: PD。   2)按组成元素分:A.二元晶片(磷﹑镓):H﹑G等; B.三元晶片(磷﹑镓﹑砷):SR﹑HR﹑UR等 ; C.四元晶片(磷﹑铝﹑镓﹑铟):SRF﹑HRF﹑URF﹑VY﹑HY﹑UY﹑UYS﹑UE﹑HE、UG。2、led芯片1)根据用途分:大功率led芯片、小功率led芯片两种;   2)根据颜色分:主要分为三种:红色、绿色、蓝色(制作白光的原料);   3)根据形状分:一般分为方片、圆片两种;   4)根据大小分:小功率的芯片一般分为8mil、9mil、12mil、14mil等。

    时间:2020-08-11 关键词: 晶片 芯片 LED PCB

  • 7nm延迟6个月 Intel的芯片也要外包了

    7nm延迟6个月 Intel的芯片也要外包了

    今天,英特尔披露2020年第二季度业绩,总收入为197亿美元,创下历史记录。其中以PC为中心的业务收入97亿美元,同比增长7%;以数据为中心的也为收入为102亿美元,同比增长34%。 相比营收创纪录的消息,英特尔正在开发中的7nm工艺已延迟6个月受到了更加广泛的关注。这一宣布意味着,英特尔第一款基于7nm工艺的消费类产品需要到2022年下半年才能面世,在未来几年里,10nm将是英特尔的最佳工艺水平。 这一计划的延迟刺激了英特尔内部的自我反省,促使该公司改变其制造计划,可能与第三方晶圆厂展开合作。将来,公司将采取英特尔称之为“务实”的方法,调研内部和第三方晶圆厂,启用对公司和相关产品有意义的晶圆厂。 尽管英特尔尚未宣布任何将生产外包的具体计划,但他们正在考虑2022年及以后的产品路线图,这对该行业和一家5年前还是全球芯片制造业领导者的公司而言,很难说不会产生巨大的影响。 7nm延期代价惨痛 在深入了解英特尔未来的计划之前,先了解一下其过去和现在,以及英特尔是如何决定转向外部晶圆厂的。 10nm制程多次延期之后,英特尔重回正轨的计划是盯紧其7nm制程发展,准时交付7nm,以弥补10nm延期所造成的时间损失。此外,制定可靠的流程,迅速提高产能,让英特尔在维持摩尔定律的竞争中遥遥领先。但该计划也有一个副作用,转向7nm的周期比10nm时间更长,很难帮助英特尔摆脱麻烦。 不幸的是,英特尔开发7nm工艺制程计划延期。正如今天的电话会议披露的那样,7nm制程量产大约比原计划晚了整整一年,也就是说,英特尔至少还需要花费一年的时间才能达到他们在2020年第二季度所期望达到的产率。现在,预计首批7nm CPU不会在2022年下半年或2023年初之前推出,最早也要等到2023年上半年。 目前,唯一大致按计划进行的7nm产品是Ponte Vecchio,这是英特尔的Xe-HPC GPU,将用于Aurora超级计算机,预计在2021年末或2022年初交付。甚至到那时,英特尔仍可能评估是否将某些Ponte Vecchio的制造转移到第三方晶圆厂。 对此,英特尔表示他们已经很好地解决了这个问题,Bob Swan将良率下降的原因描述为一种“缺陷模式”,并称已经找到问题根源,正在着手解决。英特尔认为,其7nm工艺制程不存在任何基础障碍,公司仍将按照计划全力以赴实现7nm量产,在2023年实现批量出货。 尽管如此,6个月的延迟,英特尔可能为其付出沉重的代价。此前,英特尔在量产10nm制程时反复出现问题,英特尔只能继续推出14nm的台式机和服务器处理器,英特尔的产品线也陆续受到影响。 同时,尽管节点尺寸上并不完全有可比性,但其竞争对手台积电将于今年开始出货5nm产品,在功率效率和芯片尺寸等方面更具优势,台积电或将更进一步领先英特尔。 “实务”意味着愿意同第三方晶圆厂开展合作 由于7nm延迟,英特尔将采用Swan所谓的“务实”方法来选择要使用的代工厂。英特尔将不再将自己限制在自己的工厂,而将第三方工厂的能力(和成本)纳入考虑范围。事实上,英特尔仍然希望生产市场领先的芯片,并且他们现在愿意使用第三方晶圆厂来实现这一目标。 尽管英特尔没有给出任何具体的制造计划,但其给出的信息却很明确:他们将根据产品路线图来完成交付新产品所需的工作。这意味着英特尔将第三方工厂作为应急计划,几乎保留所有选择,包括如果第三方工厂确实是最佳选择,也会考虑完全在第三方工厂生产产品。最终,英特尔需要面临的问题是,在多大程度上依靠自己的7nm晶圆厂,又在多大程度上依赖第三方。 与此同时,支撑这一新策略的灵活性理念的是英特尔公在EMIB和Foveros等先进封装技术方面的发展。这些多芯片封装技术已经在Kaby Lake-G和英特尔新的Core-Lakefield处理器等产品中得到应用,允许在一个封装中使用多个不同的芯片。在Lakefield处理器中,是通过在22nm I / O裸片上分层放置10nm计算裸片来实现的,这使英特尔可以在相对昂贵的10nm工艺中制造芯片的关键部件,而非关键部件则建立在功率效率极高的22nm版本上。 Lakefield是第一个使用该技术的英特尔产品。由于小芯片(Chiplet)比大的单片芯片的缺陷影响小得多,通过将芯片“粘合”在一起,英特尔不仅可以更好地管理良品率问题,还可以继续混合和匹配不同的工艺节点,包括不同的英特尔工艺节点和第三方工艺节点。 我们已经在Kaby Lake-G上看到了一个很小的尝试,它使用了一个台积电制造的GPU和一个英特尔制造的CPU。尽管其非常粗糙且集成度很低,但是,未来英特尔的灵活性计划意味着将有集成度更高和更精细的规模出现。基于Lakefield,英特尔可以实现其灵活性计划,芯片来自哪个晶圆厂应该不会对封装产生太大影响,问题在于英特尔在其中做了多少工作。 很明确的一点是,无论怎样,英特尔在未来的产品中都必须走小芯片路线,因为小芯片是实现英特尔晶圆厂灵活性的关键。但这些芯片中哪些将由英特尔生产,哪些将由第三方晶圆厂制造?这是英特尔在接下来的几年里需要解决的问题。 值得一提的是,如果没有英特尔最近的另一项将产品设计与工艺节点分离的举措,这一切都是不可能实现。多年来,该公司传统的垂直集成设计理念已交付了许多出色的产品,但是自从10nm被推迟,英特尔一直在承担这一决定的后果,并使用了他们最新的Sunny Cove CPU架构。英特尔最近才获得将一个体系结构移植到多个工艺节点的能力,很明显,他们将严重依赖第三方芯片制造商的此种能力。 首款7nm产品Ponte Vecchio 尽管英特尔今天发布的大部分产品都是针对2023年发布的,但该公司也公开评论了其首款7nm产品Ponte Vecchio。Xe-HPC GPU是英特尔 Xe GPU的旗舰产品,Ponte Vecchio芯片是即将面世的Aurora超级计算机的基本组成部分。但对于英特尔而言,目前更重要的是交货时间,Aurora计划于2021年交付,比英特尔即将交付的首批量产消费型7nm部件的时间早一年。Ponte Vecchio对英特尔而言极其重要,而他们剩下的时间很有限。 目前,英特尔已经确认该公司还在重新评估Ponte Vecchio各部分所使用的代工厂,英特尔曾表示该芯片将始终使用第一方和第三方工厂的混合方式,不过让人好奇的是英特尔是否在评估中加入了HBM内存(英特尔不生产),这是不是有点急功近利。但从某种角度而言,即使排除内存,I/O芯片、连接芯片和GPU本身仍然是独立的芯片,理论上任何一个芯片都可以转移到第三方晶圆厂。 可以肯定的是,就像今天的其他公布一样,英特尔也在分享其具体的制造计划,很可能英特尔还没有最终决定在哪里生产不同芯片。但与此同时,英特尔也明确表示,他们正在考虑所有选项。 英特尔必将转型 尽管在英特尔的计划中还有很多未知因素和待确定的事情,但可以肯定的是:无论发生什么事情,英特尔都将转型。至少他们将从一家依靠多模块芯片的公司转变为一家采用多芯片封装的公司,并且根据7nm的发展情况,他们也可能正在转变为一家将大部分芯片生产投入第三方代工厂生产的公司。对于一家五年前芯片制程仍领先的公司而言,这都是不小的改变。 这一改变,对英特尔来说无疑是一颗难以下咽的药丸。但英特尔的7纳米延迟对一家已经准备好迎接10纳米延迟带来的艰难时刻的公司来说是一个巨大的风险,英特尔需要制定应急计划,做出必要的改变,避免在7nm制程中再次下滑。 接下来会发生什么尚不清楚,但英特尔的工艺节点技术团队正面临着7nm成败的局面,因此不得不做出决定。英特尔在其7nm工艺上投入了大量资金,无论站在利润的角度,还是站在产品的角度,他们肯定更愿意使用这种技术。这意味着,如果英特尔能够保持7nm的正常推进,那么现在只是应急计划就可以保持原样。 但不管发生什么,英特尔都不能将赌注压在自己身上了,芯片光刻技术越来越难,英特尔必须做好准备,这将是一场艰难的战役。

    时间:2020-08-11 关键词: Intel 芯片 外包

  • 英特尔7nm芯片将至少推迟至2022年上市 落后于AMD同类产品

    英特尔7nm芯片将至少推迟至2022年上市 落后于AMD同类产品

    7月24日消息,据国外媒体报道,英特尔宣布,其即将推出的7nm制程遇到了一些问题,这将导致其7nm芯片的上市时间有所推迟。 在今年第二季度的财报电话会议上,英特尔透露,由于7nm制程工艺中存在“缺陷”,其7nm芯片将推迟6个月上市。 好消息是,该公司有信心解决这一缺陷问题。该公司的7nm芯片原本计划于2021年底上市,这一延迟意味着最早将于2022年上市。 相比之下,AMD基于7nm架构的Ryzen 4000芯片已经上市数月时间了,远远领先于英特尔。 外媒称,英特尔7nm芯片上市时间的延迟,为竞争对手AMD在未来几年内在PC处理器市场中占据主导地位打开了一扇门。 但英特尔首席执行官表示,该公司已经从10nm的开发过程中学到了很多教训。因此,该公司有应急计划,以保持竞争力,从而弥补7nm的延迟。 虽然英特尔7nm芯片的上市时间有所推迟,但该公司的10nm芯片却有一些好消息。该公司表示,今年将加速向10nm产品过渡,并将增加基于10nm制程工艺的英特尔核心处理器的产品组合,其中包括Tiger Lake芯片以及首款基于10nm的服务器CPU Ice Lake。 今年6月份,苹果宣布,计划在新Mac电脑中弃用英特尔芯片,转而使用自家的、基于ARM架构的Mac芯片,旨在在较低功耗的情况下提供更好的性能。 苹果首席执行官蒂姆·库克(Tim Cook)表示,该公司计划在今年年底前推出首款搭载其自研芯片的电脑,预计在两年的时间里完成过渡。 自2005年起,苹果就与英特尔合作开发Mac处理器。苹果此举可能证实,它将与英特尔分道扬镳。(小狐狸)

    时间:2020-08-11 关键词: 芯片 英特尔 英特尔7nm芯片

  • 日本计划邀请台积电共建芯片制造厂 台积电如此回应

    日本计划邀请台积电共建芯片制造厂 台积电如此回应

    7月20日消息,据国外媒体报道,日本计划邀请台积电或其它芯片厂商与国内芯片设备供应商共同建造一家先进的芯片制造工厂。 台积电 日本政府计划未来数年向参加该计划的海外芯片生产商提供总计数千亿日圆或数十亿美元的资金。 今年5月,媒体曾报道过,日本政府正寻求吸引台积电和英特尔到日本设晶圆工厂,以强化日本半导体生态系统。目前在半导体上游市场,日本企业生产的芯片设备和材料,如光阻剂、蚀刻气体在全球排名靠前。 台积电对此则回应称,目前并没有相关计划,但不排除未来出现任何安排。 美国政府已吸引台积电在美建先进晶圆厂。今年5月,台积电表示,这座将设立于亚利桑那州的厂房将采用公司的5nm制程技术生产半导体芯片,规划月产能为20,000片晶圆。 台积电成立于1987年,是全球最大的晶圆代工半导体制造厂,客户包括苹果、高通等等。其总部位于台湾新竹的新竹科学工业园区。台积电公司股票在台湾证券交易所上市,股票代码为2330,另有美国存托凭证在美国纽约证券交易所挂牌交易,股票代号为TSM。

    时间:2020-08-11 关键词: 日本 芯片 台积电

  • 英特尔称可能外包部分芯片制造 台积电ADR盘后拉升涨近5%

    英特尔称可能外包部分芯片制造 台积电ADR盘后拉升涨近5%

    7月24日消息,据外媒报道,英特尔周四公布了第二季度财务数据以及公司业务进展,包括芯片制造工业进展。 英特尔 英特尔表示,其7nm芯片工艺进度较预期有所延迟,比原先预期晚六个月,主要是有一项缺陷,导致良率受到影响。 英特尔CEO Bob Swan表示,障碍基本应该排除了,但我们仍旧准备了紧急应变方案,以防再有意外出现。 Bob Swan表示,如果遇到紧急情况,会准备好外包部分芯片制造,使用别家企业的晶圆代工厂。 受此消息影响,芯片代工巨头台积电ADR(美国存托凭证)周四盘后上涨4.68%至70.52美元。 台积电股价表现 英特尔(NASDAQ:INTC)周四盘后大跌逾10%,英特尔竞争对手AMD盘后大涨近8%。

    时间:2020-08-11 关键词: 芯片 芯片制造 英特尔 台积电

  • 全志科技将基于平头哥玄铁处理器研发全新计算芯片 3年出货5000万

    全志科技将基于平头哥玄铁处理器研发全新计算芯片 3年出货5000万

    7月22日消息,国内智能语音芯片商全志科技(以下简称“全志”)已和阿里旗下半导体公司平头哥达成战略合作,全志将基于平头哥玄铁处理器研发全新的计算芯片,该芯片将应用于工业控制、智能家居、消费电子等领域,预计3年出货5000万颗。 据了解,双方首款合作产品已经开始研发,即全志基于平头哥玄铁906和902处理器开发通用算力芯片,量产周期可进一步缩短,并且有望在功耗上实现新的突破,该芯片可应用于智能家居、工业控制及消费电子领域。未来,全志还将推出更多基于玄铁系列处理器的芯片。 据悉,平头哥已拥有高性能及低功耗等丰富的处理器IP,去年7月,平头哥发布业界最强性能RISC-V处理器玄铁910,其性能达到旗舰智能手机级别。

    时间:2020-08-11 关键词: 芯片 处理器 全志科技 平头哥

  • 敏芯股份实现MEMS传感器国产化

    敏芯股份实现MEMS传感器国产化

    当前,在美国的无理打压下,我国很多领域都激起了国产替代的浪潮。各大芯片行业争先创新发展,力保国家信息安全和产业稳定发展。中芯国际与寒武纪的上市更将带动我国芯片行业的新发展。 在芯片庞大的产业链中,上游设计、设备与材料领域对技术要求最高,成为国产替代中最难啃得一块儿骨头。但国内企业已经到了“越是难啃就越要使劲啃”的时候,即将登陆科创板的敏芯股份便是一家专啃“硬骨头”的企业。 敏芯股份成立于2007年9月,是一家以MEMS传感器研发与销售为主的半导体芯片设计公司,主要产品包括MEMS麦克风、MEMS压力传感器和MEMS惯性传感器。经过多年的技术积累和研发投入,公司在上述MEMS传感器芯片设计、晶圆制造、封装和测试等各环节已拥有自主研发能力和核心技术,同时能够自主设计为MEMS传感器芯片提供信号转化、处理或驱动功能的ASIC芯片,实现了MEMS传感器全生产环节的国产化。 敏芯股份本次拟公开发行股票1330万股,占发行后公司股份总数的25.00%,募集资金净额将全部用于公司MEMS麦克风生产基地新建项目、MEMS压力传感器生产项目、MEMS传感器技术研发中心建设以及补充流动资金。 强大团队创造优秀产品 作为一家深度依赖技术的创新型企业,没有一支强大的技术团队就没有持续前行的动力。敏芯股份的“发展动力”如何?公司招股资料显示,敏芯股份董事长兼总经理李刚毕业于香港科技大学微电子技术专业,具有多年MEMS行业研发与管理经验,是超过50项MEMS专利的核心发明人,曾获得苏州工业园区“首届科技领军人才”称号。此外,公司副总经理胡维毕业于北京大学微电子学专业,负责主导MEMS传感器芯片的设计与制造工艺的研发。另一副总经理梅嘉欣毕业于南京大学微电子学与固体电子学专业,负责主导MEMS传感器的封装和测试工艺的研发。三位核心技术人员的从业经历均超过10 年,在MEMS传感器芯片设计、制造、封装和测试等环节有着深厚的技术积累。 三位创始人在创业之初的合影 然而,敏芯股份强大的技术团队不止于此,在三位核心技术人员之外,公司高度重视研发人员的培养,建立了一支学历高、专业背景深厚、创新能力强的研发团队。截至2019年末,这支队伍共有近百名成员,占公司总人数比列将近三分之一。 在强大技术力量的支撑下,敏芯股份自成立以来专注于MEMS传感器芯片的研发与设计,经过十余年的磨砺,公司已成长为国内为数不多在多项MEMS传感器领域具有芯片自主设计能力并实现大规模量产的公司。截至2019年底,敏芯股份已在多个MEMS传感器领域积累了境内外发明专利38项、实用新型专利19项。公司依靠核心技术自主研发与生产的MEMS麦克风产品多项指标处于行业先进水平。 核心产品全球出货量排名逐年提升 如半导体行业的后起之秀台积电、联电一样,中国目前的国产替代路径正是分工专业化。敏芯股份便是沿着这一路径一直发展至今,这也是它仅凭借十几年历史便在MEMS麦克风细分领域已占据全球市场领先地位的原因。根据IHS Markit的数据统计,敏芯股份2016年、2017年和2018年MEMS麦克风出货量位列全球第六位、第五位和第四位。2017年至2019年,敏芯股份用3年时间实现了营业收入与净利润的大幅增长,其中营业收入从1.13亿元增至2.84亿元,归母净利润从1307.42万元增至5948.29万元,年复合增长率分别达到了58.47%和113.30%。 数据来源:IHS Markit 敏芯股份成立之时也恰好赶上了MEMS传感器进入大规模商业应用阶段。目前,公司产品广泛应用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备、智能家居等消费电子产品,终端客户已涵盖华为、传音、小米、百度、阿里巴巴、联想、索尼、LG等各领域头部知名公司。 未来,随着5G 技术的推广和物联网的不断发展,应用场景的丰富使得 MEMS 产品出货量将保持较快增速。面对这一发展趋势,敏芯股份表示,公司将围绕两个方面进行业务拓展。一方面,持续扩大已有产品线的销售,包括对已有产品线的芯片设计和生产工艺进行技术迭代和优化,投资建设针对高性能传感器的封装产线,提升产品性能以增大对品牌客户的销售规模。另一方面,把握5G商用化、物联网对智能终端设备格局的改变,基于已有的基础研发储备积极研发新的具有广阔市场空间的产品线,抢占市场先机。

    时间:2020-08-11 关键词: 电子 芯片 传感器

  • 小小红外芯片可通过传感器测量人体体温

    小小红外芯片可通过传感器测量人体体温

    前段时间,我国工信部正式公布了《2019-2020年度物联网关键技术与平台创新类、集成创新与融合应用类示范项目名单的通知》。该示范项目分为“关键技术与平台创新类”和“集成创新与融合应用类”两大类。 其中,高德红外公司的“微机电与传感技术创新平台”、武汉数字化设计与制造创新有限公司的“新型显示器件MURA缺陷视觉检测技术”入选“关键技术与平台创新类”; 南斗六星系统集成有限公司的“基于辅助驾驶产品车联网应用”、武汉智慧地铁科技有限公司的“新一代城市轨道交通工程结构监测与安全评估系统研发及应用”、中南设计研究总院的“中信智慧水务”入选“集成创新与融合应用类”。 小小红外芯片可测体温 精度可优于±0.5℃ 高德红外公司相关负责人介绍,“微机电与传感技术创新平台”指的是该公司开发的红外探测器芯片,是所有红外仪器的核心。例如疫情防控期间使用的测温仪,正是有了芯片技术,才能有精准温度。 经过多年刻苦钻研,高德红外研制出了拥有完全自主知识产权的“中国红外芯”,打造出高性能3条红外焦平面探测器批产线,其中非制冷探测器、碲镉汞及二类超晶格制冷红外探测器等线,一举打破了西方长期技术封锁。 据悉,高德红外推出了多款红外探测芯片,其中包括专门针对人体测温检测开发的机芯组件,对人体体温的测温精度可优于±0.5℃,广泛应用于机场、车站、医院、口岸、大型厂区校区等大流量人群场合;还有可集成到移动设备或各种单通道入口、单位门禁、考勤系统等的芯片…… 给生产线配备“火眼金睛”检测产品缺陷 用人工智能破解技术瓶颈 “手机、平板等设备使用的OLED等新型显示器,制造工艺复杂、易产生缺陷,因此,检测设备是行业创新链的基础和关键设备,可实现产品质量管控,促进产业链工艺改进。目前,美、德、日、韩等国内外现有检测设备,均存在许多缺点,不能满足企业对缺陷检测的要求。” 日前,国家数字化设计与制造创新中心相关负责人朱钦淼介绍,其研发的“新型显示器件MURA缺陷视觉检测技术”,在关键技术与装备上,掌握了一批自主专利,打破美日技术垄断,处于全球领先地位,将推动中国高端显示制造与检测的发展。 据悉,国家数字化设计与制造创新中心是工信部成立的第九家国家级制造业创新中心,主要面向国家战略和支柱行业,聚焦数字化设计、数字化分析、数字化制造等方面关键共性技术,为数字制造和智能制造关键领域研发核心工业软件和核心工艺装备。 针对当前新型显示器件产线(如OLED等)对自动化缺陷检测的重大需求,该中心研发高精度传感器技术,基于人工智能的高精度缺陷检测算法,突破传统技术瓶颈,解决新型显示器件实际生产中自动化缺陷检测中的MURA缺陷检测难题,极大提升工业自动化生产线生产率,如同给生产线配备了“火眼金睛”。 未来,这一技术和装备将可应用在华星光电等重点显示行业、企业,为行业带来数百亿元的间接收益。 替代人工巡查地铁隧道 打造“全时全域”监控专家 现阶段,传统的地铁运营者仅仅实现了对“风、火、水、电、车”的监控。随着城市建设的日新月异,每年有大量新增的地铁隧道穿越城市下方,地面的施工、地下水位变化等因素,都会引起隧道结构和受力的变化,致使各种突发事件时有发生。 为此,对地铁基础设施(隧道、路基等)进行“智能化综合监控”的需求已成为行业关注、迫切需要解决的问题。 日前,武汉智慧地铁科技有限公司相关负责人周川涵介绍,此次该公司入选工信部名单的“新一代城市轨道交通工程结构监测与安全评估系统研发及应用”项目,使用波分+时分混合复用传感信号解调技术,形成“大容量、高精度、长距离、高可靠”的传感物联网,并集成大数据、云计算平台的一套“全时全域”解决方案。 过去,城市轨道交通隧道存在以人工巡查为主、发现隐患不及时、定位不精准的弊端。 “有了这一系统,可实现真正意义上的实时在线监控,随时发现、随时定位、及时处理,给地铁安全运营带来保驾护航全新体验。”周川涵介绍。目前,这一技术已应用于武汉地铁7号线和8号线1、2、3期上。

    时间:2020-08-11 关键词: 芯片 物联网 传感器

  • 浅析一亿像素和大底传感器的优劣

    浅析一亿像素和大底传感器的优劣

    作为一名摄影师,如果不是工作的需要,其实自己不太喜欢带着笨重的单反相机拍照的。想象一下,遇到一些美丽的风景,拿起轻便的智能手机便可随手一拍,这多方便。 就在7月23日,余承东发文表示:“一亿像素实际拍照效果不如大底大像素的Sensor,即便一亿像素通过多个小像素合成大像素,效果也还是有折扣与差距。拍照的效果并不是与像素数简单相关的,这是一个系统性工程,包括像素数、像素大小、处理器原件、软件算法以及芯片能力共同协同的结果,需要大量的投入和持续的技术积累。” 浓缩起来,可以理解为,余承东的观点是:一亿像素的效果不如大底大像素传感器。 针对余承东发表的观点,小米王腾做出了回应:“一亿像素最大的优势是高解析力,用户使用更多户外场景,一亿像素可以记录更多的细节。” 事实上,在小米10发布之后,小米为了证明这颗一亿像素实力,先是去太空拍地球,又是高空跳伞拍照,就是为了证明这颗一亿像素高解析力,超多细节保留。 接下来,笔者就从专业且客观的角度,并且用比较轻松易懂的说法,给大家客观论证一下两个方案的优劣。 首先,我们必须要清楚明白一点事实,日常拍照中用不上超高像素,拍摄的画面好不好看,与像素的关联性并不是很大。就拿现在的微单相机来说,富士XT4为2610万像素APS-C画幅传感器;索尼A73为2430万像素全画幅Exmor CMOS影像传感器。 相机的像素都仅仅停留在2000万像素出头,现在的任何一部智能手机都能达到4800万像素,更不用说一亿像素了,已经是2000万像素的好几倍了。 但是,我们能说:手机高像素,就拍得比微单相机还要清晰吗?那富士和索尼相机厂,岂不是早就关门大吉了。 像素,就好比我们手机上面的屏幕尺寸,够用就是最好的选择。太大了没有实际意义,太小了观感很差,日常像素达到了够用的水准,就能满足日常拍摄的需求了。至于拍摄的好看不好看,与你的相机优化效果、摄影师拍摄水准、构图角度与场景光线都有着巨大关联。 那么,大像素真的是一无是处吗?当然不是呀,高像素的意义就是便于后期优化修图,可以让摄影师在PS的时候,实现更多范围、更多次数的反复调整。 大像素就好比一张布,如果给你很大一张布,你可以剪很多次,剪到你满意为止。而小像素就好比一张小布,剪完了就没了。 大底传感器,其实与微单相机里面的“富士和索尼之争”也有一定关联,所以笔者才会拿微单作为举例。现在富士推出的多款APS-C画幅相机,就经常被一些摄影爱好者吐槽,“残幅”拿什么跟“全画幅”的索尼相媲美? 确实,大底传感器可以获得更好地进光量,可以更利于弱光环境时获取更多细节画面。但是,大底就意味着需要增加镜头模组,如果镜头模组没有得到增加,边缘画质会非常“感人”。对于寸土寸金的手机体积来说,这确实是一把双刃剑。 总而言之,笔者的结论则是:高像素更适合专业摄影师,用在一些创作之后的后期优化;而大底传感器更适合日常拍摄,但是也十分考验厂商的优化水准,镜头模组的实际体验。 就笔者的个人想法,无论是大底还是超高像素,各自有各自的优势与缺点。拍照这件事情,最重要的是良好的算法、以及摄影师本身的构图与拍摄手法、或是一套更好的防抖性能系统,这些才是我们普通人对于手机拍摄最恰当的寄望。

    时间:2020-08-11 关键词: 系统 芯片 传感器

  • 中国正式发布第一款国产温度传感器芯片

    中国正式发布第一款国产温度传感器芯片

    当今,随着5G技术的不断发展和普及,5G手机迅速发展起来。可以说,5G手机迅速成为了世界智能设备的新宠。5G技术对手机传感器芯片的发展也具有很大的作用。当前,我国正式发布第一款国产温度传感器芯片。 传感器里面最重要的依旧是芯片,但是通过传感器内的芯片企业对于像光线、温度可以这样的环境影响因素有更高的要求,更加具有值得我们注意的是,全球的传感器芯片进行市场都已经被美国、日本发展以及学习德国垄断。 但今天我们一定在谈论中国第一个温度传感器芯片正式发布的好消息。 到目前为止,中国在这方面的需求也依赖于国外的进口,但是我们从华为得到的教训是巨大的,所以无论在哪方面,我们都应该主动争取独立。 我们想知道,从中国半导体研究所有限公司R&d山东分行我国首台国产温度传感器和制造,我们都是普通人可能不熟悉的专用芯片制造工艺和温度传感器。 据了解这一芯片的制造企业需要学生经过很多道工序,这其中主要包括磨划、固晶、焊线、封装、测试、标定等,虽然芯片的面积只有一个小小的一块,但是其中所包含的技术发展可是他们拥有自己非常高的含金量的,我国经济能够获得成功研制出这一芯片,打断国外研究市场的垄断问题也是一种非常不容易的。 该芯片的研制成功,是前进代表我们中国的一个重要步骤在半导体领域,我相信我们国家的未来与芯片的紧密领域将在中国市场自身的突破,在这方面也慢慢打开,国内企业不再需要依赖国外进口,不仅节省了大量的资金,而不是对外国列强的压力担心。

    时间:2020-08-11 关键词: 芯片 传感器 5G

  • LED舞台灯设计方案原理和散热处理如何进行

    LED舞台灯设计方案原理和散热处理如何进行

      LED舞台灯特性以及设计原理浅析:   LED舞台灯是舞台灯具的一种,是把LED灯珠做为光源应用到舞台灯光的一种新型灯具,按用途来有舞台演出、舞台照明、舞台装饰和效果等分类。   LED舞台灯色彩丰富,红,绿,蓝三种颜色可以混合1670万种不同的色彩。低功率,驱动电压低,发光效率高,节省能源。安全无辐射,没有紫外线。高寿命,理论的使用寿命可达10万小时   LED舞台灯最常见的换色和混色应用:LED帕灯,投光灯,洗墙灯,常用在大型舞台演出,晚会,演唱会,户外演出,城市亮化工程,楼宇装饰等等。图案灯的应用,花灯,魔幻灯,菊花灯,最常用于室内的演出,娱乐场所,如酒吧,迪厅,歌舞厅,KTV包房内等等。装饰效果的应用,灯条,灯带,窜灯,星空幕布等等,常用于节日装饰,楼宇装饰,舞台演出装饰等。   怎么样辨别LED舞台灯的好坏   一、严格检测固晶站的LED原物料   1.芯片:主要表现为焊垫污染、芯片破损、芯片切割大小不一、芯片切割倾斜等。预防措施:严格控制进料检验,发现问题要求供应商改善。   2.支架:主要表现为Θ尺寸与C尺寸偏差过大,支架变色生銹,支架变形等。来料不良均属供应商的问题,应知会供应商改善和严格控制进料。   3.银胶:主要表现为银胶粘度不良,使用期限超过,储存条件和解冻条件与实际标准不符等。针对银胶粘度,一般经工程评估后投产是不会有太多问题,但不是说该种银胶就是最好的,如果发现有不良发生,可知会工程再作评估。而其他使用期限、储存条件、解冻条件等均为人为控制,只要严格按SOP作业,一般不会有太多的问题。   二、减少不利的人为因素   1.操作人员违章作业:例如不戴手套,银胶从冰箱取出以后未经解冻便直接上线,以及作业人员不按SOP作业,或者对机台操作不熟练等均会影响固晶品质。预防措施:领班加强管理,作业员按SOP作业,品保人员加强稽核,对机台不熟练的人员加强教育训练,没有上岗证不准正式上岗。   2.维护人员调机不当:对策是提升技朮水准。例如取晶高度,固晶高度,顶针高度,一些延迟时间的设定,马达参数,工作台参数的设定等,均需按标准去调校至最佳状态。   三、保证不会出现机台不良   机台方面主要表现为机台一些零配件或机械结构,认识系统等不良所造成的对固晶品质的影响。一定要确保机台各项功能是正常的。   四、执行正确的调机方法   1.光点没有对好:对策----重新校对光点,确保三点一线。   2.各项参数调校不当:例如picklevel、bondlevel、ejectorlevel延迟时间,马达参数等,可解加多几步和减多几步照样可以做,但结果完全不一样。同样是顶针高度,当吸不起芯片时,有人使劲参数,却没有去考虑顶针是否钝掉或断掉,结果造成芯片破损,Θ角偏移等。延迟时间和马达参数的配合也是一样,配合不好,焊臂动作会不一样,同样造成品质异常。   3.二值设定不当:对策----重新设定二值化。   4.机台调机标准不一致:例如调点胶时,把点胶弹簧压死,点胶头一点弹性都没有,结果怎样调参数都没用。又如勾爪的调校,勾爪上、下的勾进和弹出位移若不按标准去调,就很容易造成跑料和支架变形等。又如焊臂的压力,如果不按标准去调,同样会影响固晶品质,而且用参数去调怎麼也调不好。   五、掌握好制程   1.银胶槽的清洗是否定时清洗。   2.银胶的选择是否合理。   3.作业人员是否佩带手套、口罩作业。   4.已固晶材料的烘烤条件,时间、温度。   LED模块散热功能详解:   随着LED照明产品暨相关元件第一版安全标准《ANSI/UL 8750》于2009年底正式生效,并取得美国国家标准机构(American NaTIonal Standar   随着LED照明产品暨相关元件第一版安全标准《ANSI/UL 8750》于2009年底正式生效,并取得美国国家标准机构(American NaTIonal Standard InsTItute,ANSI)与加拿大标准协会(Canadian Standard AssociaTIon,CSA)认可,成为北美地区的通用标准后,更加速了这场变革。   安规标准的出炉,意味着业界有一个更明确的安全规范可依循,也促使LED灯具业者终于可以放心地火力全开,大量开发LED照明产品。   LED虽然具有节能的优势,却也有众所周知的散热难题;相较于传统灯具,LED功率低,其输入的电能会大量转变成热能,再加上为了获得大功率,常需要多个并联使用,故散热基板必须提供足够的散热能力。   身负LED效能关键的散热基板,其材料的选用,对于LED灯具的安全性具有极大的影响;如何做周延的考量,以兼顾产品安全与散热的效能,是业者的一项严格挑战。   本文将透过对相关标准的解构,点出散热基板必须注意的安全问题,以利LED业者对散热基板的安全设计及成本考量有更深入的瞭解,并提前做好准备。   散热关键在于LED晶粒封装与基板设计   除了高功率的LED外,大多数的LED灯具为了要达到与传统灯具相当的照明亮度,必须将LED晶粒封装设计成不同形状的阵列;又为了要达到控制的要求,因此最好的方式就是将LED晶粒封装焊接到电路板上。由于LED照明功率与发热功率比大约为1:4,随着LED功率的差异,配合的电路板也必须有所不同。   举例来说,用在一般手电筒或指示用的低功率LED,因电路简单,间距较宽,所以一般的酚醛树脂纸基板 (Paper Phenolic ∠XPC、FR-1) 或玻璃纤维含浸环氧树脂基板 (Fiberglass reinforced epoxy ∠FR-4) 就足够提供机械支撑,并透过空气自然对流即可散热,达到控制目的。若要达到大功率高照明度的要求,因发热量的增加与电路排列密度的提高,将使上述基板无法提供足够的散热能力。   LED灯具对散热有严苛要求,又要兼顾有限的散热面积及电路间的绝缘,基板设计就显得格外重要。陶瓷基板虽然可以同时满足散热与绝缘要求,然而陶瓷基板的製作难度非常高,本身的脆性也不利于大面积的阵列,业者不得不採用将绝缘材料贴在铝或铁质等散热基板上的多层结构,利用接脚的焊接,将晶粒封装的热直接传导到散热材料上,甚至还有将绝缘材料、或者是防焊油墨等涂佈材料改为散热材质的构想,以达到更佳的散热表现。   严格的散热要求 成本与安全成两难   灯具的安规要求如同金字塔一样,透过预选(Pre-selection)机制,选择符合认证的材料,将可减少最终产品所需通过的耐久性测试项目。因此,LED模组内的材料皆须通过对应的认证,以确保灯具产品能够长久使用而不致发生危险。   UL 8750即要求LED基板必须具备对应的电路板使用温度认证与耐燃等级认可(列于UL 796之中);而电路板所用的有机绝缘材料或涂佈材料,也必须取得对应的长时间使用温度(或称为相对热指数,Relative Thermal Index, RTI,列于UL 746E之中)与耐燃等级认可。   这些要求均会受到LED灯具产品实际使用时的内部温度影响:内部温度愈低,对散热材料的温度等级要求也就愈低。然而,散热程度有赖于材料的改质,散热表现愈好的材料价格相对昂贵,使业者面临成本与安全要求两难的局面。   取得市场认证材料商 寥寥可数   散热材料的配方多属机密或专利保护,因此散热基板的差异性很大,没有办法像FR-1、FR-4等业界长年使用的材料一样,通用且特性广为人知。此外,在取得相对温度指数(Relative Temperature Index, RTI) 高于90℃以上的认可时,均必须进行长达9到18个月以上的长时间测试,甚至可能出现无法一次就能取得有效结果的状况;加上在取得材料认可之后,又必须再进行2到4个月的电路板製作能力认可,种种原因使得长时间缺料的情况屡见不鲜。   目前全球取得散热基板耐温认可的材料商寥寥可数,且多非大型製造商。关于已取得认可的厂商名单,可至UL的公开认证资料库查询 (http://database.ul.com/cgi-bin/XYV/template/LISEXT/1FRAME/index.html)。   LED散热基板的认证障碍与突破点   除了本身具有足够散热能力的绝缘基板材料,其他用于结合铜箔线路与散热材料的中间绝缘材料层,皆须以结合后的结构进行耐温测试。   依据标准,担负所有散热能力的绝缘材料,在RTI评估时,需要进行介电强度(Dielectric)、抗拉强度(Tensile Strength)、分层(Delamination)与耐燃(Flammability)等长时间热衰退分析。至于结合散热材料的複合结构,则必须进行介电强度、定宽度导体抗撕强度(Bond Strength)与耐燃的热衰退分析。   得到适当的RTI之后,电路板製造商还必须製作适当的样品,再次进行在固定温度、不同宽度下的导体抗撕强度、分层结合性观察与涂佈防焊材料的耐燃测试,以判定电路板製造商的製作能力。在适当的聚合条件环境下,散热材料的耐燃能力通常是无庸置疑;至于在其他特性的表现,对散热材料而言就是相当大的考验。   儘管是新用途要求,为了达到铜箔与散热材料的结合性、尺寸安定性、耐温与耐燃性的要求,环氧树脂相较于压克力树脂(Acrylic) 或是硅树脂(Silicon),还是最方便的改质基质(Matrix)。   材料的散热能力,大多是透过添加无机陶瓷粒子(不导电但导热,金属粒子则因会导电而无法採用)以达到散热要求;而添加量与分散的状况,皆会影响环氧树脂的结合性。   一般情况而言,当重量添加超过10%,不但硬化的特性不好掌握,与铜箔导体的结合能力很有可能降低到标准以下,甚至也会发生脆化或者直接发生烘烤后分层的情况;分散情况不佳或者粒子形状不完美时,也会发生介电强度不均匀(heterogeneous或是anisotropic) 的情况。虽然奈米等级的粒子分散已证实能够减少添加量并维持散热特性,同时减少其他环境特性,但奈米等级的粒子成本高,如何能够将其大量添加到黏稠的环氧树脂后,仍维持奈米等级的存在与分散,也是高难度与高成本的挑战。   结论   LED散热基板维繫高效率LED照明的发展,但其技术难度与障碍并不亚于LED晶粒封装,该如何提前投入发展基板材料,如何克服LED散热基板的安全问题,将是维持台湾LED照明产业竞争优势刻不容缓的思考关键。

    时间:2020-08-11 关键词: 芯片 LED 二极管

  • 蓝光LED和LED的区别是什么?LED照明驱动电源不能盲目选择,详细剖析如何选择合适的电源

    蓝光LED和LED的区别是什么?LED照明驱动电源不能盲目选择,详细剖析如何选择合适的电源

      蓝光LED和普通LED有什么区别?蓝光LED优势在哪里?   首先我们要知道,根据德布罗意的波粒二象关系,光子的能量等于光的频率乘上普朗克常数,光的波长越短频率越高,光子的能量越高。红橙黄绿青蓝紫,频率是增高的,能量是增大的。蓝光光子的能量大约是红光光子的1.5倍还多。   回到发光二极管,其产生光子的能量来源于导带电子与满带中空穴的复合,也就是说,禁带宽度越大的半导体,制成的LED光越偏向紫光。但是另一方面,禁带宽度大的半导体难以制备,难以生长成薄膜,也难以加工成LED。1955年,发出红外线的LED就诞生了,1962年,GE的工程师Nick HolonyakJr发明了红光的LED,可此后一直花了整整三十年,制作蓝光LED的努力都无法成功,直到1993年中村修二成功用GaN制作出了蓝光LED。   为什么蓝光LED比LED的发明更重要?我们一般照明或者制作显示器都需要白光,白炽灯泡是靠发热产生各种波长光的混合,日光灯是先产生能量最高的紫外线,再靠紫外线激发荧光剂,产生能量较低的各种可见光。LED单有红光是无法得到白光的,只能用来做单色光源或者仪器上的信号灯。有了蓝光LED,可以在蓝光LED上涂一定比例的荧光粉,靠能量高的蓝光激发出能量低的黄绿光,再加上红光混合成白光(红光LED不行,因为只有能量高的光激发出能量低的光,而红光的能量最低)。所以蓝光LED诞生前,无论是显示器还是照明都无法用LED实现,而蓝光LED发明后这些地方才大规模使用LED。   Q:有没有资格拿诺贝尔物理学奖?   A:我觉得有资格,诺贝尔物理奖本来就可以奖给发明。这项发明不仅应用广泛,而且意义重大。我们现在用的点脑、手机显示器基本都是用LED做背光的液晶显示器,LED照明灯用的也相当广泛,还有在此基础上做出的蓝色半导体激光器是蓝光存储技术实现的基础。要是类比的话,我觉得它的意义可以与光纤相比,远大于生化奖的那些XX蛋白质之类的   Q:人选合适吗?   A:我觉得好歹把天野和赤崎中踢一个,把当年发明红光LED的Nick HolonyakJr加进来,老人家都快90多岁了再不领估计要嗝屁了。不过这么说的话,第一个用二极管放出红外线的Rubin Braunstein是不是也该得呢?蓝光LED是LED技术能否应用的分水岭,一届三个全部给蓝光LED也不是不可以   不过话说回来,在希格斯玻色子被发现,由数百位物理学家数十年建立起的标准模型基本完成,强、弱、电三种相互作用统一的今天,又有什么理论创新敢说自己比有技术发明更有资格得奖呢?现在真的有点像20世纪初那个时代,别说电报这种应用发明,就连“发明用于控制灯塔和浮标中气体蓄积器的自动调节阀”这种玩意也能得个奖。直到迈克耳孙带着他的迈克耳孙干涉仪,普朗克带着黑体辐射。爱因斯坦带着光电效应来到诺贝尔奖的领奖台前,一个由普朗克、爱因斯坦、德布罗意、海森堡、薛定谔、狄拉克、泡利,乃至后来的朗道、杨振宁-米尔斯、希格斯带领的长达数十年的物理学的突飞猛进开始了,直到现在才差不多告一段落。不知我有生之年能否看到它又一次突破的开始。   如何正确选择LED驱动电源:   为了节能省电,LED得到了很大的推广,但LED都需要有个电源驱动,其好坏会直接影响LED的寿命,因此如何做好一个LED驱动电源是LED电源设计者的重中之重。本文介绍了一些LED驱动电源的问题,希望能够对工程师提供一点帮助。   1、驱动电路直接影响LED寿命   我们所说的LED驱动包括数码驱动和类比驱动两类,数码驱动指数字电路驱动,包括数字调光控制,RGB全彩变幻等。类比驱动指类比电路驱动,包括AC恒流开关电源,DC恒流控制电路。驱动电路由电子元件组成,包括半导体元件,电阻,电容,电感等,这些元件都有使用寿命,任何一个器件失效都会导致整个电路的失效或者部分功能失效。 LED的使用寿命是5-10万小时,按5万小时算,连续点亮,有近6年的寿命。开关电源的寿命是很难达到6年的,市面上出售的开关电源质保期一般是2-3年,达到6年质保的电源是军品级别的,价格是普通电源的4-6倍,一般的灯具厂是很难接受的。所以LED灯具的故障多为驱动电路故障。   2、散热问题   LED为冷光源,工作结温不能超过限值,设计时还要留一定余量。整个灯具的设计要考虑外形美观,安装方便,配光,散热等很多方面问题,要在众多因素中寻求平衡点,这样整体的灯具才是最好的.LED灯具的发展时间不长,可以借鉴的经验不多,很多设计都是不断完善的。有些LED灯具厂家所用电源为外协或者外购,灯具设计师对电源了解不多,给LED的散热空间较大,给电源的散热空间较小。一般是设计好灯具后再找合适的电源来配套,这样就给电源的配套带来一定的难度。经常碰到因灯具内部空间较小或者内部温度较高,而且成本控制较低,无法配到合适电源。有些LED灯具厂有电源研发能力,在开始设计灯具初期进行评估,电源的设计同步进行,就能解决以上问题。在设计中要综合考虑LED的散热和电源的散热,整体控制灯具的温升,这样才能设计出较好的灯具。   3、电源设计中的问题   A、功率设计。虽然LED光效高,但是还有80-85%的热能损耗,致使灯具内部有20-30度的温升,如果室温25度情况,灯具内部就有45-55度,电源长时间在高温环境下工作,要保证寿命就必须加大功率余量,一般留到1.5-2倍的余量。   B、元件选型。灯具内部温度45-55度情况下,电源内部温升还有20度左右,则元件附近的温度要达到65-75度。有些元件在高温情况参数会飘移,还有些寿命会缩短,所以器件要选择能在较高温度长时间使用的,特别注意电解电容和导线。   C、电性能设计。开关电源针对LED的参数设计,主要是恒流参数,电流的大小决定LED的亮度,如果批量电流误差较大,则整批灯的亮度不均匀。而且温度的变化也能致使电源输出电流偏移。一般是批量误差控制在+/-5%以内,才能保证灯的亮度一致.LED的正向压降有偏差,电源设计的恒流电压范围要包含LED的电压范围。多个LED串连使用时候,最小压降乘以串连数量为下限电压,最大压降乘以串连数量为上限电压,电源的恒流电压范围要比这个范围稍宽些,一般上下限各留1-2V余量。   D、PCB布板设计。LED灯具留给电源的尺寸较小(除非是电源外置的),所以在PCB设计上要求较高,要考虑的因素也多。安全距离要留够,要求输入和输出隔离的电源,一次侧电路和二次侧电路要求耐压1500-2000VAC,在PCB上至少要留够3MM的距离。如果是金属外壳的灯具,则整个电源的布板还要考虑高压部分和外壳的安全距离。如果没有空间保证安全距离情况下就要利用其他措施保证绝缘,比如在PCB上打孔,加绝缘纸,灌封绝缘胶等。另外布板还要考虑热量均衡,发热元件要均匀分布,不能集中放置,避免局部温度升高。电解电容远离热源,减缓老化,延长使用寿命。   E、认证问题。目前国内还没有针对LED灯具的标准,国家相关部门正在研究制订,国内销售的灯具认证是参照照明灯具的标准,外销的是做CE或UL等认证,还有些参照国外的LED灯具标准来做。所以针对这种情况,开关电源的设计要同时满足以上的这些标准是比较困难的,我们只能针对不同的要求满足不同的认证。   4、使用参数   外购电源在选择上主要看恒流和恒流的电压范围。恒流值选择为LED的标准电流偏下。电压范围的选择要适中,尽量不要选择较大范围,避免功率的浪费。   具体选择方案推荐:   在LED照明设计中,驱动方案一般来说有两种: 线性驱动和开关型驱动。   线性驱动应用是一种最为简单和最为直接的驱动应用方式。在照明级白光LED应用中,虽然存在着效率低、调节性差等问题,但是由于其电路简单、体积小巧,能满足一些特定的场合应用较多。   而开关型驱动可以获得良好的电流控制精度和较高的总体效率,应用方式主要分为降压式和升压式两大类。降压式开关驱动是针对电源电压高于LED的端电压或者是多个LED采用并联驱动情况下的应用。升压式开关驱动是针对电源电压低于LED的端电压或者是多个LED采用串联驱动情况下的应用。   一般认为,隔离型驱动安全但效率较低,非隔离型驱动效率较高,应按实际使用的要求来选。   目前设计一般的基本LED驱动器照明应用相对较简单,但是如果还需要其它功能如相位控制调光和功率因子校正(PFC),设计就变得复杂。无功率因子校正功能的非调光LED驱动器通常包含一个离线式开关电源,用于恒定电流下调节输出。   LED驱动器的后端架构包含一个具有短路保护功能的电流调节电路。可以利用线性调节电路达到这一目的,然而这种方法本身效率低下,因此适用低输出电流,通常不会应用到多级架构中去。替代方法是使用简单的、具有电流回馈功能的降压稳压器电路,以便限制了输出电流超过期望的LED驱动电流。其抵消了总LED正向电压随温度和器件容差的变化,还限制了出现短路或其它故障条件时的电流,从而能够保护驱动器免遭损坏。   工作原理图   E27 3.5W LED灯泡驱动方案推介:   方案主芯片 : 意法半导体( STMicro )型号 ALTAIR03TR ( SO16贴片封装 )   准谐振型工作模式芯片,高集成和高可靠度。   主要参数如下   ·输入电压 : AC90~264V,50/60Hz   · 功率因子 : 》 0.5   ·平均效率 : 》 75%   ·输出恒压/恒流 : DC10.2V , 350mA +/-5%   · LED 组合 : 串联 1W x 3   ·方案特点 : 内置700V MOSFET , 较少组件数目,性价比高。

    时间:2020-08-11 关键词: 芯片 LED PCB

  • 寒武纪上市,能否撑起中国 AI 芯片的一片天

    寒武纪上市,能否撑起中国 AI 芯片的一片天

    7 月 22 日消息,国内 AI 芯片第一股寒武纪于 20 日正式登陆科创板,当日股价上涨 229%。昨日,寒武纪股价午后较开盘价上涨 30%,一度触发临时停牌,收盘股价报 274 元,市值逼近 1100 亿元。今天,截至收盘寒武纪股价再涨 2.55%,股价突破 280 元,市值达 1124 亿元。上市三日,寒武纪股价已累计涨 340%。头顶 “AI 芯片第一股”的光环,寒武纪受资本市场追捧的热度可见一斑。近几年,人工智能应用的兴起和 CPU、GPU 对智能算法处理的局限性,让市场对处理器芯片提出了新的设计架构要求。“设计出适合 AI 应用的高性能芯片”这一市场新需求让寒武纪等新兴 AI 芯片设计企业有了和老牌芯片企业站在同一起跑线上的机会。对于中国芯片设计公司而言,这是一次崛起的好机会。寒武纪从 2016 年创立,到 2020 年成功登陆科创板,仅耗时 4 年时间,期间经历 6 轮融资,获得诸多明星公司、机构资本加持。在中国大力推动新基建、亟需 “自主芯片”的时代关口,人们期待中国企业能闯出中国芯片市场一片天,而寒武纪的出现可谓恰逢其时。这也就不难理解资本市场对寒武纪的追捧。造就多位 85 后亿万富翁创始人陈天石身家超 300 亿元寒武纪公司的控股股东、实际控制人为陈天石。陈天石出生于 1985 年,16 岁考入中科大少年班,取得中国科学技术大学计算机软件与理论博士学位,现任寒武纪公司董事长、总经理。2016 年 2 月份,陈天石与中科算源共同出资成立寒武纪。陈天石出资 63 万元,持股 70%,中科算源出资 27 万元,持股 30%。此后寒武纪获得了多家资本加持,并成立了艾溪合伙和艾加溪合伙两个股权激励平台。截至上市,寒武纪股东达 32 位,陈天石、中科算源和艾溪合伙为公司前 3 大股东。寒武纪公司董事会成员有多位都是 80 后。寒武纪上市,造就了一批 80、85 后亿万富豪。IPO 后,陈天石直接持有寒武纪股份占比为 29.87%,按照最新的收盘市值 1124 亿元计,仅计算直接持股部分,陈天石身家就已经超过 300 亿元。在员工持股计划中,公司副总经理和 CTO 梁军获得最大股权激励,梁军 2003 年至 2017 年就职于华为技术有限公司基础业务部、深圳市海思半导体有限公司,2017 年梁军加盟寒武纪出任 CTO。IPO 前梁君持股比例为 3.2%,按估算,IPO 发行 40100000 份股份后,其持股比例为 2.88%,按最新市值计算,其身家也近 30 亿。与陈天石一同创业的中科院、中科大校友刘少礼(87 年)、刘道福(88 年)、王在(84 年)、喻歆(84 年)等均实现了个人财富的暴涨。按寒武纪最新市值计算,他们身家均已过亿。寒武纪上市造福生动诠释了知识改变命运,科技就是 “生产力”。寒武纪公司董事、监事、高级管理人员及核心技术人员在 IPO 前直接及间接合计持有公司股份情况不过,根据承诺,寒武纪公司股票上市后且实现盈利前,自公司股票上市之日起 3 个完整会计年度内,实控人陈天石及艾溪合伙持股员工均不得减持首发前股份。所以,至少在公司盈利前,这些科学家们的身家都只能算纸面财富。怎么和巨头拼? 研发投入超过公司营业收入事实上,寒武纪尚未盈利,而研发费用投入巨大,公司确实挺需要 “钱”来应对未来的研发资金需求。财务数据显示,寒武纪 2017 年、2018 年及 2019 年营收分别为 784.33 万元、1.17 亿元、4.44 亿元,同期净亏损金额分别为 3.81 亿元、0.4 亿元、11.79 亿元,3 年亏损超 16 亿元。2020 年上半年,寒武纪预计营收约为 8200 万元至 8600 万元,同比下降约 12.24% 至 16.32%;净亏损预计为 2.1 亿元至 2.3 亿元。寒武纪表示,公司持续亏损的主要原因是公司研发支出较大,产品仍在市场拓展阶段,并且因股权激励计提的股份支付金额较大。芯片行业 “成本前置,利润后置”现象明显,前期需要投入大量的科研费用来获得产品创新优势。寒武纪招股书显示,2017 年、2018 年、2019 年,寒武纪研发投入占营业收入的比例分别为:380.73%,205.18%、122.32%,公司最近三年累计研发投入合计 8.13 亿元。不考虑其他成本费用,寒武纪单单就 “研发投入”一项,就远超公司营业收入。也就是说,寒武纪目前的营业收入连公司的研发投入都不能支撑住。寒武纪 2017-2019 年研发费用具体构成(单位:万元)从 “寒武纪 2017-2019 年研发费用具体构成”表中可以看出,研发投入的最大头在 “职工薪酬”上。2019 年职工薪酬占到研发费用的 52%,2017 年该比例甚至超过 70%。最贵的是人才。芯片设计是典型的知识密集和技术密集型行业。作为新兴的芯片创企,需要和老牌芯片企业竞争吸引优秀人才,“有竞争力”的薪酬无疑是基础。寒武纪在其招股书中称,优秀人才是公司赖以生存的核心竞争力。充足的流动资金将有助于公司保留和吸引优秀人才。截至 2019 年末,寒武纪研发人员 680 人,研发人员占比达到 79.25%。仅在 2019 年度,寒武纪就有近 3.64 亿元的股份支付,按数据估算,2019 年度其研发人员平均费用 (含股权激励)达 120.18 万元。截至 2019 年末,寒武纪账面上的现金及现金等价物约为 3.83 亿元,再算上购买银行理财产品的 39 亿元,公司流动资金总额约 42.8 亿元。此次科创板 IPO 再为寒武纪融资 25.8 亿元。研发成果能否成功转化为公司营收?仍是长期挑战然而,不论人才多么优秀,商业公司,最终还是要靠产品和服务说话来赢得市场尊重。持久的、高强度的研发投入,最终这些投入能否转化了公司营收,是所有寒武纪支持者关注的要点。相比较成熟的传统芯片企业,寒武纪作为新兴芯片 IC 设计创企,研发设计出高性能的芯片是立足于行业的基础,如何将产品导入量产、通过市场认可和检验,更是企业能持续发展需要攀越的几座高山。寒武纪从研制 “终端智能处理器 IP”起家,研发了智能处理器指令集与微架构等一系列自主创新关键技术。2016 年推出首款产品:寒武纪 1A 处理器,并分别于 2017 年、2018 年推出第二代和第三代产品 1H 处理器和 1M 处理器。寒武纪经营模式寒武纪的经营模式为 Fabless 模式,即专注于智能芯片的设计和销售,而将晶圆制造、封装测试等其余环节委托给晶圆制造企业、封装测试企业及其他加工厂商代工完成。2017 年 9 月,华为发布了麒麟 970 手机芯片,麒麟 970 是全球首款内置独立 NPU(神经网络单元)的智能手机 AI 计算平台,而这个 NPU 就是来自寒武纪 1A 的 IP 授权。2018 年 8 月华为发布麒麟 980,搭载了寒武纪 1H 的人工智能 NPU。至此,乘着华为、麒麟芯片高知名度的顺风,寒武纪在国内芯片界声名鹊起,风光无两。通过 IP 授权华为,寒武纪也赚得公司第一桶金。从寒武纪披露的数据来看,2017 年至 2019 年,公司终端智能处理器 IP 授权业务收入分别为 771.27 万元、1.17 亿元和 6877.12 万元,占主营业务收入的比例分别为 98.95%、99.69% 和 15.49%。其中,对华为海思终端智能处理器 IP 授权业务的销售金额占到整体 IP 授权业务销售收入比例的 100.00%、97.94% 和 92.56%。从这个比例来看,2017 年和 2018 年寒武纪公司的营收基本来自华为一家客户。幸福来得太快,却也很短暂。2019 年华为海思选择自研终端智能芯片,不再与寒武纪继续授权合作。受此影响,寒武纪 2019 年的 IP 授权业务收入直线下滑 41.23%。由于没能找到可替代华为的大客户,今年上半年,寒武纪 IP 授权业务预计收入仅为 500 万元至 550 万元,预计同比下降 82.77% 至 84.33%。失去华为,让寒武纪不得不加快芯片成品和加速卡产品的研发推出。2018 年寒武纪推出高峰值云端智能芯片思元 100,2019 年推出第二代产品思元 270。云端智能芯片及加速卡是云服务器、数据中心等进行人工智能处理的核心器件,下一代产品思元 290 已处于内部样品测试阶段,目前处于回片后的内部测试阶段。寒武纪在 2019 年 11 月推出边缘智能芯片思元 220 及相应的 M.2 加速卡,可支持边缘计算场景下的智能数据分析与建模、视觉、语音、自然语言处理等多样化的人工智能应用。近期,云服务商青云 QingCloud 表示已与寒武纪达成合作,青云 QingCloud 旗下光格网络在其 SD-WAN 终端光盒里内置寒武纪思元 220 边缘端芯片。不过双方并未透露具体合作金额。寒武纪 2018、2019 年度主营业务收入成本及毛利率截至今年上半年,从营收上来看,寒武纪业务收入构成已经从 IP 授权费为主转变为云端智能芯片及加速卡销售收入为主。值得注意的是,2019 年寒武纪云端智能芯片及加速卡销售收入为 7888.24 万元,其中八成以上销往公司关联方中科曙光,销售额 6384.43 万元。寒武纪的大客户们仍然在公司关联方的圈子中。拓展各类产品的更多非关联方客户,是寒武纪成长需要面对的挑战。对于寒武纪公司下一步产品开发计划,从寒武纪 IPO 募资投资规划可以看出,云端、边缘端智能芯片仍然是公司的主要研发方向。在云端智能计算市场和边缘智能计算市场,目前全球市场份额主要由英伟达、谷歌等企业所占据。国内市场上,寒武纪还要面对华为海思麒麟的竞争。另外,诸多拥有大数据的互联网企业也已闯入芯片战场,百度基于自研的 XPU 神经处理器架构自主研发云端全功能 AI 芯片昆仑”,阿里平头哥发布含光 800、玄铁 910 等 AI 芯片,并且含光 800 已经通过阿里云对外输出 AI 算力。群雄逐鹿的环境,中美科技展升级的背景下,资本市场给予这家成立 4 年的年轻公司热切期待。而寒武纪唯一的挑战只是如何研发成果能否成功转化为公司营收。对于寒武纪来说,虽然对手林立,但已然站在了时代趋势的风口,要做的就是突破自我,毕竟,梦想总是要有的。

    时间:2020-08-11 关键词: 芯片 AI 寒武纪

  • ARM 开发植入人脑芯片 可恢复神经类损伤

    外媒报道,芯片设计巨头ARM已与美国研究人员合作开发出了一种大脑芯片,这种芯片可以被植入人脑中。 这种芯片的设计目的是为了帮助脑部或脊椎损伤的病人。它可以被植入人的头骨内。 它不仅可以让人们执行各种任务,而且还能够接受感官反馈信息。 但是,我们可能需要等待一些时日才能看到这种芯片的好处。 ARM公司将为华盛顿大学感觉运动神经工程中心(CSNE)设计的移植物开发芯片。 这些研究人员已开发出了早期的原型机。 “他们已开发出了一些原型机。”ARM卫生保健科技负责人彼得-弗格森(Peter Ferguson)说,“现在的挑战就是能耗和热量问题。他们需要个体超小、能耗超低的芯片。” 第一阶段就是设计“芯片系统”,帮助将大脑的信号传递给骨髓中植入的刺激物,从而让那些患有脊椎或神经疾病的人恢复控制他们的身体活动。 最近这个研究团队,包括位于俄亥俄州克里夫兰的凯斯西储大学的研究人员,率先在一个全瘫患者身上进行了试验,并帮助患者恢复了由大脑控制的手和手臂运动。 但是,CSNE还希望该设备能够将感官信息传回给大脑。 “它们不仅要能读取大脑的信号,而且还要能给大脑传回信号。”弗格森解释说。 这种设备可以让人们衡量他们抓取物体的牢固程度,或感受物体的温度。 研究人员称,这种反馈信息还可能帮助大脑恢复正常工作,帮助某些病患者恢复正常,例如中风患者。 “想一想吧,对于那些有脊髓损伤的患者,这种技术可以帮助联通脊髓,让肌肉群再次活动起来。” 弗格森说。 与此同时,他表示,这种技术还可以被用来治疗中风患者、帕金森氏症患者和老年痴呆症患者。 ARM公司位于英国剑桥,去年它作价240亿英镑卖给了日本软银公司。 在今年3月,软银据说准备将其25%的ARM公司股份销售给一家沙特阿拉伯投资公司。

    时间:2020-08-11 关键词: 芯片 ARM

  • LED驱动芯片是什么?该如何选择?舞台LED处理的这几条禁忌你必须知道

    LED驱动芯片是什么?该如何选择?舞台LED处理的这几条禁忌你必须知道

      LED驱动芯片是什么?该如何选择?   LED光源工作特点   照明用LED光源的VF电压都很低,一般情况下为2.75~3.8V,IF一般为15~1,400mA。因此,LED驱动IC的输出电压是VFxN或VFx1,IF保持恒流在15~1,400mA。LED灯具使用的LED光源有小功率(IF为15~20mA)和大功率(IF大于200mA)二种。小功率LED多用做制作LED日光灯、装饰灯、格栅灯。大功率LED被用来做家庭照明灯、射灯、水底灯、洗墙灯、路灯、隧道灯、汽车工作灯等。功率LED光源是低电压、大电流驱动的器件,其发光强度由流过LED的电流大小决定。电流过大会引起LED光衰减,电流过小会影响LED的发光强度。因此,LED的驱动需要提供恒流电源,以保证大功率LED使用的安全性,同时达到理想的发光强度。在LED照明领域,为体现出LED灯节能和长寿命的特点,正确选择LED驱动IC至关重要。没有好的驱动IC的匹配,LED照明的优势无法体现出来。   LED灯具对低压驱动芯片的要求   1、驱动芯片的标称输入电压范围应当满足直流8~40V,以覆盖较广的应用需要。耐压能力最好大于45V。当输入为交流12V或24V时,简单的桥式整流器输出电压会随电网电压波动,特别是当电压偏高时,输出直流电压也会偏高。如果驱动IC没有宽的输入电压范围,往往会在电网电压升高时会被击穿,从而烧毁LED光源。   2、驱动芯片的标称输出电流要求大于1.2~1.5A。作为照明用的LED光源,1W功率的LED光源的标称工作电流为350mA,3W功率的LED光源的标称工作电流为700mA。功率大的LED光源的需要更大电流,因此LED照明灯具选用的驱动IC必须有足够的电流输出,设计产品时也必须使驱动IC工作在满负荷输出的70~90%的最佳工作区域。使用满负荷输出电流的驱动IC在灯具狭小空间散热不畅,容易导致灯具发生疲劳和早期失效。   3、驱动芯片的输出电流必须保持恒定,这样LED才能稳定发光,不会闪烁。同一批驱动芯片在同等条件下使用,其输出电流大小要尽可能一致,也就是离散性要小,这样在大批量自动化生产线上生产时才能保证有效和有序性。对于输出电流有一定离散性的驱动芯片,必选在出厂或投入生产线前进行分档挑选,调整PCB板上电流设定电阻的阻值大小,使之生产的LED灯具恒流驱动板对同类LED光源的发光亮度一致,以保持最终产品的一致性。   LED舞台灯光这几个“雷区”千万不要去踩!   在以前的舞台演出中,LED的功能比较单纯,以展现视频资料和同步视频图像为主。在当时的舞台演出中,舞台工作者并没有将其纳入舞美的范畴,只是把它当作舞台上的一台大电视。而今,LED作为舞台表演的一种延伸和补充,丰富了演出的内容,为观众提供了表演本身之外的信息。同时,现场观众通过LED大屏幕摆脱了单一、固定的视角,甚至可以看到自己的反应,在视觉上也形成了一定的新鲜感。   舞台LED大屏幕舞台LED大屏幕可将一个画面切分为多个视频画面播出 、显示屏可独立、结合、任意组合使用播放相关大背景、大屏幕可根据演出需求分区显示,并可实现图文的迭加、背景画面用视频信号处理器播放或合成同一画面显示、可对人物特写播放、可做文字滚动播放、或插播播放、可水平推移视频画面屏风,也可上下升降成为文字、个性视频画面、亮化、美化舞台背景及舞台地面、通过软件设计及系统控制达到业主要求的其他要求、优势、可采用框架结构设计。   拆装方便、可靠,易于维护应用与各大型娱乐场所及大型活动场合。但是,便利的技术手段并不真正意味着高效,高科技手段在舞台上的综合利用,并不代表舞台演出水平的真正提高。下面我们就来探讨一下舞台上LED屏的使用禁忌。1只顾整体、不顾局部的LED屏幕许多大型晚会在现场进行的同时,大多会提出通过电视进行现场直播的传播需求。此时,晚会的创造团队不仅仅要考虑晚会的现场演出效果,也要兼顾电视的传播特性。   在传统的舞美制作中,电视摄像人员可以通过寻找背景视频中亮度较低的背景或者色彩差异较大的背景做为拍摄主体的画面背景,实现独特的电视画面艺术效果,但在LED屏幕大量使用的今天,如果在设计之初没有考虑到电视镜头的需要,最终呈现的画面就会缺乏立体感,画面主体与背景容易贴合、重叠在一起,电视传播的效果也会大打折扣。电视画面的基本构成单位便是不同景别的镜头,简单来说便是全景、中景、特写,而现场演出顾及的更多是“全景”效果。许多创造团队在进行舞美设计制作时,往往只考虑到全景呈现的“大效果”,对电视传播时候需要的中景,尤其是特写缺乏考虑。   滥用实景画面舞台LED显示屏制造技术的不断升级,让许多制作团队以及主办方对屏幕“高清”的特点爱不释手,在创作过程中便容易走入“因小失大”的误区。为了尽量体现高清屏幕的特性,制作方往往热衷于在现场视频墙上播放专门拍摄的实景视频作为背景舞美。例如在歌舞节目中,大量播放城市景观画面、人文生活类画面,想借此实现节目艺术演绎与屏幕现实呈现的结合,但结果却适得其反。舞台节目表演追求很高的形式感,以色彩、光线、阵形为长,而大部分实景拍摄的视频,片中色彩过于丰富,将其做为舞台主背景,反倒会对舞台节目的形式演绎带来极大的损伤,让观众产生“看不过来”和“不知道该看哪”的杂乱感,原本用于加强节目效果的设计,最后却对观众的收看带来巨大的冲击,也违背了舞美设计制作为节目服务的基本原则。   滥用LED屏幕,破坏灯光效果LED屏幕生产使用成本的逐步降低,让许多创作者盲目追捧“全景视频舞美”的概念,在舞美设计中大量使用LED屏幕,更有甚至,所有的舞美景片都用LED来代替。但是许多创作者忽略了LED屏幕容易对舞台带来巨大光污染的现实,待舞台完成设计制作,进行整体灯光合成时,已经追悔莫及。在节目的整体设计中,灯光发挥着巨大的作用,它能让整个舞台呈现神奇的空间感和层次感,让整体的视觉呈现更为丰富有趣。在传统的舞台舞美设计中,唯一的光源便是灯光系统,导演、灯光师、舞美师共同合作,便能利用灯光营造出独特的舞台空间。

    时间:2020-08-11 关键词: 芯片 LED 电压

  • LED发光和角度有什么联系?PT4115LED电路设计原理

    LED发光和角度有什么联系?PT4115LED电路设计原理

      LED发光和角度真的有联系吗?   以往LED灯珠贴片和电源的效率不是很高,这种情况下就需要采用较大截面的铝合金来帮助散热,因此市场上见到最多的就是这种半塑半铝结构的LED灯管。   随着科技的进步,LED光源和电源的效率提高,发热会越来越小,将来全塑灯管由于成本低廉会在整个LED灯管市场占有一席之地。   玻璃LED灯管具有安全性好,使用性能佳,成本不高等突出优点将成为半塑半铝、全塑和玻璃灯管三种结构的主导。   为了更好地节约资源,玻璃LED灯管自身结构也将以内部灯板和外部端盖均不粘胶的装配结构出现,这样能最大限度地突出玻璃管的优势。   另外,不粘胶结构能方便玻璃灯管的组装和易于玻璃灯管的维修,这样便能克服玻璃管用于LED灯管易碎的唯一缺陷,玻璃LED灯管将成为趋势。   从透明度来分,三种结构的LED灯管都可以分为透明管和雾状管两种。   透明LED灯管的发光角度实质上与LED光源自身的发光角度基本一致,也都是120度,如下图。    透明LED灯管的发光角度   雾状灯管根据半塑半铝,全塑和玻璃这三种灯管内部的发光点位置的不同,体现在雾状灯管上的发光角度也会不同,我们肉眼所能看到灯管的明亮区域称为灯管模糊发光区域,所得到灯管的发光角度称为模糊发光角度。   下面就三种不同结构的LED灯管同样在雾状情况下的模糊发光角度作详细分析。   雾状情况下的模糊发光角度   从上图可以看出,尽管LED光源的发光角度都是120度,但由于灯管的雾状效果,改变了灯管光源原有的发光角度。三种结构LED灯管的模糊发光角度如下:   1、半塑半铝的模糊发光角度成了180度,其中LED光源(120度发光角度)的光线已经全部照射在模糊发光角度的有效范围之内,均为有效光。   2、全塑管的模糊发光角度一般在240度到290度之间。LED光源(120度发光角度)的光线没有全部照射在模糊发光角度的有效范围之内,有较大一部分的光线在灯管半圆的上方,成了无效光,造成了浪费。   3、图中玻璃LED灯管的模糊发光角度为290度上下。LED光源(120度发光角度)的光线全部照射在模糊发光角度的有效范围之内,且均为有效光。   因此三种结构LED灯管,玻璃管和半塑半铝灯管的光效都很高。   五、LED灯管什么样的发光角度更合理   通过以上分析可以得出以下结论:   1、对于直管型灯管,发光角度并不是越大越好,传统日光灯管是没有方向性的,其发光角度高达360度。但实际上360度发光角度的灯管只有一半成为可利用的有效光。   2、LED灯管也同属直管型灯管,但LED光源是方向性光源,人们可以最大化地利用有效光。   ——LED灯管没有必要去模仿传统日光灯的发光角度,盲目强调发光角度,认为发光角度越大越好的想法是错误的。   3、理论上讲,LED灯管大于120度的模糊发光角度就能做到灯管光效不浪费。半塑半铝180度的模糊发光角度完全可以满足所有场所的用灯需要。全塑管290度左右的模糊发光角度会损失照射在超过180度上方的光线。   4、理论上讲,LED灯管大于120度的模糊发光角度就能做到灯管光效不浪费。半塑半铝180度的模糊发光角度完全可以满足所有场所的用灯需要。全塑管290度左右的模糊发光角度会损失照射在超过180度上方的光线。   有场所的用灯需要。   5、对于雾状管材,LED灯管的内部结构设计遵从在亮灯情况下不会明显看到灯珠为度,这样便能使得LED灯管的光效最大化。   PT4115芯片来设计一个LED灯带电路要怎样设计?   1)LED工作要素   LED工作的主要参数是VF、IF,其它相关的是颜色/色温/波长/亮度/发光角度/效率/功耗等。LED是一个P-N结二极管,只有施加足够的正向电压才能传导电流。VF正向电压是为LED发光建立一个正常的工作状态,IF正向电流是促使LED发光,发光亮度与流过的电流成正比例。LED VF标称电压:3.4V± 0.2V 。LED IF工作电流按应用需要选用,各档不能混用。   LED 灯用各档LED电流:   2)大功率照明用LED   大功率照明用LED其封装从成品来看是单颗芯片的,其实是用N颗LED管芯封装在一个单位里的。它们的排列组合是串并联,它们是N个串联,再N个并联,然后由二点联接电源(图1)。选用时要特别注意它的VF和IF。   3)LED灯具驱动原理   LED灯具驱动需要先将高压的交流电变换成低压的交流电(AC/AC),然后将低压的交流电经桥式整流变换成低压的直流电(AC/DC),再通过高效率的DC/DC开关稳压器降压和变换成恒流源,输出恒定的电流驱动LED光源。LED光源是按灯具的设计要求由小功率或大功率LED多串多并而组成。每串的IF电流是按所选用的LED光源IF要求设计,总的正向电压△VF是N颗LED的总和。LED灯具驱动原理如图2所示。   LED灯具选用36V以下的交流电源可以考虑非隔离供电,如选用220V和100V的交流电源应考虑隔离供电。   4)应用方案简洁的PT4115工作原理   PT4115具备高度集成的DC/DC-Buck→Constant Current 功能,它能将直流电压直接转换成稳定的恒流输出。应用方案简洁的PT4115实用电路如图4。   PT4115的开关频率采用抖频技术有效降低EMI。频率抖动技术(Frequency Jitter)是一种从分散谐波干扰能量着手解决EMI问题的新方法。频率抖动技术是指开关电源的工作频率并非固定不变,而是周期性地由窄带变为宽带的方式来降低 EMI,来减小电磁干扰的方法。未采用频率抖动技术时,各次谐波较窄而且离散,幅值在谐波频率较高处,EMI集中在峰尖。采用频率抖动技术时,谐波幅值降低并且变得平滑,高次谐波接近连续响应。减小EMI的效果十分显著。   PT4115是8-30V宽电压输入,击穿电压》45V ;输出电流可达1.2A。转换效率高达97%。输出电流精度达± 5%。芯片具有过温、过压、过流、LED开路保护等多种功能。采用SOT89-5封装,有利于驱动芯片管芯的快速散热。周边应用电路简约,仅四个元器件,应用成本低廉。   DIM调光采用由高向低调光,安全可靠。PWM和模拟电压均可。DIM端内部有一个200K上拉电阻(Rup)接到内部5V电源。有些灯具需要实施过温保护,可在DIM端加一热敏电阻、NTC或温度二极管,DIM端的电压由Rup和NTC分压决定,利用模拟调光的原理以及温度对PN结电流的负反馈实现动态温度控制。由此可实现LED灯具的动态过温保护。NTC也可选用半导体温度传感器或PN结。实用电路如图5。

    时间:2020-08-11 关键词: 芯片 LED 电路设计 二极管 pt4115

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