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  • 二極管具體是什么樣的?

    二極管具體是什么樣的?

    根據二極管只能單向導電的標志性性能特征,我們常常用“二極管”來形容那些看問題單向思維考慮,沒有逆向思維,死鉆牛角尖的人。那么“一根筋”的二極管具體是什么樣的呢? 一、二極管是什么? 二極管是用半導體材料(一般由硅、硒、鍺等)制成的一種電子器件。只允許電流由單一方向流過。 即給二極管陽極和陰極加上正向電壓時,二極管導通。 當給陽極和陰極加上反向電壓時,二極管截止。 因此,二極管的導通和截止,則相當于開關的接通與斷開。因為這一單向導電的特性,在各種電子電路中,其應用非常廣泛,如LED燈中的發光二極管,調頻收音機等; 二、結構組成 二極管就是由一個PN結加上相應的電極引線及管殼封裝而成的。由P區引出的電極稱為陽極,N區引出的電極稱為陰極。因為PN結的單向導電性,二極管導通時電流方向是由陽極通過管子內部流向陰極。三角箭頭方向表示正向電流的方向,二極管的文字符號用VD表示。 三、二極管的分類 1、按半導體材料,可分為鍺二極管(Ge管)和硅二極管(Si管)。 2、根據其不同用途,可分為普通二極管、檢波二極管、整流二極管、穩壓二極管、開關二極管、變容二極管、隔離二極管、肖特基二極管、發光二極管、磁敏二極管、隧道二極管等。 3、按不同封裝分類:可分為玻璃外殼二極管、金屬外殼二極管、塑料外殼二極管、環氧樹脂外殼二極管等。 4、按照管芯結構,可分為點接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管。 a、點接觸型二極管是用一根很細的金屬絲壓在光潔的半導體晶片表面,通以脈沖電流,使觸絲一端與晶片牢固地燒結在一起,形成一個“PN結”。由于是點接觸,只允許通過 較小的電流(不超過幾十毫安),適用于高頻小電流電路,如收音機的檢波等。 b、面接觸型二極管的“PN結”面積較大,允許通過較大的電流(幾安到幾十安),主要用于把交流電變換成直流電的“整流”電路中。 c、平面型二極管是一種特制的硅二極管,它不僅能通過較大的電流,而且性能穩定可靠,多用于開關、脈沖及高頻電路中。 四、常見二極管電路中的符號對照表 五、二極管的作用 二極管的作用有很多種:如整流、檢波、穩壓、鉗位、開關、續流、瞬態抑制、發光、變容、測溫、補償等。 整流:將交流電轉化為直流電,通常包括半波整流、全波整流(包括橋式整流)、晶閘管可控整流(具備調壓功能)等。 檢波:從高頻調幅波信號中將調制的低頻信號解調出來。常用于收音機中; 穩壓:利用二極管的反向齊納擊穿時的穩壓特性,獲得穩定的電壓。在穩壓電路中串入限流電阻,使穩壓管擊穿后電流不超過允許值,因此擊穿狀態可以長期持續并不會損壞。 開關:利用其單向導電性,讓特定方向、特定值的信號通過,起到單向開關的作用。 發光:常見為LED,即半導體發光二極管,用于高效率地將電能轉化為光能。 變容:是利用PN結之間電容可變的原理制成的半導體器 ;變容二極管與反向偏壓件,在高頻調諧、通信等電路中作可變電容器使用,如使用于電視機的高頻頭中。

    時間:2020-10-26 關鍵詞: 二極管

  • 博世“芯”動力,碳化硅功率芯片和域控制器芯片

    博世“芯”動力,碳化硅功率芯片和域控制器芯片

    在東海汽車測試技術中心舉辦的“2020年博世汽車與智能交通技術創新體驗日”上,博世特別展示了其碳化硅和智能座艙域控制器解決方案。“博世,不僅是一家汽車零部件公司,同時也是半導體公司”。 從產品角度來說,博世半導體產品主要有三大類。一塊是MEMS,這是博世最大的半導體版塊,包括慣性、角速度傳感器;壓力傳感器,用于自動駕駛,安全氣囊系統包括汽車動力系統、懸架等。 除此之外還有兩塊,一是集成電路,也就是我們說的IC(integrated circuit)或者是ASICS,是專用系統芯片和傳感器,用在特定的汽車應用中。(目前,這部分的產品主要還是對內使用。)另一塊,博世功率半導體。 一、電動汽車發展“芯”動力,碳化硅SiC 博世中國汽車電子事業部市場經理王駿躍表示:“碳化硅會成為電動汽車未來發展的“芯”動力。這個“芯”,一方面是核心、很重要的意思,另外也是一個芯片的意思。因為碳化硅的大部分產品是以芯片的形式,加上各種封裝,封裝成分立器件或者模塊的形式對外出售。所以從這個角度來說,我們稱之為“芯”動力。” 從市場應用的前景來說,碳化硅在電動車中應用主要有逆變器、車載充電器、DC/DC直流轉換以及充電樁上。 從整個市場規模的預測來看,2024年碳化硅市場規模大概可以到20億美金左右。2018到2024年,市場規模年復合增長率大概在30%左右。 王駿躍認為 “碳化硅主要的應用或者說未來占據整個市場主流的產品會是模塊,據預測,2023、2024年模塊會開始進入相對成熟的階段。2024年以后,碳化硅的模塊量會有較大的突破,預計年復合增長率會比30%更高。” 博世于2019年10月在德國正式宣布其開始碳化硅相關業務。功率碳化硅半導體生產基地位于德國羅伊特林根,主要來生產碳化硅的晶圓以及MOSFET。 德國羅伊特林根生產基地主要涉及的產品主要有種,一是有不同結構的裸芯片產品,客戶基于芯片進行封裝成為模塊后可以用在新能源車的逆變器當中。另一是可以提供分立器件MOSFET,它有兩種封裝的形式,一種是直插式的THT,如TO-247、263等等不同的封裝形式,以及貼片式的SMD封裝,主要是用在充電樁、車載充電以及DC/DC直流轉換等。 裸芯片和MOSFET均可以提供兩種電壓型:一種是1200V,用于高性能逆變器和充電器;另一種是750V,用于標準性能逆變器和充電器。 在特性上,博世碳化硅可以做到更長的短路耐受時間(大概可以做到3微秒),高雪崩穩定性。另外,應用雙通道溝槽技術,可以實現較低的RDS(ON),通俗來說就是導通電阻比較低,有助于降低能耗。結溫溫度會到175度,裸芯片200度。同時針對兩款電壓,裸芯片的RDS(ON)最低分別做到8毫歐和12毫歐。此外,博世基于150mm晶圓自主制造芯片,符合車規標準。 碳化硅MOSFET有兩種技術趨勢,一種是現在市場上比較主流的,我們稱為叫平面型結構,基于這個結構產品的間距比較大,意味著器件的體積會比較大。如果做到系統里面,用多個器件,這個系統體積就會變得比較大。 而現博世雙通道溝槽技術,可以保證在有較小的RDS(ON)同時,可以將這個間距做得更小,讓系統實現小型化、輕量化。 博世碳化硅產品的技術路線圖,裸芯片,預計2021年的年底會上市。分立器件MOSFET這塊,大概會在2022年初上市,基于對于客戶的需求的匹配。 二、“芯”動力,座艙域控制器 電子電器架構發展趨勢  博世座艙域控制器實現了多個操作系統的集成,能夠同時支持儀表、中控、副駕娛樂、HUD、空調、后排等多塊顯示屏,并且整合了駕駛員和乘員監控(DOMS)、360 環視(AVM)、及人臉識別(FaceID)、多麥克風輸入、主動降噪等功能。這一強大而靈活的系統解決方案不僅保障了行車安全,也能極大限度地提升車內環境的用戶體驗。 隨著用戶功能需求提升,車載娛樂域使用的ECU越來越多,具有消費電子外觀和體驗的信息娛樂系統仍然是OEM的主要競爭優勢。而通過將多個ECU整合為座艙域控制器可以降低整車成本(BOM)、減少布線、減輕重量,并且可以降低軟件開發難度以及整車集成驗證周期,達到更好的OTA能力。 主芯片選型層面,博世座艙域控制器搭載了高通 8155 芯片。 從芯片性能、高低搭配的平臺化、本地支持等多方面考慮,博世選擇了高通作為座艙域控制器的主芯片。“在博世汽車多媒體的設計里,電子屏是車機座艙內最大的人機交互系統,而高通8155芯片可以完美實現“一芯多屏”的設計構想。” 平臺化設計層面,博世通過軟硬件分離,兼容性規范,保證一套應用在多個硬件平臺上兼容。博世領先且成熟的硬件平臺化設計,精通軟硬分離的合作開發模式并積累了大量經驗,尤其是QC6155/8155。 三、“芯”動力,新未來 博世半導體領域的發展,歷史悠久。據悉,博世從1970年開始就已經在做半導體相關的產品。從產品的角度來說,從最開始的ASICS,到傳感器到功率半導體,以及到最新的碳化硅的功率半導體一步步演進。 從生產線的角度來說,最開始的6英寸的晶圓片,逐步發展到8英寸,以及2010年的時候,8英寸開始落地生產,2018年在德國德累斯頓,開始12英寸晶圓片的生產。 博世“芯”動力,座艙域控制器芯片和碳化硅功率器件在飛速發展著。因為過去,我們相信未來,同時,我們也期待博世“芯”未來。

    時間:2020-10-26 關鍵詞: 汽車 控制器 功率芯片

  • 半導體存儲行業的“東亞模式”

    半導體存儲行業的“東亞模式”

    在半導體存儲器領域,韓國雙雄三星和海力士,日本的鎧俠半導體(KIOXIA 原東芝存儲),再加上臺灣地區的中小廠商,東亞地區就是存儲器領域的超級存在。隨著SK海力士收購Intel存儲部門,行業的天平還會繼續向東亞傾斜。 一、無敵的東亞存儲圈 花費90億美元,SK海力士一口氣收購了英特爾NAND SSD業務、NAND元件和晶圓業務,以及其在中國大連的NAND閃存制造工廠。只要交割順利完成,SK海力士就將成為全球第二大NAND閃存芯片供應商。 成立于1983年的SK海力士總部位于韓國首爾,專攻存儲業務,根據IC Insights公布的2020上半年全球半導體廠商營收排名,位列第4名,緊隨代工巨頭臺積電之后。 根據集邦咨詢公布的數據,簡單估算一下,SK海力士并購后在NAND領域的市占率將提升到23.2%,躍升至第2位。 最有意思的是,這個榜單的前三位將全部是東亞面孔,分別是三星、SK海力士和鎧俠,其市占率總和將達到71.8%。 注意,NAND 僅僅是半導體存儲器中的一個品類。在另一大品類DRAM中,SK海力士也是排名第二,僅次于三星。而整個市場基本由五大廠商所把持,分別是三星、SK海力士、美光、南亞科和華邦電子。除去碩果僅存的美系廠商美光,這個市場也完全掌握在東亞廠商的手中。 可怕的是,來自東亞的巨頭們依然保有“饑渴感”,還在不斷擴軍備戰,讓整個行業的競爭慘烈程度不斷加劇。 處于追趕者地位的SK海力士一直有很強的危機意識,希望能穩定在業內前三。根據日本媒體報道,SK海力士構想了一個大聯盟的計劃。除去收購Intel閃存業務,SK海力士還通過談判獲得了鎧俠上市后取得15%股權的權利。鎧俠一旦上市,SK海力士就有望成為其第3大股東。如果計劃順利,SK海力士將有實力同三星在NAND上相抗衡。 SK海力士近年來還持續推行擴張戰略,不論NAND閃存還是DRAM,都持續投資新工廠,包括韓國利川新工廠、中國無錫工廠擴建等。一位業內人士就表示,收購英特爾在大連的工廠將為SK海力士的NAND閃存補充很多產能。 老大三星為了坐穩王座,更是不遺余力的加大投入。2020年2季度,三星的資本支出達82億美元,同比增長了58%,其中的大部分就投向了存儲器領域。 三星還加快了產能擴張的速度。中國西安生產基地和韓國平澤生產基地都在擴建。除了平澤的存儲器工廠(P1)已投產先進NAND Flash和DRAM,于2018年投資建設的P2工廠也在2020年進行設備投資,生產第二代(1ynm)和第三代(1znm)10nm級DRAM,包括建設極紫外光刻(EUV)生產線。同時,三星還投資了8兆韓元(70億美元)在5月開工建設NAND Flash產線,計劃2021下半年開始量產先進的V-NAND芯片。 在IPO進程中的鎧俠也不閑著,原本預定2021年9月動工的四日市工廠Fab7 廠房工程,也計劃推前至2021年4月。目前鎧俠已取得用地,而不論IPO的進度如何,都會積極推動建廠計畫。 反觀歐美系碩果僅存的美光,處在四面被圍的局面中,即便明年將資本支出上調到90億美元,在東亞友商面前依然掀不起風浪。而且,美光實現業績的主要工廠都在東亞和南亞地區,如日本工廠主要負責生產DRAM,新加坡工廠主要生產NAND Flash,中國臺灣工廠則負責封裝,只有最新的3D Xpoint工廠設在美國的猶他州(Utah)。從某種意義上來說,美光也算半個東亞企業。 在這個資金密集、人力密集、技術密集的產業,東亞廠商短期內是無敵的存在。 二、產業轉移 美國推動 存儲行業有今天的局面,背后是產業轉移的力量,當然也離不開美國的功勞。 圖 半導體產業轉移路徑 日本是承接產業轉移的第一批受益者。從上世紀50年代,索尼創始人盛田昭夫從美國引入晶體管技術之后,日本的半導體就進入大發展時期。到了70年代,為了補齊在行業短板,日本政府啟動了”DRAM制法革新”國家項目。由日本政府出資320億日元(3億美元),日立、NEC、富士通、三菱、東芝五大企業聯合籌資400億日元(3.8億美元)。總計投入720億日元(6.8億美元)為基金,由日本電子綜合研究所,和計算機綜合研究所牽頭,設立國家性科研機構——“VLSI技術研究所”。 這一為期4年的項目讓日本獲利豐厚,終于在1982年登頂全球DRAM第一的位置,并將大部分美國企業逼入困境,發明DRAM的Intel公司也因此退出這個領域。 美國懼怕日本在半導體技術上超越自己,逼迫日本簽下《日美半導體協議》,使NEC等公司開始縮減產能,同時扶植韓國廠商來制約日本。 美國向韓國提供大量的資金支持用于研發和技術更新,同時持續的給予技術支持。 1990 年,三星開發出世界第三個 16M DRAM。進入 90 年代,韓國 DRAM 技術的國產化步伐加快,水平也有很大的提高,16M RAM、64M DRAM 相繼在 1990 年、1992 年開發成功,256M 和 1G DRAM 接踵于1994 年、1995年問世,韓國終于在 DRAM 領域超過日本,摘下世界第一的桂冠。 日本企業讓出了市場份額,但美國人沒有料到的是,韓國企業卻在美日交戰中平地崛起。特別是2008年的金融危機,歐洲的奇夢達和日本的爾必達(日立、NEC等DRAM業務部組成)受到重創,韓國企業卻逆勢投資,終于成為行業新霸主。 韓國的奇跡崛起也在于不斷效法日本。1981年,韓國政府為推動集成電路產業的發展,制定了“半導體工業育成計劃”,加強了對集成電路產業技術的開發。政府還頒布了半導體產業的基礎性長期規劃(1982-1986)。正是得到了政府的直接刺激和承諾,三星、現代等企業才宣布大舉參與超大規模集成技術水平的大規模芯片生產,特別是DRAM的開發。 韓國和日本的在半導體行業發展路徑極為相似,不同的是,韓國企業堅定不移的信心和持續投入度更強。從三星創始人李秉喆以戰略性眼光決定發展半導體芯片產業開始,再到后任會長李健熙的堅持,在家族式大財團模式下,無論全球市場如何波動,企業政策一直保持了連續性。特別是三次逆周期投資,更是奠定了三星今日的王位基礎。 兩國政府的推動也是左右行業發展的重要因素。日本有DRAM制法革新項目,韓國隨后效仿,由電子通信研究所(KIST)牽頭,聯合三星、LG、現代與韓國6所大學,一起對4M DRAM進行技術攻關,1986-1989三年間,韓國政府共計投入 1.1億美元,并且承擔了研發項目中57%的研發經費。 當然,這兩條還不足以說明韓日為什么會在存儲器領域遙遙領先,因為美國和歐洲也有類似的做法。最終的答案可能就在于存儲器本身。知名半導體行業專家莫大康認為,存儲器是標準產品,設計上差異性不大,要靠規模取勝。誰能夠在一個集成電路上集成更多穩定的存儲單位,“能夠制造出穩定的存儲器”,是產業獲勝的關鍵。而這恰恰是日本工匠哲學的基本要求。在穩定性得到保證之后,之后才是其他特性。韓國也繼承了這一品質,因此才能將存儲芯片做到極致。 三、東亞模式和技術進化 半導體存儲器行業有今日的格局,可被視為“東亞模式”的最佳表現。 二戰后東亞國家先后崛起,創造了一系列經濟奇跡,人們將這一過程總結為“東亞模式”。 “東亞模式”本質上是一種“經濟發展模式”。它是指出口導向型的工業化戰略或外向型的經濟發展戰略。 “東亞模式”最顯著的特色是強力政府加上具有強烈的經濟建設意識和強大的導向作用。 “東亞模式”其特征表現為:東亞各國、各地區的經濟增長和工業化是其致力于經濟增長和現代化的政府理性地進行制度創新和制度安排并有效地予以實施的結果。 美國和歐洲為東亞各國開放了市場,使得其得以擴大出口,同時進口所需要的原材料,再加上政府的引導,促成了制造業的快速發展。 按照世界銀行2019年公布的數字,全球制造業GDP最大的五個國家是中國、美國、日本、德國和韓國,其中東亞的中日韓三國都名列世界制造業五強之內。 東亞模式發展到經濟高速增長的后期,有規劃下的產業政策、科技型產業補貼和轉型升級、進口替代,也是重要的特色。很多行業依賴于強勢政府的產業規劃和政府補貼而崛起,比如光伏產業、新能源汽車和半導體存儲器行業。 這種模式為東亞地區帶來了存儲器產業的榮光,但未來是否依然有效,現在還不得而知。 可以看到的是,存儲器行業在比拼產能的同時,也更加重視技術創新。Intel將大部分存儲業務賣給了SK海力士,唯獨保留了Xpoint單元。這也說明Intel依然看好3D閃存的未來。 對于SK海力士和三星來說,兩者之間也在技術層面不斷針鋒相對。SK海力士于2018年成功開發了全球首款基于電荷擷取閃存(Charge Trap Flash,CTF)的96層4D NAND閃存,并于2019年開發了128層4D NAND閃存。而三星存儲同樣也在2018年5月推出了9X層的第五代V-NAND閃存顆粒,并在2019年通過獨特的通道孔蝕刻技術,推出了功耗更低性能更快的1XX層的第六代V-NAND閃存顆粒。 可以預見,有了Intel閃存技術的加持后,SK海力士對三星的挑戰還將進一步升級。對于中國存儲產業來說,身處“東亞怪物房”也并非都是壞事。能近距離觀察學習領先者的經驗,又背靠巨大的市場,這都是我們的優勢。

    時間:2020-10-26 關鍵詞: 半導體 存儲器 東亞

  • 汽車半導體市場對高性能存儲的應用要求

    汽車半導體市場對高性能存儲的應用要求

    隨著新能源汽車產業和自動駕駛技術的推廣,汽車半導體市場正迎來黃金發展時期。 有資料顯示,對于 L1 到 L5 等級的自動駕駛而言,在 L1 時自動駕駛的半導體成本只有約 150 美金,到 L3 等級提升至 600 美金,上升到 L4、L5 等級,整車的半導體成本將會達到 1200 美金。而這個快速增長的市場中,存儲產品和技術并不為主流媒體關注。 富士通電子元器件(上海)有限公司產品管理部總監馮逸新也在一次活動中表示:“隨著新基建的部署,充電樁的普及將快速促進新能源汽車的普及,無論是樁側還是車側,未來都將催生更多的高性能存儲應用需求。”該公司作為非易失性內存FRAM的市場主力提供商,正以滿足汽車市場需求最佳的性能迎來市場增長的甜蜜期。 作為已經量產FRAM 20年之久,出貨超過41億顆的富士通,其自2017年開始先后推出多款可在高達125℃高溫環境下運作的車規級FRAM產品,經過僅僅兩年時間的市場推廣,目前已成功打入了東風、金龍、宇通、上汽通用五菱、華晨寶馬、一汽、御捷、江淮、奇瑞等整車廠的諸多Tier-1、Tier-2供應鏈。 富士通AEC-Q100 Grade 1車規級FRAM產品線 一、極高耐久性、可靠性和極低遲延,特別的存儲器給特別的汽車應用 隨著5G、車聯網等概念的興起,整車ADAS、車載娛樂等功能正逐漸成為新一代智能汽車的標配,而多傳感器融合以及大屏、多屏顯示賦能下的車載軟硬件系統無疑需要搭載更多的車載存儲器。 同時,這些存儲器由于分布于各種不同類型的車載終端和硬件系統當中充當圖像、視頻甚至語音等數據內容的核心載體,其用量以及數據儲存特性方面的需求往往大相徑庭——或者經常進行數據擦寫,或者需要更長的循環壽命,或者需要超高可靠性,等等。所以,要想成功打入車載存儲市場,幾乎沒有一個完全的方案,獨特性能滿足特定應用場景存儲需求的細分市場受到關注。 以新能源汽車中最核心技術之一VCU(整車控制單元)為例,VCU是整個控制系統的核心,通過采集電機及電池狀態、加速踏板信號、制動踏板信號及其它執行器傳感器控制器信號,可根據駕駛員的駕駛意圖綜合分析并做出相應判定后,監控下層的各部件控制器的動作。 它負責汽車的正常行駛、制動能量回饋、整車發動機及動力電池的能量管理、網絡管理、故障診斷及處理、車輛狀態監控等,從而保證整車在較好的動力性、較高經濟性及可靠性狀態下正常穩定的工作,可謂是汽車的大腦。 FRAM在整車控制單元VCU中的應用 “VCU系統需要以每秒一次的速度去記錄汽車行駛的當前狀態以及發生故障時的變速器擋位、加速狀況、剎車和輸出扭矩等信息,而采用FRAM可以通過更簡單的軟件進行存儲與讀取,同時保證高速和高可靠性。”馮逸新介紹道。 今年5月,富士通最新推出了車規級產品MB85RS2MLY,可在-40°C至+125°C溫度范圍內達到10兆次讀/寫次數,非常適合需要實時數據記錄的應用(比如連續10年每天每0.1秒記錄一次數據,則寫入次數將超過30億),可謂具有極高的數據寫入耐久性和可靠性。 這些特性對于作為新能源汽車另一大核心技術的BMS(電池管理系統)來說同樣至關重要。BMS需要實時記錄數據和存儲數據,其系統將以每秒或每0.1秒的頻率實時和連續地記錄電池單元的重要數據(故障信息,健康狀況SOH和電量計量SOC等),同時監控電池的短期(最后幾個充電周期60次/秒)和長期(整個電池壽命)電池性能。 據馮逸新介紹:“舉個簡單的例子,電池單元電量一般維持在30%~75%之間表示正常運作,如有不均衡的情況則需從別的單元補充過來,這時系統需要檢測記錄電池單元的電量、溫度、電壓、電流等等數據,而且單次監測記錄的時間不能間隔太長。“ 因此,通過采用FRAM,汽車制造商能夠大幅降低系統復雜度并提高數據完整性。事實上,FRAM的身影目前已經遍布諸如安全氣囊數據儲存(Airbag)、事故數據記錄器(EDR)、新能源車CAN盒子(CAN-BOX)、新能源車載終端(T-BOX)、胎壓監測(TPMS)、汽車駕駛輔助系統(ADAS)及導航與信息娛樂系統(infotainment)等新能源汽車關鍵電子系統。 車規級FRAM,是滿足汽車電子可靠性和無遲延要求的最佳存儲器選擇 二、他山之石可以攻玉,FRAM這樣應對充電樁存儲痛點 今年3月,中國提出要求加快5G網絡、數據中心等新型基礎設施建設進度,在隨后披露的新型基礎設施建設七大領域中,新能源充電樁名列其中。據《賽迪顧問》數據顯示,截止2019年12月中國充電樁保有量達到121.9萬臺,車樁比約為3.4:1,遠低于《電動汽車充電基礎設施發展指南(2015-2020)》規劃的1:1,保守估計未來10年,中國充電樁建設缺口將高達6300萬。 相比加油站,充電樁能夠承載更多的信息,除電流外,還有信息流、資金流等等。作為車聯網數據采集的重要端口,充電樁網絡的大面積建成必將成為未來社會交通系統的重要信息平臺。 因此,充電樁數據的記錄和存儲非常重要。作為給新能源汽車提供電能的配套產品,充電樁在運行過程中需要處理大量的參數,通過系統監測數據和事件信息,實現設備集中遠程監控,為設備故障診斷提供必要的數據支持,也為電站綜合管理提供全面的統計數據和各類統計報表。 為此,所有數據必須進行統一的采集、查看和分析,并提供設備運行狀態實時監測、危險警告與通知、數據查詢分析、設備運行總額和管理等功能。 “充電樁生產商需要挑選合適的存儲產品予以應對,其數據存儲的應用需求與智能表計非常相似。”馮逸新指出,“目前,FRAM存儲器在智能電表行業已經作為標準存儲器被廣泛采用,其具備的三大優勢是許多同類型存儲器無法比擬的。”馮逸新所說的FRAM三大優勢分別是高速寫入、耐久性以及低功耗。與EEPROM對比,FRAM寫入次數壽命高達10萬億次,而EEPROM僅有百萬次(10^6)。 富士通FRAM寫入數據可在150ns內完成,速度約為EEPROM的30,000倍。寫入一個字節數據的功耗僅為150nJ,約為EEPROM的1/400,在電池供電應用中具有巨大的優勢。 FRAM、EEPROM、FLASH主要參數對比 FRAM不僅能夠進行高速寫入,同樣也能夠實現高速擦除。以保障數據安全為例,若遇到黑客違法盜取及分析充電樁的機密數據,將導致大范圍的信息泄露。對此,低功耗和高速的FRAM可以利用小型電池電源,瞬間消去重要數據,從而確保用戶的信息安全。 這時,FRAM僅需0.1mA的工作電流,就能夠在0.3ms的時間內擦除256bit的數據,相比EEPROM擁有顯著的優勢。 FRAM、EEPROM、FLASH工作電流與消去時間對比 三、滿足差異化市場需求,打造全覆蓋存儲產品陣列 盡管FRAM比傳統的Flash、EEPROM在讀寫耐久性、寫入的速度和功耗等方面都更具有優勢,但其同樣有著成本較高、容量不高的不足。為此,富士通重點推出了可與FRAM產品形成市場互補的另外兩大存儲產品——可變電阻式隨機存取內存ReRAM和納米隨機存儲器NRAM,以滿足更多差異化需求。 ReRAM可以實現對大容量EEPROM的完全替代。2019年8月富士通成功研發MB85AS8MT——這是全球最高密度8Mbit ReRAM產品,其采用SPI介面并與EEPROM相容的非揮發性記憶體,能在1.6至3.6伏特之間的廣泛電壓范圍運作,在5MHz工作頻率下僅需0.15mA讀取資料。 “目前全球只有兩家公司能夠量產ReRAM,富士通是其中之一。”馮逸新說到,“EEPROM容量最大只有2Mb,且在一些情況下功耗太高。我們量產的4Mb、8Mb產品可以滿足有這些需求的EEPROM客戶,同時能保證價格與EEPROM 2Mb接近。” 富士通ReRAM推出時間 按照規劃,富士通預計會在2021年前后帶來16Mbit甚至32Mbit ReRAM產品,屆時將進一步滿足企業和客戶對各種特殊應用的需求。 NRAM則兼具FRAM的高速寫入、高讀寫耐久性(比NOR Flash高1000倍),又具備與NOR Flash相當的大容量與造價成本并實現很低的功耗(待機模式時功耗幾乎為零),同時可靠性非常高,在80度時存儲數據時限高達1000年,在300度時亦可達到10年。 談到NRAM在車載存儲的應用時,馮逸新指出:“目前的基于FRAM的車規級IC高溫承受范圍在125度,而NRAM卻可以達到150度,因此,未來基于NRAM的IC身影將有望出現在汽車發動機中。”作為NRAM的第一代產品,富士通16Mbit的DDR3 SPI接口產品最快將于2020年底上市。 可以看到,通過打造完善的FRAM、ReRAM、NRAM三線產品陣列,富士通能夠實現對于傳統存儲產品EEPROM和NOR FLASH的完全替代,屆時勢必引發存儲行業的新一輪洗牌。 四、總結 可以預見,未來汽車半導體市場需求將產生極大增量,特別是2020年注定將是國內新能源汽車相關電子產品市場與技術變革的關鍵一年。未來汽車自動駕駛的發展注定越來越廣,對數據處理和存儲的要求將會達到非常高的程度。

    時間:2020-10-26 關鍵詞: 半導體 存儲 汽車電子

  • 看華為卷積運算芯片如何提高AI資源利用率?

    看華為卷積運算芯片如何提高AI資源利用率?

    目前,深度神經網絡技術已經成為人工智能領域的代表性算法,基于深度神經網絡技術的字符識別、圖像分類或語音識別等關鍵技術,已經廣泛應用于搜索引擎和智能手機等產品中。 其中,當前最為有效且應用最為廣泛的神經網絡算法是卷積神經網絡算法,簡稱“卷積運算”。在現有技術中,CNN算法的核心計算單元是乘加運算,乘法累加器陣列常用于矩陣乘法運算,而卷積運算可以轉換為矩陣乘法運算。 因此業界廣泛采用MAC(乘累加器)陣列為計算核心的專用加速硬件,例如:現場可編程門陣列(FPGA)、專用集成電路(ASIC)等,以加速卷積運算的運算速度。 但是目前卷積計算也存在著一些問題,一方面,當MAC陣列中存在多個卷積窗口同時進行卷積運算時,這些卷積窗口分布在MAC陣列中的不同位置,使得MAC陣列的利用率非常低。另一方面,存在大量重復數據被從RAM輸入到MAC陣列,這樣會增加RAM的訪問次數。 為了解決這樣的問題,華為發明了將CPU、RAM和卷積運算芯片集成在同一數據總線上的AI芯片,2016年12月29日,華為發明了一項名為“卷積運算芯片和通信設備”的發明專利(申請號:201611243272.X),申請人為華為機器有限公司。 根據該專利目前公開的資料,讓我們一起來看看華為的這項新架構AI芯片吧。 如上圖,為該專利中發明的硬件設備的示意性框架圖,硬件架構中包括中央處理器100、雙倍速率同步動態隨機存儲器(DDR SDRAM)200以及卷積運算芯片300。CPU用來控制卷積運算芯片啟動卷積運算,DDR SDRAM用于向卷積運算芯片的數據緩存模塊輸入多個卷積數據和多個卷積參數,然后卷積運算芯片根據這些數據來完成卷積運算。 當得到運算結果后,就會將運算結果寫回到DDR SDRAM事先設定好的內存地址中,并同時通知CPU完成運算,以從內存地址中提取結果數據。 如上圖,為上面框架中的卷積運算芯片的結構示意圖,這種卷積運算芯片包括數據緩存模塊310、M*N乘法累加器陣列320、輸出控制模塊330和陣列控制模塊340。 數據緩存模塊用于向乘法累加器中的第一乘法累加窗口傳輸用于卷積運算的多個卷積數據和卷積參數,卷積參數由數據緩存模塊根據第一卷積參數矩陣確定,而該控制器也是通過在運算器內集成這樣的數據緩存器,從而減少了RAM的訪問次數,進而減少了RAM的訪問壓力。 其中M*N乘法累加器是該運算芯片的核心運算部件,而這種M*N的結構設計方式也是為了進行卷積運算而特意設計的,其具體結構如下圖所示。 可以看到,這種乘法累加器包括M*N個處理單元,并且每兩行的處理單元之間還存在斜向的數據傳輸通道,這相比于傳統的矩陣式數據傳輸通道,具有更加靈活的數據傳輸方式,可以更好的適用于AI芯片進行多種類型的運算。 第一乘法累加窗口可以將數據進行乘法運算,并接著進行加法運算以獲得卷積結果,最后由輸出控制模塊輸出卷積神經網絡的運算結果,進而完成AI芯片中的任務。 在該專利中,為了盡可能地提高MAC陣列的利用率以及卷積運算效率,陣列控制模塊會根據第一卷積參數矩陣的行數和第一卷積數據陣列的行數來確定第一乘法累加窗口的列數。 華為發明的卷積運算芯片,這種卷積運算芯片能夠在提高陣列資源利用率的同時降低RAM訪問次數,進而減小RAM的訪問壓力。例如華為發明的昇騰AI芯片也正是基于這樣的技術之上,才能實現極高的算力,不管多么復雜的模型都可以輕松訓練,且實現極低的功耗。

    時間:2020-10-26 關鍵詞: 華為 ai芯片 卷積運算

  • 新唐科技發布全球首款 整合了Klippel音訊控制技術的智能型放大器

    新唐科技發布全球首款 整合了Klippel音訊控制技術的智能型放大器

    San Jose, Calif. - 2020/10/20 - 新唐科技今日宣布推出單聲道智能型放大器新產品系列,NAU83G10/NAU83G20,整合了由Klippel Gmbh 開發之 Klippel音訊控制技術(KCS) 。 揚聲器是一種高度非線性且時變的系統。信號失真,發熱,老化,氣候和其他外部影響均會限制聲音再現的最大音量和音質。與傳統線性揚聲器模型的智能放大器設備相比,KCS算法是基于自適應和非線性揚聲器控制模型,通過提供機械和熱保護,自動系統對準,傳感器非線性的主動補償,音圈靜止位置的主動穩定,可大幅度的提高揚聲器的性能和音質。這項新技術的主要優點是,傳感器可以在不損壞揚聲器的情況下操作更寬的揚聲器位移范圍,并通過減少揚聲器失真來改善音質和插入式barge-in AEC性能。 新唐美國子公司智能家居音訊事業處資深處長 Mike Luh 表示:“我們非常高興能與Klippel合作開發這種新類型的智能型放大器,與傳統設計基于線性模型的智能型放大器相比,此產品可以使得較小的揚聲器提供更高的音質,達到更大的輸出,支持精確的揚聲器保護,提供實時的揚聲器診斷數據,簡化揚聲器調適流程,并提高了插入式barge-in AEC性能。” NAU83G10和NAU83G20器件均有內置IV Sense (電流電壓感測) ADC 的單聲道D類放大器。 并且內部集成了功能強大的 Cadence Tensilica HiFi數字訊號處理核心 (HiFi DSP) ,可有效地運行KCS 算法,并且支持I2C控制和 I2S/PCM/TDM 音頻接口。NAU83G10器件可使用高效的G類升壓轉換器為4ohm負載提供高達8W的輸出功率,為8ohm提供6.5W的功率。NAU83G20器件可在12.6V外部電池供電水平下為4ohm提供高達20W的功率,為8ohm提供高達11W的功率。 主要硬件功能: · 功能強大的超低噪聲單聲道升壓Class-D類放大器 o NAU83G10: 8W輸出功率,

    時間:2020-10-26 關鍵詞: 放大器 新唐科技 klippel

  • HOLTEK新推出BH66F2663阻抗相角量測MCU

    HOLTEK新推出BH66F2663阻抗相角量測MCU

    Holtek新推出Flash MCU BH66F2663,支持多頻段高精準度阻抗相角量測功能,通過阻抗相角量測電路,可知待測物的組成成分,當量測人體阻抗及相角時,可通過四電極或八電極計算體脂并分析身體組成成分。 BH66F2663資源包含16K×16 Flash ROM、1024×8 RAM、256×8 EEPROM、LED Driver及多種通信接口。內建5kHz~1MHz多頻段正弦波發生器、阻抗相角量測電路、LDO與24-bit ADC電路,提供更寬范圍且精準的阻抗與相角量測功能,并大量減少外部元件,縮小產品體積,降低BOM COST。內建EEPROM,輕易實現產品自動調校/標定的功能,簡化開發及生產。 BH66F2663提供48-pin LQFP與64-pin LQFP兩種封裝形式,搭配豐富的資源及完整的功能,可滿足多種不同檔次,多樣化產品需求。

    時間:2020-10-26 關鍵詞: MCU HOLTEK bh66f2663

  • HOLTEK新推出BP66FW1240無線充電Rx MCU

    HOLTEK新推出BP66FW1240無線充電Rx MCU

    Holtek針對5W以下無線充電領域,推出小功率接收端的Flash MCU BP66FW1240。集成了全橋整流、AM調變與LDO等符合WPC Qi規范所需電路,并集成600mA(Max.)線性充電電路對鋰電池進行完整充電管理,有效精簡外部應用電路。非常適合小體積且使用無線充電的鋰電池產品,如TWS藍牙耳機收納盒等。 BP66FW1240具備4K×16 Flash ROM、256×8 RAM、128×8 EEPROM、多功能Timer Module、12-bit ADC、SPI/I2C及UART通信接口等。內建振蕩器與ADC參考電壓的精準度分別可達到8/12/16MHz±1%與1.2V±1%。提供46-pin QFN(6.5mm×4.5mm)的小封裝搭配豐富的MCU周邊資源,非常適合使用WPC Qi 5W以下無線充電協議含鋰電池的產品。

    時間:2020-10-26 關鍵詞: MCU HOLTEK bp66fw1240

  • HOLTEK推出BC5161/BC5162 2.4GHz Transmitter with Encoder IC

    HOLTEK推出BC5161/BC5162 2.4GHz Transmitter with Encoder IC

    Holtek推出全新2.4GHz內置可編程編碼器的單向射頻芯片BC5161/BC5162。射頻特性符合ETSI/FCC規范,傳輸速率125/250/500Kbps,以及跳頻功能。非常適合各類無線2.4GHz固定碼/自定義碼遙控器、智能居家的射頻應用。 BC5161/BC5162工作電壓2.0V~3.6V,可程序設定發射功率,最高達+8dBm;靜態功耗0.5μA;內建可編程編碼器(Encoder),編碼格式兼容市場RF 2.4GHz Proprietary IC封包格式;內置低功耗頻率振蕩器,具有定時自動發射功能,高整合度及穩定傳輸質量加速客戶產品開發,推出市場。 Holtek提供便利的工具,可設定BC5161內置的OTP (One Time Programmable) Memory,作為RF發射功率、頻率、地址、Hopping Format等多樣化參數設定,讓BC5161獨立工作。而BC5162可通過I2C由MCU控制。BC5161/BC5162采用8SOP-EP及16QFN(3×3mm2)小封裝,工規-40°C ~85°C工作溫度。

    時間:2020-10-26 關鍵詞: 射頻 芯片 HOLTEK

  • Vishay推出新款高飽和電流電感,提高系統飽和及溫度穩定性

    Vishay推出新款高飽和電流電感,提高系統飽和及溫度穩定性

    賓夕法尼亞、MALVERN — 2020年10月26日 —日前,Vishay Intertechnology, Inc.宣布,推出新款高飽和電流電感,直流電阻(DCR)比普通功率電感低50 %,可提高高頻DC/DC轉換器的效率。Vishay Dale IHVR-4024KE-51采用的材料和結構類似IHLP,具有優異的飽和電流及溫度穩定性。器件采用10 mm x 6 mm x 10 mm 4024外形尺寸超薄封裝,提高電流密度,徑向固定設計節省電路板空間。 日前發布的電感運行溫度高達+155 °C,適用于DC/DC轉換器儲能,頻率最高可達5 MHz,電感器在自諧振頻率(SRF)范圍內的大電流濾波應用中具有出色的噪聲衰減性能。IHVR-4024KE-51應用包括服務器和臺式PC、大電流負載點(POL)轉換器、多相大電流電源、電池供電設備、分布式電源系統和FPGA。 電感器引腳封裝采用100 %無鉛(Pb)屏蔽復合結構,蜂鳴噪聲降至超低水平,符合RoHS標準,具有極高的抗熱沖擊、潮濕和機械振動能力,可無飽和處理高瞬變電流尖峰。 器件規格表:

    時間:2020-10-26 關鍵詞: 穩定性 Vishay 功率電感器

  • 使用PCIe交換網結構在多主機系統中優化資源部署

    使用PCIe交換網結構在多主機系統中優化資源部署

    越來越多的數據中心和其他高性能計算環境開始使用GPU,因為GPU能夠快速處理深度學習和機器學習應用中生成的大量數據。不過,就像許多可提高應用性能的新型數據中心創新一樣,這項創新也暴露出新的系統瓶頸。在這些應用中,用于提高系統性能的新興架構涉及通過一個PCIe®結構在多個主機之間共享系統資源。 PCIe標準(特別是其基于樹的傳統層級)會限制資源共享的實現方式(和實現程度)。不過,可以實現一種低延時的高速結構方法,這種方法允許在多個主機之間共享大量GPU和NVMe SSD,同時仍支持標準系統驅動程序。 PCIe結構方法采用動態分區和多主機單根I/O虛擬化(SR-IOV)共享。各PCIe結構之間可直接路由點對點傳輸。這樣便可為點對點傳輸提供最佳路由,減少根端口擁塞,并且更有效地平衡CPU資源的負載。 傳統上,GPU傳輸必須訪問CPU的系統存儲器,這會導致端點之間發生存儲器共享爭用。 當GPU使用其共享的存儲器映射資源而不是CPU存儲器時,它可以在本地提取數據,無需先通過CPU傳遞數據。這消除了跳線和鏈路以及由此產生的延時,從而使GPU能夠更高效地處理數據。 PCIe的固有限制 PCIe主層級是一個樹形結構,其中的每個域都有一個根聯合體,從該點可擴展到“葉子”,這些“葉子”通過交換網和橋接器到達端點。鏈路的嚴格層級和方向性給多主機、多交換網系統帶來了成本高昂的設計要求。 圖1——多主機拓撲 以圖1所示的系統為例。要符合PCIe的層級,主機1必須在交換網1中有一個專用的下行端口,該端口連接到交換網2中的專用上行端口。它還需要在交換網2中有一個專用的下行端口,該端口連接到交換網3中的專用上行端口,依此類推。主機2和主機3也有類似的要求,如圖2所示。 圖2——每個主機的層級要求 即使是基于PCIe樹形結構的最基本系統,也需要各交換網之間有三個鏈路專用于每個主機的PCIe拓撲。而且,由于主機之間無法共享這些鏈路,因此系統會很快變得極為低效。 此外,符合PCIe的典型層級只有一個根端口,而且盡管“多根I/O虛擬化和共享”規范中支持多個根,但它會使設計更復雜,并且當前不受主流CPU支持。結果會造成未使用的PCIe設備(即端點)滯留在其分配到的主機中。不難想象,這在采用多個GPU、存儲設備及其控制器以及交換網的大型系統中會變得多么低效。 例如,如果第一個主機(主機1)已經消耗了所有計算資源,而主機2和3未充分利用資源,則顯然希望主機1訪問這些資源。但主機1無法這樣做,因為這些資源在它的層級域之外,因此會發生滯留。非透明橋接(NTB)是這種問題的一個潛在解決方案,但由于每種類型的共享PCIe設備都需要非標準驅動程序和軟件,因此這同樣會使系統變得復雜。更好的方法是使用PCIe結構,這種結構允許標準PCIe拓撲容納多個可訪問每個端點的主機。 實施方法 系統使用一個PCIe結構交換網(本例中為Microchip Switchtec® PAX系列的成員)在兩個獨立但可透明互操作的域中實現:即包含所有端點和結構鏈路的結構域以及每個主機專用的主機域(圖3)。主機通過在嵌入式CPU上運行的PAX交換網固件保留在單獨的虛擬域中,因此,交換網將始終顯示為具有直連端點的標準單層PCIe設備,而與這些端點出現在結構中的位置無關。 圖3——每個結構的獨立域 來自主機域的事務會在結構域中轉換為ID和地址,反之,結構域中通信的非分層路由也是如此。這樣,系統中的所有主機便可共享連接交換網和端點的結構鏈路。交換網固件會攔截來自主機的所有配置平面通信(包括PCIe枚舉過程),并使用數量可配置的下行端口虛擬化一個符合PCIe規范的簡單交換網。 當所有控制平面通信都路由到交換網固件進行處理時,數據平面通信直接路由到端點。其他主機域中未使用的GPU不再滯留,因為它們可以根據每個主機的需求動態分配。結構內支持點對點通信,這使其能夠適應機器學習應用。當以符合PCIe規范的方式向每個主機提供功能時,可以使用標準驅動程序。 操作方法 為了解這種方法的工作原理,我們以圖4中的系統為例,該系統由兩個主機(主機1采用Windows®系統,主機2采用Linux®系統)、四個PAX PCIe結構交換網、四個Nvidia M40 GPGPU和一個支持SR-IOV的Samsung NVMe SSD組成。在本實驗中,主機運行代表實際機器學習工作負載的通信,包括Nvidia的CUDA點對點通信基準測試實用程序和訓練cifar10圖像分類的TensorFlow模型。嵌入式交換網固件處理交換網的低級配置和管理,系統由Microchip的ChipLink調試和診斷實用程序管理。 圖4:雙主機PCIe結構引擎 四個GPU最初分配給主機1,PAX結構管理器顯示在結構中發現的所有設備,其中GPU綁定到Windows主機。但是,主機上的結構不再復雜,所有GPU就像直接連接到虛擬交換網一樣。隨后,結構管理器將綁定所有設備,Windows設備管理器將顯示GPU。主機將交換網視為下行端口數量可配置的簡單物理PCIe交換網。 一旦CUDA發現了四個GPU,點對點帶寬測試就會顯示單向傳輸速率為12.8 GBps,雙向傳輸速率為24.9 GBps。這些傳輸直接跨過PCIe結構,而無需通過主機。如果運行用于訓練Cifar10圖像分類算法的TensorFlow模型并使工作負載分布在全部四個GPU上,則可以將兩個GPU釋放回結構池中,將它們與主機解除綁定。這樣可以釋放其余兩個GPU來執行其他工作負載。與Windows主機一樣,Linux主機也將交換網視為簡單的PCIe交換網,無需自定義驅動程序,而CUDA也可以發現GPU,并在Linux主機上運行P2P傳輸。性能類似于使用Windows主機實現的性能,如表1所示。 表1:GPU點對點傳輸帶寬 下一步是將SR-IOV虛擬功能連接到Windows主機,PAX將此類功能以標準物理NVM設備的形式提供,以便主機可以使用標準NVMe驅動程序。此后,虛擬功能將與Linux主機結合,并且新的NVMe設備將出現在模塊設備列表中。本實驗的結果是,兩個主機現在都可以獨立使用其虛擬功能。 務必注意的是,虛擬PCIe交換網和所有動態分配操作都以完全符合PCIe規范的方式呈現給主機,以便主機能夠使用標準驅動程序。嵌入式交換網固件提供了一個簡單的管理接口,這樣便可通過成本低廉的外部處理器來配置和管理PCIe結構。設備點對點事務默認情況下處于使能狀態,不需要外部結構管理器進行額外配置或管理。 總結 PCIe交換網結構是一種能夠充分利用CPU巨大性能的絕佳方法,但PCIe標準本身存在一些障礙。不過,可以通過使用動態分區和多主機單根I/O虛擬化共享技術來解決這些難題,以便可以將GPU和NVMe資源實時動態分配給多主機系統中的任何主機,從而滿足機器學習工作負載不斷變化的需求。

    時間:2020-10-26 關鍵詞: pcie 交換網 資源部署

  • 貿澤與STMicroelectronics聯手發布新電子書,就智能家居設備開發提供行業專家意見

    貿澤與STMicroelectronics聯手發布新電子書,就智能家居設備開發提供行業專家意見

    2020年10月26日 – 專注于引入新品推動行業創新的電子元器件分銷商貿澤電子 (Mouser Electronics) 宣布與STMicroelectronics合作推出新電子書7 Experts on Designing Commercially Successful Smart Home Devices(《7位專家聯手獻策:如何設計出商業化成功的智能家居設備》)。這本書探討了智能家居設備設計師應采用哪些策略來克服各種挑戰。來自微軟 (Microsoft)、思科 (Cisco) 和英格索蘭 (Ingersoll Rand) 等業界一線公司的行業專家對新型物聯網 (IoT) 解決方案開發中的最重要因素發表了自己的看法。 住宅和商業建筑已經發展到將智能設計融入到廣泛的應用中,智能設備控制著從照明、環境條件到暖通空調和安全性的一切。這些相互連接的系統需要設計工程師的精心規劃,并要求他們詳細了解成功互聯設備的具體需求。智能建筑和城市將傳感器、處理器、人工智能 (AI) 和連接解決方案組成一個網絡,讓工程師不得不廣泛掌握各種技術和產品。 貿澤和ST聯手發布的新電子書《7 Experts on Designing Commercially Successful Smart Home Devices》為開發人員和工程師提供了大量值得思考的內容,涵蓋邊緣處理、用戶體驗和生命周期設計等主題。這本電子書還包含一些實用ST解決方案的產品信息,比如 STM32 L5超低功耗微控制器系列。作為STM32 微控制器家族的一部分, STM32 L5系列基于Arm® Cortex®-M33處理器,采用面向Armv8-M 的TrustZone®,非常適合需要高安全性和低功耗的物聯網應用。ST的BlueNRG-M2應用處理器模塊以極小的外形尺寸提供完整的射頻平臺,支持采用低功耗藍牙5.0連接并通過BQE認證的物聯網和智能家居設備。ST的VL53L3CX飛行時間測距傳感器嵌入了該公司的第三代FlightSense專利技術,將高性能接近和測距傳感器與多目標距離測量和自動污跡校正結合起來,用于各種機器人和自動化應用。

    時間:2020-10-26 關鍵詞: 電子書 貿澤 stmicroelectronics

  • Nuvoton NuMaker-IoT-M263A物聯網裝置參考設計開發板具備多種無線連接和系統安全功能,協助縮短IoT裝置設計周期,加速物聯網布建與應用

    臺灣新竹 - 2020/10/21 - 新唐科技,領先的微控制器平臺解決方案提供商,致力于完善微控制器應用生態系統的平臺解決方案。物聯網平臺是基于NuMicro系列產品的重要解決方案之一。 NuMaker-IoT-M263A板是IoT裝置參考設計開發板,藉由NuMicro®系列產品提供的IoT軟件開發工具包,支持了廣泛的軟件開發工作,以確保具有低功耗和高安全性的IoT裝置設計。 NuMaker-IoT-M263A板配置主要微控制器NuMicro® M263KIAAE,是基于Armv8-M架構的Arm® Cortex®-M23 CPU內核支持。開發板整合了多個無線通信模塊,包括藍牙,Wi-Fi和LoRa模塊與用于汽車或工業應用的CAN和RS485收發器,另外,mini-PCIe接口可以支持帶有GPS功能的2G / 3G / 4G-LTE / NB-IoT模塊。同時,開發板還配備了環境傳感器和9軸加速傳感器,用于加速度,地磁,氣體,大氣壓力,溫度和濕度感測。 M263KIAAE屬于NuMicro® M261 / M262 / M263系列,配備先進的低功耗和安全技術以及高性能的通信連接接口。該系列芯片皆有安全啟動功能和硬件加解密加速器,用以實現IoT裝置設備的安全性。正常運行時的功耗為97 μA/Mhz(LDO模式)和45 μA/Mhz(DC / DC模式)。待機斷電時的耗電流降至2.8 μA,深層斷電耗電流低于2 μA。此外,該系列還具備了豐富的外圍功能,包括定時器,PWM,UART,Quad SPI(QSPI),SPI / I2S,I2C,智能卡接口(ISO 7816-3),SDHC 2.0,USB 2.0全速OTG和CAN 2.0B。還有幾個高性能模擬前端功能區塊,例如兩個1 MSPS電壓類型DAC,兩個Rail-to-Rail模擬比較器(ACMP),溫度傳感器,低壓復位(Low-Voltage Reset)和欠壓檢測器(Brown-Out Detector),用以提高產品性能。 最后,完整的軟件開發工具包,包括程序開發工具,范例程序,開發手冊,支持常用嵌入式應用實時操作系統(RTOS),如Amazon RTOS,Arm Mbed,AliOS Things…等,并可無縫連接到主要的云端服務,可簡化物聯網裝置產品設計過程。密碼加速器確保數據通訊的安全與傳輸效率。芯片內嵌閃存的雙儲存區域架構也提供了FOTA(Firmware Over-The-Air)更新的執行可兼顧應用系統操作時的保密性與安全性。板載Nu-Link2-Me是除錯器和程序刻錄器,可以透過SWD (Serial Wire Debug)接口進行實時除錯和軟件刻錄。 NuMaker-IoT-M263A 開發板主要特色 ? NuMicro® M263KIAAE (LQFP-128) 主控制器 ? 配備WiFi, 藍芽與LoRA無線通信模塊 ? 配備環境傳感器與九軸加速度傳感器 ? Mini PCIe/ SIM card/ MicroSD 卡槽 ? 配備CAN and RS485傳輸收發器 (transceiver) ? Arduino UNO擴充接口插槽 ? 配備可接電流計用以測量微控制器功耗的連接頭 ? 兩個USB 連接頭個別支持 M263 2.0 Full-Speed OTG及Nu-Link2-Me除錯工具

    時間:2020-10-26 關鍵詞: 物聯網 IoT numicro

  • 意法半導體多樣化的傳感技術為三星旗艦手機Galaxy Note20 Ultra錦上添花

    · 三星該功能豐富的大屏幕智能手機采用了ST多樣化的傳感技術,包括世界首個多區塊直接 ToF傳感器,以及ST MEMS傳感器和EEPROM存儲器 ,攝像頭拍照性能極其優異 · ST以噪聲最低、功耗最低的傳感器,配合最高質量的軟件,確保出色的用戶體驗 中國,2020年10月26日– 橫跨多重電子應用的領先的半導體供應商意法半導體(STMicroelectronics,簡稱ST) 透露,三星新推出的Galaxy Note20 Ultra手機采用了世界上最先進的意法半導體感應和控制技術,可提升智能手機的高端功能、利用好功耗預算中每一瓦電能,并具有業界最小的噪聲和最小的封裝。除了世界首個多區塊直接 (multi-zone direct) 飛行時間 (Time-of-Flight, 簡稱ToF) 傳感器外,Galaxy Note20同時還采用了意法半導體的MEMS壓力傳感器、慣性測量單元和EEPROM存儲器。 當前,相機性能和用戶體驗在消費者選購個人通信設備中變得越來越重要,因此,拍攝出銳度和細節極佳的照片和視頻也是Galaxy Note20 Ultra和Galaxy Note20的重點著力方向。出于對性能和能效的重視,三星選擇了意法半導體最新的低功耗6軸MEMS慣性測量單元(IMU)和低功耗性能出色的EEPROM存儲器。 ST MEMS氣壓傳感器可測量大氣壓力以及用戶位置高度,實現精確的健身運動跟蹤以及其他的垂直高度檢測很重要的應用。此外,為了在對相機性能要求更高的復雜場景中進行超快、準確的對焦,三星在Note20 Ultra中增加了意法半導體的開創性的FlightSenseTM ToF傳感器,這是世界上首個多區塊多合一測距傳感器模塊。 三星的S Pen手寫筆是Note 20系列的另一個重要功能。它內嵌意法半導體的 6軸IMU慣性單元,可快速檢測和解釋手勢。這款超低功耗傳感器集成意法半導體獨有的機器學習邏輯,可以簡化手勢解釋分析,系統響應幾乎沒有延遲,具有高檢測精度。 實現這些新功能歸功于低噪聲和低功耗設計,意法半導體的IMU模塊和壓力傳感器還可以有效地實現安卓操作系統的標準功能, 其中包括檢測設備方向、步數、斜度、動作和氣壓。 意法半導體銷售、市場、傳播和戰略發展總裁Marco Cassis表示:“從Galaxy Note20到Galaxy Note20 Ultra,三星一直承諾打造低功耗、高性能的產品,這促使我們必須把產品性能和能效提高到最高水平才能滿足客戶的需求。ST擁有廣泛的傳感器產品組合,以及EEPROM存儲器、功率芯片等產品,為客戶最大限度優化性能和功耗提供了廣闊的選擇空間。”

    時間:2020-10-26 關鍵詞: 存儲器 傳感技術 意法半導體

  • 改善動態環路響應

    改善動態環路響應

    DC-DC轉換器通過反饋控制系統,將不斷變化的輸入電壓轉換為(通常)固定的輸出電壓。反饋控制系統應盡量保持穩定,以避免出現振蕩,或者發生最糟糕的情況:輸出未經調節的輸出電壓。控制系統的速度應盡可能快,以響應動態變化(例如快速的輸入電壓變化或輸出端的負載瞬態),并最大程度降低經調節的輸出電壓之間的壓差。要表現控制環路的行為,可以使用典型的波特圖來顯示隨頻率變化的相移和環路增益。此控制環路可以使用模擬或數字技術實現。 圖1.全橋應用中的ADP1055數字開關穩壓器 有些數字電源提供控制環路優化,可以極快地對動態影像做出響應。圖1顯示帶ADP1055控制器IC的電路示例,該電路已經受數字控制環路優化。數字控制器為設計人員提供諸多控制功能,有些甚至能在操作期間實施動態控制。圖2顯示可通過ADP1055評估軟件控制的ADP1055的各種功能。 圖2.數字電源使得設計人員能夠通過圖形用戶界面,輕松管控電源參數 非線性增益/響應函數提供了一項與控制環路相關的極為有趣的設置選項,該設置通過濾波器按鈕訪問。非線性增益/響應支持對控制環路實施動態調節,例如,在負載瞬變之后。電源在經歷很大的負載瞬變之后,其輸出電壓通常會高于或低于理想的整流電壓值。在僅采用模擬器件的控制環路中,控制環路和電源功率級中的組件被用于最大程度降低電壓在大部分可預期情況下的波動。動態可調節控制環路(例如ADI公司的ADP1055中的環路)的優勢在于:可以立即調節環路的響應,以在差異甚大的各種情形下實施補償。 圖3.根據輸出電壓狀態設置控制環路增益 圖3顯示控制此函數的界面。圖中用藍色表示輸出電壓在經歷由高至低的負載瞬變后的典型行為。可以看出,穩壓器輸出端的電壓響應通常會出現過沖。當輸出電壓超過某些閾值時,可以通過簡單增加控制環路增益來最大程度降低過沖。 在圖3的示例中,設置的標稱輸出電壓為12 V。可調控制環路增益可以設置為多個值,具體由輸出電壓決定。例如,如果因為誤差放大器的增益增加,使得電壓升高至12.12 V以上,則可以在對應的下拉菜單中設置控制環路。還有三個其他的電壓閾值高于12.12 V,可以使用獨立的增益設置。注意,這些增益設置與在設計穩壓環路時設置的極點和零完全無關。 通過可調、基于電壓的增益設置可以查找更快響應電壓過沖的控制環路設置,由此優化輸出電壓反饋控制的質量。注意,正常工作時,經優化的控制環路特性不會受到影響。可以使用數字控制器(例如ADI公司的ADP1055)在特定條件下(例如在經歷負載瞬變之后)動態調節控制環路,但在使用傳統的模擬控制環路時,則很難實施。

    時間:2020-10-26 關鍵詞: adi 轉換器 控制環路

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