• 用LoRa “救命” :长距离、低功耗的无线传输魔力在哪里?

    LoRa作为一种低功率、长距离、经济实惠、简单高效的无线数字通信技术被人所熟知,被广泛用于全球智能抄表应用和军事空间通信领域。 在物联网急速发展的现今,LoRa也逐渐成为长距离无线射频通信的首选。LoRa技术的应用已扩展到更多的垂直市场中,包括智能公用事业、智能供应链和物流、智能家居和楼宇、智慧农业、智慧健康和医疗、智能工业控制、智慧社区和智能环境 射频技术赋能万物可跟踪和管理的特性,而好的通信技术还能“救命”。据了解,自2017年开始,Everynet已连续四年都利用LoRaWAN技术来监测和确保参加意大利Tor des Géants超级马拉松赛的运动员们的安全,并且拥有多个实际的营救案例。 LoRa是怎么成为超级马拉松的“御用”解决方案的?Semtech市场战略总监甘泉为记者解答了相关问题。 LoRa是什么? LoRa究竟是什么?甘泉为记者介绍,LoRa 是一个物理层的无线数字通信调制技术,称为扩频连续调频调制技术(Chirp Modulation)。常见的无线数字通信调制技术为FSK、ASK、PSK三种,运营商的NB-IoT、4G、5G 以及 Wi-Fi、蓝牙等几乎所有常见数字无线通信技术的物理层都是采用 FSK、ASK、PSK 这三种调制技术进行通信的。 LoRa 只是一个物理层的调制技术,现在市面上的所有 LoRa 芯片,也只是完成简单的物理层工作。而市场上 Wi-Fi、2G、3G、NB-IoT 等其他芯片,都是带有自身协议栈的。 值得注意的是,LoRa是一种扩频调制技术,能够很好地平衡速率和灵敏度。其灵敏度更接近香农极限定理,打破了传统FSK窄带系统的实施极限。 LoRa的优势多多,是一种迅速增长的无线射频技术,截至 2020 年 1 月,LoRa 的连接节点超过了 1.45亿个。从 LoRa 联盟的会员数量可以看出从事 LoRa 产品开发的公司数量也在迅速增长。LoRa 联盟现有约 500 个会员,其中许多来自中国,例如阿里巴巴和腾讯。 LoRa的优势不容小觑 根据甘泉的介绍,LoRa的具体优势包括: 1、远距离:由于LoRa采用了扩频技术,且敏度更接近香农极限定理,降低了信噪比要求,传播距离更长,即使是50Km也没有问题。 LoRa能够依靠扩频获取处理增益,不依赖于窄带、重传,不依赖编码冗余,效率高。另外,LoRa上下行可使用下同的带宽和速率,网关和节点灵敏度均可达到-140dBm(300bps),下行不依靠基站的大功率,既适合于免授权的ISM频段,也适合于授权频段。 2、抗干扰能力:在所有的物联网通信技术中,LoRa技术可在噪声下20dB解调,而其它的物联网通信技术必须高于噪声一定强度才能实现解调。 其它物联网通信技术的波形可以被频谱仪等设备抓取。同样,这些通信数据也可能被干扰或伪造。而LoRa技术具有较好的隐蔽性和抗干扰特性,具有较强的物理层安全特性。 3、低功耗:实际上,功耗一直以来是无线通信技术最大的竞争点,这是因为大多数远距离接入场景大多都需要电池供电,电池的寿命直接影响了用户体验。 根据介绍,LoRaWan在睡眠状态电流甚至低于1μA,发射17dBm信号时电流仅为45mA,接受信号时电流仅为5mA。 通过对比NB-IoT,LoRa拥有更简化的结构。而在运动手环应用上,LoRa可以工作超过2周时长。 4、易于部署:根据介绍,LoRa不仅能够根据应用需要规划和部署网络,还能根据现场环境,针对终端位置合理部署基站。LoRa的网络扩展十分简单,也可根据节点规模的变化随时对覆盖进行增强或扩展。LoRa拥有从物理层、网络层到应用层的三重安全性,因此满足各种数据私密性要求。 特别需要强调的是,LoRa还拥有很高的投资回报,这是因为其本身的长寿命、低功耗和低成本。 LoRa的优势适用于室外超级马拉松应用 根据介绍,Everynet开发的基于LoRaWAN标准的应用程序,可在数百公里内实时追踪大约900名参赛者,为赛事工作人员提供准确的数据,以防止参赛者受伤和迷路。 需要强调的是,从2017年开始,Everynet已连续四年都利用LoRaWAN技术来监测和确保参加Tor des Géants超级马拉松赛的运动员们的安全。Tor des Géants超级马拉松赛是世界上最具挑战性的赛事之一,参赛者要在150个小时以内的时间里跑完330公里的路程,其中海拔高度有变化的路段超过24000米,参赛者要每天24小时在其中连续跑几天,每次间隙休息最多只有20分钟。 由于为每位参赛者都配备了一个基于LoRaWAN技术的传感器,所以即使在蜂窝网络无法接入或无法覆盖的地方,也能持续监测运动员的位置,并且能在危险情况下发送报警信号。甘泉强调,目前该方案已有成功的营救案例。 LoRaWAN的马拉松应用网络连接方案的优势刚好对应了上述LoRa的优势: 1、远距离:得益于LoRa的远距离传输特性,覆盖范围更广。可以使用少量网关实现对整个赛事区域的无死角覆盖。由于比赛区域缺乏运营商的网络覆盖,使用LoRa覆盖是最佳选择。 2、抗干扰:具有超强的抗噪特性,保证运动员的数据可以稳定上传 3、低功耗:运动员使用的手环、报警器或追踪器的无线连接功耗非常低,可以保证超长的待机时间。 4、易于部署:由于LoRa在国内工作于ISM频段,且LoRaWAN网关协议为网关协作,其部署简单,成本很低,而且可以根据需求进行部署。 根据介绍,野外超级马拉松现场许多区域都没有蜂窝信号,需要架设一个LoRa®网关,一般架设在较高处且不能有遮挡,由于LoRa网关的功耗非常低,一般小于5瓦,因此一块蓄电池可以支持几十天,足够完成整个马拉松比赛。马拉松项目管理组可以通过有线或无线的方式将LoRa网关与本地应用服务器连接。 LoRa网关可以无死角的覆盖整个马拉松的场地,运动员的手环带有gps定位和心跳报警等功能,可以实时与LoRa网关进行通信,讲运动员的位置信息和身体状态信息及时的传达的项目管理组的平台上。 中国运营的LoRa网络极为可靠和稳定 提到LoRa,就不得不提到Semtech。作为LoRa技术的发明者,60年来一直处于领导地位。据甘泉介绍,目前Semtech LoRa产品线拥有: • LoRa芯片产品组合:包括不断创新演进的、可满足更多应用需求的、高性能的LoRa芯片系列; • LoRa Edge:产品组合是一个基于LoRa的低功耗平台,可以软件设置定义。该产品系列的第一款产品为LR1110,在2020年推出,其特色是低功耗Wi-Fi和GNSS扫描功能; • LoRa Basics组件和开发人员资源:通过提供开发人员资源和培训,使LoRa更易于被开发人员了解和入手使用; • LoRa Cloud云服务:简便易用的云服务,它采用复杂的解决方案组件并将其转换为API调用; • LoRa Source硬件加速器:包括一系列即刻可投入生产的硬件加速器,缩短开发时间和降低抽象复杂性; • LoRa 2.4GHz:LoRa 2.4GHz 收发器。 此前,Semtech曾表示,作为一家全球性的半导体公司,分布在世界各地的资源将保障芯片的供应。Semtech的产品研发和知识产权主要在瑞士,还有一些在法国、加拿大,有着通畅的渠道和充足的货源供应。 需要强调的是,在中国使用的LoRa芯片是在瑞士研发和供应,此外,已经在欧洲和中国授权了两家芯片技术合作伙伴来生产LoRa芯片产品,这使得LoRa芯片供应实现了多元化,在中国运营的LoRa网络可得到极为可靠和稳定的芯片保证。 展望2021和未来,Semtech将继续通过自己的不断创新来支持中国伙伴和客户在其应用领域开发世界级的创新,从而取得共同的成功。随着中国“新基建”部署的落实,可以支持其中主要应用的LoRa将在中国市场继续保持稳健的增长。

    时间:2021-06-20 关键词: Semtech LoRa

  • 让ADC兼顾高速和高精度,TI新产品实现了

    提到ADC(Analog-to-Digital Converter,模拟数字转换器),就不得不提到“转换速率”和“转换精度”两个关键基础指标。根据两个指标,目前普遍分为高速高精度、低速高精度、高速低精度以及低速低精度四种类型的ADC器件。 那么问题来了,能否让高速和高精度兼顾并存?答案是确定的,TI就在最近推出的全新的ADC3660系列中实现,TI高速数据转换器产品线经理Matthew Hann为记者揭秘产品背后的秘密。 兼顾高速和高精度的ADC3660系列 根据Matthew Hann的介绍,全新发布的ADC3660系列产品拥有相比业界同等器件更低的延迟、低功耗和低动态范围。 完整系列分辨率涵盖14、16到18位,采样速度为10-125MSPS的高速取样率。这样的好处是可以赋予工程师最大的灵活度。工程师可依据目前面临的挑战或问题选取最适合应用设计的器件,设计结束后无需改变原本的路线图,只需更换相同或类似等级的器件即可解决问题,整体设计会更简单、相融性更好。 ADC3683是业界超快的18位双通道ADC,转换速率高达65MSPS。Matthew Hann介绍表示,该产品在两倍通道密度下能够实现比同类快4倍的采样率;拥有较低的噪声,可以帮助检测外界微小的讯号;功耗极低,每通道仅94mW,在便携式应用上非常方便。 通过Matthew Hann展示的雷达或无线电应用示例中,假若产品长时间使用,ADC3683能帮助实现设计和产品。与此同时,ADC3683能够精准监测电压电流状况,从而让后台控制端进行适当处理。 ADC3664是系列产品最快速的ADC,分辨率为14位,转换速率高达125MSPS,与同类器件相比拥有更低的延迟。 Matthew Hann强调,目前设计高速ADC有两个架构,其一为SAR架构,另一个为流水线架构。两种架构都能够实现模拟到数字的转换,但在这样架构之下,ADC3664与同类产品相比低80%的延迟,约为一个时钟,8ns的反应速度。所以在任何场景下反应速度都非常迅速及时。 ADC3660不仅拥有不俗的65MSPS转换速率,16位分辨率,还拥有比同类器件低65%的功耗性能,每通道仅71mW。Matthew Hann强调,这种功耗之下的产品更具电池续航时间优势。 ADC3660有许多应用场景,比如声呐监测水底物体或鱼群,实际上这种波折返的信号是很小的,这种微弱的信号对于ADC3660并不是问题,因此相比来说产品更具优势和竞争力,是业界很难达到的水平。 ADC3660系列也拥有特殊的功能设计,可将待处理数据发送到后端DSP或FPGA处理器,大大降低后端处理时间,降低频宽。Matthew Hann强调,这个功能在业界是独特的,可让设计者在数据处理上更加灵活,更容易找到想要的结果和目标。除此之外,系列产品还集成了很多功能在其中,也可以达到降低成本的目标。 这种设计源于市场需求 实际上,TI推出这样的兼顾高速和高精度的产品来源于市场需求。根据Matthew Hann的介绍,当今工业系统在实时控制的需求上强烈,包括热像仪、电网基础设施、电能质量分析监测、等离子切割机、源测量单元等。 ADC是数字控制环路的关键,将外界的光、热的模拟物理量讯号通过LNA放大器、ADC精准快速取样,再进入DSP或FPGA进行数字的控制。如今环境下,有很多需要实时监控和反应的情况,这时就要求机器又快又精准,这是非常大的挑战。 ADC3660系列中ADC3664拥有高精度、高可靠度、高效率、安全性兼顾的特性,不仅能够及时快速地反馈各种参数,也能帮助工厂及时发现问题并作出补救,保护工人以及工厂环境,同时在运作时功耗也是相对较低的。 Matthew Hann强调,客户目前正在面对各种挑战,而ADC3660正是应对这些问题的关键:改善噪声性能功耗会增加,系统尺寸和布板空间越来越小,处理器配置和滤波器设计会增加系统成本并需要数周的开发时间,系统需要能够准确监控电压和电流的快速变化并对其作出响应,更高的动态范围使系统能够检测低电平信号从而提高信号采集的精度。 在高精度和高采样率上取得这种平衡上,TI考量的关键点是客户的需求。“刚刚提到的这些场景,有些场景可能只需要准确性最好的,不需要很快,但有些场景它是需要快,不需要很准。然而在我们的生活环境里,越来越多的应用场景需要准确且快速。如果可以很快地反应,能够截取非常精准非常微小的讯号,在这样的前提下保持更低功耗越,就能实现更多创新产品,开发更多可能的应用,大大提升生活的便利性” ,Matthew Hann如是说。 高速ADC和低速ADC在干扰的处理上,Matthew Hann认为其实ADC最重要的是如何去真实呈现实际物理量的讯号到数字端,而不是去把一些杂讯和噪声转化成数字。所以针对这些噪声,要去做一些去除。除了在布局中进行考量,IC器件本身的噪声也是设计开发时必须要突破的。ADC3660系列使用非常创新的技术,拥有非常低的噪声。 对于从外界进来的讯号干扰,不是去截取的信号,而是要把它挡掉。所以如何挡掉,需要有一个滤波器,就可以让这些杂讯不会进入ADC,只有真正想要取样的信号可以进到ADC中完成模拟转数字的动作。ADC3660系列可以让工程师对滤波器的设计可以变得非常简单,这得益于产品的高取样度,所以滤波设计的阶数就可以不用那么高。如果使用被动元件,所需的电感甚至电阻的数量就会大大地降低。 除了自身强悍的特性,不可忽视的是TI从产品线上给予工程师非常多的选择,使得产品选型上更能满足需求。除了上述新系列产品,TI本身就已拥有功能丰富、种类繁多的数据转换器产品系列。从超高精度上讲,ADC高达32位分辨率,DAC高达20位分辨率;从超高速度上讲,ADC高达10.4GSPS,DAC高达9GSPS。 新发布ADC3660系列可以应用在很多的产品领域上,比如雷达、工厂自动化、电厂的安全监控保护甚至是电机控制,都可以赋能产品又快又准的工作能力。“这是一个非常棒的一个愿景,希望我们这个产品可以帮助大家实现”,Matthew Hann如是说。

    时间:2021-06-18 关键词: 德州仪器 TI ADC

  • 国内首家前装量产HUD巨头为世强硬创电商颁出最高荣誉

    6月10日,国内首家实现前装量产HUD的企业泽景汽车举办“合作伙伴大会”,泽景汽车总经理范鑫为世强硬创电商颁发本次大会最高荣誉--“卓越合作奖”,并致辞:感谢在过去一年的缺货大环境下,世强硬创电商不仅为泽景汽车提供了强有力的产品推广及研发设计、产品质量分析等研发服务,还提供了稳定可靠的供应链保障。 世强作为泽景汽车7年的合作伙伴,伴随其一路成长,合作产品线已超10条。在泽景汽车产品迭代的每个关键点,世强联合原厂提供HUD整体方案的技术支持,已成功协助其将产品打入蔚来汽车,比亚迪,通用,广汽,吉利,奇瑞,长安,一汽红旗,北汽等众多优秀汽车厂商。

    时间:2021-06-17 关键词: 世强 一汽红旗 HUD

  • 斥资10亿欧元!博世首个智能物联网晶圆厂落成

    在全球芯片紧缺之际,半导体领域最近传出一则好消息:全球汽车零部件供应商博世集团(BOSCH)位于德国德累斯顿的新晶圆厂开业了! 据悉,该工厂实现了互联化、数据驱动和自动优化,投入运营后将主攻车用芯片制造,旨在为连接和电动汽车提供支持。在全球“缺芯”愈演愈烈的大背景下,这无疑是给汽车半导体市场打了一针强心剂。 (博世德累斯顿晶圆厂宣布正式落成) 接下来,就带大家领略一下博世德累斯顿晶圆厂的智能化风采。 最大单笔投资,彰显发展信心 这座价值约为10亿欧元的高新技术工厂,是博世130多年历史上总额最大的单笔投资,彰显了其对半导体产业的高度重视。 据了解,德累斯顿晶圆厂自2018年6月开始施工建设,占地面积约为10万平方米。2019年下半年,德累斯顿晶圆厂完成外部施工,其建筑面积达到7.2万平方米。随后,博世进行了工厂内部施工,并在无尘车间安装了首批生产设备。2020年11月,初步建成的高精密生产线完成了首次全自动试生产。在最后的建设阶段,德累斯顿晶圆厂将聘用700名员工,负责生产管理和监测以及机器设备维护工作。 事实上,博世目前在斯图加特附近的罗伊特林根已有一家半导体工厂。而之所以选择在德累斯顿建设第二个晶圆厂,是因为这项投资将有助于推动博世、德国乃至欧洲,甚至整个半导体技术的发展。 据博世德累斯顿半导体生产商务副总裁Marek Jakowatz介绍,德累斯顿晶圆厂位于“萨克森硅谷”,是整个欧洲半导体制造的中心。在这里,半导体行业工作的员工超过6000人,公司超过200家,大学、企业、研究机构,以及机械供应商和半导体生产商建立了非常好的网络。所以,从基础设施的角度而言,这里的地理优势十分显著。 “之所以选择在德累斯顿建厂,是因为德累斯顿是欧洲微机电的三大中心之一。德累斯顿非常靠近我们的研发部门,其所在的地区也是半导体行业的聚集地,在这里有很多有经验的半导体行业从业者。目前,德累斯顿晶圆厂已经有200多名员工在工厂当中工作,在德累斯顿也有大量的半导体相关企业和研究机构,所以我们选择在德累斯顿建厂。”Marek Jakowatz进一步解释说。 (德累斯顿晶圆厂的核心技术是300毫米晶圆制造) 据介绍,德累斯顿晶圆厂主要是做300毫米(12英寸)的晶圆技术,单个晶圆可产生3.1万片芯片。与传统的150和200毫米晶圆相比,300毫米晶圆技术将使博世进一步提升规模效益,并巩固其在半导体生产领域的竞争优势。此外,全自动化生产和机器设备之间的实时数据交换,还将显著提高德累斯顿晶圆厂的生产效率。 不过,在谈及新工厂能否缓解全球半导体产能短缺的问题时,博世集团董事会主席沃尔克马尔•邓纳尔博士表示,我们自产的芯片,毫无疑问能够帮助全球半导体短缺现象得到一些缓解,但我们不可能生产所有ECU所需的芯片、传感器。换句话说,德累斯顿晶圆厂确实可以起到一定的缓解作用,但无法靠一己之力解决全球半导体的短缺现状。 发挥技术优势,打造智慧工厂 值得一提的是,德累斯顿晶圆厂最早将于今年7月开始启动生产,这比原计划提前了6个月,其生产的半导体将被应用于博世电动工具。而车用芯片的生产将于9月启动,这也比原计划提前了3个月。 作为全球最先进的芯片工厂之一,德累斯顿晶圆厂之所以能够提前启动生产,与以下几点有着密不可分的关系。 首先,集中式数据架构是新工厂最大优势之一。在1万平方米的无尘车间中,博世铺设了300公里的数据线,促使大约100台机器和生产线都实现了数字化互联,并通过中央数据库与复杂的建筑设施进行连接。晶圆厂中来自于设备、传感器和产品的所有数据都被记录在一个中央数据库中,其每秒生成的生产数据相当于500页文本。在短短一天之内,数据就超过了4200万页,重量可达到22公吨。丰富的数据可以帮助工厂在任何时候都能精准地确认每个晶片在生产过程中的位置、下一步动向,以及何时到达。 随后,这些数据将由人工智能进行评估。在此过程中,自动优化的算法能够学习如何根据数据进行预测,并实现实时分析制造和维护过程。 其次,新工厂有效融入了智能物联网技术。作为一家智能物联网工厂,德累斯顿晶圆厂有效融合了人工智能(AI)和物联网(IoT),依托于这两项技术,博世为以数据驱动的持续改进为生产奠定了良好根基,并为工业4.0设定了全新标准。 (德累斯顿晶圆厂是博世首个智能物联网工厂) 其中,人工智能可用来评估晶圆厂中产生的数据。例如,人工智能算法可以检测到产品中出现的微小异常。这些异常在晶圆片表面以特定错误图案形式(又被称为标记)出现。在这些异常影响产品可靠性之前,专家就会立即对原因进行分析,并及时纠正过程偏差。这是进一步改善制造工艺和半导体质量,以及实现较高水平稳定性的关键。同时,这也就意味着半导体产品可以快速地进入量产阶段。 此外,人工智能算法可以精确预测制造机械和机器人是否需要及何时进行维护或调整。换句话说,这类工作并不按照严格的时间表,而是能够预判问题并及时处理。人工智能还应用于生产调度,可以在工厂中约100台机器上引导晶圆历经数百个处理步骤,从而节省时间和成本。 第三,数字孪生让新工厂更加“聪明”。事实上,德累斯顿有两个晶圆厂,一个是在现实世界,另一个是在虚拟数字世界,专业术语称之为“数字孪生”。在施工过程中,工厂的所有部分以及与工厂相关的全部施工数据都将以数字化形式记录下来,并以3D(三维)模型实现可视化。“数字孪生”囊括了约50万个3D对象,包含建筑物、基础设施、供应及处置系统、电缆管道、通风系统,以及机械和生产线。由此,博世能够模拟流程优化计划并进行相应升级改造工作,而无需干预正在进行的操作。 此外,德累斯顿晶圆厂还应用了智能眼镜和AR(增强现实技术)让机器能够实现远程维护。得益于智能AR眼镜和平板电脑,工作人员能够看到叠加在现实环境之上的数字化内容。全世界的专家可以远程进入无尘车间,为工厂员工提供指导和帮助。与此同时,为了让机器与计算机之间的数据传输更为灵活,德累斯顿晶圆厂还将在未来引入5G移动通信标准。 (智能眼镜和AR让机器实现远程维护) 总之,凭借着高度自动化、数字化互联设备、集成式流程和人工智能算法,德累斯顿晶圆厂现已成为智能工厂的典范和工业4.0的先锋。

    时间:2021-06-15 关键词: 半导体 物联网 博世 AI 晶圆厂

  • 颠覆未来车载传感器市场,罗姆亮出两大“杀手锏”!

    随着5G、AIoT技术的不断迭代升级,以自动驾驶为代表的行业应用对车辆的感知能力提出了更高的要求。而车载摄像头作为ADAS(高级驾驶辅助系统)的关键传感器,也正在朝着体积更小、功耗更低、可靠性更高的方向发展。 为了给业内提供更为先进的解决方案,近日全球知名半导体制造商ROHM(罗姆)开发出了用于车载摄像头的SerDes IC“BU18xMxx-C”以及用于车载摄像头模组的电源管理PMIC“BD86852MUF-C”。据悉,这两款IC产品不仅可以满足对于模块的小型化和低功耗的需求,同时还具有低电磁噪声(低EMI)的特性,有助于减少客户的开发工时。 接下来,让我们一起来看看这两款IC产品到底有多香! 新品一:SerDes IC“BU18xMxx-C” 据罗姆半导体(上海)有限公司技术中心副总经理李春华介绍,SerDes IC是一种负责整理并行信号,并将其转换为串行信号的IC。而此次罗姆推出的用来传输影像的SerDes IC“BU18xMxx-C”产品阵容共有三个型号,其中包括一款串行器和两款解串器产品。由于三个产品型号全都支持三大主要通信电缆,因此可以支持各种CMOS图像传感器和SoC。 从特点来看,SerDes IC“BU18xMxx-C”具有多方面的显著优势: 一是,优化了传输速率,有助于降低车载摄像头模块的功耗。要知道,普通的SerDes IC为每个频段都设置了固定的传输速率,这种方式不仅无法精细地设置传输速率,同时还会产生一定的功率损耗。而罗姆开发的SerDes IC“BU18xMxx-C”则配备了根据分辨率而不是频段来优化传输速率的功能,在大幅提高工作效率的同时,还可使功耗降低27%左右。 二是,内置传输速率优化功能和展频功能,有助于减少EMI对策的设计工时。SerDes IC“BU18xMxx-C”通过微细改变各路径的传输速率,不仅分散了EMI峰值,使EMI降低了10dB左右;同时,还有助于工程师减少EMI对策时的设计周期,从而加快产品的开发稳定性。 三是,配备了冻结检测功能,有助于提高可靠性。除了上述功能之外,SerDes IC“BU18xMxx-C”还配备了用来检测图像冻结状态的功能。通过每帧CRC值的对比,可以判断出摄像头、模块、CMOC图像传感器的工作状态,然后有效地把工作状态反馈给ECU。如果数据帧CRC值持续一致,则可通过输出错误标志来通知后段的IC发生了图像冻结问题,这将有助于提高ADAS系统的可靠性。 据悉,SerDes IC“BU18xMxx-C”已于2021年2月开始提供样品,目前已经进入量产阶段。未来,罗姆也将针对面板端的SerDes IC产品进行积极的开发。 新品二:PMIC“BD86852MUF-C” 作为罗姆推出的另一款重磅产品,PMIC“BD86852MUF-C”同样具有领先的技术优势。 一是,针对CMOS图像传感器优化了功能,电路板面积更小。据李春华介绍,PMIC“BD86852MUF-C”最大的一个特点,就是可以通过外围引脚的配置,来配置各个CMOS图像传感器的时序和电源的需求,而无需添加时序控制设置用的外置部件。也就是说,仅仅通过一颗IC就能对应多个种类的CMOS图像传感器,从而使部件数量和安装面积显著减少。 二是,转换效率高,有助于降低功耗。PMIC“BD86852MUF-C”通过优化配置LDO,可将集中在IC中的热量分散开,以此降低发热带来的损耗;同时还能缩短CMOS图像传感器和LDO之间的距离,从而可减少对电源线的干扰噪声,为CMOS图像传感器稳定供电。 值得一提的是,针对用于摄像头的PMIC,目前罗姆正在开发符合更严格的ISO 26262流程认证要求的新产品,预计将在2021年度推出符合该标准“ASIL-B”安全等级的产品样品。 此外,PMIC“BD86852MUF-C”还配备了各种保护功能,除了可以减少外置部件数量的时序控制功能之外,还有用来监控电压状态的Power Good等诸多功能,可以在确保高可靠性的同时,实现摄像头模块用的低EMI且高效率的电源电路。 对于智能汽车而言,车载摄像头是实现众多预警、识别类ADAS功能的基础。在李春华看来,车载摄像头模块未来最主流的一个趋势,就是朝着高解析度的方向发展。可以预见,在SerDes IC和PMIC两大IC产品的组合应用下,将助力实现更小型、更低功耗、更低EMI的车载摄像头模块。 “未来,罗姆将继续开发有助于降低功耗和提高系统可靠性的产品,不断为汽车行业的发展贡献力量。”李春华表示。

    时间:2021-06-11 关键词: 汽车电子 罗姆 车载摄像头 IC

  • 从AGV到AMR,自主移动机器人为什么是更好的选择?

    2021年第一季度,MiR的自主移动机器人(AMR)业务增长高达55%,销量增长的背后可以看到市场对于AMR的强势需求。AMR收到拥簇的原因是什么?人和机器人、机器人和机器人之间如何如何实现高效的组织和协作?MiR中国区销售总监张愉在近日的发布会上针对这些问题进行了精彩的分享。 AMR实现人机和谐共处 在智慧工厂和货仓等搬运场景中,有传统AGV、类Kiva二维码机器人和新兴的AMR三种不同类别的机器人。如下图所示传统AGV因为虽然具备与人类员工共处的能力,但其并不具备动态路径规划、灵活避障和快速部署等功能;类Kiva二维码机器人则因为只能沿着提前部署好的二维码路径行进,所以不具备快速部署、人机共处和灵活避障的功能;而AMR因为是通过机器人本身的视觉算法和激光雷达等先进技术实现了自主的行动,因而具备一切优势,AMR才是工业4.0时代所需要移动搬运机器人。 据张愉分享,传统搬运机器人都有着预设的路线,工作人员一旦出现在了遮挡了机器人/小车的规划路径上,就会导致机器人的货物搬运工作停止。而AMR因为采用了激光和视觉融合的导航技术,加上内部强大的处理器的支持,可以自主规划从A点到B点的路径,遇到人之后实现新的路径规划和主动避障。 AMR提供ROI和TCO收益大幅增加 两组西克激光雷达传感器(黄标)、3D视觉模组、i7计算平台...MiR250 AMR的硬件堆叠的成本毫无疑问是比传统AGV要高很多的。但对于客户而言,使用AMR实现搬运的部署将大幅提高ROI和TCO(Total Cost of Ownership:总拥有成本)。首先在AMR的部署,并不需要工厂或者仓库进行任何特殊的部署,AMR可以经过巡游构建和存储地图信息,进行路径的自主规划。对于产值大的工厂生产线而言,花费一天的来停工部署传统AGV,可能就会造成千万级别的价值流失。所以从这个比较的角度来看,AMR的单机价格贵完全不会成为大客户所考虑一个问题。而且如果客户很难去单独规划一个机器单独搬运的空间,那么只能去AMR;传统的业务模式,产线等大型设施都已经铺设和运行多年,需要实现业务模式改造的,选择AMR也是最低成本的方案。 据张愉分享,霍尼韦尔使用4台MiR100 AMR取代了6名全职员工的劳动力成本,这是得他们每年节省了30万美元的人力支出成本,因此这4台AMR的初始投入可以很快获得回报。 MiR的AMR支持多台组队,通过一个Web端来实现多台AMR的集中配置,并且可以通过AI功能来优化整体运输效率。此外AMR机器人还支持非常灵活的cobot(机器人协作),MiR的AMR的顶台有多种不同的选择提供给客户,通过顶台的IO口可以实现与其他机器人的信息交互,AMR+机械臂等也是一种常见的cobot工作方式,这样灵活性也将为客户带来长足的价值回馈。 AMR亦将助力电子制造业数字化转型 当前电子制造业,尤其是中国的电子制造业面临着新的竞争点,当前本土电子制造业仍存在部分自动化水平低、人工检测为主的现象。走出劳动密集型的生产模式,本土企业亟需通过自动化、数字化转型提高生产效率和产品品质。 MiR的AMR是最适合电子行业的移动搬运机器人,因为它通过了无尘的检测标准,非常适合高精密的无尘电子制造生产车间。据悉目前伟创力在奥地利的工厂已经部署了两台MiR的AMR,希望通过自动化来缩短主仓库和制造区域之间的运输时间,并且避免因部署AGV而产生的3~6个月停工的风险,并且伟创力还期望将专利MiRHook系统也添加到技术组合中。 另外在光伏新能源领域,光伏模组制造商工厂内非流水线的制造特点导致其部署AGV的难度更高,而且光伏模组制造车间的不同机台间特定的产线物流需求也更为复杂,所以AMR也成为了这种需求的最佳选择。MiR也已经与科氏工业集团形成了全球合作伙伴,共同推进MiR AMR产品在科氏全球多个不同工厂进行部署。 MiR250 AMR 下图是本次发布会重点宣介的MiR250型号的AMR机器人,据悉MiR正在研发两款更高载荷的移动机器人:AMR-MiR 500和MiR1000。

    时间:2021-06-11 关键词: 机器人 AGV AMR MiR

  • 如何应对未来无线测试挑战?是德科技发布全新信号分析仪N9042B和O-RAN全套解决方案

    “未来我们可能会工作在更高的频段,要求更高的速率,更复杂的信号,新的网络架构等等。我想这些无论对于我们的设备商、终端制造商,对于我们的研发,包括测试都提出了新的要求。”这是是德科技大中华区市场总经理郑纪峰近日在发布会上的分享。我们可以看到,疫情出现一定程度上加速了社会的数字化转型,而在这种转型的过程中诸多新的无线技术和标准的出现,对于信号的分析和测试精度提出了更高的要求,整体测量工作也将变得更为复杂。工欲善其事,必先利其器。为了帮助行业解决这样的难题,是德科技近日推出了新的旗舰级信号分析仪N9042-B和行业首个O-RAN全套测试解决方案。 N9042B:信号分析性能标杆+更高效信号分析方案 射频微波是是德科技传统的优势产品线,其中近年发布的X系列信号分析仪极大地提升了微波射频信号分析测试的工作效率,N9042B-UXA是其最新旗舰产品。作为一款从客户需求作为定义出发产品,它也将解决微波射频行业的测试痛点。 据是德科技大中华区政府与服务市场经理李坚分享,自动驾驶等级越高,对于激光雷达的定位精度要求也就愈高,汽车雷达已经从24GHz向77GHz或者79GHz开始发展,实现厘米级定位精度;Sub-6G等前瞻的无线场景中,真正的应用将会从Ku、Ka上到Q波段、V波段、W波段发展,未来得6G可能还会在THz (太赫兹)波段。更宽的带宽、更高的频率、同时还需要更精准的编码和调制,才能够实现一个最优的信道传输,这是行业应用让我们作出的选择。但物理的必然结果是高频的传输衰减将会更大、高带宽的信号噪声也会更多,复杂的编码调制背后是码间距离、码间干扰变得更加明显——如何解决这些难题?行业应用的发展正在倒逼器件、设备极限性能提高,而这些器件设备的极限性能的提高,就必然需要更高精度性能的仪器来支持。 N9042B的出现就是为了响应这些器件和设备的测试测量痛点,而且它真正的是从客户需求为定义出发的信号分析仪。“坦白说这个产品应该说不仅仅是是德科技在家里面自己做的,而且在很大程度上我们在过往两三年一直和行业里面这些最顶尖的创新公司一起合作的,他们是我们最早的的用户,我们跟他们一起合作,在这个宽带通讯领域,在自动驾驶领域里面我们做了很多合作,所以我们现在推出这个产品来其实是说他的雏形已经试用了一段时间了,只是根据大家共同的需求,当更多客户需要这个东西的时候我们把他定性为产品。”李坚分享到。 所谓N9042B的优势,一是其本身强大的单机测试性能,另一点在于可以便捷的与多种仪器协作组成测试解决方案。单机测试性能的强大体现在:带预选器的从2Hz到110GHz不间断的连续扫描、内置4GHz实时分析带宽(可外拓至11GHz)、47DB矢量分析能力(比前代提升5DB)。易用性方面,可以将N9042B与M9384信号发生器一同使用提高工作效率,用V3050A频率拓展器将预选频率覆盖到110GHz...配合是德科技的测试软件,方便地实现跨平台的测试解决方案。 KORA——5G端到端全套O-RAN测试方案 O-RAN即Open-RAN,通过一种开放统一的标准来将传统基站中RRH和BBU这两个部分打散,分成O-RU(Open Radio Units)、O-DU(Open Distribute Units)和OCU(Open Central Units)三个不同的部分。据是德科技大中华区无线市场部经理白瑛分享,O-RAN提供了打破独家供货基站这一局面的可能,让更多的市场玩家在不同的经过重新设计的O-RAN的处理单元之间能够分别供货,这样可以让运营商降低成本;同时能够引入竞争,让一些非传统电信行业、IT业的一些客户有机会进入到这块领域和市场一起推动创新。 但开放的同时,将整个生态的层次变得更为丰富,随之而来的难题是保证不同参与者提供的模组之间保证标准的统一化、实现安全互联、提供整体集成效率。是德科技推出的KORA(Keysight Open RAN Architect)就是为了满足不同用户、不同模块、不同测试需求以及不同测试阶段的需求的一个整套的解决方案。据白瑛分享,所谓KORA是一套端到端解决方案,指的是从用户端、到基站、核心网、到芯片设计端,都有覆盖一个“层一到层七”的测试后解决方案。不同的客户的模块本身有着不同的测试项目,同时他也需要获得来自上层和下层合作伙伴的测试条件来对自己的设备进行调试。这些客户可以选择KORA中适合自己的测试方案来进行模块的测试,模拟上游下游合作伙伴的测试输入条件。 整套KORA测试解决方案的形成,不仅仅于是德科技多年的测试功底积累有关,也与其近年来的多起针对性的收购密不可分。通过对Ixia、Eggplant、Sanjole等等不同类型公司的收购,是德科技得以将O-RAN整个生态系统的端到端都实现测试方案的全面覆盖,再结合Keysight的测试仪器和软件,才能够具备可以交付出KORA这样物理层、网络层、应用层全覆盖的整套解决方案的能力。 ### N9042B UXA是从用户需求为设计定义出发的仪器,它的出现就会解决未来无线测试应用玩家的测试痛点,后期的市场表现也将会非常稳健。而KORA这一套O-RAN端到端测试解决方案的推出,更具有市场布局和谋划的意味,O-RAN的思路已经获得认可,生态也已经形成,但整体的市场表现什么时候可以起来,还将受到厂商、运营商、国家等多方力量的拉扯。但作为测试领先厂商,走在大规模市场的前面,和技术开拓者站在一起帮助他们实现技术突破,正是测试测量的重要价值体现。

    时间:2021-06-09 关键词: 5G keysight 信号分析仪 O-RAN

  • 推进内存和存储迭代升级,美光将1α DRAM与176 层 NAND 实现更为全面量产落地

    1α DRAM和176层NAND是下一代内存和存储产品的重要技术突破,行业内正在跟随这一技术路线进行产品创新升级。此前这两项新技术在发布之时也宣布了重要产品的量产发布,例如LPDDR5等。但在近日台北Computex展会同期,美光继续推进这两项创新技术的的下放和量产,推出了更多适用于更大终端市场的全新内存和存储产品,全面推进PC、数据中心和汽车等应用场景升级。 数据挖掘的价值需要DRAM和NAND来承载 AI和5G技术的普及,正在推动当前诸多产业变革,AI提供了更精准的数据推算和预测的能力,5G倍增数据传输的速度,两大技术创新带来了数据量的指数增长。内存和存储等产品作为数据存储和流传的基础,也迎来了大幅的市场增长。据美光科技执行副总裁兼首席商务官Sumit Sadana分享,“最初内存和存储的营收占半导体营收的10%左右;10年之后,增长到20%多;20多年之后,内存和存储的营收占半导体营收的30%左右,在25%到35%之间波动,并且还保持着与日俱增的发展态势。DRAM和NAND的人均消费量(consumption per capita)也是有增无减,反映出各种各样的电子/半导体产品在经济中的大量采用,以及部署这些新技术和能力对经济生产力带来的提升效应。” 将新一代的内存和存储技术,实现快速量产应用和落地部署,也是美光作为内存和存储领导者的重要目标。接下来让我们一同来看下美光此次推出的搭载新一代技术的全新产品。 首款支持PCIe4.0的SSD——Micron 3400和2450 PC的市场在前几年被视为已经丧失了增长潜力,从17年到19年一直处于不温不火的市场局面。但2020年市场又迎来了十几个点的大幅增长,并且2021年预计也将维持高速增长的表现。背后的原因我们推测不仅仅与PC的技术发展有关,很大程度上也与疫情造成的在线办公增加有关。 美光科技企业副总裁兼存储产品事业部总经理Jeremy Werner分享,第四代NVMe在2021年发展势头强劲,AMD和其他CPU供应商引入了对PCIe 4.0存储的支持,并且这些新平台中有很多将在今年上市。PCIe 4.0将在今年秋季迎来大发展,出货量在未来2年(2021-2023年)内将增长6倍以上。将176层NAND技术与PCIe4.0标准支持结合,就是美光推出的全新SSD产品。 此次推出的两款SSD分别是Micron 3400性能型(performance)NVMe和Micron 2450价值型(value)NVMe SSD。其中Micron 3400的容量最高可以达到2TB,它的性能可以满足最严格、最极端的工作负载;而Micron 2450则提供高达1TB的存储,为日常使用创造卓越的用户体验。它的体积很小,只有22×30mm,和25美分的大小差不多。 1α工艺DRAM推进边缘和数据中心计算发展 美光的1α制程与1Z制程相比,内存密度增加40%,而且在功耗表现上也更为优秀。1α工艺并不仅仅会在LPDDR5上搭载,也可以帮助 LPDDR4x实现进一步的演进。据美光科技高级副总裁兼计算与网络事业部总经理Raj Hazra分享,美光推出全球首款基于 1α 节点的 LPDDR4x,并在6月开始正式出货。 1α 制程的DDR4已经在数据中心中获得了广泛验证,将会很快提供到客户手中。与此同时,美光也在积极推进DDR5的发展。美光推动的DDR5技术赋能计划(TEP)目前已经有几百家企业参与,芯片服务商、系统服务商、渠道伙伴等不同类型的生态伙伴的参与,将一同推进DDR5的实际上市。 在数据中心方面整体结构正在发生变化,将计算、内存和存储实现模块化实现灵活的部署,从而实现AI应用的规模化是行业追起的目标。Raj Hazra表示美光已经建立了广泛的内存和存储产品组合,可以处理AI、HPC和高级分析等工作负载的数据密集型计算。高带宽内存、直接内存、用于需要特定性能和功能的工作负载的高性能显存、以及CXL附加内存(attached memory),这些构成了美光强大的产品组合。 世界首个车规级UFS3.1解决方案 在内存和存储产品的汽车应用方面,因为汽车应用从设计到生产的时间通常要长的多,因此能够受益于智能手机上带来的大批量生产和相关改进。所以像美光这样同时覆盖消费类和汽车两大领域的内存和存储厂商,可以更快地向汽车市场推出搭载最新技术的产品。据美光科技企业副总裁兼嵌入式产品事业部总经理Kris Baxter分享,从消费类到汽车中,新技术内存和存储产品从消费类到车用的导入速度越来越快。此前推出的消费级LPDDR5到车规级的产品推出就仅一年时间,而目前美光又推出了车规级的UFS3.1解决方案,将在手机中最高端的UFS3.1提高到车用的功能安全等级,来为汽车中IVI类应用实现加速。 据悉,美光此次推出的业界首款车用UFS)3.1 解决方案可以赋能5G时代下的车载信息娱乐系统。UFS 3.1的数据读取性能是 UFS 2.1 的2倍、eMMc 5.1的5倍,连续写入性能提高了 50%。UFS 3.1可以为驾驶员提供更即时的体验,包括更快地打开应用、更流畅地切换车内应用等能力。得益于全球首款车用UFS 3.1,OTA升级也可以比以往的更快进行,让内容更快速下载到本地车辆上。 Kris Baxter表示,目前车用UFS3.1样品已经进入了客户的测试验证阶段,预计将于2021 年第三季度投产。同时美光也是高通骁龙汽车平台上的一员,美光的车用UFS3.1是下一代UFS首选解决方案。 ### 美光从2020年开始,从技术突破和业绩表现上都实现了跃升的表现。在DRAM和NAND技术上同时实现引领、保持每季度盈利、股价上升现金流增加...虽然受到疫情影响,行业内接下来的不确定因素并不会减少,但当前市场对新技术大规模应用的需求愈发迫切,内存和存储技术的迭代发展将会赋能如移动设备、汽车和数据中心等诸多行业应用变革。

    时间:2021-06-04 关键词: DRAM 美光 NAND UFS

  • 华为发布会除了鸿蒙,没想到还有这么多看头!

    6月2日晚间,华为面向消费者正式发布了全新升级的鸿蒙操作系统——HarmonyOS 2。 这意味着,此前仅应用于华为智慧屏和可穿戴设备等产品的鸿蒙系统终于正式登陆手机端了,从此中国人也有自己的手机操作系统了。 接下来,让我们一起感受下HarmonyOS 2的魅力吧! 看点一:分布式技术提升跨设备能力 要知道,万物互联是未来的大势所趋,而敢为人先者必定饱受非议。此前曾有质疑者认为“鸿蒙系统只是安卓换皮”,但实则不然。 据华为消费者业务软件部总裁王成录介绍,“HarmonyOS是新一代智能终端操作系统,为不同设备的智能化、互联与协同提供统一的语言。”与安卓不同的是,HarmonyOS面向的是多个IoT设备,具有更便捷、更流畅、更安全等特点。 “通过分布式技术,HarmonyOS可以将N个设备组合成一个‘超级终端’, 让手机、平板、手表、智慧屏等智能设备联接起来,打破了不同硬件之间的界限,真正实现了人与设备、设备与设备之间的无界限沟通。”王成录表示。所以,鸿蒙绝不只是“安卓换皮”那么简单! 首先,在操作界面上,HarmonyOS全新的多设备控制中心可以实现“一拉即合”,让操控多个设备就像操作一台设备那么简单。 其次,全新的万能卡片使得HarmonyOS桌面变得简洁有序。用户只需上滑APP生成万能卡片,在桌面即可呈现更丰富的信息。而卡片也是原子化服务的载体,在服务中心可以轻松获取、随时分享,无需下载和安装,一步到位获取各种服务。 其三,在实际应用中,HarmonyOS的流畅度也得到了全面提升。即使手机使用了36个月之后,在剩余空间极小的情况下,依然拥有接近新手机一样的读写速度。 不仅如此,HarmonyOS还优化了后台应用的保活能力,可以让任务持久在线。据悉,使用搭载HarmonyOS的Mate 40 Pro进行《和平精英》游戏,比搭载EMUI11的Mate 40 Pro续航提升了0.4小时。 可以预见,HarmonyOS 2的成功部署,标志着一个全新的智能化格局即将展现在大众面前。 看点二:一系列搭载鸿蒙的新品来袭 伴随着HarmonyOS 2的正式发布,华为还带来了诸多搭载该系统的新产品,包括HUAWEI Mate 40系列新版本、Mate X2新版本、HUAWEI WATCH 3系列、HUAWEI MatePad Pro等手机、智能手表、平板等产品。 1、智能手表——华为WATCH 3系列 据悉,这是华为时隔四年,倾力打造的年度智能手表旗舰。 据华为消费者业务COO何刚介绍,华为WATCH 3系列搭载HarmonyOS 2,让万物互联成为可能,不仅可以轻松控制身边的IoT设备,后续升级通过手表还能操控汽车,进行寻车、开车门、开空调,甚至查里程、油量等,让用户一手掌控智慧生活。 同时,它还支持eSIM独立通话,并以强大的分布协同能力,实现信息、服务在不同设备间自由流转,支持滴滴出行、百度地图、支付宝等品类丰富的三方应用,让全场景智慧生活抬腕可及。 不仅如此,华为WATCH 3系列还新增了体温检测功能,后续将与华中科技大学同济医学院附属同济医院等专业健康机构联合发起呼吸健康研究。通过华为WATCH 3系列,可以实现智能识别体温、呼吸率、血氧、心率变异性等信息,实现呼吸系统感染初步筛查。 此外,它还支持跌倒检测与SOS、全天候连续血氧饱和度测量,并加入301医院心脏健康研究,支持房颤早搏风险筛查、睡眠呼吸暂停风险筛查等。 2、新款平板——华为MatePad Pro 作为新一代智能终端操作系统,HarmonyOS 2全面赋能华为MatePad Pro系列,让其产品力大幅提升、体验得以全面革新。 具体来说,HarmonyOS 2的全场景分布式能力,打通了平板与手机、PC、智慧屏等华为全场景终端产品的跨屏协同,大大拓展了平板电脑生产力和创造力的边界,打开了平板天花板。 除了预装全新的HarmonyOS 2之外,此次发布的华为MatePad Pro 12.6英寸搭载5nm麒麟9000系列旗舰芯片,使用的是OLED全面屏,对比度高达1000000:1,在支持DCI-P3电影级色域的同时,色准达到了∆E

    时间:2021-06-03 关键词: 华为 操作系统 智能手机 鸿蒙

  • 令AMD颤抖的英特尔Ice Lake,背后居然还有这样的技术

    第三代至强可扩展处理器Ice Lake终于在上个月露出庐山真面目,这款产品集结了英特尔最强的技术,相比上一代产品整体46%的提升,在人工智能、网络计算等性能更高幅度的性能提升。 另外英特尔罕见与竞争对手AMD一较高下,第三代至强在深度学习和推理方面性能相比AMD EPYC 7763提高了25倍,种种迹象无疑显示着一个“性能炸弹”的诞生。 事实上,作为英特尔“心头肉”和扩展一切成果结晶的平台,第三代至强可扩展处理器Ice Lake仍然潜藏更多技术值得发掘。 “除性能提升以外,产品更突出的是安全性和人工智能”, 英特尔公司市场营销集团副总裁兼中国区数据中心销售总经理陈葆立如是说。通过介绍来看,Ice Lake是唯一内置AI和安全解决方案的x86服务器芯片。 根据英特尔技术专家的解释,第三代至强Ice Lake内置安全解决方案,其中英特尔TME和英特尔固件恢复技术作为背后的平台支持,而英特尔软件防护扩展(英特尔SGX)、英特尔密码操作硬件加速作为安全解决方案的一环,与传统意义的ISV(独立软件开发商)、CSP(内置安全策略)关系更加紧密,因此有必要更加深入研究技术本身。 因此本文将着重从英特尔SGX、英特尔密码操作硬件加速和AI方面进行讲解。 英特尔SGX 带来的优势远超想象 根据技术专家的解释,SGX全称Intel Software Guard Extension,早在第六代酷睿上就已搭载这项技术,本次是第一次在服务器芯片上进行硬件支持。 SGX是目前被广泛测试、研究和部署的可信执行环境(TEE),实现系统中相对最小被攻击面。SGX基于硬件的安全技术实现了对敏感数据领域中硬件级别的隐私保护,同时兼顾了性能体验。内存足够大的飞地现在可以满足主流工作负载对内存的需求(最大可达1TB内存空间)。 简单解释来说,SGX是一个新的指令集扩展,方便软件开发者直接通过调用CPU指令实现安全隔离的技术。 “大家现在非常关注数据,特别是很多客户或者企业把数据放到云上,他们非常关注数据的三种状况”,技术专家介绍表示,第一种是在云端可以加密存储,第二种是在云端和本地数据间加密传输,第三种则是对服务器进行运算时服务器内存与CPU交互数据的动态加密。 为了保证数据的全生命周期的安全性,在离开各种组织的数据中心,到达云端之后,很有必要对这三种数据状态进行加密保护,SGX就是属于第三种的加密形式。 技术专家为记者解释,“飞地”指的是一个组织把数据加载到云端或是远端模块上,这样的数据是“孤悬在海外”,不受自己保护的区域,那么这种情况应该怎样进行保护?这就需要借助远端CPU的能力,即英特尔SGX,敏感数据可以被隔离使用。 他继续说,“英特尔SGX是一种基于硬件的可信执行环境,最近隐私计算联盟推荐业界都使用类似SGX这种基于硬件的可信执行环境。它就是提供了一个全新形态的安全和隐私保护,目标是能够帮助各级组织把敏感的工作负载放心地放到公有云或是远端节点上。这样可以在本地加密,传输到远端模块,在云上进行加密存储,运算时也是在内存当中由SGX提供了这种内存隔离飞地来进行必要的敏感数据运算。” 与常规的其他的一些隐私保护或者是安全技术相比,不管是在安全性、性能和可用性方面,SGX都有明显的优势。安全性上,SGX是一个硬件级的安全技术;性能上,在第三代至强可扩展处理器平台上,SGX的计算性能非常好,基本上没有太多的开销;可用性上,SGX既提供系统原生的基于SGX SDK的开发套件,也和LibOS(库操作系统)生态紧密合作,致力于不打破现有的应用方式,不需要重新构建一些通信或者是底层架构,对数据和模型进行隐私保护。 “SGX还有一个比较显著的特点,就是保护的空间可大可小”,SGX可以提供最小4K最大1TB的保护空间,因为英特尔基本上是双路服务器,所以单路512GB SGX可管理内存的情况下,双路服务器就是1TB。 “除此之外,SGX是直接由CPU来解码的,无需在安全区域提供额外的高权限软件”,技术专家告诉记者,这样为工作负载加载提供了便利。 SGX还拥有一个极佳的功能,被英特尔称之为远程认证功能。此项功能可让每一方进行互相信任,解决联邦学习当中互不信任或者是互相无法信任的过程。远程认证功能也非常利于构建联邦学习这样的应用,数据孤岛可以很好的用联邦学习的方式去解决。 SGX构建的联邦学习架构中可以看出,不同参与方都在本地训练模型,再通过安全聚集的方式到达可信第三方的联合模型。在常规的联邦学习设计中,可信第三方和本地参与方都是易受攻击的。可信第三方被攻击成功后,联邦学习的流程就不再安全了,模型数据和临时数据也会被攻破;本地方如果被攻破,相关敏感数据就被读取泄露。SGX可以帮助完整保护可信第三方和每一个参与方,与此同时不需要做太多的应用更改。 举例来看,联邦学习在构建模型或是在准备构建模型阶段时,均可使用SGX认证功能对第三方运行环境认证,检测第三方应用程序是否被攻击者篡改过。一旦发生篡改,认证流程就会失败,后面流程中也可以得知这是一个被篡改过的服务,不能建立这样的联合建模。反观之,如果参与方被攻击者攻破,攻击者会破坏整个联邦学习流程,通过可信第三方或是其他参与方认证,保证其他应用环境和执行环境都没有被篡改过。所以,SGX可以很好的助力联邦学习,帮助联邦学习更好的去实现这样一个打破数据孤岛的任务。 SGX生态最近几年也有一些新进展,较为典型的例子便是LibOS。此前,应用迁移到SGX是拥有一定成本的,现在有了LibOS这样的中间层,应用程序的系统调用会被LibOS转化为SGX SDK能够识别的调用。通过这一层转化就可使应用程序无需修改任何一行代码即可完整地放到SGX中运行,这就解决了之前提到的迁移成本和易用性的问题。 另外,LibOS继承了SGX的安全性,也是硬件级的安全标准,因此在安全性上具有保障。现在通过LibOS社区和英特尔开发人员的努力,很多项目已可通过LibOS放到SGX中运行。常见的深度学习的框架TensorFlow、PyTorch、OpenVINO、Python、Redis等都可放入LibOS,这个支持列表还在不断的拓展当中。 合作方面,早期第三代至强可扩展处理器发布一年前,阿里云硬件服务器上线前就已完成相关“安全飞地”、远程认证能力建立;最近,腾讯刚刚发布的《腾讯隐私计算白皮书》中,腾讯大数据和腾讯安全平台部已基于远程验真能力,提供这样的“安全飞地”;百度安全的MesaTEE的整体架构中,也应用了SGX安全服务,能够将数据加载到可信执行环境(TEE)。 “SGX尽管刚刚在服务器上实现实际的硬件搭载,但是从目前生态来看也得到了各个合作伙伴的支持,所以英特尔会很有信心在服务器领域继续为大家去提供全方位的数据隐私保护。另外,会让大家能够非常放心地在公有云上进行相对较为敏感的工作负载,包括代码和用户数据。” Analytics Zoo是由英特尔主导的一个GitHub开源项目,项目整合了常用的计算框架、计算库和自动化流水线,能够减少很多用户的重复操作或者是框架整合。Analytics Zoo项目可以保证在大规模数据落地过程中,端到端的AI落地不需要进行重复的代码重写,也不需要进行大规模数据的拷贝。 在此方面,英特尔和蚂蚁集团也合作了一番。蚂蚁集团主导了名为Occlum LibOS的项目, 英特尔Analytics Zoo团队和蚂蚁集团的Occlum团队合作之下,这一项目可将大数据应用、深度学习应用无需过多改动,无缝迁移到第三代至强可扩展处理器平台上,实现安全可信的机器学习和大数据分析,同时实现一定程度的架构复用。在数据推理阶段,通过英特尔DL Boost技术,可在int8的低精度下实现两倍的性能提升。 三位一体的密码操作硬件加速 技术专家强调,英特尔提供的是硬件加速,对密码操作分为对称密码操作或是非对称密码操作,对称密码操作可能是通过电子签名这种比较标准的算法实现,而从硬件方面来对这些算法进行加速处理,可以帮助实现降低算力的损耗。 实际上,随着需求提升,密码操作的安全性也随之而升。假若AES从128位上升为256位甚至更长秘钥,这时对算力的要求是呈几何级数增长的。 技术专家强调,英特尔作为硬件提供商,需要在硬件上能够帮助软件层面的密码操作进行硬件的加速,英特尔也通过三种方式实现了硬件加速。 第一种是在CPU指令集中不断添加新的指令来帮助密码操作中实现硬件加速,一个较为典型的例子就是2000年左右,英特尔发现AES这种对称加密,在使用硬件或者是密钥向量级的加速之后,实现效率可以提升多达10-25倍。自那时起,英特尔便不断持续增强新的指令集进行硬件加速。 第二种是在CPU上进行微架构的调整,英特尔在设计微架构时会充分考虑新的指令集如何在硬件中融合,这方面的硬件加速在微架构上也有很好的体现。 第三种是在软件的优化上,英特尔拥有很大的软件团队,通过软件优化,结合硬件加速指令集的扩展,就可为业界提供密码操作硬件加速。 在这种三位一体的硬件加速之下,第三代可扩展至强处理器获得了相比上一代,公钥密码拥有5.6倍的OpenSSL RSA2048位签名能力,对称加密拥有3.3倍的单线程AES-GCM模式对称加密。 在非对称方面,技术专家为记者解释,Ice Lake中,面对特定的、超大的、超长位的数字,引用了AVX-512(Advanced Vector Extensions)这样的指令集,实现了基于整数的融合乘加的操作。通过乘加操作融合IFMA,再进行近似读取,接着通过VPMADD52指令,实现多缓存并行操作的机制,就可在RSA 2048这样的电子签名操作上实现比上一代CPU高达5.6倍的提升。 在对称方面,Ice Lake中,可以实现矢量的AES和矢量的Crray-Less Multiply(CLMUL),二者可为伽罗华域性能提升做出贡献,产生新的伽罗华域指令集。通过AVX-512提供的512比特位的寄存器的,进行向量操作,对AES加解密和Carry-Less进行没有进位的乘操作。除此之外,英特尔第一次在Ice Lake中使用全新的SHA扩展指令集。 以矢量CLMUL、矢量AES、VPMADD52、SHA扩展指令集、GFNI这五个新的指令集为代表的组合,使得Ice Lake可以对多个数据进行一次操作,帮助软件开发者极大降低开发难度,使得拥有SIMD的特性。技术专家强调,之所以在性能有如此强劲的展开和ISA指令集架构的实现,得益于AVX-512的引用,Ice Lake也是唯一能够支持AVX-512指令集的方案。 内置AI是领先业界的秘密 根据英特尔技术专家的解释,通过Ice Lake整个架构的改进,AI性能比前一代Cascade Lake系统能够有74%的性能提升,图像识别性能比竞争对手AMD EPYC 7763高25倍。 在AI软件工具上面,现在的CPU架构中,会大量利用到AVX-512指令集,目前在CPU平台上,英特尔的至强是唯一能够支持AVX-512指令集的方案。得益于这样的指令集支持,至强在多种人工智能的负载上都能够有非常优秀的性能表现,无论是对标AMD EPYC的产品还是英伟达的GPU解决方案。 实际上,根据技术专家的介绍,在此这个过程中,围绕架构和AVX-512指令集上英特尔和业界一起投入了大量的资源,在软件方案上进行了深度优化。一个典型的例子就是,在AI的开发应用中,在TensorFlow上优化的ResNet的性能,相较于默认发行版可以提升10倍。而作为TensorFlow之父谷歌,已认可英特尔在TensorFlow投入的优化性能。所以从最新版本2.5版开始,默认发行版就是英特尔的优化版。技术专家戏称,“下次我们就不能和默认发行版对比了,因为默认发行版就是我们自己的版本。” 除此之外,AI的很多经典机器学习应用中,Scikit-Learn是最流行的应用开发包,英特尔的工程团队也和开源社区一起优化了针对Scikit-Learn的机器学习的软件算法性能。通过英特尔的优化,在Scikit-Learn上可以获得100倍的性能提升。 技术专家为记者举例表示,Ice Lake比较典型的合作便是与阿里云在针对Transformer自然语言的深度优化,通过VNNI int8实现了3倍的性能提升。Transformer模型如今已在阿里云平台上每天服务百万级的用户,通过这样的性能改进,用户获得了更低的响应的延时,用户体验得到了更好的提升。 值得一提的是,Ice Lake第三代至强可扩展处理器平台上,还支持独特的第二代傲腾持久内存技术PMEM。根据技术专家的介绍,第一代导入傲腾持久内存技术之后,在业界就获得了非常好的反响,众多的客户正在投入各种应用与傲腾持久内存技术来合作。其中也产生了非常多的应用领域的创新。 据介绍,传统不是用傲腾持久内存方案需要用到较为昂贵的存储系统,造成的结果就是需要购买较多的DDR4内存,且适逢内存市场涨价。而英特尔的傲腾持久内存就可降低内存密集型服务的DDR内存成本,从客户合作的实际结果来看,成本的下降差不多可以达到30%。 总结 实际上,经历多年风云变幻的数据中心市场,性能拼杀仅仅是其中一环,除了对比性能,数据中心巨头还要比拼什么?安全性、AI处理性能甚至是产品线,前两者想必在大多数据中心新品发布会都频繁可以听到,通过上文将近五千字的技术解析中,想必读者已对英特尔在此方面的优势有所了解。产品线则代表着对应CPU的加速器、软件,这方面英特尔的实力更是毋庸置疑的。 要知道,现在的英特尔不仅是IDM,还是一个以IDM 2.0为战略的公司。英特尔不仅手握芯片生产的全部技术,还拥有第三代至强可扩展处理器平台,这一平台不仅能够直接扩展英特尔强力的SSD、傲腾持久内存,还能直接扩展英特尔旗下所有加速器包括独立GPU,FPGA,eASIC,ASIC,这一切又都可以在oneAPI上,使用开发者最为熟悉的语言进行任意开发。 仅仅从英特尔SGX、英特尔密码操作硬件加速和AI三方面技术,就窥探出如此众多的奥妙,可想而知,潜藏在Ice Lake中,被英特尔“堆料”的先进技术究竟有多强。除此之外,英特尔背后的封装互连、工艺制程和一众XPU的加持之下,Ice Lake可以说“强的可怕”。

    时间:2021-06-02 关键词: Intel AMD 至强

  • 高性能低功耗有了之后,LPDDR5如何提高功能安全性来满足车用需求?

    汽车将会成为手机之后人类另一个最为重要的智能终端。在中国三大造车新势力的崛起后,全球各大智能手机厂商也纷纷官宣了自己在汽车领域的规划布局。未来的汽车被誉为是车轮上的数据中心,智能汽车将会产生大量的数据。这些数据在传输和处理过程中,需要不同类型的内存和存储的参与。如何确保数据高效安全可靠的传输,将已经在消费类产品上已经有一定应用基础的先进内存产品迁移到汽车中来,提升汽车的智能化表现,是各界关注的话题。美光近日推出了车规级LPDDR5,将LPDDR5这一最为领先的LPDRAM产品引入到了汽车中。21ic有幸采访到了美光科技汽车系统架构高级总监Robert Bielby先生,他对于汽车内存产品进行了精彩的分享。 图:Robert Bielby,  美光科技汽车系统架构高级总监汽车智能化带来内存和存储用量增加据YoleDéveloppement在2019年《存储器产业报告现状》中预测:到2024年,预计每辆车中平均NAND含量将急剧增加,超过500GB/辆;DRAM的复合年增长量将从2019年每辆车3.2GB增加到每辆车近20GB,达到42%的年复合增长率。在汽车应用领域中,内存和存储类产品的用量将会迎来持久稳定的增长,汽车应用也成为内存和存储厂商最为关注的领域。 图:随ADAS升级带来的NAND用量增加 据美光汽车系统架构高级总监Robert Bielby分享,美光是汽车行业第一大内存供应商,有着约40%的市场份额以及30年来服务汽车行业的承诺,而且也是唯一一家纯粹的内存供应商,提供包括车用NOR、NAND、mNAND和DRAM在内的全线产品。Robert表示对于当前和未来的智能汽车而言,完整的内存技术是成功的关键。美光针对智能汽车的解决方案覆盖了汽车应用的方方面面,其中包括: · 可以提供快速启动功能的ŸNOR-Flash产品,通常在倒车影像等需要即时启动性能的应用中使用。 · 全套符合汽车标准的DRAM系列,包括为计算密集型ADAS应用提供高带宽解决方案的LPDDR5/5X和DDR4,以及用于IVE和ADAS的LPDDR4/4X。 · 一系列符合汽车标准的管理NAND解决方案,包括eMMC、UFS和PCIe SSD等,可用于整个车辆,满足ADAS、IVE的扩展存储需求。 · 此外,美光还拥有一系列符合汽车标准的多芯片封装(MCP)内存,将高密度内存和存储集成在一个紧凑的封装中。多芯片封装为如智能相机和远程信息处理这样空间受限的应用提供了DRAM和NAND的完美组合。紧凑的外形封装为工程师和设计人员释放了更多的空间,可用于进一步增强功能,由于采用了堆叠、紧密耦合的组件,与使用分立元件相比,帮助制造商节省了50%以上的印刷电路板空间,并优化了成本。美光的多芯片封装也针对汽车应用进行了优化,经测试能够承受自动驾驶汽车的极端温度。 美光最近新推出的车规级LPDDR5,可以实现50%的数据访问速度和20%以上的电源效率提升。随着汽车的ADAS升级,多传感器融合带来了更多的数据量的处理和传输压力,而使用车规级LPDDR5即可为智能车辆提供近乎即时的决策能力,同时还保证实现更好的功耗表现。 包含专业安全引擎的车规级LPDDR5汽车中应用的内存和存储产品,相比普通消费级的产品最大的差别主要在与其功能安全的要求更为严苛。据Robert分享,车用的电子元件必须满足严格的功能安全标准,这些标准要求元器件具备故障发生时能够缓解风险的机制。 当前行业内的功能标准是ASIL——汽车安全完整性等级(Automotive Safety Integrity Level),这是ISO 26262标准为道路车辆功能安全定义的风险分类系统。ASIL A系统的安全等级最低,而ASIL D是最严格的。美光的车规级LPDDR5即达到了最高的ASIL-D等级,同时该产品还满足美国汽车电子协会的 AEC-Q100 规范和国际汽车工作组的 IATF 16949 标准。 除了达到车用的必要标准要求外,美光的车规级LPDDR5还提供了更多行业领先的特性。据Robert分享,车规级LPPDR5附带了安全说明文件、安全分析报告,提供了详细的定量FMEDA(Failure Modes Effects and Diagnostics Analysis,故障模式影响和诊断分析)和行业首份由供应商提供的DRAM硬件评估报告。该报告是由汽车安全领域的知名专业公司exida进行独立评估和验证。另外区别于普通消费级LPDDR5的一点在于,车规级LPDDR5内存中集成了一个创新的安全引擎,可帮助汽车类客户控制随机硬件故障,这些机制仅在芯片组供应商支持和集成商启用的情况下可用。凭借此特性,系统集成商能够更好的确保DRAM不受系统故障的影响,同时在系统性能、功耗、成本和可用性方面获得显著改进。美光全方位投入引领汽车电子行业功能安全由于汽车中的电子元件已成为保障行车安全不可或缺的组成部分,汽车制造商必须满足严格的功能安全标准,要求配备故障预防和控制机制,在故障发生时缓解风险。美光作为汽车内存行业领导者,在功能安全这方面进行了全方位的布局和资源投入。 据Robert分享,美光认识到汽车中电子元件功能安全的重要性,成立了一个功能安全专项部门,由安全专家、系统架构师和开发工程师组成的团队为客户设计安全的汽车系统提供咨询和支持。该部门率先在美光的汽车产品中引入了国际标准化组织(ISO)26262功能安全标准,经过硬件评估的LPDDR5正是经由这些工作而首次推出。美光安全部门将继续与客户和内部产品团队一起,推动功能安全的流程和产品开发,以确保美光的安全汽车产品线提供最先进的安全解决方案。另外美光对这些服务并不收费,这是其与客户紧密合作的诸多方面和战略优势之一。 此外上文中提及到的与第三方安全专家exida针对最新车规级LPDDR5推出的行业首个独立评估,也可视为是行业内一个具有标杆意义的汽车内存功能安全确保方式,可以大大减少系统集成商的选型和原型设计时候对于功能安全的检测工作。 ### 据悉既车规级LPDDR5之后,美光未来将继续推出基于国际标准化组织(ISO)26262标准的汽车功能安全新产品线中的其他产品。我们相信美光在汽车功能安全方面的全方位资源投入,也可以加速其未来车规级内存和存储产品的研发,引领车规级内存产品市场发展。本文部分数据和内容引用自以下链接: Yole Memory报告-2019Q2 美光fusa-infographic 美光推出符合汽车标准的低功耗存储器

    时间:2021-06-02 关键词: 汽车 美光 LPDDR5

  • 手机平板CPU、GPU大变天!Arm推出全面计算,游戏玩家有福了

    Arm架构在经历十年后终于迎来Armv9,该架构登场仅一个月就在前阵子亮相在Arm最新发布的Neoverse N2之中。 时隔小两个月时间,Armv9架构终于来到了消费级市场,手机、平板、智能电视将迎来一场新的革命,消费者将拥有全新的智能体验。 超大核、大核、小核CPU全换新 CPU方面,Arm推出旗舰级Cortex-X2、功耗性能兼具的Cortex-A710、高效率“小核”的Cortex-A510三款新产品,三款产品均基于Armv9架构,分别定位不同市场。 “这些CPU都支持全新的动态共享单元 DSU,可扩展至新的水平,支持多达八个 Cortex-X2 内核的配置”,Arm高级副总裁兼终端设备事业部总经理Paul Williamson如是说。动态共享单元( DynamIQ Shared Unit)DSU-110也是本次新品发布会一并被发布的新组件。 实际上,按照之前Cortex-A78、Cortex-A55延续来说,A79、A56更符合之前的风格。不过本次Arm将命名变为三位数的A710、A510,由此可窥探出Arm要将Armv9的新产品和之前的Armv8.2产品区别开来,当然Armv9加持之下,新产品的确取得优良的性能提升效果。 对于这三款产品,Arm依然选择使用PPA(性能、功耗、面积)的方式进行划分,定位在性能优先、平衡性能功耗、功耗优先的三种选择,实际更加通俗的叫法就是“超大核”、“大核”、“小核”。X2升级对应的同定位的前代产品是X1,A710对应的是A78,A510对应的是A55。 1、超大核:Cortex-X2这款产品定位在追求极致的最终性能,作为旗舰级产品必然是一头性能怪兽。根据Paul的介绍,在相同的工艺与频率下X2比X1性能提升16%,ML(机器学习)能力提升2倍。 根据介绍,相较于当前旗舰型安卓智能手机,X2性能高出 30%。相较于2020年主流笔记本电脑芯片单线程性能可提升40%。 除了峰值性能外,Cortex-X2 还可在旗舰智能手机和笔记本电脑之间扩展,使 Arm 的合作伙伴可以根据市场需求来设计基于不同场景的计算能力。 2、大核:Cortex-A710这款产品定位在平衡的功耗和性能,A710相比A78拥有10%的性能提升,30%的能效提升,2倍的ML(机器学习)能力提升。 据介绍,当智能手机运行高要求的app时,用户将获得比以往更长的使用时间以及更优化的用户体验。 3、小核:Cortex-A510这款产品定位在保持不错性能下超高的能效,A510相比A55拥有35%的性能提升,20%的能效提升,3倍的ML(机器学习)能力提升。 “有趣的是,它所带来的性能水平已经接近于我们前一代大核所具备的性能”,Paul这样介绍A510,他强调,这使得 Cortex-A510 不仅适用于智能手机应用,也在家用设备和可穿戴设备中成为领先的处理器。 实际上,在Arm发布Cortex-X1之前,普遍为“4大核+4小核”的结构设计。发布X1后,市售涌现了“2超大核+2大核+4小核”或“1超大核+3大核+4小核”的Tri-Cluster CPU结构设计,用不同的核心应对不同的负载,普遍来说消费产品均采用了后者的搭配。 大小搭配干活不累,Paul为记者放出一组对比,“1+3+4”的结构中,分别将X1替换为X2,A78替换为A710,A55替换为A510,DSU替换为DSU-110,通过对比Armv8.2世代和Armv9世代,他预计尖峰性能将会提升30%,持续性能将会提升30%,小负载性能将会提升35%,而这一切都建立更强的安全性能之下。 GPU也要全部换新 GPU方面,Arm推出推出旗舰级Mali-G710、次旗舰级Mali-G610、中端Mali-510、高效Mali-310。 G710升级对应的同定位的前代产品是G78,G510对应的是G57,G310对应的是G31。 其中需要强调的是,次旗舰产品G610继承了Mali-G710的所有功能,但价格更低,促使合作伙伴能够快速应对这个不断增长的市场,并将高阶应用场景带给更多的开发者和消费者。 1、Mali-G710这款产品定位在最高性能表现GPU,作为旗舰级产品G710相较于前一代产品G78,拥有20%的性能提升,20%的能耗优化,同时机器学习的性能提升 35%。 2、Mali-G510这款产品定位在完美平衡的性能和功耗,G510相较于前一代产品G57,拥有100%的性能提升,22%的能耗优化,同时机器学习性能提升100%。 “22%的能耗减少意味着用户将拥有比以往更长时间来体验完整丰富的用户界面,我们预期它将被采用于数字电视和增强现实的应用中”,Paul如是说。 3、Mali-G310这款产品定位在最好性能的入门级GPU,相较于前一代产品G31,拥有6倍的纹理化提升,4.5倍的Vulkan提升,在Android UI下拥有2倍的性能提升。 全新互连IP加持 高效互连使复杂的SoC交付变得更容易,更可预测和更低成本。手握强大CPU、GPU、NPU IP的Arm想要无缝搭配这些IP更好的互连IP无疑是必要的。 Paul强调,Arm 的互连技术对于提高系统性能至关重要。CoreLink CI-700一致性互连技术和 CoreLink NI-700片上网络互连技术是本次推出CPU、GPU重磅IP的重要纽带。新技术能够使得 Arm CPU、GPU 和 NPU IP 无缝搭配,可跨 SoC 解决方案增强系统性能。 据了解,CoreLink CI-700和CoreLink NI-700对新的 Armv9-A 功能提供硬件级支持,如内存标签扩展(Memory Tagging Extension),并支持更高的安全性、改进的带宽和延迟。 全面计算解决方案不容小觑 在本次发布会上,Paul还提出了Armv9的全面计算解决方案的概念。他表示,全面计算解决方案是一套包含 IP、软件与工具的完整套件,能针对不同的市场应用,打造出最佳的 SoC。 根据Paul的介绍,Arm正试着以系统级的方式满足全部的需求,Arm全面计算解决方案将所有的组件融合在一起,为用户体验实现阶跃变化。 全面计算解决方案让开发者得以打造场景定义的计算,进而让用户可以根据自己的意愿、时间和地点使用设备,丝毫不受影响或妥协。 在性能提升之下,必然能够为游戏玩家提供更好的游戏体验。根据Paul的介绍,全面计算解决方案中通过测量整个游戏内容中全面计算系统优化的结果,每个系统组件都有助于性能的提升。Cortex-A710 CPU 在运行驱动工作负载时,能够带来33%的性能提升,Mali-G710 带来了 20% 的性能提升,系统级IP提供了15% 的效率提升。 本次发布的全新CPU、GPU、互连IP无疑是Armv9架构的全面计算解决方案的核心,本次发布产品的广度、数量和革新都是Arm史无前例的。记者认为,如此重磅的新品堆叠势必撑起Armv9的一片天,将之前的Armv8.2的产品换一番。 需要注意的是,这些新IP均在Armv9的加持之下,要知道Armv9的优点并不只是从架构上优化性能功耗那么简单,还添加了矢量处理的DSP、机器学习ML、安全这三个技术特性。实际上,在Armv9加持下之下,新IP也包含了这三个隐含的优点,相比前一代的升级势必是颠覆性的。

    时间:2021-05-26 关键词: CPU ARM 互连 GPU IP

  • 物联设备安全设计该如何考量?Rambus以25年安全IP研发经验来告诉你

    物联网最近几年蓬勃发展,联网设备数量指数倍增。这些设备嵌入到人们生活方方面面,因此安全问题愈发突出,引发各界关注。如何在物联网敏感的PPA要求上,来构建物联设备的安全机制?作为在安全IP研发领域有超过25年经验的Rambus,近日推出了专门针对中国物联市场的安全IP——RT121和RT131,Rambus安全产品部门总经理兼副总裁Neeraj Paliwal和大中华区总经理苏雷针对物联设备安全问题,在Rambus RoT(Root of Trust)媒体会上进行了精彩的分享。 基于零信任策略的信任根 “要讨论物联设备的安全,首先要明确两个问题,”Neeraj分享到,“什么是物联网安全以及什么是零信任策略。”据悉,所谓的IoT安全其实主要在两个方面:对于安全设备的保护和对于设备数据安全保护。数据的安全可以通过加密解密以及身份认证的方式实现,而对于安全设备的保护则需要在其中构建一个安全机制。安全机制的构建当然是从越底层开始越好,所以业界内对于安全设计有较高追求的都会从IP层面就开始进行安全的设计。零信任的原则是指在基于最悲观的假设, 在安全架构设计的时候假定整个环境中没有任何可信的因素,从而使整个架构更加安全。 当前市场上有独立安全芯片、主芯片自己来构建安全机构、内置于主芯片内的安全IP等多种不同的安全机构的设计思路。而Rambus提供的安全IP是一个软核,可以在复杂的SoC或者FPGA等内部集成为一个单独的安全IP。据Neeraj分享,“对于系统来说,其设计正在随着系统的演进变得越来越复杂,带来更多可能存在的漏洞,更容易被黑客利用并攻击。使用主CPU实现安全性曾经导致两个非常著名的问题,spectre和meltdown,给了业界很多经验教训。Rambus提出的硬件信任根需要系统内置独立的安全设计模块,对安全计算进行优化。我们建议在复杂的SoC里面集成单独的安全IP,来进行系统保护。” 为物联市场设计的安全IP:RT121和RT131 此次Rambus最新推出的安全IP是RT121和RT131基于Verilog RTL构建,支持中国的国密SM2、SM3、SM4,以及国际上通用的AES、SHA-2、RSA、ECC等标准,支持5个安全基本用例:CPU安全启动引导、安全固件升级、远程认证、安全调试、安全密钥存储等。此安全IP是采用的是状态机架构,提供安全存储功能,可以保护芯片上最敏感的信息、资产或者密钥,从而形成整个平台的安全基础。而且此安全IP方案是提供不依赖于CPU架构的硬件安全,使用了内置序列器实现易于集成的特性,可以与任何CPU进行交互。 因为是针对物联网市场,所以在进行安全设计时需要对于功耗、成本和面积的考量更为关注。RT121和RT131,作为一个可以集成在芯片内部的安全IP,本身相比其他方案就可以大大缩减面积和成本。据苏雷先生介绍,”中国的IoT厂商对于安全IP的考量,首先要求不能增加太多功耗,希望避免设备频繁更换电池,带来更好的客户体验;其次要求控制成本,比如独立安全芯片和内置于主芯片的安全IP相比,需要新增加一颗芯片、额外供能,势必造成成本、功耗的增加,此外也会带来布板面积方面的新挑战。“ 此外,物理攻击防护也是Rambus非常擅长的部分,因为Rambus本身也是DPA防护的发明者,有客户反馈表示Rambus的DPA要比友商高。对于逻辑层面的攻击,Rambus会保证执行关系在一个独立的空间内,实现多层防护,保护设备的物理安全,比如侵入式攻击等。 ### 据IDC预测,到2025年全球将会有557亿联网设备,其中75%将连接到物联网平台,浙江带来巨大的安全挑战。而中国是物联网设备部署最多的国家,所以规避安全设备隐患尤为重要。苏雷分享,物联网是成本敏感型行业,如果不能很好地控制成本也会制约行业的发展。Rambus的RT121和RT131这种安全IP是在住芯片中实现了一个硬件信任根,在安全性毫不妥协的前提下,又带来了很好的PPA表现。随着物联网继续深入发展,Rambus信任根的安全方案将会获得更多应用和市场认可。

    时间:2021-05-26 关键词: 物联网 安全 IP Rambus

  • 从独角兽到产业生态圈:中国IC独角兽联盟在江宁成立

    “集成电路是支撑国家经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性、先导性产业,已经成为实现科技强国、产业强国的关键标志”,5月25日江宁区委常委、区政府常务副区长樊向前在中国IC独角兽峰会暨江宁开发区集成电路产业发展大会在江宁会展中心隆重上如是说。 在“引领‘芯’时代,共创‘宁’时代”的口号下,中国IC独角兽联盟在江宁正式成立,以第三代半导体为发展特色,以高端设计为发展方向的新篇章正在江宁“开花”。 会议上,江宁开发区管委会副主任俞旭东与国际半导体产业协会(SEMI)、中国IC独角兽联盟代表签署了战略合作协议。江宁开发区管委会副主任俞旭东与集成电路产业项目代表签署了合作协议。 此次峰会由中国半导体行业协会指导;南京市集成电路产业链推进工作专班、江宁区人民政府、江宁开发区管委会主办;北京芯合汇科技有限公司承办。峰会支持单位有国际半导体产业协会(SEMI)、江苏省半导体行业协会和赛迪顾问股份有限公司。 从独角兽到产业生态圈 据了解,中国集成电路(IC)独角兽(企业)联盟,简称中国IC独角兽联盟。联盟为行业性组织,内部实行民主管理机制。联盟将立足于中国集成电路产业协同发展,旨在推动我国集成电路产业生态体系建设,同时为推进集成电路产融结合提供支撑与服务。 在中国IC独角兽联盟宣言中,联盟表示将努力实现推动业内及跨行业的资源整合与共享,促进各级政府部门与产业界的充分沟通与合作,搭建企业交流合作平台、为企业提供信息渠道的愿景。 数据显示,中国是全球最大和最重要的集成电路应用市场。近十年来中国集成电路市场规模年均增速超过10%,2020年中国消费了全球约50%的集成电路产品,产业规模增长率更是达到17%,远高于全球同期的6.8%。2021年第一季度同比增长18.1%,体现极强的发展韧劲。我国集成电路贸易金额占全球贸易额的比例,常年保持在25%左右,是全球集成电路贸易的重要组成部分,中国市场对全球供应链的安全和稳定发挥了重要的作用。 “近年来中国独角兽企业发展势头迅猛,是全球初创企业的主要阵地之一。独角兽企业对引领新技术、新产业、新业态、新模式发展具有重要的意义,其已成为推动区域经济发展中不可缺少的组成部分,是引领产业新经济、新业态、新模式升级的先锋军”,中国半导体行业协会、集成电路峰会秘书长、江苏省半导体协会秘书长秦舒如是说。 根据樊向前的介绍,江宁区地处南京主城南部中心,是全省重要的先进制造业基地和创新高地,也是南京融入长三角一体化发展的重要门户。2020年江宁开发区集成电路的产业营收为71.6亿元,在全市的占比超过20%。 他表示,将以此次会议为契机加快集聚集成电路先进制造企业、重大创新平台、研发机构、高端创新创业人才,全力构建链式发展、集群发展的集成电路产业生态圈。与此同时,他也诚挚地邀请企业到江宁投资新业,共谋未来发展新篇。 另据南京市政协主席刘以安先生的介绍,如今南京双一流高校数居全国前列,拥有80多位院士、近百万在校大学生的厚积优势。2020全市共有集成电路企业400余家,其中规模以上的企业157家,芯片设计、晶圆制造、封装测试材料和设备等全产业链。2021集成电路竞争排行榜中南京从2019年的第15位前进6位,排名第9,在台积电、华天科技、常青科技、芯华章等龙头企业的引领下,产业规模不断壮大。 江宁开发区作为南京市发展集成电路产业重要组成部分,拥有完善的产业配套、优越的营商环境、便利的交通区位,形成了以集成电路半导体为发展决策,以东南大学、55所高校和科研院所为依托,以高端设计为未来发展方向的集成电路产业格局,产业基础雄厚,发展势头强劲。 专项政策支持下的江宁 集成电路是一项投入大,回馈慢的产业,政策的扶持是必不可少的。近年来,随着国家对集成电路产业的扶持政策逐步落地以及中国集成电路企业的奋起追赶,我国集成电路产业取得了长足的进步,国际竞争力和影响力逐年提升。 中国半导体协会企业支持审核咨询部主任任振川指出,从18号文到4号文再到4号文,是从推动、到基础、到核心、到关键力量,对集成电路产业的重要性不断提升,由此可看出国家对集成电路产业的重视程度。 江宁开发区投促局张振表示,江宁开发区已于近期审议通过《江宁开发区促进集成电路产业高质量发展若干政策》,该专项政策主要从四方面、共计十一条细分内容,扶持内容涵盖材料、设备生产,到设计、制造、封测等集成电路产业链各主要环节,覆盖企业全生命周期。 据悉,专项政策具体面向“产业发展支持”、“企业成长支持”、“创新研发支持”、“人才政策支持”四个方面。专项政策规定,作为南京市发展集成电路产业“一核两翼”的重要组成部分,为深入实施创新驱动发展“121”战略,抢抓集成电路产业新一轮发展机遇,打造江宁开发区集成电路产业先进制造业基地,实现高质量发展。 他强调,专项政策出台,将会是江宁开发区大力发展集成电路产业新的起点,下一步将充分利用资源禀赋,推动集成电路产业成长为园区新的支柱产业,为江宁开发区未来高质量发展注入强劲的新动能。 挑战之下江宁集成电路未来的发展 会议上,专家各抒己见,探讨了在中西方科技对抗大环境中我国半导体产业面临的巨大挑战。 神州龙芯分管营销副总裁朱倩雅坦言,国内国产芯片可以说迎来了史无前例的机遇,但是其实很多人是忽视了这个挑战的困难性,制造一个芯片要经过300-500道甚至更多的工序,会涉及到精密化工等等一系列前端领域。所以在面临这个问题、这个挑战的时候,需要意识到其实中国芯片的暂时性落后可能表面上是一个点,但是其实包含的是一大片技术。因此只有沉下心来慢慢把这些门类的基础都补齐,才有可能向世界先进的技术去爬坡。 清华大学教授王志华认为,集成电路领域缺少人才,并且短时期内无解。从数据来看,2020年中国芯片产值大概是550亿美元,进口大致芯片大致是3500亿美元。如果说到2025年中国大陆芯片自给率达到70%,粗略计算下大陆芯片产品产值能达到2450多亿美元。这意味着到2025年中国大陆从事集成电路的人数大致要增加到2020年的4.5倍。 他表示,显然现有集成电路企业、新建集成电路企业之间相互挖人是解决不了问题的,尽管不排除头部企业为了迅速扩张,依靠挖人可以解决短期问题,但在人才总量严重不足的条件下,国内企业之间相互挖人的做法是不可持续的。 他认为,海外挖人、其他行业的人转行、新培养人是解决问题的路,虽然三条路都存在困难,也都需要时间,但只要耐心和坚持,就成功了一半。 中国科学院院士、上海交通大学党委常委、副校长毛军发认为,要想打造强国之“芯”,必须抢抓今天发展的历史机遇,发挥国家集中力量办大事的制度优势,产学研结合。集成电路产业未来发展需要秉持开放、合作的精神,正视当下技术与产业发展所面临的挑战,特别是是要抓住后摩尔时代带来的新的机遇,加速新型举国体制下的公共技术研发平台建设,由单点突破转向产业链集成。芯片链条很长,从材料到设备到软件等,落后就是因为这个链条太短,即使美国也是掌握整个链条的大概三分之一的技术,其他是由盟国来帮助。 他表示,当前全球集成电路供应链正加速重构,呈现出本地化、多元化的局面,发展芯片是挑战与机遇并存,江苏省特别是南京市应该来讲发展芯片基础好,特别是政府高度重视,就比如EDA公司芯华章成立不到两年现在已是独角兽企业,发展非常迅速。 挑战重重之下,南京市政协主席、南京市集成电路产业链链长刘以安在讲话中为江宁集成电路发展提出了四点希望:“一是聚焦产业政策落实,发挥政府服务优势,在服务专业化、机制市场化、政策精准化下功夫,把江宁开发区产业的存量优势、新兴产业的战略优势转化为现实优势,铸起集成电路产业新高地。 “二是聚焦产业特色经典,发挥园区平台优势,充分吸收消化,加快以第三代半导体为发展特色、以高端设计为未来发展方向的集成电路产业格局。 “三是聚焦人才培养,发挥专业人才优势,利用好南京高校众多、门类齐全、人才丰富的资源优势,深入研究分析不同类型的企业和企业发展不同阶段对人才的需求,形成阶梯式人才培养模式。 “四是聚焦产业发展生态,发挥产业技术优势,充分利用江宁开发区完善的产业配套、便利的交通区位,强化供应链延伸,通过平台实现功能集聚、优化产业生态、推进产业集群,营造良好的产业生态。”

    时间:2021-05-25 关键词: 集成电路 生态 IC

  • 电源模块如何追赶快速发展的GPU、FPGA、ASIC算力?

    算力巨头纷纷“拼杀”数据中心市场,押注GPU、FPGA、ASIC等加速芯片,作用在计算加速、存储加速、通讯加速。巨头上演“三英战吕布”,也为数据中心加速市场提供了增长基础,硬件加速需求增强的背后是庞大的硬件电源需求。 加速硬件电源的四大趋势 迅捷代表着加速电源需要有更高的响应速度以适应更大的动态跳变,同时整个电源的解 决方案的开发速度应该适应更短的研发周期。 集成化代表着加速电源需要提供全集成的模块化的设计,以减少占板面积。另外,集成化还体现在多路输出电源中,多路输出电源模块灵活匹配日趋复杂,需要集成度更高的加速芯片 加速芯片供电架构愈发复杂 “以FPGA为例,几年前看到的FPGA的工艺制程是28nm,之后迅速推广到了16nm,现在最新一代针对加速核心市场的加速卡已采用最先进的7nm制程”,他表示,更先进的制程可使其在同样尺寸内加入更多的逻辑单元,同时由于加入了更多的逻辑单元,芯片的整体功率也越来越大。由于更先进制程的使用,对于核电压的要求越来越低。 “为应对不同的加速应用,同一个系列下的芯片会针对不同应用做出不同的优化,这种优化就会造成加速芯片的电压轨和输入的电流各不相同。即便是同一款加速芯片,在不同应用场合使用到的内部的逻辑资源也是不同的”,他强调,随着应用的不同,电源解决方案的电压轨数量和电流也是各不相同的。 杨恒为记者举例了一个典型的加速芯片对于输入电流和输入电压的要求和波形。典型的输入电压为0.72V,需要的满载电流是180A。为满足应用环境中资源调用,就要求负载跳变达到0A-100A,这是一个很大的动态。与此同时,di/dt(上升沿)也会达到非常快的速率,假如迅速从资源中增加逻辑门的调用,电压转换速率就会非常快,所以造成了FPGA核供电对大动态的要求。 传统分立电源解决方案要从选型和采购开始,挑选各种器件,根据不同的电感/电容选择合适的环路补偿,这些都是非常耗时的。原理图和布局设计也是比较复杂,这种较为复杂的流程下,就有风险的可能,出现多次制板的验证。 杨恒表示,MPS的电源模块解决方案能够极大地缩短加速硬件的开发周期,这种方案可以实现1周内完成选型和采购,2周内完成原理图和PCB布线,之后即可直接制板和组装。这是因为MPS的电源模块进行了高度的集成和优化,客户上板后无需再做额外选型和采购,极大简化了原理图和PCB 布线。对于加速厂商来讲这些优势是非常重要的,赋能厂商应对新加速应用的环境。 一口气发布6款单路和四路新品 MPM3695-100支持4V-16V 输入,0.5V-3.3V 输出,支持最大100A的输出电流。这款产品将功率控制IC、电感电阻被动元件等一切全部集成在15x30mmBGA的封装之中,对于外部元件的要求是非常简洁的,基本上只需要输入和输出电容。与分立方案相比可以最多降低70%的占板面积。因为高度集成化,产品还是一个数字模块,具有数字可编程功能和MTP,客户可以去优化其配置,之后MPS可以提供提前编好的模块再出货给客户。 MPM3695-100基于Constant‐on‐Time技术,拥有超高速动态响应。在动态的时候可以针对时钟频率进行调节,可以极大地增加产品的动态响应,减少输出电容的尺寸和数量。通过测试两个3695-100模块并联的demo板,产品可以很快响应输出电流动态,同时能够保证输出电压不超过+/-3%的偏移。 杨恒展示了分立方案和MPM3695-100在应用上的示例图,可以看出典型的100A分立方案,使用控制器+DrMOS,因为100A需要4颗DrMOS,每颗DrMOS都需要很复杂的外部元件。另外,控制器本身需要比较复杂的外部元件。 在多路输出的电源模块的系列当中,MPS分为双路输出和四路输出,双路输出方面曾推出3690-20A、3690-30A和3690-50A三款产品,三款产品是Pin-to-Pin的,分别提供了双路13A、双路18A和双路25A的输出能力。而MPS针对双路电源模块会同时发布对应的一个单路产品,具体而言本次发布了26A的MPM3690-30B和50A的MPM3690-50B新产品。

    时间:2021-05-25 关键词: 电源模块 异构计算 MPS

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