現(xiàn)在受到我國(guó)廣泛關(guān)注的一個(gè)領(lǐng)域應(yīng)該是芯片研發(fā)以及生產(chǎn),我們需要有能夠?qū)⑾冗M(jìn)芯片生產(chǎn)出來(lái)的實(shí)力。從實(shí)際意義上來(lái)說(shuō)我國(guó)在芯片研制的技術(shù)上也受到了一些限制,所以如果想要找到突破口,那么就只能從芯片生產(chǎn)的材料入手,中科院院士彭練矛:碳基電子是國(guó)產(chǎn)芯片技術(shù)突圍利器。 大家都知道,現(xiàn)在如果去生產(chǎn)出先進(jìn)的碳基電子對(duì)于發(fā)展相當(dāng)有利,但是我們也知道碳基芯片它的生產(chǎn)并不是這樣的簡(jiǎn)單,與傳統(tǒng)的硅基技術(shù)相比碳基電子它具有的性能更好,不論是在數(shù)字電路還是傳感器件方面都有特別好的應(yīng)用前景。 彭練矛也表明如果我們要實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體的國(guó)產(chǎn)現(xiàn)代化,那么我們就一定要擁有芯片技術(shù),而我們?cè)诠饪虣C(jī)以及其他生產(chǎn)技術(shù)收到了一些國(guó)家刻意的限制之后碳基電子就有一個(gè)特別重要的作用,它可以說(shuō)是我國(guó)芯片技術(shù)的突圍利器。 不過(guò)我們必須承認(rèn)一點(diǎn),我們的碳基電子只是碳基芯片生產(chǎn)的材料取得了突破,但芯片的研制和生產(chǎn)有那么多的流程,我們目前只是在生產(chǎn)的材料上取得了一定的突破,這并不意味著碳基電子未來(lái)一定能夠研制成功,碳基芯片一定能夠問(wèn)世,畢竟它目前只是處在實(shí)驗(yàn)室階段。 有的人可能會(huì)覺(jué)得我國(guó)沒(méi)有必要盲目的跟著其他國(guó)家去研究碳基電子,我們可以等他們先研究一段時(shí)間之后再向他們借鑒。 說(shuō)實(shí)話(huà)如果我們真的能夠向其他國(guó)家進(jìn)行技術(shù)上的借鑒,那么我們也不會(huì)走到今天這個(gè)地步,也不會(huì)被其他國(guó)家在技術(shù)上掐脖子,當(dāng)然我國(guó)很多的芯片也不會(huì)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,我們的發(fā)展永遠(yuǎn)都被其他國(guó)家緊緊的掌握著。 所以中科院的院士彭練矛才會(huì)說(shuō),碳基電子是國(guó)產(chǎn)芯片技術(shù)的突圍利器,雖然我們目前研究的成果并不是很大,但這對(duì)于我國(guó)在這一領(lǐng)域的發(fā)展也是有很大作用的,至少我們?nèi)パ芯苛恕?
在中國(guó)信息百人大會(huì)上,余承東宣布華為麒麟高端芯片將在9月15號(hào)停產(chǎn)。眾所周知,麒麟芯片是華為手機(jī)在智能機(jī)市場(chǎng)取得成功的最大功臣,得益于5G技術(shù)優(yōu)勢(shì)以及先進(jìn)的制作工藝加持,華為麒麟處理器近幾年對(duì)高通芯片已經(jīng)呈現(xiàn)出反超之勢(shì)。 但這一切都在今年5月戛然而止,受美國(guó)禁令影響,短期內(nèi),麒麟芯片無(wú)法繼續(xù)生產(chǎn)。不過(guò),華為并不會(huì)放棄海思,麒麟處理器雖然停下了腳步,但也不會(huì)退出市場(chǎng)。畢竟,麒麟芯片能成為國(guó)產(chǎn)芯片中最亮的一顆星,在市場(chǎng)上摸爬滾打了11年,這點(diǎn)挫折對(duì)麒麟海思而言,并不算什么。 在11年前,國(guó)產(chǎn)芯片處境比目前更糟糕,海思K3V1處理器滿(mǎn)懷期望上市,卻被聯(lián)發(fā)科、三星等產(chǎn)品打得落花流水。甚至在中低端市場(chǎng),都難以占得一席之地。事實(shí)上,在海思K3V1 處理器面世前,華為海思部門(mén)已經(jīng)在芯片領(lǐng)域深耕多年。只不過(guò)之前,海思一直是為華為通訊業(yè)務(wù)提供定制芯片支持,并沒(méi)有設(shè)計(jì)過(guò)手機(jī)芯片。 直到2006年,華為才啟動(dòng)智能手機(jī)芯片研發(fā)項(xiàng)目,而K3V1正是華為的第一款手機(jī)芯片。只不過(guò)因?yàn)橹瞥搪浜?,該芯片在市?chǎng)上遭到滑鐵盧。不過(guò),華為并沒(méi)有放棄,三年之后,華為K3V2發(fā)布,最終實(shí)現(xiàn)千萬(wàn)級(jí)商用。也是在當(dāng)年,余承東在華為手機(jī)部門(mén)走馬上任,確立了華為手機(jī)高端定位以及麒麟芯片的自研方向。 之后幾年,麒麟處理器越來(lái)越穩(wěn)定,雖然對(duì)比同期競(jìng)品,尚有差距,但好在差距一直都在縮小。2018年,麒麟980橫空出世,借助高端工藝優(yōu)勢(shì),麒麟980在性能方面完成對(duì)同期高通處理器的反超。而搭載該芯片的Mate20系列,也是華為在國(guó)際市場(chǎng)上表現(xiàn)最出彩的產(chǎn)品之一。 最近兩年,5G技術(shù)快速普及,5G手機(jī)更是成為熱門(mén)產(chǎn)品,麒麟芯片因?yàn)槿A為5G技術(shù)先進(jìn)的緣故,在市場(chǎng)上越來(lái)越受消費(fèi)者歡迎。今年第一季度,華為麒麟處理器在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)占有率首次超越高通,拿下第一,海思部門(mén)也成為全球十大半導(dǎo)體廠商之一。
IBM的POWER處理器仍然活躍在一些領(lǐng)域,像是高性能計(jì)算、金融還有一些服務(wù)器都還在用它。POWER系列處理器家族中最新的是發(fā)布于2017年末的POWER9。今天,IBM發(fā)布了他們的下一代POWER處理器,POWER10,三星7nm工藝的超大核,支持SMT8,AI吞吐量大提升。 POWER10處理器主要有這么幾個(gè)技術(shù)特性。制造工藝上面,IBM選擇了三星的7nm工藝,其集成了180億個(gè)晶體管,核心面積高達(dá)602mm2,封裝形式有單芯和雙芯兩種。芯片內(nèi)部一共集成有16個(gè)核心,但被屏蔽掉一個(gè),所有核心均支持SMT8技術(shù),也就是能夠單核超線(xiàn)程出8個(gè)線(xiàn)程來(lái),單芯片最多能夠提供120個(gè)線(xiàn)程。 每個(gè)核心的L2緩存有2MB,單個(gè)處理器共享60+60的三級(jí)緩存。相比起POWER9,POWER10的能效增長(zhǎng)了兩倍之多。另外在指令集方面,POWER10處理器增加了針對(duì)AI應(yīng)用和安全方面的新指令集,并且通過(guò)新的核心架構(gòu)和集成的矩陣數(shù)學(xué)加速器(Matrix Math Accelerator)讓AI性能有了大幅的增長(zhǎng),在BFloat16和INT8的計(jì)算吞吐量上比POWER9要分別高出15倍和20倍。 I/O方面,POWER10集成了一套名為開(kāi)放內(nèi)存接口(Open Memory Interface)的內(nèi)存控制器,能夠支持GDDR系、DDR系和SCM類(lèi)的內(nèi)存模塊,靈活度很高,其中對(duì)DDR的支持做到了最新的DDR5,這套接口最高可以提供1TB/s的超高帶寬。另外,POWER10支持PCIe 5.0,一共有32條總線(xiàn)可供分配。
眾所周知,長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)是國(guó)內(nèi)最早成功量產(chǎn)DDR4/LPDD4內(nèi)存芯片的國(guó)產(chǎn)DRAM廠商。不過(guò),除了長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)之外,紫光集團(tuán)也在DRAM芯片領(lǐng)域布局已久。 8月14日,在第八屆中國(guó)電子信息博覽會(huì)(CITE 2020)上,紫光集團(tuán)攜旗下各子公司展示了一系列新產(chǎn)品,其中西安紫光國(guó)芯就展示了其8Gb DDR4內(nèi)存芯片和晶圓,以及相關(guān)模組產(chǎn)品。 早在2015年,紫光集團(tuán)就已經(jīng)開(kāi)始布局DRAM,延攬前南亞科總經(jīng)理高啟全加入紫光集團(tuán)就是布局的開(kāi)始,在高啟全加入紫光集團(tuán)的同時(shí),紫光國(guó)微(原同方國(guó)芯)收購(gòu)了任奇?zhèn)F(tuán)隊(duì)所創(chuàng)辦的公司(現(xiàn)在的西安紫光國(guó)芯),任奇?zhèn)F(tuán)隊(duì)的前身是奇夢(mèng)達(dá)公司的西安研發(fā)中心,任奇?zhèn)F(tuán)隊(duì)一直從事DRAM的研發(fā)工作,團(tuán)隊(duì)人數(shù)約500人。也就是說(shuō),紫光集團(tuán)的DRAM技術(shù)來(lái)源也是奇夢(mèng)達(dá)。 據(jù)介紹,西安紫光國(guó)芯的8Gb DDR4內(nèi)存顆粒單芯片最高帶寬為10.4GB/S,支持TSV封裝可擴(kuò)展到16Gb容量,內(nèi)嵌ECC自糾錯(cuò)功能保護(hù),是業(yè)界首款支持X32 IO規(guī)格并兼容JEDEC的DDR4芯片。 在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng),西安紫光國(guó)芯還展示了過(guò)往的一系列的內(nèi)存芯片產(chǎn)品和模組產(chǎn)品。 需要指出的是,目前西安紫光國(guó)芯的DDR4芯片的生產(chǎn)應(yīng)該還是在境外代工,不過(guò),未來(lái)西安紫光國(guó)芯的DRAM芯片生產(chǎn)可能會(huì)放在紫光在重慶的DRAM芯片工廠生產(chǎn)。 2019年6月30日,紫光集團(tuán)就曾發(fā)布公告稱(chēng),決定組建紫光集團(tuán)DRAM事業(yè)群,全力加速發(fā)展國(guó)產(chǎn)內(nèi)存。隨后,在2019年8月底,紫光集團(tuán)又跟重慶市政府簽署投資協(xié)議,宣布在重慶建設(shè)DRAM事業(yè)群總部及內(nèi)存芯片工廠,計(jì)劃2019年底動(dòng)工,2021年正式量產(chǎn)內(nèi)存。 2019年11月15日,擁有著30余年DRAM行業(yè)從業(yè)經(jīng)驗(yàn)的前爾必達(dá)CEO坂本幸雄(Yukio Sakamoto)加盟紫光集團(tuán),擔(dān)任紫光集團(tuán)高級(jí)副總裁兼日本分公司CEO,負(fù)責(zé)拓展紫光在日本市場(chǎng)的業(yè)務(wù)。從坂本幸雄過(guò)往的履歷來(lái)看,紫光集團(tuán)引入坂本幸雄一個(gè)重要原因就是為了加速發(fā)展其DRAM業(yè)務(wù)。
隨著通信技術(shù)的發(fā)展,特別是5G的商用,手機(jī)射頻前端需要支持的頻段在大幅的增加,射頻子系統(tǒng)復(fù)雜度和功耗也在不斷的提升,在手機(jī)輕薄化的有限空間內(nèi),如何更好的解決這些問(wèn)題成為了一個(gè)難題。在此背景之下,射頻前端器件的模組化已經(jīng)成為一大趨勢(shì),這樣不僅可以降低體積和尺寸,同時(shí)也能夠提升性能,降低成本。 一、射頻前端模組化已成大趨勢(shì) 目前國(guó)際廠商在接收模組方面,已經(jīng)推出了DiFEM、LFEM等方案,同時(shí)在發(fā)射模組方面,也持續(xù)推出了高性能、高集成度的FEMID和PAMID方案,為5G終端帶來(lái)了更高的性能和更節(jié)省的PCB面積。 從Yole development的研究報(bào)告可以看到,2017年之時(shí),其對(duì)射頻前端市場(chǎng)的分類(lèi)是按分立器件來(lái)劃分的,比如濾波器、開(kāi)關(guān)、LNA、PA等,但是到了2019年的8月,它的分類(lèi)已經(jīng)發(fā)生了一些新的變化它現(xiàn)在包括PA模組、接收模組、Wi-Fi模塊、AIP模組,接下來(lái)才是分立的濾波器、開(kāi)關(guān),LNA、Tuner等。顯然,射頻前端產(chǎn)業(yè)已經(jīng)逐步從分立器件轉(zhuǎn)化到了集成模組。 開(kāi)元通信市場(chǎng)經(jīng)理賈茹表示:“為了配合不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),多種多樣的模組產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。射頻前端模組化將成為未來(lái)五年的產(chǎn)業(yè)重要發(fā)展方向?!? 通常,射頻器件模組化需要以SIP的形式集合十個(gè)以上不同工藝的高性能管芯,并且要解決晶圓級(jí)封裝、互相干擾、系統(tǒng)優(yōu)化等各方面的工程及技術(shù)挑戰(zhàn)。比如,4G射頻射頻模組是由SIP的形式來(lái)整合不同之處技術(shù)的功率放大器(PA)、低噪聲放大器(LNA)、濾波器(Filter)、開(kāi)關(guān)(Switch)等。 而5G射頻模組將走向更加高度整合的模式。射頻前端模塊的發(fā)展趨勢(shì)將逐漸由離散型的RF元件,朝向整合型模組的FEMiD與PAMiD形式。 如上圖,包括在主集上、天線(xiàn)端的開(kāi)關(guān)和數(shù)十個(gè)濾波器,可以集成到一個(gè)FEMID模組,上圖中間橘色的這一塊,如果再加上PA,它將會(huì)組成一個(gè)PAMID模組。但是,在集成的過(guò)程中,PAMID的復(fù)雜度要比FEMID高很多。所以在復(fù)雜射頻發(fā)射模組的領(lǐng)域,5G射頻前端最高難度,也是最高價(jià)值的金字塔尖領(lǐng)域。 二、開(kāi)元通信“鴻雁”品牌及FEMiD模組芯片產(chǎn)品EM6375發(fā)布 2019年,射頻模組芯片供應(yīng)商開(kāi)元通信就發(fā)布了BAW濾波器品牌“矽力豹”系列產(chǎn)品,隨后又推出了SAW濾波器品牌“蜂鳥(niǎo)”產(chǎn)品系列。 在此次的論壇上,開(kāi)元通信又正式推出了射頻發(fā)射模組(FEMiD)芯片品牌“鴻雁”系列產(chǎn)品。 “鴻雁品牌的LOGO當(dāng)中有很多只大雁,因?yàn)榇笱愣际且匝汴嚨男问饺ゼw行動(dòng)的,同樣FEMID其實(shí)是把很多顆濾波器的管芯都放到一個(gè)芯片里面,和大雁一樣,會(huì)以一種集體的形式集聚在一起。所以我們就設(shè)計(jì)了這樣一款以天空為背景,藍(lán)色的鴻雁LOGO?!遍_(kāi)元通信市場(chǎng)經(jīng)理賈茹解釋到。 EM6375是開(kāi)元通信此次推出的“鴻雁”品牌的首款射頻發(fā)射模組芯片,同時(shí)也是國(guó)內(nèi)首個(gè)量產(chǎn)的FEMiD射頻發(fā)射模組產(chǎn)品,采用了適用于模組的先進(jìn)WLP封裝方式,集成了單頻性能富有競(jìng)爭(zhēng)力的各頻段濾波器管芯,有效減小了射頻前端在手機(jī)板上的占用面積,占用面積僅為分立方案的1/4至1/3。相比于傳統(tǒng)分立濾波器 開(kāi)關(guān)的方案,通過(guò)器件優(yōu)化和集成優(yōu)化,系統(tǒng)功耗也可以得到明顯降低。 △EM6375 內(nèi)部開(kāi)蓋圖 具體性能參數(shù)方面,EM6375集成了高性能SOI射頻開(kāi)關(guān)及多個(gè)頻段、不同工藝(BAW、SAW、LTCC)的雙工器和收發(fā)濾波器芯片。同步推出的首發(fā)產(chǎn)品,F(xiàn)EMiD 5G射頻模組濾波器芯片EM6375,將高線(xiàn)性多擲數(shù)mipi控制射頻開(kāi)關(guān),及多個(gè)基于BAW / SAW / LTCC技術(shù)的雙工器和收發(fā)濾波器集成至一顆發(fā)射模組芯片內(nèi)部,能支持B1/3/5/7/8頻段發(fā)射和接收,B34/39/41頻段接收,GSM850/900/1800/1900發(fā)射通路,支持B1 B3, B3 B41 和B39 B41載波聚合,支持n41及EN-DC,同時(shí)還集成了7個(gè)AUX口,可以擴(kuò)展至更多的頻段。 開(kāi)元通信表示:“5G對(duì)射頻帶來(lái)最大的挑戰(zhàn)和最大的機(jī)遇,對(duì)于我們來(lái)說(shuō)就是模組化,而模組化的核心瓶頸其實(shí)在于射頻濾波器的芯片,在我們看來(lái),開(kāi)元通信經(jīng)過(guò)持續(xù)的工藝開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)創(chuàng)新,已陸續(xù)在濾波器的產(chǎn)品化、小型化和模組化上取得了大量的突破。我們有信心與產(chǎn)業(yè)上下游合作伙伴密切配合,共同推進(jìn)5G芯片的國(guó)產(chǎn)化替代。”
目前5G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)商用,隨著5G基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的深入,5G基站數(shù)量越來(lái)越多、基站的部署也越來(lái)越密集,而當(dāng)前移動(dòng)前傳承載主要以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的光纖直接的連接方式為主,存在光纖資源消耗嚴(yán)重,光纖鋪設(shè)成本高,擴(kuò)容困難等一系列難題。而在未來(lái)的6G時(shí)代,這一些問(wèn)題將會(huì)變得更加嚴(yán)重。這也意味著,僅僅有線(xiàn)傳輸并不能解決組網(wǎng)靈活性的問(wèn)題,所以無(wú)線(xiàn)的高寬帶的傳輸需求隨之而至。在此背景之下,盛緯倫推出了10Gbps點(diǎn)對(duì)點(diǎn)ODU高速無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng)。 一、盛緯倫10Gbps點(diǎn)對(duì)點(diǎn)ODU高速無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng)產(chǎn)品發(fā)布 據(jù)盛緯倫銷(xiāo)售副總經(jīng)理姚魁介紹,盛緯倫的這款10Gbps點(diǎn)對(duì)點(diǎn)ODU高速無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng),利用了新型調(diào)制解調(diào)無(wú)壓縮方式,傳輸帶寬15GHz,支持10GE光端口接入,提供有效傳輸帶寬最高12Gbps,傳輸距離可達(dá)1英里(約1.7公里),時(shí)延最低可達(dá)10的負(fù)四次方ms??梢杂行У慕鉀Q目前運(yùn)營(yíng)商面臨的5G基站密集部署導(dǎo)致的光纖資源消耗嚴(yán)重,光纖鋪設(shè)成本高,擴(kuò)容困難等一系列難題。 需要指出的是,該ODU傳輸系統(tǒng)主要針對(duì)的是1英里的視距范圍內(nèi)(不能有阻擋)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)傳輸,所以通常需要安裝在城區(qū)樓宇頂部或可目視的空曠區(qū)域,而ODU設(shè)備在室外運(yùn)行的時(shí)候,可能會(huì)因?yàn)樘鞖獾脑虺霈F(xiàn)抖動(dòng),會(huì)出現(xiàn)方向?qū)沟钠x,影響傳輸距離和接收效率、接受靈敏度。因此,盛緯倫還將在設(shè)備底部設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)對(duì)焦的云臺(tái),方便進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)對(duì)焦,這樣可以有效的解決外界的因素對(duì)產(chǎn)品的干擾問(wèn)題。 另外,該ODU傳輸系統(tǒng)采用的頻段是71GHz-86GHz,帶寬保證在15GHz帶寬范圍內(nèi),這么寬的帶寬,可以充分保障了信號(hào)的傳輸效率,而且?guī)缀跏菬o(wú)延時(shí)的。 目前5G基站的高能耗也已經(jīng)成為了運(yùn)營(yíng)商面臨的一大難題。根據(jù)中國(guó)移動(dòng)公布的數(shù)據(jù)顯示,基站是運(yùn)營(yíng)商能源消耗、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的大頭, 2018年三家運(yùn)營(yíng)商基站耗電約270億度,費(fèi)用高達(dá)240億元。而5G基站的功耗更是4G基站的3倍,這也意味著,相同基站規(guī)模下,5G基站耗電將達(dá)810億度,接近北京市年耗電量。 而盛緯倫的這款ODU高速無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng)采用了模塊化設(shè)計(jì),非常小巧,產(chǎn)品天線(xiàn)跟收發(fā)單元是集成在一起的,集成度比較高,設(shè)備體積比傳統(tǒng)微波產(chǎn)品縮小3-5倍,這也使得該ODU傳輸系統(tǒng)在部署上比較容易。同時(shí),該系統(tǒng)的功耗也非常小,可以控制在30W以?xún)?nèi),再加上傳輸距可以達(dá)到1.7公里,這也使得該ODU傳輸系統(tǒng)可以幫助運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行靈活組網(wǎng)、有效的解決數(shù)據(jù)前傳、回傳的問(wèn)題的同時(shí),使得功耗大幅降低。 “5G網(wǎng)絡(luò)用的是高頻,高頻空間損耗比較大,5G的覆蓋覆蓋半徑大概是300米,兩臺(tái)5G基站之間的常規(guī)傳輸距離約六百米,而我們?cè)O(shè)備的無(wú)線(xiàn)傳輸距離可以達(dá)到1.7公里,并且傳輸速率可達(dá)10Gbps。所以在5G這個(gè)數(shù)據(jù)回傳方面已經(jīng)足夠使用了。我們?cè)趽碛懈h(yuǎn)的傳輸距離的前提下,功耗還可以做到30W以?xún)?nèi),可以幫助運(yùn)營(yíng)商在光纖部署、運(yùn)營(yíng)電費(fèi)、場(chǎng)地租賃等多方面降低投資成本和運(yùn)營(yíng)成本?!币M(jìn)一步解釋到。 據(jù)了解,目前盛緯倫的這款10Gbps點(diǎn)對(duì)點(diǎn)ODU高速無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng)的市場(chǎng)化成品樣機(jī)已研制完成,未來(lái)將有望成為5G組網(wǎng)的核心產(chǎn)品,并且有絕對(duì)的性能和價(jià)格優(yōu)勢(shì)。而此前,該原型實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)曾在“深圳市5G技術(shù)應(yīng)用大賽”中獲得了全市第二名的好成績(jī)。 除了這款產(chǎn)品之外,盛緯倫還計(jì)劃在未來(lái)三年內(nèi)陸續(xù)推出更高功率和更高速率的20Gbps/40Gbps/100Gbps點(diǎn)對(duì)點(diǎn)ODU高速無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng),以滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)于更高傳輸速率和不同傳輸距離的需求。 在產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)景方面,除了運(yùn)營(yíng)商基站之外,盛緯倫還計(jì)劃將其應(yīng)用于高鐵進(jìn)站數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)回傳以及無(wú)線(xiàn)4K高清直播等方面。 據(jù)姚魁透露,目前盛緯倫正在和鐵科院聯(lián)合開(kāi)發(fā),將點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)回傳系統(tǒng)裝在高鐵上面,以實(shí)現(xiàn)高鐵進(jìn)站數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)回傳。 “高鐵是一個(gè)安全等級(jí)要求比較高的運(yùn)輸系統(tǒng),從站點(diǎn)A運(yùn)行到站點(diǎn)B,實(shí)時(shí)監(jiān)控的數(shù)據(jù)、流媒體數(shù)據(jù)量非常大。兩個(gè)站點(diǎn)之間有200Gb 的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)量,在進(jìn)站之后,需要將這些數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)中心,而這個(gè)數(shù)據(jù)的上傳主要兩種方式,一種方式是直接拿硬盤(pán)拷貝,另外一種方式是通過(guò)常規(guī)網(wǎng)絡(luò)傳輸,這兩種方式所需要的時(shí)間都比較長(zhǎng)。如果使用我們的10Gbps點(diǎn)對(duì)點(diǎn)高速無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng)來(lái)傳,一分鐘可以傳600Gb,可以非??焖俚慕鉀Q高鐵進(jìn)站,數(shù)據(jù)上傳的問(wèn)題?!币忉尩?。 二、核心技術(shù)完全自主研發(fā) 在目前中美貿(mào)易摩擦以及美國(guó)對(duì)中國(guó)科技產(chǎn)業(yè)進(jìn)行壓制的背景之下,自主可控已經(jīng)成為了國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)界一大趨勢(shì)。而盛緯倫的這款極具技術(shù)領(lǐng)先性的10Gbps點(diǎn)對(duì)點(diǎn)ODU傳輸系統(tǒng),其內(nèi)部腔體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、超材料、縫隙波導(dǎo)結(jié)構(gòu)、高頻芯片封裝、有源/無(wú)源器件設(shè)計(jì)、超精密加工、軟件控制代碼等眾多核心技術(shù),也全部是由盛緯倫自主研發(fā)的,具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。 據(jù)介紹,盛緯倫在這一系列的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)當(dāng)中,都在做自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù),公司從2018年成立到現(xiàn)在,累計(jì)發(fā)表了200多篇論文,發(fā)明專(zhuān)利已經(jīng)有40多件。目前專(zhuān)利申請(qǐng)正在加速,平均每個(gè)月都有三項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利和一項(xiàng)PCT專(zhuān)利在申請(qǐng)。 據(jù)姚魁介紹,盛緯倫公司擁有三項(xiàng)核心技術(shù)優(yōu)勢(shì): 1、超材料技術(shù)+縫隙波導(dǎo)結(jié)構(gòu) 在超材料設(shè)計(jì)方面,盛緯倫采用周期性排布的EBG結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),通過(guò)仿真設(shè)計(jì)改變電磁場(chǎng)邊界條件,從而獲得了理想電磁體(PMC),通過(guò)控制電磁場(chǎng)的信號(hào)泄露和抑制,可以有效的控制電磁場(chǎng)在產(chǎn)品當(dāng)中沿著縫隙波導(dǎo)有效的傳輸,可以控制電磁場(chǎng)的傳輸方向和傳輸效率。再加上盛緯倫的全新縫隙波導(dǎo)的設(shè)計(jì)理論和仿真原理,已經(jīng)開(kāi)發(fā)出20GHz-220GHz全系列縫隙波導(dǎo)平板陣列天線(xiàn)。 截止目前,盛緯倫已經(jīng)研制完成從20 GHz到220 GHz之間的全系列5G/6G平板陣列天線(xiàn),均滿(mǎn)足ETSI標(biāo)準(zhǔn)。在縫隙波導(dǎo)平板陣列天線(xiàn)增益方面,盛緯倫可以把增益做到38dBi以上,在該領(lǐng)域盛緯倫已經(jīng)做到了世界一流水平,并且已成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地,盛緯倫核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新發(fā)明的“縫隙波導(dǎo)平板陣列”高性能天線(xiàn),填補(bǔ)了國(guó)際和國(guó)內(nèi)空白。 2、高頻芯片封裝 太赫茲收發(fā)模塊 在高頻芯片封裝方面,盛緯倫采用了低介質(zhì)損耗高頻射頻集成電路設(shè)計(jì)結(jié)合PMC電磁場(chǎng)設(shè)計(jì)方法,將封裝技術(shù)和低介質(zhì)板理想的結(jié)合在了一起。同時(shí),依托超材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),通過(guò)上圖中的白色的銀板,有效的將信號(hào)泄露、信號(hào)抑制等實(shí)現(xiàn)了很好的控制。盛緯倫還采用了無(wú)基板高頻芯片封裝,直接將芯片鍵合在了金屬脊波導(dǎo)上面,有效的規(guī)避了傳統(tǒng)的PCB板芯片封裝帶來(lái)的信號(hào)損耗大的缺點(diǎn)。該方案可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)從芯片到外部接口高效傳輸。 此外,盛緯倫還積極展開(kāi)毫米波和太赫茲波射頻器件的開(kāi)發(fā)。截止目前,公司也已經(jīng)完成大部分毫米波和太赫茲波射頻系統(tǒng)需要的元器件的研制,包括功率放大器PA、功率合成模塊、高頻低噪放LNA,高頻混頻器,倍頻器,波導(dǎo)濾波器、直波導(dǎo)、彎波導(dǎo)、軟波導(dǎo)、波導(dǎo)耦合器、波導(dǎo)雙工器等。 這些部件,都是毫米波射頻系統(tǒng)和太赫茲波射頻系統(tǒng)核心關(guān)鍵部件,整個(gè)行業(yè)都很緊缺,而且外購(gòu)價(jià)格昂貴,也是射頻系統(tǒng)不可或缺的組成部分。截止2019年年度,盛緯倫已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自主研發(fā),實(shí)現(xiàn)了小型化和國(guó)產(chǎn)替代,降低了整個(gè)系統(tǒng)的商業(yè)化門(mén)檻,市場(chǎng)化價(jià)值高。 3、超精密加工 由于國(guó)內(nèi)高頻領(lǐng)域的技術(shù)開(kāi)發(fā)和技術(shù)研究資源相對(duì)比較匱乏,能夠利用的資源不多。所以,盛緯倫自己開(kāi)發(fā)、建造一些工藝生產(chǎn)線(xiàn)和超精密加工車(chē)間,擁有自己的萬(wàn)級(jí)防靜電無(wú)塵室,可以封裝自己的高頻芯片。同時(shí)盛緯倫也有自己的芯片設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),委托代工廠做芯片的流片,芯片封裝則是由自己完成,一部分封裝成自己的收發(fā)模塊和系統(tǒng)級(jí)的產(chǎn)品,另一部分也可對(duì)外出售給相關(guān)芯片公司。 姚魁表示:“我可以非常有信心的說(shuō),這些技術(shù)在中國(guó)國(guó)內(nèi),我們都一流水平,而且是遙遙領(lǐng)先的。即使是在全球范圍內(nèi),我們也是遙遙領(lǐng)先的。因?yàn)樵谙嚓P(guān)的射頻技術(shù)領(lǐng)域,高頻的東西非常敏感,波長(zhǎng)非常短。而且超精密加工這塊,也是保障我們所有仿真設(shè)計(jì)能夠?qū)a(chǎn)品商業(yè)化、能夠?qū)a(chǎn)品實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的最終保證。前沿的技術(shù)領(lǐng)域和理論課題方面,已經(jīng)有一些前輩在鉆研,但是最終能夠把技術(shù)落地,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品落地的公司卻并不多,盛緯倫就是其中一家。我們非常的有信心,未來(lái)在高頻天線(xiàn)領(lǐng)域,盛緯倫將成為一個(gè)引領(lǐng)者和領(lǐng)導(dǎo)者?!? 三、新的產(chǎn)品方向 得益于以上核心技術(shù)的加持,盛緯倫在推出10Gbps點(diǎn)對(duì)點(diǎn)ODU高速無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng)的同時(shí),也在積極利用已有的技術(shù)開(kāi)拓新的產(chǎn)品方向。 1、利用已經(jīng)完成的太赫茲波發(fā)生源芯片封裝模塊,結(jié)合前端天線(xiàn)和射頻集成電路,正在定向研制國(guó)內(nèi)第一套165GHz 太赫茲安檢收發(fā)系統(tǒng),多波束相控陣掃描,成像快,清晰度高(目前國(guó)內(nèi)主要采用28GHz和37GHz頻段)。 2、研發(fā)無(wú)人機(jī)MiniSAR毫米波位移沉降安全監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要用于地質(zhì)災(zāi)害位移沉降預(yù)警監(jiān)測(cè),如:山體滑坡、地面塌陷、危橋監(jiān)測(cè)、城市環(huán)境監(jiān)測(cè)等。目前技術(shù)相對(duì)成熟,實(shí)驗(yàn)樣機(jī)7月份已展示并試飛,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及邊坡監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)目前已完成,成像清晰度和精度,能達(dá)到行業(yè)絕對(duì)領(lǐng)先水平,預(yù)計(jì)在2020年10-11月完成整套軟硬件系統(tǒng)開(kāi)發(fā),將為公司未來(lái)毫米波應(yīng)用領(lǐng)域打開(kāi)新方向。 3、基于第三代復(fù)合半導(dǎo)體芯片集成-毫米波無(wú)線(xiàn)超高速傳輸解決方案。目前業(yè)界5G技術(shù),幾乎無(wú)法解決因?yàn)椤盁o(wú)線(xiàn)連接”導(dǎo)致的不清晰,時(shí)延過(guò)長(zhǎng),無(wú)線(xiàn)帶寬不夠等問(wèn)題。我們將用毫米波“無(wú)線(xiàn)”通信技術(shù)同時(shí)解決高清和無(wú)延時(shí),多通道連接等需求,毫米波通信模組通信系統(tǒng)完成后,將能實(shí)現(xiàn)8-10m范圍內(nèi),多點(diǎn)*10Gbps以上的無(wú)線(xiàn)通信速率,延時(shí)控制在0.2ms以?xún)?nèi),100%滿(mǎn)足4K高清VR行業(yè)需求。 4、高頻芯片封裝。采用超材料波導(dǎo)互聯(lián)、多層超薄波導(dǎo)技術(shù),實(shí)現(xiàn)無(wú)基板毫米波芯片封裝,高頻混頻器、倍頻器、放大器封裝等。 據(jù)芯智訊了解,今年年盛緯倫借助縫隙波導(dǎo)平板陣列天線(xiàn)的創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)和在高頻功率放大器PA、高頻低噪放LNA、混頻器、倍頻器、E-band功率合成器等方面的性能優(yōu)勢(shì),已經(jīng)成功對(duì)接國(guó)內(nèi)主流通訊公司,承接多款毫米波、太赫茲波產(chǎn)品開(kāi)發(fā),包括:28GHz-220GH各頻段天線(xiàn)、功合器、雙工器、超薄空氣濾波器、雙工器等產(chǎn)品。另外,多個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)完成樣品測(cè)試認(rèn)證,9月份開(kāi)始陸續(xù)小批量供貨。 “盛緯倫計(jì)劃在未來(lái)3-5年,仍將聚焦在毫米波、亞毫米波和太赫茲波縫隙波導(dǎo)陣列天線(xiàn)、射頻集成電路(含IC)、太赫茲模塊和太赫茲通信系統(tǒng)方面,堅(jiān)持自主研發(fā)、國(guó)產(chǎn)化、全面提升各核心模塊的性?xún)r(jià)比,打開(kāi)并搶占國(guó)內(nèi)外毫米波太赫茲波行業(yè)市場(chǎng)。 公司還將結(jié)合在毫米波,太赫茲波領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì),計(jì)劃研發(fā)多款高頻超寬帶通信產(chǎn)品應(yīng)用于通信、測(cè)量、安檢、醫(yī)療、無(wú)線(xiàn)消費(fèi)娛樂(lè)產(chǎn)品等領(lǐng)域,在聚焦核心技術(shù)研發(fā)的同時(shí),不斷向系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品研發(fā)升級(jí)并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模國(guó)產(chǎn)商業(yè)化?!币詈罂偨Y(jié)說(shuō)到。
中芯國(guó)際作為中國(guó)新興的芯片加工企業(yè),規(guī)模以及市場(chǎng)地位雖然無(wú)法與臺(tái)積電,以及韓國(guó)的三星等企業(yè)相比較。但是中芯國(guó)際卻是當(dāng)前國(guó)產(chǎn)芯片發(fā)展最為依賴(lài)的一家企業(yè),在美國(guó)的干擾下,臺(tái)積電已然不能夠與華為在芯片供應(yīng)商達(dá)成合作,在此關(guān)頭中芯國(guó)際承接下了華為的大筆訂單。 這也是對(duì)中芯國(guó)際生產(chǎn)能力的一大考驗(yàn),很多人對(duì)中芯國(guó)際的承接能力提出了質(zhì)疑,對(duì)此中芯國(guó)際用實(shí)際予以回應(yīng),此次中芯國(guó)際投資了530億出手,決定5納米芯片和7納米芯片一起研究,很多網(wǎng)友表示是我們小瞧了中芯國(guó)際。 眾所周知,當(dāng)前中芯國(guó)際所擅長(zhǎng)的是14納米芯片的生產(chǎn)工藝,這也是當(dāng)前華為所急需的芯片類(lèi)型,但是縱觀國(guó)際芯片市場(chǎng)趨勢(shì),很多企業(yè)已經(jīng)使用了7納米的芯片,甚至5納米的芯片已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),將再次更新芯片市場(chǎng)的技術(shù)。 如果僅僅是停留在14納米芯片一級(jí),中國(guó)企業(yè)自然將出于市場(chǎng)的劣勢(shì)位置,處于長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的考慮,中芯國(guó)際實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級(jí)勢(shì)在必行。 為此中芯國(guó)際此次北京的經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)管委會(huì)達(dá)成了合作,兩者一同成立了一家合資企業(yè),助力于中國(guó)芯片的發(fā)展,其中單單是中芯國(guó)際就為這一合資企業(yè)投入了530 億的項(xiàng)目資金。 根據(jù)這家企業(yè)的發(fā)展規(guī)劃,該企業(yè)將專(zhuān)注于28納米以上級(jí)別芯片的研究,具體分為兩期工程進(jìn)行建設(shè),當(dāng)前第一階段的建設(shè)已經(jīng)穩(wěn)步進(jìn)行中,第一期的投入金額就高達(dá)530億人民幣,中芯國(guó)際負(fù)擔(dān)了其中51%的費(fèi)用。 經(jīng)過(guò)此舉,中芯國(guó)際的中國(guó)芯片市場(chǎng)的地位再次提升,中芯國(guó)際在股市的價(jià)值水平也有所提升,通過(guò)這一項(xiàng)目,中芯國(guó)際將要實(shí)現(xiàn)7nm芯片,甚至是5nm芯片的生產(chǎn),成為華為等國(guó)產(chǎn)企業(yè)未來(lái)的依靠。
在中國(guó)信息化百人會(huì) 2020 年峰會(huì)上,華為消費(fèi)者業(yè)務(wù) CEO余承東公開(kāi)確認(rèn)由于美國(guó)的制裁,華為自研的麒麟系列芯片在9月15日之后無(wú)法制造,華為的旗艦手機(jī)將面臨無(wú)芯片可用的局面,華為在9月15日后陷入芯片荒,手機(jī)業(yè)務(wù)將面臨重大挫折! 過(guò)去美國(guó)制裁華為已經(jīng)很多回了,最經(jīng)典的一次是,美國(guó)限制高通出口芯片給華為之后,華為立馬啟用了備胎計(jì)劃,把自研很久的麒麟芯片轉(zhuǎn)正,在某些性能上,麒麟芯片甚至可以和高通的最頂級(jí)芯片媲美。隨著華為手機(jī)全面啟用麒麟芯片之后,美國(guó)的制裁被瓦解。 但這次,美國(guó)把制裁華為的目光,進(jìn)一步從出口轉(zhuǎn)向了代工層面,情況又不一樣了! 芯片的生產(chǎn),其實(shí)分三個(gè)部分,設(shè)計(jì)、封測(cè)和生產(chǎn)。一個(gè)企業(yè)想制造芯片,先要設(shè)計(jì)出芯片那超級(jí)復(fù)雜的電路圖出來(lái),然后按照電路圖進(jìn)行模擬和實(shí)操測(cè)試,有問(wèn)題返回設(shè)計(jì),沒(méi)有問(wèn)題就去找代工廠生產(chǎn)。 中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的突圍,是從封測(cè)開(kāi)始的。長(zhǎng)電科技過(guò)去是中國(guó)的芯片封測(cè)龍頭,而通富微電在收購(gòu)了AMD公司位于蘇州和馬來(lái)西亞濱城的兩個(gè)封測(cè)工廠后,躍升成為中國(guó)第一,亞洲第三的封測(cè)巨頭。在封測(cè)這塊,率先實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。以前主要接國(guó)外芯片公司的單子,現(xiàn)在也可以接國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)公司的單子。 而華為則從上游出發(fā),直接切入了芯片最難的設(shè)計(jì)領(lǐng)域。購(gòu)買(mǎi)了ARM的架設(shè)專(zhuān)利,自己設(shè)計(jì)出了麒麟芯片。事實(shí)上,高通公司的芯片一樣也是源于ARM架構(gòu)設(shè)計(jì)的,這個(gè)架構(gòu)就像一個(gè)畫(huà)板,你可以自己在上面設(shè)計(jì)芯片的電路。在華為投入了巨資之后,終于獲得了設(shè)計(jì)頂級(jí)芯片的能力。 芯片設(shè)計(jì)的利潤(rùn)確實(shí)最高,例如美國(guó)芯片巨頭高通公司,賺取豐厚利潤(rùn),靠的就是設(shè)計(jì)芯片,封測(cè)外包給了中國(guó)企業(yè),生產(chǎn)則外包給了臺(tái)積電,靠著設(shè)計(jì)芯片,拿著最為豐厚的利潤(rùn)。 而芯片的生產(chǎn),目前只有兩家公司,有能力生產(chǎn)最頂級(jí)的7納米甚至未來(lái)的5納米芯片,那就是韓國(guó)的三星和臺(tái)灣的臺(tái)積電。在這一塊,中國(guó)其實(shí)也有布局,那就是中芯國(guó)際。但中芯國(guó)際一出生,就掉進(jìn)了美國(guó)和臺(tái)灣的專(zhuān)利陷阱,很多技術(shù)繞不過(guò)他們的授權(quán),否則就是侵權(quán)。即便如此,在臺(tái)積電和三星都能生產(chǎn)7納米規(guī)格的芯片,年底甚至要上5納米生產(chǎn)線(xiàn)的背景下,中芯國(guó)際目前只能生產(chǎn)28納米的芯片,年底才能生產(chǎn)14納米。前方還有10納米、7納米等工藝,等于被臺(tái)積電和三星甩開(kāi)了兩代的差距。 中芯國(guó)際為什么不能生產(chǎn)7納米芯片呢?一個(gè)重要因素,就是沒(méi)有7納米的光刻機(jī)。光刻機(jī)就像制作芯片的雕刻刀,沒(méi)有它,就沒(méi)法雕刻出7納米規(guī)格的芯片電路。 如果說(shuō)芯片設(shè)計(jì),體現(xiàn)的是腦力技術(shù)的話(huà),那么光刻機(jī),體現(xiàn)的則是工業(yè)實(shí)力的體現(xiàn)。中國(guó)的光刻機(jī),目前在實(shí)驗(yàn)室里的,才在今年剛達(dá)到22納米的水平。而可以量產(chǎn)進(jìn)入工廠的光刻機(jī),則是上海微電子裝備公司(上了科創(chuàng)板),當(dāng)前該公司最先進(jìn)的光刻機(jī)產(chǎn)品是600系列光刻機(jī),SSX600系列光刻機(jī)最高能夠?qū)崿F(xiàn)90nm工藝制程。90納米的芯片是個(gè)什么概念?2004年的英特爾奔騰4芯片就是90納米的。也就是說(shuō),中國(guó)的量產(chǎn)光刻機(jī)落后了16年! 日韓的光刻機(jī)可以達(dá)到28納米的水平,而全球最牛的ASML生產(chǎn)的光刻機(jī),可以達(dá)到7納米的制程。而ASML這么逆天的背后,集合了歐美各國(guó)尖端工業(yè)體系的大成。鏡頭是德國(guó)蔡司的頂級(jí)光學(xué)設(shè)備,美國(guó)CYMER公司獨(dú)家提供的光源,光刻機(jī)的工作臺(tái)、侵液系統(tǒng)等難度同樣較高,國(guó)內(nèi)也根本跟不上。更為關(guān)鍵的是,為了燒錢(qián)研發(fā)更先進(jìn)的光刻機(jī),ASML燒光了資金,三星、臺(tái)積電、英特爾、海力士等眾多芯片巨頭聯(lián)手注入了巨資,才支撐其順利研發(fā)出了領(lǐng)先全球幾代的光刻機(jī)。 中芯國(guó)際早在2018年就下了訂單,訂購(gòu)這款7納米制程的EUV光刻機(jī)。這臺(tái)光刻機(jī)也就幾噸重而已,但售價(jià)高達(dá)1.2億美元。要知道就算按照目前金價(jià)2000美元每盎司來(lái)算,一噸黃金也就7000萬(wàn)美元,一臺(tái)頂級(jí)光刻機(jī)相當(dāng)于兩噸黃金的價(jià)格! 更關(guān)鍵的是,堪比等重黃金價(jià)格的光刻機(jī),因?yàn)槊绹?guó)的橫加阻攔,中國(guó)還買(mǎi)不到! 2018年末,就在接近7nm EUV光刻機(jī)向中芯國(guó)際交付的時(shí)間點(diǎn)上,ASML的元器件供應(yīng)商Prodrive突遇火災(zāi),工廠部分庫(kù)存、生產(chǎn)線(xiàn)被燒毀,2019年的交貨計(jì)劃也被迫延遲。但現(xiàn)在都2020年下半年了,為什么還沒(méi)交貨呢? 因?yàn)槊绹?guó)在阻撓!英國(guó)路透社報(bào)道,美國(guó)政府從2018年開(kāi)始就與荷蘭官員至少進(jìn)行了4輪會(huì)談,企圖阻止ASML向中國(guó)出售EUV光刻機(jī),為此美國(guó)國(guó)務(wù)卿蓬佩奧甚至親自飛往荷蘭施壓。 ASML對(duì)外解釋?zhuān)洳](méi)有向中國(guó)斷供光刻機(jī),但是根據(jù)瓦圣納協(xié)議,ASML出口EUV到中國(guó),必須取得荷蘭政府出口許可。之前的許可已經(jīng)到期,而新的許可政府一直未批!顯然,還是美國(guó)在搞鬼! 現(xiàn)在美國(guó)針對(duì)中國(guó)展開(kāi)了全面技術(shù)封鎖。華為設(shè)計(jì)了頂尖的7納米芯片,甚至還在進(jìn)一步設(shè)計(jì)5納米芯片。但臺(tái)積電從9月15日開(kāi)始就不能再替華為代工。而中芯國(guó)際也一樣不能,否則意味著也要被美國(guó)斷供其他的上游材料。 中芯國(guó)際發(fā)了一條耐人尋味的聲明“若干美國(guó)進(jìn)口的半導(dǎo)體設(shè)備和技術(shù),在獲得美國(guó)許可之前,可能無(wú)法為若干客戶(hù)提供生產(chǎn)制造服務(wù),而客戶(hù)顧名思義就是指華為。
IMU全稱(chēng)Inertial Measurement Unit,慣性測(cè)量單元,主要用來(lái)檢測(cè)和測(cè)量加速度與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳感器。其原理是采用慣性定律實(shí)現(xiàn)的,這些傳感器從超小型的的MEMS傳感器,到測(cè)量精度非常高的激光陀螺,無(wú)論尺寸只有幾個(gè)毫米的MEMS傳感器,到直徑幾近半米的光纖器件采用的都是這一原理。 最基礎(chǔ)的慣性傳感器包括加速度計(jì)和角速度計(jì)(陀螺儀),他們是慣性系統(tǒng)的核心部件,是影響慣性系統(tǒng)性能的主要因素。尤其是陀螺儀其漂移對(duì)慣導(dǎo)系統(tǒng)的位置誤差增長(zhǎng)的影響是時(shí)間的三次方函數(shù)。而高精度的陀螺儀制造困難,成本高昂。因此提高陀螺儀的精度、同時(shí)降低其成本也是當(dāng)前追求的目標(biāo)。 陀螺儀的發(fā)展趨勢(shì): 隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了新型的慣性傳感器微機(jī)械陀螺儀和加速度計(jì)。MEMS(Micro-Electro-Mechanical System,微機(jī)電系統(tǒng)/微電子機(jī)械系統(tǒng))技術(shù)傳感器也逐漸演變成為汽車(chē)傳感器的主要部件。本文這里重點(diǎn)介紹MEMS的六軸慣性傳感器。它主要由三個(gè)軸加速度傳感器及三個(gè)軸的陀螺儀組成。 一、MEMS慣性傳感器分級(jí)、組成及原理 1、MEMS慣性傳感器分級(jí) 目前不管是傳統(tǒng)汽車(chē)還是自動(dòng)駕駛汽車(chē)用的慣性傳感器通常是中低級(jí)的,其特點(diǎn)是更新頻率高(通常為:1kHz),可提供實(shí)時(shí)位置信息。但它有個(gè)致命的缺點(diǎn)——他的誤差會(huì)隨著時(shí)間的推進(jìn)而增加,所以只能在很短的時(shí)間內(nèi)依賴(lài)慣性傳感器進(jìn)行定位。通常在自動(dòng)駕駛車(chē)輛中與GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))配合一起使用,稱(chēng)為組合慣導(dǎo)。 2、MEMS慣性傳感器組成及原理 慣性傳感器是對(duì)物理運(yùn)動(dòng)做出反應(yīng)的器件,如線(xiàn)性位移或角度旋轉(zhuǎn),并將這種反應(yīng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),通過(guò)電子電路進(jìn)行放大和處理。加速度計(jì)和陀螺儀是最常見(jiàn)的兩大類(lèi)MEMS慣性傳感器。加速度計(jì)是敏感軸向加速度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器;陀螺儀是能夠敏感運(yùn)動(dòng)體相對(duì)于慣性空間的運(yùn)動(dòng)角速度的傳感器。三個(gè)MEMS加速度計(jì)和三個(gè)MEMS陀螺儀組合形成可以敏感載體3個(gè)方向的線(xiàn)加速度和3個(gè)方向的加速度的微型慣性測(cè)量組合(Micro Inertial Messurement Unit,MIMU),慣性微系統(tǒng)利用三維異構(gòu)集成技術(shù),將MEMS加速度計(jì)、陀螺儀、壓力傳感器、磁傳感器和信號(hào)處理電路等功能零件集成在硅芯片內(nèi),并內(nèi)置算法,實(shí)現(xiàn)芯片級(jí)制導(dǎo)、導(dǎo)航、定位等功能。 (1)MEMS加速度計(jì) MEMS加速度計(jì)是MEMS領(lǐng)域最早開(kāi)始研究的傳感器之一。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,MEMS加速度計(jì)的設(shè)計(jì)和加工技術(shù)已經(jīng)日趨成熟。 上圖為MEMS加速度計(jì),它的工作原理就是靠MEMS中可移動(dòng)部分的慣性。由于中間電容板的質(zhì)量很大,而且它是一種懸臂構(gòu)造,當(dāng)速度變化或者加速度達(dá)到足夠大時(shí),它所受到的慣性力超過(guò)固定或者支撐它的力,這時(shí)候它會(huì)移動(dòng),它跟上下電容板之間的距離就會(huì)變化,上下電容就會(huì)因此變化。電容的變化跟加速度成正比。根據(jù)不同測(cè)量范圍,中間電容板懸臂構(gòu)造的強(qiáng)度或者彈性系數(shù)可以設(shè)計(jì)得不同。還有如果要測(cè)量不同方向的加速度,這個(gè)MEMS的結(jié)構(gòu)會(huì)有很大的不同。電容的變化會(huì)被另外一塊專(zhuān)用芯片轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào),有時(shí)還會(huì)把這個(gè)電壓信號(hào)放大。電壓信號(hào)在數(shù)字化后經(jīng)過(guò)一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理過(guò)程,在零點(diǎn)和靈敏度校正后輸出。 加速度計(jì)還有一個(gè)自測(cè)試功能。當(dāng)它剛通電時(shí),邏輯控制會(huì)向自測(cè)試電路發(fā)出命令。自測(cè)試電路產(chǎn)生一個(gè)直流電壓加載到MEMS芯片的自測(cè)試電路板上,中間可活動(dòng)電容板就會(huì)因靜電吸引而下移。接下來(lái)的處理過(guò)程跟測(cè)試真的加速度一樣。 目前,國(guó)外眾多研究機(jī)構(gòu)和慣性器件廠商都開(kāi)展了MEMS加速度計(jì)技術(shù)研究,如美國(guó)的Draper實(shí)驗(yàn)室、Michigan大學(xué)、加州大學(xué)Berkley分校、瑞士Neuchatel大學(xué)、美國(guó)Northrop Grumman Litton公司、Honeywell公司、ADI、Silicon Designs、Silicon Sensing、Endevco公司、瑞士的Colibrys公司、英國(guó)的BAE公司等。 其中,以Draper實(shí)驗(yàn)室為代表的研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)的主要工作在于提升MEMS加速度計(jì)的技術(shù)指標(biāo)。能夠提供實(shí)用化MEMS加速度計(jì)產(chǎn)品的主要廠家有ADI、Silicon Designs、Silicon Sensing、Endevco和瑞士的Colibrys公司。 (2)MEMS陀螺儀角速度計(jì) 自20世紀(jì)80年代以來(lái),對(duì)角速率敏感的MEMS陀螺儀角速度計(jì)受到越來(lái)越多的關(guān)注。根據(jù)性能指標(biāo),MEMS陀螺儀同樣可以分為三級(jí):速率級(jí)、戰(zhàn)術(shù)級(jí)和慣性級(jí)。速率級(jí)陀螺儀可用于消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、游戲機(jī)和無(wú)線(xiàn)鼠標(biāo);戰(zhàn)術(shù)級(jí)陀螺儀適用于工業(yè)控制、智能汽車(chē)、火車(chē)、汽船等領(lǐng)域;慣性級(jí)陀螺儀可用于衛(wèi)星、航空航天的導(dǎo)航、制導(dǎo)和控制。 上圖為MEMS陀螺儀角速度計(jì)(MEMS gyroscope),其工作原理是利用角動(dòng)量守恒原理及科里奧效應(yīng)測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體的角速率。它主要是一個(gè)不停轉(zhuǎn)動(dòng)的物體,它的轉(zhuǎn)軸指向不隨承載它的支架的旋轉(zhuǎn)而變化。 與加速度計(jì)工作原理相似,陀螺儀的上層活動(dòng)金屬與下層金屬形成電容。當(dāng)陀螺儀轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),他與下面電容板之間的距離機(jī)會(huì)發(fā)生變化,上下電容也就會(huì)因此而改變。電容的變化跟角速度成正比,由此我們可以測(cè)量當(dāng)前的角速度。 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),研究MEMS陀螺儀的機(jī)構(gòu)如下:斯坦福大學(xué)、密歇根大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校、歐文、洛杉磯、中東技術(shù)大學(xué)、弗萊堡大學(xué)、南安普敦大學(xué)、首爾國(guó)立大學(xué)、根特大學(xué)、清華大學(xué)、北京大學(xué)、東南大學(xué)、上海交通大學(xué)、浙江大學(xué)、博世、ST、InvenSense、NXP、ADI、TI等。 (3)慣性傳感器的誤差問(wèn)題 由于制作工藝的原因,慣性傳感器測(cè)量的數(shù)據(jù)通常都會(huì)有一定誤差。第一種誤差是偏移誤差,也就是陀螺儀和加速度計(jì)即使在沒(méi)有旋轉(zhuǎn)或加速的情況下也會(huì)有非零的數(shù)據(jù)輸出。要想得到位移數(shù)據(jù),我們需要對(duì)加速度計(jì)的輸出進(jìn)行兩次積分。在兩次積分后,即使很小的偏移誤差會(huì)被放大,隨著時(shí)間推進(jìn),位移誤差會(huì)不斷積累,最終導(dǎo)致我們沒(méi)法再跟蹤物體的位置。第二種誤差是比例誤差,所測(cè)量的輸出和被檢測(cè)輸入的變化之間的比率。與偏移誤差相似,在兩次積分后,隨著時(shí)間推進(jìn),其造成的位移誤差也會(huì)不斷積累。第三種誤差是背景白噪聲,如果不給予糾正,也會(huì)導(dǎo)致我們沒(méi)法再跟蹤物體的位置。 二、慣性傳感器應(yīng)用 慣性傳感器能夠?yàn)檐?chē)輛中的所有控制單元提供車(chē)輛的即時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。路線(xiàn)偏移,縱向橫向的擺動(dòng)角速度,以及縱向、橫向和垂直加速度等信號(hào)被準(zhǔn)確采集,并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口傳輸至數(shù)據(jù)總線(xiàn)。所獲得的信號(hào)用于復(fù)雜的調(diào)節(jié)算法,以增強(qiáng)乘用車(chē)和商用車(chē)(例如,ESC/ESP、ADAS、AD)以及摩托車(chē)(優(yōu)化的曲線(xiàn) ABS)、工業(yè)車(chē)輛和農(nóng)用車(chē)的舒適性與安全應(yīng)用,如下圖示。 在無(wú)人車(chē)方面的應(yīng)用多與GPS或者GNSS組合使用,如下圖示: 三、MEMS慣性傳感器的發(fā)展 未來(lái)MEMS慣性傳感器的發(fā)展主要有四個(gè)方向: 1、高精度 導(dǎo)航、自動(dòng)駕駛和個(gè)人穿戴設(shè)備等對(duì)慣性傳感器的精度需求逐漸提高,精細(xì)化測(cè)量需求和智能化的發(fā)展也對(duì)傳感器的精度提出了越來(lái)越高的要求。 2、微型化 器件的微型化可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備便攜性,滿(mǎn)足分布式應(yīng)用要求。微型化是未來(lái)智能傳感設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì),是實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)的基礎(chǔ)。 3、高集成度 無(wú)論是慣性測(cè)量單元還是慣性微系統(tǒng)都是為了提高器件的集成度,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在更小的體積內(nèi)具備更多的測(cè)量功能,滿(mǎn)足裝備小體積、低功耗、多功能的需求。 4、適應(yīng)性強(qiáng) 隨著MEMS慣性傳感器的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛,工作環(huán)境也會(huì)越來(lái)越復(fù)雜,例如:高溫、高壓、大慣量和高沖擊等,適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境能夠進(jìn)一步拓寬MEMS慣性傳感器的應(yīng)用范圍。
NAND顆粒為存儲(chǔ)介質(zhì)的固態(tài)硬盤(pán)產(chǎn)品,憑借著強(qiáng)悍的性能,抗摔耐久的高質(zhì)量,成為了時(shí)下攢機(jī)必備的存儲(chǔ)單品。支持NVMe協(xié)議的固態(tài)硬盤(pán),可以說(shuō)是整個(gè)存儲(chǔ)領(lǐng)域的絕對(duì)焦點(diǎn),包括三星、西數(shù)、Intel等在內(nèi)國(guó)際一線(xiàn)存儲(chǔ)大廠,都紛紛在品牌旗艦級(jí)產(chǎn)品中,集成NVMe傳輸協(xié)議,這一點(diǎn)上,可以通過(guò)各大電商平臺(tái)的銷(xiāo)量和關(guān)注榜中,窺得一二。 那么,問(wèn)題來(lái)了,NVMe協(xié)議到底是什么?它又有什么魔力,讓如此多的一線(xiàn)大牌“心甘情愿”的采納和接受? 一、關(guān)于存儲(chǔ)基本流程和接口協(xié)議 產(chǎn)品缺口可以看出是否支持NVMe協(xié)議 整個(gè)固態(tài)硬盤(pán)存儲(chǔ)基本流程其實(shí)很簡(jiǎn)單,數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)等設(shè)備的物理接口,此時(shí)進(jìn)入物理存儲(chǔ)層;接著通過(guò)閃存轉(zhuǎn)換層,由物理信息轉(zhuǎn)換成邏輯代碼,并被計(jì)算機(jī)識(shí)別,整個(gè)存儲(chǔ)過(guò)程結(jié)束。而在存儲(chǔ)過(guò)程中,存在著一系列協(xié)議和指令,去引導(dǎo)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行工作,其中指令協(xié)議就起到總體指揮調(diào)配的作用,而邏輯協(xié)議則是作用于邏輯層中。 常見(jiàn)的物理接口、邏輯協(xié)議和指令協(xié)議的對(duì)照關(guān)系 換句話(huà)說(shuō),在整個(gè)存過(guò)程中,指令協(xié)議,邏輯協(xié)議起到了非常關(guān)鍵的作用,它們的先進(jìn)或落后,直接影響到存儲(chǔ)速度和穩(wěn)定性,以及和計(jì)算機(jī)的直接交互和應(yīng)用。 二、低延時(shí)、高IOPS、低功耗 NVMe協(xié)議的優(yōu)越性 理解了整個(gè)存儲(chǔ)的邏輯之后,我們知道了指令協(xié)議和邏輯協(xié)議方面對(duì)于整體的重要性,其實(shí)NVMe協(xié)議,是一種協(xié)議規(guī)范,其全稱(chēng)為Non-Volatile Memory Express,中文譯名為非易失性存儲(chǔ)器傳輸協(xié)議,或是傳輸規(guī)范。 它是由包括Intel、三星在內(nèi)的90多家國(guó)際存儲(chǔ)品牌和機(jī)構(gòu)共同制定的一種傳輸規(guī)范,相較于普通AHCI的傳輸協(xié)議,NVMe協(xié)議具有低延時(shí)、高iops以及低功耗等三大突出特點(diǎn)。 NVMe傳輸協(xié)議 低延時(shí),NVMe傳輸協(xié)議能夠通過(guò)PCIe接口,和CPU進(jìn)行直連,從而極大的降低了數(shù)據(jù)傳輸?shù)难訒r(shí); 高IOPS,基于PCIe通道的高性能,NVMe協(xié)議能夠支持更高規(guī)格的IOPS,釋放固態(tài)硬盤(pán)的全部效能; 低功耗,相對(duì)于AHCI需要通過(guò)重重轉(zhuǎn)接才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和串聯(lián),在NVMe協(xié)議下,數(shù)據(jù)能夠快速通過(guò)PCIe通道進(jìn)行數(shù)據(jù)互通,降低數(shù)據(jù)損耗的同時(shí),簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼w流程,進(jìn)而降低了主控和顆粒的存儲(chǔ)功耗。 三、性能實(shí)測(cè) NVMe協(xié)議全面領(lǐng)先 低延時(shí)、高IOPS、低功耗,能夠全面提升固態(tài)硬盤(pán)產(chǎn)品的理論性能和實(shí)際體驗(yàn),這也是高端固態(tài)硬盤(pán)產(chǎn)品的終極追求。 為了進(jìn)一步驗(yàn)證NVMe協(xié)議的性能優(yōu)越性,筆者將以手頭上的三星970EVO Plus為例子,和普通SATA固態(tài)硬盤(pán)進(jìn)行對(duì)比測(cè)試。 三星970EVO Plus 三星970EVO Plus,是三星存儲(chǔ)旗艦級(jí)固態(tài)硬盤(pán)產(chǎn)品,它全面支持NVMe傳輸協(xié)議,采用三星自研主控,搭配第四代三星V-NAND技術(shù),同時(shí)還支持三星智能TurbeWrite技術(shù),能夠進(jìn)一步釋放全部潛能。 連續(xù)性能:三星970EVO Plus vs 普通SATA固態(tài) 在連續(xù)性能測(cè)試中,采用NVMe協(xié)議的三星970EVO Plus的低延時(shí)高性能的特點(diǎn)展現(xiàn)的淋漓盡致,二者接近7倍的差距,展現(xiàn)了高端固態(tài)硬盤(pán)絕對(duì)的性能領(lǐng)先。 4K隨機(jī):三星970EVO Plus vs 普通SATA固態(tài) 在4K隨機(jī)性能中,二者的IOPS之間的差異更是恐怖,無(wú)論是隨機(jī)讀取,還是隨機(jī)寫(xiě)入,支持NVMe協(xié)議的三星970EVO Plus的高IOPS,呈現(xiàn)碾壓之勢(shì),接近10倍的數(shù)值差距,表明直連CPU總線(xiàn)帶來(lái)的性能優(yōu)越。 四、NVMe協(xié)議成為高端固態(tài)硬盤(pán)的必備特性 無(wú)論是從原理的探討,還是性能的測(cè)試,NVMe協(xié)議帶給固態(tài)硬盤(pán)產(chǎn)品的不僅僅是提升,更是一種“重生”。低延時(shí)、高IOPS帶來(lái)的、接近10倍的性能飛躍,一舉打破了SATA固態(tài)性能的桎梏,讓固態(tài)硬盤(pán)產(chǎn)品不再成為攢機(jī)中的“短板”,這也是所有高端固態(tài)硬盤(pán)采用NVMe協(xié)議的終極奧義,即不斷追求極致性能,始終堅(jiān)持給用戶(hù)帶來(lái)最為極致產(chǎn)品體驗(yàn)。
索尼PS5原計(jì)劃于初發(fā)布,經(jīng)過(guò)短暫的“鴿子”,索尼終于宣布了PS5在凌晨中的出現(xiàn),索尼PS5的外觀與之前的曝光V形展開(kāi)機(jī)不同,PS5的實(shí)際形狀是科技感。據(jù) PSlifestyle 報(bào)道,有一項(xiàng)新的專(zhuān)利顯示索尼可能將推出一款性能更強(qiáng)大的 PS5 主機(jī)版本,該版本將采用多 GPU 的解決方案,報(bào)道暗示這款主機(jī)很可能就是PS5 Pro。 據(jù)悉,該專(zhuān)利名為 “可擴(kuò)展游戲主機(jī)的 CPU/GPU 為家用主機(jī)和云游戲而設(shè)計(jì)”。專(zhuān)利描述是:“在一個(gè)多 GPU 模擬環(huán)境中,幀緩沖區(qū)管理可以通過(guò)多個(gè) GPU 渲染各自的視頻幀,或渲染每個(gè)視頻幀的各自部分來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中一個(gè) GPU 憑借從其他 GPU 接收幀信息并通過(guò)物理連接的 HDMI 輸出端口讀出完整的幀來(lái)控制 HDMI 幀輸出。或者,GPU 的輸出可以被復(fù)用在一起?!? 此外,該專(zhuān)利的描述中還寫(xiě)道:"正如這里所述,SoC 技術(shù)可以應(yīng)用于游戲主機(jī)等視頻模擬主機(jī),特別是可以為' 輕 '版本的主機(jī)提供單個(gè) SoC,而多個(gè) SoC 可以用于提供比' 輕 '版本具有更強(qiáng)處理和存儲(chǔ)能力的' 高端 '版本的主機(jī)。' 高端 '系統(tǒng)還可以包含更多的內(nèi)存,如隨機(jī)存取內(nèi)存 (RAM)和其他功能,也可以用于使用相同游戲機(jī)芯片的云優(yōu)化版本,性能更強(qiáng)。" 該專(zhuān)利最大的亮點(diǎn)就是提到了GPU的可擴(kuò)展性,報(bào)道指出這也可能最終被以升級(jí)套件的形式推出,非不是一個(gè)全新的產(chǎn)品,此外,索尼游戲主機(jī)的專(zhuān)利產(chǎn)品最終成品也有待商榷。
隨著科技的不斷發(fā)展,智能車(chē)機(jī),自適應(yīng)續(xù)航、倒車(chē)影像等實(shí)用性極高的科技型配置都成了10萬(wàn)級(jí)自主品牌汽車(chē)的標(biāo)配。隨著如今消費(fèi)者對(duì)車(chē)輛內(nèi)飾做工、科技配置的要求不斷增高,直接導(dǎo)致智能座艙這個(gè)全新概念的誕生。 說(shuō)到智能座艙,就不得不提自主品牌,尤其是上汽榮威提出互聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)這個(gè)概念之后,智能座艙才正式開(kāi)始發(fā)展。雖然目前業(yè)內(nèi)并未對(duì)智能座艙提出明確的概念,但是究其根本就是通過(guò)各種智能化手段來(lái)滿(mǎn)足不同用戶(hù)在車(chē)內(nèi)的需求,相比傳統(tǒng)的座艙空間更加智能化、人性化。 而現(xiàn)階段的智能座艙都是以汽車(chē)搭載的車(chē)機(jī)為基礎(chǔ),通過(guò)一系列的智能化程序和配置對(duì)用戶(hù)提出的需求進(jìn)行反饋,從而達(dá)到滿(mǎn)足用戶(hù)需求的目的,這就是現(xiàn)階段智能座艙所發(fā)展的方向。 如今智能駕駛、自動(dòng)駕駛已經(jīng)成為汽車(chē)領(lǐng)域全新的發(fā)展方向,智能座艙對(duì)于自動(dòng)駕駛與智能化駕駛來(lái)說(shuō)是必不可少的,而智能座艙首先做出的反應(yīng)就是"大屏幕"。自2012年特斯拉Model S推出之后,車(chē)載大屏就成為了汽車(chē)流行的時(shí)尚。不過(guò)通過(guò)實(shí)踐證明特斯拉一塊屏幕控制所有功能的模式并不能提升駕駛的便利性,而且存在一定的安全隱患。因此大部分自主品牌將車(chē)內(nèi)的顯示屏幕分為了三塊或者四塊,并且每塊屏幕都有自己獨(dú)特的功能。 就拿全液晶儀表盤(pán)來(lái)說(shuō),不僅能夠根據(jù)用戶(hù)的喜好調(diào)節(jié)儀表盤(pán)的主題,還能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航地圖的投放和眾多行車(chē)信息的顯示,榮威、長(zhǎng)安等自主品牌甚至實(shí)現(xiàn)了AR智能導(dǎo)航,從而避免了駕駛員在行駛時(shí)分神去看中控或手機(jī),不僅提升了駕駛的科技型,也讓行車(chē)安全性有了很大程度的提升。 眾所周知,被譽(yù)為"民族之光"的華為在5G技術(shù)上有了極大的突破,而5G技術(shù)對(duì)于自動(dòng)駕駛和車(chē)路協(xié)同來(lái)說(shuō)至關(guān)重要,也正式如此5G技術(shù)在智能座艙的發(fā)展中起到了關(guān)鍵的作用,而對(duì)于眾多在智能座艙領(lǐng)域有著深入研究的自主企業(yè)來(lái)說(shuō),這也是巨大的機(jī)遇。 目前華為已經(jīng)與18家企業(yè)成立了5G汽車(chē)生態(tài)圈,為合作伙伴提供技術(shù)和芯片支持,這極大地加速了國(guó)內(nèi)智能座艙領(lǐng)域的發(fā)展。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,智能座艙的興起就像智能手機(jī)一樣,必定會(huì)呈現(xiàn)指數(shù)型的增長(zhǎng),據(jù)專(zhuān)業(yè)人士預(yù)測(cè),2020年中國(guó)智能座艙市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到566.8億元,到2025年將達(dá)到1030億元,巨大的市場(chǎng)前景也給了企業(yè)巨大的發(fā)展動(dòng)力。 新冠疫情過(guò)后,空氣質(zhì)量安全成為了大家關(guān)注的新話(huà)題。在疫情期間,政府鼓勵(lì)民眾乘坐私家汽車(chē)出行,盡量避免使用公共交通工具,在此過(guò)程中,車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量安全成為了新的熱點(diǎn),而"健康座艙"的高年也由此誕生。 所謂健康座艙,就是通過(guò)空調(diào)系統(tǒng)對(duì)進(jìn)入車(chē)內(nèi)的空氣進(jìn)行處理,以達(dá)到車(chē)內(nèi)較高空氣質(zhì)量的目的。N95級(jí)空氣濾芯、空調(diào)系統(tǒng)紫外線(xiàn)殺菌等新科技也應(yīng)運(yùn)而生,與此同時(shí)也給消費(fèi)者提供了更加安全的乘車(chē)環(huán)境。 在科技飛速發(fā)展的大背景下,智能健康座艙必將是標(biāo)配,而在新的市場(chǎng)比拼中,誰(shuí)先獲得消費(fèi)者的認(rèn)可誰(shuí)就獲得了勝利。國(guó)內(nèi)汽車(chē)領(lǐng)域借助國(guó)內(nèi)5G技術(shù)、北斗衛(wèi)星等先進(jìn)科技發(fā)展的東風(fēng),未來(lái)國(guó)內(nèi)的科技座艙必將取得世界領(lǐng)先的地位。
據(jù)報(bào)道,臺(tái)積電在 2nm 研發(fā)有重大突破,并且已成功找到路徑,臺(tái)積電2nm預(yù)計(jì)將在2023至2024推出,該技術(shù)為切入環(huán)繞式柵極技術(shù) (gate-all-around,簡(jiǎn)稱(chēng) GAA技術(shù))。盡管5nm剛實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)不久,臺(tái)積電和三星就開(kāi)始瞄準(zhǔn)更先進(jìn)的制程。 1、GAA技術(shù)給摩爾定律續(xù)命,胡正明團(tuán)隊(duì)的FinFET到瓶頸了? 報(bào)道中的另外一個(gè)重點(diǎn)是,此番臺(tái)積電將切入GAA技術(shù),而在此前之前還宣布臺(tái)積電在3nm節(jié)點(diǎn)將繼續(xù)使用FinFET工藝。 FinFET工藝全稱(chēng)Fin Field-Effect Transistor,中文名叫鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管。FinFET命名根據(jù)晶體管的形狀與魚(yú)鰭的相似性。 隨著技術(shù)的不斷演進(jìn),工藝節(jié)點(diǎn)制程也在不斷突破極限。 在現(xiàn)在廣泛使用的FinEFT技術(shù)提出之前,根據(jù)摩爾定律,芯片的工藝節(jié)點(diǎn)制程的極限是35nm。 提到FinEFT技術(shù),就不得不提到一個(gè)人,那就加州大學(xué)伯克利分校的胡正明教授,他可是被稱(chēng)作是拯救了摩爾定律的男人。 FinEFT工藝由胡正明團(tuán)隊(duì)率先提出并研發(fā)成功,當(dāng)時(shí)預(yù)測(cè)該晶體管器件能夠使工藝節(jié)點(diǎn)繼續(xù)發(fā)展到20nm以下,這一預(yù)測(cè)在今天已經(jīng)得到了驗(yàn)證。 在2011年初,英特爾推出了商業(yè)化的FinFEt,他們?cè)?2nm的第三代酷睿處理器上第一次使用FinFET工藝。臺(tái)積電等主要半導(dǎo)體代工企業(yè)也已經(jīng)開(kāi)始陸續(xù)推出自己的 FinFEt。從2012年起, FinFet已經(jīng)開(kāi)始向20mm節(jié)點(diǎn)和14nm節(jié)點(diǎn)推進(jìn)。 并且,依托FinEFT技術(shù),芯片工藝節(jié)點(diǎn)制程已經(jīng)發(fā)展到7nm,5nm甚至是3nm,也遇到了瓶頸。FinFET 本身的尺寸已經(jīng)縮小至極限后,無(wú)論是鰭片距離、短溝道效應(yīng)、還是漏電和材料極限也使得晶體管制造變得岌岌可危,甚至物理結(jié)構(gòu)都無(wú)法完成。 于是比FinEFT提出要早上10年的GAA又重新進(jìn)入了人們的視野。 FinFET工藝實(shí)質(zhì)上就是在原有的平面上晶體管架構(gòu)基礎(chǔ)上增加了一個(gè)柵極,這樣可以讓尺寸很小的晶體管減少漏電。因?yàn)榇蟛糠值穆╇娛莵?lái)自于溝道下方的流通區(qū)域,也就是短溝道效應(yīng)。 全環(huán)繞柵(gate-all-around)是FinFET技術(shù)的演進(jìn),可以用來(lái)抑制短溝道效應(yīng)的技術(shù)。 事實(shí)上,GAA也只是一個(gè)技術(shù)代稱(chēng),臺(tái)積電的GAA邏輯制程跟三星電子GAA肯定有所不同,臺(tái)積電此舉大概是告訴大家,F(xiàn)inFET的極限就是3nm了,之后要用GAA概念去量產(chǎn)2nm。 2、2nm市場(chǎng),臺(tái)積電三星「劍拔弩張」,Intel「笑看風(fēng)云」 臺(tái)積電和三星電子的技術(shù)轉(zhuǎn)變其實(shí)是給GAA正名:GAA確實(shí)是之后芯片的發(fā)展趨勢(shì)。 臺(tái)積電和三星在芯片制程上的方向是類(lèi)似的。三星前段時(shí)間率先宣布在3nm導(dǎo)入GAA技術(shù),并「大放厥詞」:2030年要超過(guò)臺(tái)積電,取得全球邏輯芯片代工龍頭地位。這也算是為兩家企業(yè)2-3nm制程的市場(chǎng)之戰(zhàn)吹響了號(hào)角。 臺(tái)積電宣布在2nm制程中引入GAA也算是對(duì)三星「宣戰(zhàn)」的回應(yīng)。除了和三星的「明爭(zhēng)暗斗」,此次2nm研發(fā)決策還和臺(tái)積電的經(jīng)營(yíng)狀況有關(guān)。 臺(tái)積電的營(yíng)收成績(jī)逐步走高。盡管華為訂單「懸而未決」,但根據(jù)臺(tái)積電官網(wǎng)7月10日消息,臺(tái)積電6月凈收入約為287.5億人民幣(1208.8億新臺(tái)幣),較2019年6月增長(zhǎng)了40.8%。這也是自1999年以來(lái),臺(tái)積電月度營(yíng)收首次超過(guò)1200億新臺(tái)幣,創(chuàng)下歷史新高。 臺(tái)積電近三年都拿出了營(yíng)收費(fèi)用的8%-9%來(lái)用于研發(fā)。營(yíng)收的增多,也意味著研發(fā)費(fèi)用的增多。因此,營(yíng)收上漲也代表臺(tái)積電在技術(shù)革新方面「燒錢(qián)」更猛了。 盡管臺(tái)積電和三星在2nm-3nm市場(chǎng)「劍拔弩張」,但是Intel卻毫不在乎——Intel的發(fā)展理念和這兩位還是有很多不同。 比起沖擊新的制程,Intel依然堅(jiān)守14nm。知乎用戶(hù)@Castor 就表?yè)P(yáng)Intel對(duì)14nm的「專(zhuān)情」。 Intel在制程上并不是沒(méi)有做出努力。其實(shí)Intel現(xiàn)在也有10nm的產(chǎn)品,但是主流還是14nm,主要是10nm的步子邁大了,整體質(zhì)量都沒(méi)有起來(lái)。 另一方面,Intel的先進(jìn)制程是給自家CPU用的,因此量產(chǎn)和代工量這方面,相較臺(tái)積電,考慮的少一些。Intel是是強(qiáng)調(diào)頻率的,10nm成本高且跑高頻方面比不過(guò)自家成熟的14nm++,所以14nm只能繼續(xù)挑大梁了。 3、2nm風(fēng)云后的芯片市場(chǎng):幾家歡喜幾家愁 說(shuō)到臺(tái)積電不得不提華為。據(jù)悉,臺(tái)積電將從9月15日開(kāi)始對(duì)華為斷供。 斷供如果是第一打擊,那么2nm芯片制程工藝讓華為芯片雪上加霜。如果沒(méi)有了先進(jìn)制程工藝的加持,「麒麟」的性能將寸步難行,很難再與高通「驍龍」,三星「獵戶(hù)座」等競(jìng)品相提并論。手機(jī)游戲與軟件的發(fā)展對(duì)手機(jī)性能的要求逐步提高,如果華為不關(guān)注芯片制程和性能,那么未來(lái)發(fā)展將會(huì)受到局限。 除了華為,中芯國(guó)際的壓力也陡然增大。中芯國(guó)際今年實(shí)現(xiàn)了14nm 的量產(chǎn),與目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的5nm工藝還有三個(gè)代差。盡管中芯國(guó)際被「寄予厚望」,但能否不負(fù)眾望還未可知。 AMD作為臺(tái)積電的客戶(hù)當(dāng)然是開(kāi)心的,臺(tái)積電的制程進(jìn)步很大概率上意味著它能夠?yàn)锳MD提供更好的產(chǎn)品。三星和臺(tái)積電之間良性的競(jìng)爭(zhēng)促進(jìn)了技術(shù)的發(fā)展。
AGV小車(chē)是柔性制造系統(tǒng)、自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)中作為鏈接和調(diào)配物資作業(yè)連續(xù)化的核心設(shè)備,它能夠根據(jù)提前設(shè)定好的路線(xiàn)自動(dòng)行駛,將貨物或物料自動(dòng)從起始點(diǎn)運(yùn)送到目的地,實(shí)現(xiàn)原材料和配件在生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)運(yùn)輸、生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)對(duì)接和成品的自動(dòng)入庫(kù)。 AGV機(jī)器人也稱(chēng)作AGV小車(chē),在眾多領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用,并隨著高速化,汽車(chē)、3C行業(yè)、國(guó)防、航天、工業(yè)等行業(yè)對(duì)搬運(yùn)機(jī)器人的速度要求越來(lái)越高,所采用的技術(shù)要求也越來(lái)越高。RFID在AGV機(jī)器人在工業(yè)的應(yīng)用,不僅提高了工廠生產(chǎn)要求搬運(yùn)機(jī)器人的零件加工精度和生產(chǎn)效率,并縮短產(chǎn)品制造周期,實(shí)現(xiàn)柔性化管理,提高生產(chǎn)效率,同時(shí)在送餐機(jī)器人、超市“售賣(mài)”機(jī)器人等有著成熟的應(yīng)用,具有很高的商業(yè)價(jià)值。 在AGV機(jī)器人底座加裝RFID讀卡器,行車(chē)節(jié)點(diǎn)安裝AGV標(biāo)簽,當(dāng)AGV機(jī)器人通過(guò)每個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí),RFID讀卡器自動(dòng)獲取標(biāo)簽信息,進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,管理人員實(shí)時(shí)監(jiān)控AGV機(jī)器人位置、貨品信息,提高自動(dòng)化、信息化、智能化水平。 在信息交互網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代,目前各領(lǐng)域市場(chǎng)需求如:工業(yè)、零售、餐飲、航天、機(jī)場(chǎng)等場(chǎng)所對(duì)搬運(yùn)機(jī)器人具有大量的需求,而RFID技術(shù)在搬運(yùn)機(jī)器人定位、信息化管理的使用中不可或缺,并帶動(dòng)AGV機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展。 應(yīng)用AGV機(jī)器人,不僅能夠改善勞動(dòng)環(huán)境,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,提高生產(chǎn)效率,還能降低生產(chǎn)成本。和計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一樣,AGV機(jī)器人的廣泛應(yīng)用正在日益改變著制造業(yè)的生產(chǎn)方式。
自AirPods發(fā)布以來(lái),TWS真無(wú)線(xiàn)立體聲技術(shù)逐漸進(jìn)入大眾視野,TWS耳機(jī)讓用戶(hù)擺脫了耳機(jī)線(xiàn)的束縛,打開(kāi)充電盒就能與手機(jī)配對(duì),戴上就自動(dòng)播放音樂(lè),輕輕碰一下就能實(shí)現(xiàn)喚醒語(yǔ)音助手、切歌、接聽(tīng)/掛斷電話(huà)等操作,使用起來(lái)非常方便。 觸控技術(shù)取代了原來(lái)耳機(jī)的線(xiàn)控,有利也有弊:TWS耳機(jī)采用觸控方案,有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、配件少、模具費(fèi)用低、裝配工位少、容易做外觀防水,給人有科技感的印象等優(yōu)點(diǎn);另一方面,雖然沒(méi)有了纏繞和麻煩,但是觸控的靈敏度和誤觸問(wèn)題也是考驗(yàn)TWS耳機(jī)產(chǎn)品好不好用的一道難題。面對(duì)這一難點(diǎn),致力于提供TWS耳機(jī)解決方案的卓芯微科技,推出了ZXW8029電容式入耳檢測(cè)及觸控芯片,主要應(yīng)用于TWS耳機(jī)的入耳檢測(cè)及觸摸按鍵功能,下面一起來(lái)詳細(xì)了解一下吧~ 一、ZXW8029入耳檢測(cè)及觸控方案 ZXW8029是一款針對(duì)TWS耳機(jī)的電容式入耳檢測(cè)及觸控的低功耗芯片,主要應(yīng)用于TWS耳機(jī)的入耳檢測(cè)及觸摸按鍵功能。該方案支持入耳檢測(cè)功能、支持按鍵的單擊、雙擊和長(zhǎng)按功能,還支持上下滑動(dòng)的音量調(diào)節(jié)功能,并且能夠有效防止汗水等因素造成的誤觸;佩戴模式下會(huì)進(jìn)如低功耗的睡眠模式,功耗只有4uA~7uA@3.2V。 1、ZXW8029 方案演示 ZXW8029 Touch IC內(nèi)部集成了一個(gè)高性能、低功耗MCU和一個(gè)4通道電容傳感器,利用RC振蕩的原理來(lái)檢測(cè)電容變化,從而實(shí)現(xiàn)入耳檢測(cè)及按鍵功能,使得人機(jī)交換的界面更加方便、更加智能。 2、ZXW8029的架構(gòu)和特性 搭配卓芯微的 TWS 耳機(jī)入耳檢測(cè)及觸摸的軟件算法,ZXW8029擁有低功耗、高信噪比的特點(diǎn),并且能夠準(zhǔn)確識(shí)別入耳、出耳,上下滑動(dòng)(或左右滑動(dòng))滑條和單雙擊、長(zhǎng)按按鍵等操作。 特性: (1)提供精確可靠的低功耗入耳檢測(cè) (2)支持上下滑動(dòng)(或左右滑動(dòng)),單雙擊、長(zhǎng)按等手勢(shì)操作 (3)工作電壓1.8V–5.5V (4)內(nèi)置4通道電容傳感器 (5)IIC通信接口 (6)集成高性能,低功耗的MCU (7)片上存儲(chǔ)器:RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,128* 8 bit;True EEPROM存儲(chǔ)器,32 * 8 bit (8)內(nèi)置2K*16bit的Flash程序存儲(chǔ)器 (9)時(shí)鐘和電源管理:HIRC振蕩器,2/4/8Mhz;LIRC振蕩器:32KHz (10)封裝: 10DFN(3mm*3mm*0.75mm) 3、ZXW8029支持兩種工作模式,自動(dòng)切換實(shí)現(xiàn)低功耗 ZXW8029 支持兩種工作模式以滿(mǎn)足低功耗應(yīng)用要求,分別為Active和Idle兩種模式,兩個(gè)模式之間的切換如圖所示。在Active模式中,MCU 將以HIRC的系統(tǒng)頻率全速在運(yùn)行。若檢測(cè)到相應(yīng)Touch/Ear動(dòng)作就會(huì)將相應(yīng)寄存器的標(biāo)志位置位,作動(dòng)釋放時(shí)則將相應(yīng)寄存器的標(biāo)志位清除。 若一段時(shí)間沒(méi)有檢測(cè)到對(duì)應(yīng) Touch/Ear 動(dòng)作,MCU 將關(guān)閉 HIRC,切換 Idle 模式以降低MCU的功耗。在 Idle 模式中,MCU以L(fǎng)IRC的驅(qū)動(dòng)頻率驅(qū)動(dòng)WDT,實(shí)現(xiàn)周期性的檢測(cè)相應(yīng)的Touch/Ear 的動(dòng)作。若檢測(cè)到相應(yīng)的Touch/Ear的動(dòng)作,MCU將開(kāi)啟HIRC振蕩器,并從Idle模式中切換至 Active 模式。若無(wú)相應(yīng)的Touch/Ear動(dòng)作,MCU將繼續(xù)維持在較低功耗的Idle模式。 4、卓芯微提供成熟的配套開(kāi)發(fā)工具,支持OTA升級(jí) ZXW8029具有自動(dòng)校準(zhǔn)功能,可以去除汗?jié)n、溫濕度、頭發(fā)等干擾,同時(shí)卓芯微可以提供成熟的配套開(kāi)發(fā)工具,能夠監(jiān)測(cè)觸控相關(guān)參數(shù),協(xié)助調(diào)解配置觸控感度。 手機(jī)端觸控參數(shù)監(jiān)測(cè)工具。KEY1為入耳式檢測(cè),KEY2是按鍵功能,兩圖為帶上DEMO的時(shí)候操作按鍵時(shí)的數(shù)據(jù)顯示。 如果是成品的觸控功能調(diào)整,卓芯微的方案支持在線(xiàn)校準(zhǔn)和OTA升級(jí),可以免除后顧之憂(yōu)。除此之外,卓芯微還可以協(xié)助評(píng)估佩戴檢測(cè)及手勢(shì)識(shí)別的可行性,提供SENSOR設(shè)計(jì)及LAYOUT的技術(shù)支持,根據(jù)客戶(hù)應(yīng)用需求適配不同的觸摸固件,開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的FAE支持等。 二、卓芯微觸控方案的應(yīng)用 ZXW8029是卓芯微最新的電容式入耳檢測(cè)及觸控方案,據(jù)我愛(ài)音頻網(wǎng)拆解了解到,此前卓芯微推出的多款觸控方案已被東芝、小米等知名品牌的TWS耳機(jī)采用,下面一起來(lái)回顧一下。 1、83A02A雙通道觸控方案 這是一款來(lái)自東芝的TWS耳機(jī),采用了卓芯微的雙通道觸控方案,拆開(kāi)耳機(jī)可以看到,耳機(jī)的觸控感應(yīng)是通過(guò)FPC+頂針檢測(cè)到的。 耳機(jī)主板連接觸控FPC的頂針附近,有一顆來(lái)自HOLTEK合泰的BS83A02A-4 雙通道觸摸IC,采用6DFN的封裝方式,封裝小、功耗低,抗干擾能力強(qiáng)。芯片內(nèi)部集成高性能、低功耗雙通道電容傳感器,利用RC震蕩原理來(lái)檢測(cè)電容變化,從而實(shí)現(xiàn)觸控功能,搭配卓芯微科技針對(duì)TWS耳機(jī)的觸摸算法,可以準(zhǔn)確識(shí)別單擊、雙擊、長(zhǎng)按等操作。此外,83A02A支持編程,可以實(shí)現(xiàn)智能佩戴檢測(cè)功能。 2、83B04C四通道觸控方案 目前市面上比較熱門(mén)的小米真無(wú)線(xiàn)藍(lán)牙耳機(jī)Air2 SE采用的是卓芯微的四通道觸控方案,耳機(jī)支持入耳檢測(cè)、支持觸控。 主板上的Holtek合泰BS83B04C低功耗觸控感應(yīng)MCU,支持4路觸摸檢測(cè),用來(lái)響應(yīng)入耳檢測(cè)和觸摸操作。 三、不只是觸控,卓芯微可提供TWS耳機(jī)全方位技術(shù)支持通 過(guò)此前我愛(ài)音頻網(wǎng)的拆解,我們可以了解到,選擇卓芯微方案的TWS耳機(jī)均為知名品牌,其耳機(jī)的設(shè)計(jì)和用料也都比較好,在同價(jià)位產(chǎn)品中非常有競(jìng)爭(zhēng)力。據(jù)悉卓芯微公司于2017年開(kāi)始服務(wù)品牌客戶(hù),為國(guó)內(nèi)外一線(xiàn)品牌提供耳機(jī)解決方案,每月出貨量達(dá)KK級(jí)別,知名品牌客戶(hù)代表有華為、小米、OPPO、東芝、JBL、萬(wàn)魔、舒爾、Skullcandy等。同時(shí)公司也是鈺泰,合泰,芯海的一級(jí)代理商,全系列芯片代理。除TWS耳機(jī)佩戴檢測(cè)和功能按鍵方案外,卓芯微還可以提供TWS耳機(jī)的壓力傳感、耳機(jī)充電倉(cāng)等方案,旨在為客戶(hù)提供全方位的技術(shù)支持服務(wù)。 1、ZX8240,支持無(wú)線(xiàn)充電功能的TWS充電盒方案 卓芯微近期發(fā)布了一款型號(hào)為ZX8240的TWS充電盒電源管理芯片,支持無(wú)線(xiàn)充電,芯片集成度高,外圍電路簡(jiǎn)單,充電電流可達(dá)400mA(可調(diào)節(jié)),靜態(tài)功耗低,僅15uA。是一個(gè)比較適合小體積TWS充電盒的無(wú)線(xiàn)充方案。 ZX8240芯片特點(diǎn): (1)高集成度,線(xiàn)路精簡(jiǎn):內(nèi)部集成無(wú)線(xiàn)充全橋整流電路;內(nèi)部集成通訊調(diào)變功能,滿(mǎn)足了無(wú)線(xiàn)充電接收端所需的電路;內(nèi)部集成5V LDO;內(nèi)部集成400mA線(xiàn)性充電線(xiàn)路。 (2)可通過(guò)QI認(rèn)證 (3)支持IAP在線(xiàn)升級(jí) (4)內(nèi)建多達(dá)128byte EEPROM (5)擴(kuò)展能力強(qiáng),支持IIC,SPI,UART燈通訊接口