• 颠覆未来车载传感器市场,罗姆亮出两大“杀手锏”!

    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: IC 罗姆 汽车电子 车载摄像头

  • 从AGV到AMR,自主移动机器人为什么是更好的选择?

    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

    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

    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!

    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

    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?

    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

    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

    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?

    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

  • 一场汽车电源IC集成化的争夺战:单器件硬实力是入场券

    一场汽车电源IC集成化的争夺战:单器件硬实力是入场券

    纵观电源管理IC行业,逐渐从分立到模块,这是因为模块化产品显然在功率密度、体积、功耗、成本和稳定性上更具优势,一个小小的模块中饱含着一个企业多年耕耘的精益技术。 实际上,不仅单一器件逐渐模块化,整体架构也正从分布式架构趋向集成架构。这是因为电源运作并非依赖单一器件,产品中会拥有多种功能芯片管理不同电源区域,也会拥有多种不同类型的管理芯片。 其实从TI(德州仪器)此前发布的产品就可窥探出,其在方案上时常强调整体性,这是因为TI不仅拥有广度极高的产品线,也拥有极佳的产品组合方案。 实际上,TI现在已从简单的机械多合一转向为更高层次的控制级整合甚至功率级整合。日前发布的面向电动汽车的动力总成集成解决方案,就实现了50%的系统尺寸和成本的降低。 动力总成集成拥有降低成本和体积的魔力 “各国政府正在政策方面持续推动电动汽车发展,数据显示2020年中国电动汽车销量达到136万辆,创造历史新高。预计到2025年,电动汽车销量将达到500万量,占整个乘用车的20%”,德州仪器中国区汽车业务部现场技术应用经理周东宝如是说。 周东宝表示,在高涨下电池的安全性、充电的便捷度、续航里程数、相比燃油车的成本都成了新能源汽车普及的一座大山。在此背景之下,为降低电动汽车成本、提高普及率,TI走了动力总成集成的路。 利用多合一的动力总成集成系统,不仅能够提高功率密度、增加可靠性、优化成本,还可以使系统具备标准化和模块化能力,设计和组装更简易。当然,集成也不是简单的“放到一个锅里煮”,也是分难易度的,越难越彻底的集成获得的缩减尺寸和成本效果越好,但对于电源管理IC企业来说设计难度也会直线增加。 目前市场上存在两种动力总成集成方式,一种偏向于物理集成,即从物理上将器件放在一个盒内,利用接插件共用的概念,一般是通过共享器件间外壳和冷却系统实现集成;另一种偏向于控制级和功率级整合,在物理集成基础上,通过共享控制电路及功率电路和磁性整合实现更好的尺寸和成本,当然这样也会带来更加复杂的控制算法。 动力总成集成也拥有多种组合方式,根据周东宝的介绍,传统的动力传动系统包括电机控制器、高压配电单元、DC/DC、车载充电器、电源管理系统(BMS)等。根据不同的集成模块数量,分为二合一的方案、三合一的方案、五合一的方案几种不同的组合。 提供复杂的控制级和功率级集成 TI提供的是电机控制器、车载充电器和DC/DC的三合一的解决方案,从直观的架构图对比来看,这种三合一的解决方案可以大幅度地优化整个系统的架构,通过共享部分的控制电路降低了整个驱动成本的重量和体积。 而这种集成是更复杂的控制逻辑和功率层级方面的集成。一方面,通过共享外壳的耦合以及冷却系统,减少连接器的数量;另一方面,通过更进一步的共享控制电路以及共享功率电路等,有效地降低电驱动系统的体积、重量和成本,同时提高电驱动系统的功率密度。 “我们预计集成化的方案可以帮助整个系统的尺寸降低50%,成本降低一半,并且实现了业界超高的功率密度和98%的系统效率”,周东宝为此解释,除了上述集成,TI还在整体上对系统进行热性能的优化,简化ASIL D合规性认证,保证系统的可靠性和安全性。 “通过使用TI的解决方案,客户可实现从分布式的电源架构到单个动力域的控制器方案的转变。整个系统的复杂程度也会随着整合级别的增加而提高,对客户的收益也会越来越高,但同时挑战也会越来越多。针对这些设计上的挑战,TI也会协助客户一起来解决”,周东宝这样为记者解释。 明星单品加持之下的整体方案 周东宝为记者展示了TI其中的一款动力总成集成解决方案,方案中搭载C2000微控制器、最新的GaN FET、隔离驱动器UCC5870、温度传感器TMP126,通过4个产品的有机结合,不仅在单独器件上拥有极佳的性能,也实现了整体超高的功率密度和98%的效率,将系统成本和尺寸减半。 根据他的介绍,C2000能够提供高达925MIPS的性能,能够轻松胜任各种复杂电源拓扑和高阶的控制算法,从而实现更高PWM系统效率。内置丰富的模拟功能模块,可实现低至30ns以内的响应时间。拥有高即时指令集,再结合氮化镓和碳化硅器件的高开关频率和低开关损耗的特征,可以显著地减少磁性元器件的尺寸,提高整个系统的效率,从而也提高了整个系统的功率密度。 GaN FET能以高达2.2MHz的开关频率进行工作,并保持非常低的开关损耗。TI定制开发的低寄生电感和增强散热型的切片式的封装,可实现两倍的功率密度的提升,磁性元器件减小59%。其内置的数字温度的采样功能可以提供实时的温度信息,从而可以更灵活地去实现动态系统的热管理,同时内置的短路和过流保护的电路可在低至100ns的时间来响应,从而也提高了系统的可靠性。利用该器件相比于现有的硅和基于碳化硅的MOSET方案,预计可使车载充电器和DC/DC的尺寸减少到50%。 隔离驱动器UCC5870系列可提供高达15A的峰值电流的驱动能力,这意味着客户不再需要额外的功率放大电路。器件可在200ns进行短路保护,共模抑制比做到了业界领先的150V/ns。其峰值电流能力高达15A,可满足大多数MOSET和IGBT驱动的需求。内置六通道隔离采样ADC,可用于温度的采集、电压的采集,帮助客户减少了额外分立的隔离ADC的成本。同时,还内置了超过50多种功能安全相关的机制。 温度传感器TMP126可在150°C的环境温度下工作,其采样精度高达±0.3度。越高的温度传感器精度,越可帮助客户在设计整个系统的时留有更小的设计余量。与此同时,在做系统动态温度补偿时,高精度也有助于最大化提高系统效率。器件可在全温度范围下(-40到+175度整个温度范围)保持非常高的精度。相比分立产品,温飘几乎可以忽略不计。数字接口内置的循环冗余校验功能,也能确保在高噪声的电磁环境下能够可靠地进行通讯。产品还可借助超小的引线式SPI温度传感器缩减尺寸。 记者认为,TI的动力总成集成中的单器件均为明星单品,正因为拥有整车各方面电源管理IC和单器件实力,才有资格进一步整合整体方案。单器件固有的优异属性不仅能放在体积更小的整体方案中发挥,分布式方案对于企业无疑也会增加设计成本、稳定性测试成本、安全测试成本等各种隐性成本。 另据德州仪器EV/HEV SEM团队成员TÜV SÜD认证功能安全工程师曹伟杰的解释,TI会考虑到系统整体的性能要求,而不是单单地把各个芯片简单地组合到一起。这包括了怎么选拓扑、怎么选控制策略,TI会兼顾整体的EMI、静态电流、功率密度、噪声精度、隔离性能,所有性能参数。 实际上,汽车电子也存在这种逐渐整合的现象,许多Tier1系统制造商逐渐将这数百个ECU整合为几个DCU(域控制器),未来ECU的趋势就是进一步整合,从分布式变为集成化。反观整个电子行业,其实就是一部微缩化和集成化的简史。因此,能够预见TI的动力总成集成必能掀起电源管理IC的新浪潮。 实力厂商的集成化市场拼杀将展开 虽然介绍诸多优势,但实际构建这样的动力总成集成并非易事。曹伟杰坦言,当今汽车行业面临的最大挑战之一是如何满足排放法规,同时生产出价格可承受且制造利润可观的电动汽车。在此级别进行集成是一个新概念,因此自然可以预见其学习曲线。 他表示,为了使性能最大化,必须仔细设计磁集成。与此同时,集成系统需要高性能的MCU和实时子系统,控制算法将更加复杂。除此之外,还需要一种高效的冷却系统,以在较小系统中进行散热。 “功率级整合带来的复杂性,意味着需要同时集成控制算法以及拥有高性能MCU和实时子系统要求的硬件,这正是TI可以提供给客户的方案”,曹伟杰如是说。 谈及市场方面,曹伟杰认为,半导体公司、整车厂、Tier1还有市场是相辅相成的如果市场变化越来越快,可能以后走向域控制器这样更高的集成度,对MCU的性能要求会越来越高,随之而来的是半导体公司必须要提供更强大的MCU。所以,他认为市场的发展之下,会加速相关产品的上市和推出时间。 而在客户将TI逐渐导入方案和设计时,曹伟杰认为他们会寻找使电动汽车生产更具盈利性且使购买价格更实惠的方法,这是因为OEM需要遵守全球排放法规。而动力总成系统是电动汽车中最昂贵的部分,通过结合关键系统,汽车制造商可以整合零件以降低设计成本和重量。除其他优点外,更少的零件可使电动汽车轻量化,从而延长行驶里程、降低成本并提高可靠性(易受损的零件更少)。 在合作方面,曹伟杰告诉记者,TI无论是和上游的厂商或者是下游的厂商,会与客户合作并根据要求提供合适的解决方案。在提供系统解决方案的过程当中,相应的一些设计或者是控制策略都会有相应的解决。 作为TI的合作伙伴,深圳威迈斯新能源股份有限公司副总裁兼上海子公司总经理韩永杰认为,目前新能源汽车明显围绕着性能和成本发展,威迈斯的OBC和DC/DC也采取了控制级和功率级的集成方式,通过与TI的C2000和UCC5870-Q1的深度合作,制造了功率密度大、体积更小、成本下降明显的产品。 “从未来的趋势来讲,整个动力系统应该是要趋向于集成。目前可能仅在OBC、DC/DC和PDU集成的方案,但从未来发展来讲,实际上还要进一步地集成。威迈斯在这一块做了很多工作,我们在应用这一块也与TI做深度合作,尤其是C2000和UCC5870驱动芯片,应用在我们的产品上”,韩永杰这样说。 通过观察整个电源管理IC行业的动作,企业越来越趋向高度集成化的方案,集成、整合、模块、系统成为充斥近几年的关键词。TI作为早在很久以前就提出各种整体方案,彼时就为动力总成集成埋下伏笔,唯有拥有单器件优势和广阔产品线才有资格进行这种整合。产品的推出势将拉开汽车电源管理IC的高度集成化发展的序幕与未来的市场争端战。

    时间:2021-05-24 关键词: TI 电动汽车 电源IC

  • 2021年,STM32如何“预见”未来?

    2021年,STM32如何“预见”未来?

    因受新冠疫情影响,在中国最受开发者喜爱的MCU系列——STM32的大型线下峰会,去年跳票了。但对于ST而言MCU的产品研发和行业布局并不停歇, 去年到今年仍发布了不少新品,和客户一起进行了更多深入的行业布局。今年随着中国疫情好转,ST也继续在深圳召开了STM32峰会,就STM32未来发展和行业动向进行了分享。 布局战略性市场:智慧出行、电源、物联网和5G 据意法半导体总裁兼首席执行官Jean-Marc Chery先生分享,当前ST主要专注于智慧出行、电源和能源管理、物联网和5G这三大领域,针对这三大趋势ST在大约三年前就已经制定了发展战略,并且这三大领域在2020年的加速发展也推动了ST的产品需求的增加。在这三大领域中ST将专注于汽车、个人电子、工业和嵌入式四个终端市场,并致力于成为市场的领先厂商。 图:Jean-Marc Chery - 意法半导体总裁兼首席执行官 据ST分享的第三方调研机构的信息来看,汽车将会为未来几年最具成长性的终端市场,到2023年的符合年均增长率将达到13%;其次是工业和个人电子分别是5%和4%。而通讯设备、计算机和外设将基本保持现有规模。ST也将继续践行在研发投入和资本投入的规模,Jean-Marc表示这部分投入今年可能会达到18~20亿美元。具体到提升市场竞争力的策略上,意法半导体中国区微控制器市场与应用总监曹锦东表示将会继续和客户一起深入合作,“预见”未来需求,将客户需求反馈到ST的产品研发上,推出满足客户未来需求的产品,只有这样才可以保持领先地位。 STM32未来:AI和无线功能加强 针对STM32的产品规划, 曹锦东表示将在“高度”和“宽度”上继续发展,继续实现产品型号拓展。据此次峰会分享的内容来看,主要的方向在于AI的端侧落地和无线功能加强这两个方面。 图:Daniel Colonna-意法半导体微控制器事业部全球市场总监 在AI上,ST的布局包括MCU的AI开发易用性提升、MEMS的AI属性加持、本地的资源投入和端侧落地案例的扶持等。据意法半导体微控制器事业部全球市场总监Daniel COLONNA分享,在STM32平台上已经有了很多面向大众市场的边缘计算应用方案。开发者可以根据应用的计算性能要求,利用ST推出的AI开发工具,在STM32的边缘设备上运行神经网络。例如简单的图像或动作检测,选择普通型号的STM32即可;譬如人脸识别和视觉分析等,选择高性能的H7系列。Daniel表示目前ST的策略很明确,就是让客户能够使用Cube.AI工具来将其开发的神经网络模型移植到STM32上。下一步ST会研究硬件加速技术,提高STM32的AI运算性能。 我们知道近几年推行的边缘计算可以提高整体链条的反馈效率,减少云服务和数据传输压力。边缘AI也是边缘计算上发展出来深入的应用。而仅仅在边缘端内部,ST也有一些更好的优化的方案——边缘节点的MCU的前端的传感器中,就嵌入一些AI的功能。据意法半导体中国及南亚区MEMS市场及应用高级经理许永刚分享,传统的运动MEMS传感器只能报三轴或六轴数据,现在ST在运动MEMS中加入了一个机器学习的内核,可以根据数据的变化的模式来先进行一些判断,然后处理给出输出结果。例如手表中的运动MEMS传感器,收集到一组数据序列后,可以根据既有的模型来判断当前佩戴者是在走路、跑步...这些工作之前可能需要在传感器后端的MCU中进行处理,而当前在运动MEMS中就可以实现。 此外在本地的资源投入方面,ST在深圳也建立了AI技术创新中心。曹锦东表示ST将进一步加强AI技术专家的投入。很多的边缘端的AI的落地都已经在我们身边发生,边缘侧的AI应用变得更为灵活。“例如目前中国有一些做传统的抄表记的客户,他的数据要上传,为了不改变现有的机械结构,可以用简单的摄像头,从摄像头里用图片识别数据本身,通过LoRa送上去。” 无线功能的加强,是STMCU在AI之外的另一个重要的布局。无线连接的必要性和市场成长性已经是确认的事实,而根据用户具体场景不同,WiFi、蓝牙、NB和LoRa等等也均具有其独特的价值。“在2020年ST有三起收购都集中在RF产品线,ST MCU在RF产品线是认真严肃的投入,除了今天WB以外,WL很快会出现更多基于蜂窝网络、基于UWB以及更有竞争力的低功耗蓝牙产品线,可以丰富客户在无线选择方面更灵活的选择。”曹锦东分享到。 新一代STM32:集大成之作、实现向上向下的突破 在STM32峰会上,最受开发者关注的无疑是全新STM32型号的发布。在此次峰会上ST也为大家详细地解读了其STM32家族的全新产品布局和规划。 图:曹锦东 - 意法半导体中国区微控制器市场与应用总监 在所有新的产品中,首先最值得我们关注的是STM32U5,因为它是一个集大成之作,代表了未来的方向——更低功耗、更高性能、更高安全级别、图形界面。U5属于STM32中的低功耗定位的产品组合中的最新旗舰:它采用了M33的全新内核,所以安全性上有TrustZone的加持,加上ST的一系列安全设计可以实现一整套更为可靠的安全。工艺上来看,使用了和H7和MP1高性能系列同样的40nm的、更低工艺节点的制程,这是保证性能、功耗和高集成度设计的基础。在这样的工艺基础上,ST在U5上加大了内嵌Flash最高到4MB、主频最高也提升到160MHz、DMIPS也提升了90%。(此前L4最大集成2M Flash,最高主频120MHz)。另外U5也支持2.5D的图形加速引擎——NeoCHrom,通过硬件加速方式来实现rotation、scaling等,为智能手表等可穿戴设备提供零延时和更为立体的显示效果。曹锦东表示,当前的智能手表中大约90%可能都是使用了L4/L4+的主控。那么我们不难预测到,未来U5将会是智能手表的设计者的首选升级替代型号。 除了U5外 ,STM32的未来产品路线图将会是持续向上突破更高性能,向下提供更低价格,同时拓宽无线功能加持的产品。据此次峰会透露的消息来看,作为新一代低价系列型号的G0产品也将在今年年底前发布新的型号,在M0+内核基础上达到48MHz最高主频,具备图形界面功能支持,价格将下探到价格0.32美金以下。 在高性能产品线的更新方面,F4和H7也都将迎来新的型号补充,F4的下代会延续U4的思路:内核上使用新版的M33,工艺用到40nm。H7系列则会出现R/S系列的支线,增加高速USB PHY、I3C和CAN等通信接口,更高数据吞吐率来支持到譬如更复杂的图形界面等。同时支持Linux系统的MP1系列也会继续迭代,无线 系列的产品譬如WB、WL等还会继续拓宽。 ### 从此次峰会ST发布的消息来看, 2021的下半年将会继续有一些令人期待的STM32新产品型号发布。而在AI、图形界面等应用的深入方面,ST也将与上下游合作伙伴一起继续探索。

    时间:2021-05-24 关键词: 人工智能 MCU STM32U5

  • 为什么这是最受开发者喜爱的MCU?看看STM32合作伙伴怎么说

    为什么这是最受开发者喜爱的MCU?看看STM32合作伙伴怎么说

    从2007年在中国发布第一颗STM32至今,STM32在全球、尤其是中国取得了重大成功,STM32也成为了ST对外最为重要的一张名片。但更为重要的意义在于STM32的出现,为接下来十多年的人类科技生活的变迁和升级提供了一个灵活、易用和开放的平台。STM32得以受到如此多拥簇的原因,重要的一点在于其对于生态系统的生长尤为关注。在2021年的STM32峰会上,我们采访了四位具有代表性的STM32生态合作伙伴, 来倾听他们是如何从不同的角度来参与STM32生态。 米尔电子:STM32MP1简化了客户的设计 米尔电子成立于2011年,主要业务是基于原厂的芯片来设计和生产更贴近于实际应用场景的嵌入式Linux板卡。据米尔电子副总经理周麟介绍,米尔电子的理念是客户加速产品上市时间。首先米尔科技对于MPU的设计技术和应用经验更为丰富,因此提供的方案可以保证MPU设计的硬件上稳定性和可靠性的问题。第二点在米尔有30余位Linux工程师,维护了一个稳定的、易用的BSP包,这样客户就可以专注于应用层,而非过多投入精力在底层。第三点在于米尔可以提供稳定和高品质的供货周期的保证,工业上会保证10年以上的供货周期。在原厂芯片缺货浪潮下,直接采购第三方板卡的客户也可以获得更好的缓冲周期。第四点在于米尔的板卡会比原厂更加贴近实际应用层面。原厂板卡的对于芯片的评估意义更高,而对于更贴近应用端的客户而言,米尔科技会针对不同应用场景对于MPU周边实现必要的资源的添加,例如在ST的MP1平台上推出的医疗器械、智能家居等参考设计。 图:米尔电子副总经理周麟 对于MP1的价值,周麟认为其极大地简化了客户传统的设计方案。首先MP1是采用了一个异构的架构:双核A7保证了高性能,一个M4的核心又保证了实时性。传统客户的很多方案都需要一个MPU来实现计算加速的功能,外加一个MCU来实现一个控制的功能。但MP1的出现,一颗芯片就可以实现这样的方案,因此可以大大简化客户的方案成本、面积和功耗。此外因为MP1本身从STM32 MCU上沿袭来的开发的一致性较好, 所以也更适合一些MCU开发客户在MPU应用上的无缝过渡。 另外周麟也表示,STM32MP1可以实现800x480界面的硬件解析,这样好的GUI特性对于30%的嵌入式Linux的客户而言也是尤为看重的。 RT-Thread:与ST深度打造手表操作系统“湃心OS” RT-Thread是一家专门致力于打造物联网操作系统的公司,RT-Thread从2006开始发展至今已经有15年历史,并且一直保持着“无生态,不OS”的理念来打造开源的环境。据意法半导体中国区微控制器市场及应用总监曹锦东先生分享,MCU开发者的应用愈来愈复杂,一个从控制到上云的应用包括底层驱动、操作系统、中间件和应用层等,RT-Thread这种物联网OS提供商就可以简化开发者的设计。RT-Thread开发者生态运营总监陈峰也分享到,RT-Thread的OS目前装机量已经达到了8亿,其中不少用户都是使用STM32的平台。 图:RT-Thread开发者生态运营总监陈峰 STM32目前在中国有非常庞大的的开发者团体 ,同时STM32也具有非常宽广的产品型号。所有的开发者都需要一款操作系统来应对应用的碎片化开发,而除了操作系统本身的稳健性问题外,技术支持和技术文档的完备性也非常关键。 RT-Thread目前全面支持STM32的诸多型号,提供了源码支持。 对于可穿戴的开发者而言,RT-Thread与ST深度合作推出的湃心OS将会大大减少其开发时间。在可穿戴手表这一市场,除apple watch外,安卓wear类型的手表因为不能很好地解决续航问题,所以慢慢被MCU+RTOS的方案逐渐侵占了更多的市场。而且当前MCU+RTOS的这种方案,实际的界面效果也毫不逊色。据陈峰分享,目前湃心OS也支持多点触摸、应用的安装和卸载等操作,已经有品牌客户在落地大量出货,下半年就可以在市场上看到。 星瞳科技:在STM32上用 OpenMV实现图像识别 星瞳科技是一家初创公司,主要产品是OpenMV图像处理摄像头解决方案。据星瞳科技联合创始人徐圆介绍,星瞳科技图形处理算法集成到了具备图形处理能力的STM32上,并且提供了例程,极大地简化了用户的开发难度。 图:星瞳科技联合创始人徐圆 很多在嵌入式领域进行AI应用落地的开发者会遇到一些语言问题,而ST的CubeAI工具做到了很好的转换。据星瞳科技联合创始人王开智分享,原来OpenMV的语言是Micropython的语言,而ST的Cube AI可以把深度学习模型转换为C语言,将原本两个孤立的生态系统打通,把Cube AI生成的文件跟原来OpenMV的底层C文件重新一起做一个编译,产生的文件就可以直接跑在OpenMV上。 将开发平台升级从F4、F7到H7,徐圆和王开智也体会到了STM32的开发友好性,很多的代码都可以直接迁移,避免了重复开发的工作。当前在星瞳科技的OpenMV H7Plus上,还可以支持用户自己训练神经网络模型,而且这种模型的训练只需要十分钟就可以完成,部署后就可以让用户实现自定义的分类功能。意法半导体孙龙凯补充到,这是因为H7具有500MHz主频的一个高性能,内置Flash和内置RAM也是对于性能的重要 保证。当前市面上可能有一些主频更高的MCU产品,但他们的瓶颈可能在于CPU和外部Memory的数据交换速率上。 中科世为:家电嵌入式图形应用升级时间点正在提前 中科世为是一家专门做嵌入式人机交互界面的解决方案公司,主要专注于家电、智能家居、汽车之类的显示方案应用。据中科世为创始人钟广沛分享,中科世为具备自己GUI引擎,有GUI调试工具,也是国内鲜有的具备Windows下可以开发Linux App的公司,可以帮客户开发GUI应用。 图:中科世为创始人钟广沛 据钟广沛的观察,家电市场的图形界面的应用升级的时间点已经提前了。例如在饮水机彩屏应用上,目前一个月就有超过十万台的应用。此外在料理机等终端设备上, 这种彩屏应用的刚需性也逐步体现。而且未来整个家电市场图形界面应用的容量,可能是有数十倍的级别增长。这种图形界面市场需求在消费端的兴起对于MCU的图形处理能力也提出了不同的要求。因为消费市场的产品种类繁多 ,所以也需要MCU从低端到高端都有支持到不同级别的图形界面的功能。ST敏锐地捕捉到了这个市场机会,从几年前就已经开始布局,目前从低端的G0到高端的H7,都能 支持到不同级别的图形界面的应用。 “中科世为是我们的Alpha级客户“,意法半导体Eric HUANG分享到,“所以这次峰会发布的U5系列中科世为也有应用到。在使用TouchGFX从STM32G0到U5进行开发时,整个开发转化过程也基本是平滑过渡,像上层的技术可以直接跨度到U5,HAL层简单修改一下即可。” ### 从与四家生态合作伙伴的交流中来看,AI应用、图形界面 、高性能工业计算等都是STM32未来积极布局的应用方向。而且我们可以很明确地看到,虽然过去一年疫情肆虐,但其实科技变革的脚步并没有停滞,相反给很多应用升级提供了更大的推进力。而ST也将继续和上下游合作伙伴一起来参与并推动整体变革,正如曹锦东先生分享中提到的,和客户一起“预见”未来需求。

    时间:2021-05-24 关键词: AI GUI RTOS STM32峰会

  • 手撕友商7nm FPGA?英特尔“亲儿子”上阵

    手撕友商7nm FPGA?英特尔“亲儿子”上阵

    在数据暴增的时代背景下,企业开启了“数据抢滩战”。当世界的一切都将以数据为中心,铁打的算力和功耗就是在这场争夺战之中的一把好武器。 通用处理器虽说“什么都能算”,但在人工智能和深度学习等算法逐渐复杂化,可组合性的异构计算正成为主流。得益于FPGA的低时延、高性能、灵活性和极佳的总拥有成本,FPGA成为数据时代不可或缺的一名大将。 英特尔曾在2019年发布介绍其新旗舰产品Agilex FPGA,不同于以往,该系列产品将作为英特尔的全新品牌,而非Stratix的延续。 近期,Agilex FPGA已于2021年1月进行大规模量产出货,在今年4月份,作为Ice Lake发布的一部分,相关细节也被逐一披露,其业界领先的能效和性能势必能够掀起新的浪潮。 性能远超赛灵思Versal Agilex FPGA是自英特尔收购Altera后推出的第一个全新高端FPGA系列,作为英特尔的“亲儿子”,利用所有最好的技术堆料是必然的。从Agile(敏捷)+Flexible(灵活)的命名中,也不难看出这款产品将巅峰性地释放FPGA器件自身独特的敏捷性和灵活性。 这款性能到底有多强?实际上,Agilex FPGA的表现都已超出了英特尔自己的预估。英特尔数据平台事业部副总裁可编程解决方案事业部(PSG)产品营销和Enpirion电源产品事业部总经理Deepali Trehan为记者介绍,此前英特尔对于这款产品的预期是比上一代14nm的Stratix 10高出40%的数据中心、网络和边缘应用的性能,但最新的数据显示这款产品相比上一代高出了45%的性能。 除了和自己产品对比,这款产品也与7nm的赛灵思Versal进行了对比。根据英特尔的测试,Agilex FPGA比赛灵思Versal的逻辑结构性能功耗比高约2倍,换言之在每瓦性能上Agilex FPGA远远甩开了友商。Agilex FPGA也代表着全行业最佳的收发速率,达到了每秒116Gbps。我们现在的测试芯片还可以达到每秒 224Gbps。 而在算力方面,Agilex FPGA相比赛灵思Versal有超过50%的视频IP性能提升。(英特尔® Agilex™ FPGA Fmax/Versal Fmax 的几何平均值= 1.5) 不止如此,Agilex还通过应用5个由Omnitek所开发的视频IP块与赛灵思Versal“同台竞技”。 Omnitek是一家主打视频加速与推理的初创企业,被英特尔所收购。Omnitek团队基于Agilex  FPGA的架构,仅仅改变了内存和DSP实例。通过与赛灵思Versal同台对比同样的视频IP,更能凸显Agilex FPGA的实力,而这5个视频IP块性能上Agilex FPGA均更胜一筹: Warp图像转换器快32%; OSVP 1X 可扩展视频处理器快48%; OSVP 8X 可扩展视频处理器快33%; MPVDMA 多端口视频直接内存访问快71%; Combiner 视频流合并快73%。 “堆料狂魔”英特尔 “所有人都认同,随着数据中心迅速发展,需要提升性能来对抗显著增多的数据,但性能的提升并不意味着功耗的下降”,Deepali强调,数据中心客户非常看重性能功耗比这一指标,越高的每瓦性能意味着能有更好的计算力和更少的能源消耗。 嵌入式、云计算、边缘计算、5G正在驱动数据激增,但与此同时也可预见的是能耗不断地增加,同时导致总拥有成本(TCO)的巨大攀升。这是缺乏可持续性的,也会对环境产生巨大影响。 “FPGA是一种非常好的能够提升能源效率的架构,其应用跨越整个数据中心”,Deepali表示,FPGA最大的价值在于灵活性,灵活的加速特性使其可服务于云、网、边缘的各种应用之中。 Agilex是专门为以数据为中心的世界设计的,目的是在数据的处理、存储以及移动过程当中提供行业的领导力。 实际上,Agilex FPGA之所以能取得超过预期的性能和性能功耗比的背后是英特尔的疯狂“堆料”,几乎从头到尾都是全新设计和优化的。 第一,在设计上,Agilex FPGA是第一款端到端在英特尔全方位开发的FPGA,包括概念到设计、实施、验证、生产制造全过程。 产品采用了能够完美媲美制程节点转换的技术10nm SuperFin技术;搭载第二代Hyperflex架构,该架构基于原14nm架构重新设计,并在资源布置上也进行了优化,从而降低功耗和提高性能;重构的互连和平面布局可以减少负载并提高可预测性。以上这些最终都反映在性能和功耗的优化上。 第二,在收发器设计上,采取了基于Chiplet的异构设计,因此可以针对具体应用需求,适用于任何代工厂、制程节点以及任何IP 开发商。Chiplet赋予了产品高度的自由,使得英特尔可以根据应用需求具体开发行业领先的功能,比如:可以实现每秒116Gbps收发器速率、CXL、PCIe Gen5等,包括最高可以支持224Gbps收发器速率的产品也在研究当中。 第三,在软件上,英特尔对Quartus Prime软件进行了极大的优化提升,和AGILEX同步开发。英特尔开发了多个编译流程来符合客户不同的开发需求,比如设计之初,一些客户需要非常密集的编译流程,以便提升生产效率,还有一些客户需要快速的故障排除,这些都通过多编译流程的设计来实现。通过这样的方式为客户提供了多种选择,以满足提升运行时间以及快速故障排除方面的需求。 通过这些在软件方面所付出的努力,将编译时间下降了45%,同时又进行多达135种的Design Assistant规则,以便在规则方面实现好的控制。通过这些努力可以实现快速的编译以及减少在FPGA方面的迭代的需求。所有这一切,有助于客户提升他们的生产率。 英特尔的灵活优势远不止此 如此颇具优势的产品,针对的将会是视频与视觉的边缘计算、5G网络、数据中心三大数据激增的领域。Deepali为记者介绍,基于英特尔Agilex FPGA的解决方案具有巨大优势,这是因为它完全满足硬件的灵活性以及对于硬件可扩展性的要求。 “其实跨越这三个领域,Agilex FPGA有一个非常大的共同优势,那就是极低的功耗。除了极低的功耗可以降低TCO之外,还有很多其他的方式降低客户降低TCO。比如5G应用方面,它为运营商提供了硬件升级方面的多种选项,使其能够优化成本,同时在数据中心领域可以去为它提升和不断变化的工作负载来进行适配”,Deepali这样为记者介绍。 根据之前英特尔的介绍,Agilex Fpga包含F、I、M三个系列,在配置和性能依次提升。具体来说,F系列适用于广泛应用,I系列适用于高性能处理器接口和带宽密集型应用,M适用于计算密集型应用,主要是提供面向英特尔至强处理器的一致性连接、HBM 集成、增强型 DDR5 控制器和英特尔傲腾DC 持久内存支持。这种划分之下,客户拥有更多更灵活的选择。 针对于这三个不同系列,Deepali表示,现在Agilex F系列已在量产当中;I系列在实验室当中,且实验结果非常好,预计将会在本季度向客户发货;M系列还在开发当中,目前并没有公布量产时间。 除了在型号上拥有灵活的选择性,众所周知英特尔目前在开发Xe独立显卡,而Xe的目标市场和Agilex FPGA也有一定的重合性。对此,Deepali为记者解释,“英特尔是全行业当中唯一一家可以全方位覆盖所有的加速器架构的半导体公司,包括CPU、FPGA、GPU、Movidius和Habana。我们的全方位架构可以为客户提供最广泛的选择,使他们可以得到最适合他们用例的加速器,所以这完全是基于应用的。有些应用可能更适合CPU+GPU,有些应用可能更适合CPU+FPGA,而在对系统灵活性需求非常高时FPGA会拥有最大的价值。” 因此英特尔的方案将是全方位覆盖的,而这一切都将在英特尔的一体化平台oneAPI上可以统一进行开发,使得开发者可根据自己的应用选择CPU+GPU或CPU+FPGA,因为英特尔无法完全判断未来市场会向着哪些方面发展,所以会提供统一的软件流,由开发者自由选择,是GPU还是FPGA还是哪一种加速器最符合他的需要。 实际上,记者也注意到英特尔除了FPGA产品,还拥有eASIC和ASIC产品。此前英特尔为记者介绍,现阶段,FPGA和ASIC是“分工明确”的,可编程FPGA主要针对实施与加速要求最苛刻的算法阶段,直到算法已经非常成熟、并且最终确立下来之后,ASIC便可大面积实施在硬件之中。而eASIC又名为结构化ASIC,简言之eASIC就是FPGA和ASIC的中间体,属于更加偏向过渡态的产品,兼具灵活性和性能功耗。 因此,在如此强大的硬件加速器和一体化软件平台加持之下,英特尔的Agilex FPGA的优势更加凸显,在此加持之下用户的选择面更宽,灵活性更强。加上此前英特尔推出的第三代至强(Xeon)可扩展处理器,配合旗下傲腾SSD、傲腾持久内存等,能够释放Agilex FPGA的最佳性能。 回归Agilex FPGA本身,其强大的性能和功耗也势必能够彻底颠覆FPGA市场,这也是英特尔自身长期制程和封装、架构、内存和存储、互连、安全、软件六大技术积累的结晶。

    时间:2021-05-14 关键词: Intel FPGA 赛灵思

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