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可持续发展关乎人类共同的未来,科技是实现可持续发展的必由之路。近日,英特尔公司制造与供应链事业部副总裁、英特尔成都公司总经理卞成刚,英特尔公司市场营销集团副总裁、中国区云与行业解决方案部总经理梁雅莉,英特尔公司副总裁、中国区政府事务董事总经理蒋涛以及北京师范大学社会发展与公共政策学院教授张强展开主题为“用‘芯’发展 共话可持续未来”的圆桌讨论。在轻松的氛围中,四位嘉宾围绕可持续发展、企业社会责任、东数西算、“双碳”目标等热点话题,探析了英特尔作为半导体科技企业如何贡献可持续未来。(视频链接:https://mp.weixin.qq.com/s/e8iqeBSyX3W_cPy2bV4-uA

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在可持续发展战略上,英特尔始终坚持减少“碳足迹”和扩大技术“手印”并重,不仅降低自身运营“碳足迹”,还携手合作伙伴应用英特尔技术减少环境足迹,同时发动员工及社会有生力量携手推动可持续发展,扩大技术“手印”。“可持续发展是根植于心中的信念,从英特尔的实践经历来讲,可持续发展已经不是一年两年的事情,而是一个几十年不断演进的故事,也是一段旅程。” 梁雅莉表示。

“减少碳足迹”指的是英特尔在自身的直接或间接的运营、供应链,以及产品的营销及使用中减少碳排放,目前已取得了一些阶段性的成绩。例如,作为英特尔可持续发展的典范,英特尔成都工厂通过对设备、工艺的改造以及芯片性能的提升,每年节电量超过400万千瓦时;在固废回收方面,成都工厂的固废回收率已达到97%;通过改造生产制造过程中工艺流程水,成都工厂每年节水超过40亿升。卞成刚表示:“英特尔成都工厂从早期就植入了可持续发展的理念。可持续发展是挑战,更是机遇,它是科技向善、改变世界的机会,更是多赢的局面。”

身为一家半导体设计和制造公司,行业中的独特位置可以让英特尔去改变业务范围之外的更广阔的世界。英特尔积极采取行动,通过技术和产业影响力,帮助其他各方来减少碳“足迹”。英特尔已经与众多行业合作伙伴、客户和供应商合作起来,在PC、数据中心、通信等领域推出各种创新解决方案,助力东数西算和“双碳”目标的实现。

在联合国17项可持续发展目标中,包括教育、医疗、就业在内的领域都被纳入其中,充分表明“人的可持续发展”是不容忽视的。除了积极推动环境的可持续发展,英特尔还采取一系列行动,以技术的力量帮助广泛的人群实现自我发展。例如,英特尔正推进人工智能教育计划,面向不同年龄段,面向不同的需求,面向不同的职业发展,设置针对性的课程,如AI for YouthAI for WorkforceAI for Citizens等,培养新一代人工智能英才。“人的发展是英特尔可持续发展实践中重要的一环,让我们以科技为桥,以数字化跨越鸿沟,迈向可持续的未来。”蒋涛表示。

英特尔同样重视激发员工的热情,激励员工利用自己的专业知识,加快为世界做出贡献。在中国,英特尔成都工厂的累积志愿小时数已经超过41万小时。2012年,英特尔成都志愿者开始与成都康华社区发展中心合作在云桥开展湿地护理水源地保护工作,如湿地的自然护理,生物多样性数据的收集与整理,设施维护与完善,迄今已有约3000名志愿者用1.5万小时拔掉将近5000公斤的外来有害生物空心莲子草。

可持续发展是人类的未来,也是英特尔的必由之路。英特尔将继续秉持对环境的长期承诺,与产业伙伴同心协力,不断创新,共同推动可持续发展,践行宏旨:创造改变世界的科技,造福地球上每一个人。

关于英特尔

英特尔(NASDAQ: INTC)作为行业引领者,创造改变世界的技术,推动全球进步并让生活丰富多彩。在摩尔定律的启迪下,我们不断致力于推进半导体设计与制造,帮助我们的客户应对最重大的挑战。通过将智能融入云、网络、边缘和各种计算设备,我们释放数据潜能,助力商业和社会变得更美好。如需了解英特尔创新的更多信息,请访问英特尔中国新闻中心newsroom.intel.cn以及官方网站intel.cn

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作者:安森美方案中心应用市场工程师 贾鹏

电池供电的不间断电源 (UPS)在保护数据中心、医疗设施、工厂、电信枢纽甚至家庭中的敏感设备免受短期电网尖峰和停电影响方面非常重要。在停电时间较长的情况下,它们能够提供必要的短期电力,以实现有准备的断电,防止数据丢失。

UPS 一般可以分为“在线式”(Online)或“离线式”(Offline)。在离线 式UPS 中,负载直接连接到电网,当输入电源出现故障时,系统会切换至电池供电模式——切换过程一般需要大约 10 毫秒才能完成,这限制了离线式UPS在部分应用中的使用 。而在线式 UPS 在负载与电网中间加入逆变电路以及电池充放电电路,无论输入电源是否正常,逆变器一直处于工作状态。因此出现输入问题时,在线式UPS能够进行“零中断”切换,通过电池为负载进行紧急供电。

模块化UPS更加受到设计人员和用户的青睐,通过并联较低功率的UPS以满足更大用电需求。模块化UPS能够快速简单地拓展现有的UPS系统并且帮助客户在大规模系统的建立过程中获利。

然而,与任何电源设计一样,高效 UPS的设计 也存在挑战。需要考虑的一些关键因素包括尺寸、输入输出调节能力、电池管理和拓扑结构。

尺寸很重要,尤其是在数据中心等空间非常宝贵的应用中。在过去,变压器一直是UPS中最大的器件之一,但随着更先进的半导体技术的出现,高频开关电路代替了变压器,从而节省空间。一套无变压器UPS能够在标准尺寸机柜中为大型数据中心提供数百 kVA的紧急供电。

在线式 UPS 使用高频PWM (Pulse Width Modulation)来执行双变换(AC - DC 然后DC-AC),这能够解决许多离线式UPS无法处理的输入质量问题,比如低压过压和线路噪声等等,同时减少电池使用次数,延长电池寿命。

逆变器决定了 UPS 输出质量,同时也大大影响了 UPS 的整体效率。优秀的在线式UPS能够输出是近似于市电的高质量正弦波,为阻性负载和感性负载供电。。这要求逆变器中的开关器件 ( IGBT / MOSFET ) 进行高频工作配合控制算法尽可能减少输出噪声以及开关过程所产生的EMI问题。

在典型的 UPS 中,多个堆叠的电池组成一个完整的电池包,由电池管理模块进行充放电管理。为了使电池发挥最佳性能并延长使用寿命,设计必须考虑到负载平衡、电压和电流保护、充放电控制、热管理、风扇控制、监控和通信等问题。

 UPS的硬件设计中最关键的决定之一是为应用选择合适的拓扑,从而平衡性能和成本。尽管 两电平拓扑,如三相半桥,具有简单的结构和并不复杂的控制算法,但三电平拓扑(T-NPC、A-NPC 或 I-NPC)能够为更先进的UPS提供更高的效率和更低的损耗和噪声 .

开关器件的材料也同样关键,新的宽禁带 (WBG) 器件,如碳化硅 (SiC),能够以更高的开关频率和更低的损耗工作,同时减少被动器件的尺寸,从而优化UPS的整体设计。

安森美编写了一份技术白皮书,详细探讨 UPS 的设计中遇到的问题,包括UPS 类型概述和关键规格说明。它考虑了现有的各种拓扑结构,并描述了在设计过程中推动决策的权衡因素。该白皮书最后概述了当今每位电力工程师都应考虑的新型 SiC 器件(和相关驱动器)。


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PIC32CM JH单片机是一款内置512 KB闪存的5VCAN FD器件,提供通常只有更昂贵、更高性能的器件才具备的高级功能

随着汽车和家用电器等电子系统制造商朝着自动化和连接终端应用的方向发展,对与功能安全和网络安全保护相关的行业标准的需求也与日俱增,以确保其产品安全可靠地运行。为了向制造商提供符合ISO 26262功能安全和ISO/SAE 21434网络安全工程标准的单片机解决方案,Microchip Technology Inc.(美国微芯科技公司)今日宣布推出PIC32CM JH单片机。这是业界首款基于Arm® Cortex®-M0+架构的单片机,支持AUTOSAR、内存内置自检(MBIST)和安全启动。

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PIC32CM JHAUTOSAR兼容。AUTOSAR是一个开放的软件架构,为供应商提供了改用较低级别硬件但保留原始应用程序代码的能力,使其更容易在不同设计之间迁移。支持AUTOSAR的设计旨在简化开发流程,降低总成本。在使用AUTOSAR时,Microchip为功能安全应用提供了ASIL B单片机抽象层(MCAL),为单片机提供低级别硬件接口。

汽车行业OEM厂商需要为许多车载应用提供功能安全和网络安全保护,包括触摸按钮和触摸轮、车门控制和控制台控制,以及高级驾驶辅助系统(ADAS)等车身应用。PIC32CM JHMicrochipTrust Anchor TA100 CryptoAutomotive™安全IC搭配使用,符合ISO/SAE 21434新的汽车网络安全标准。TA100采用了超安全的基于硬件的加密密钥存储和加密对策,以消除与软件弱点有关的潜在后门。

Microchip 32位单片机业务部副总裁Rod Drake表示:“凭借PIC32CM JH单片机,Microchip可满足对设计具有功能安全和网络安全保护的单片机解决方案日益增长的需求,这在汽车行业尤为重要。OEM和其他制造商现在可以选择使用基于Arm Cortex-M0+的入门级单片机,来满足以前只有高端单片机才能达到的合规要求。”

安全启动是硬件的一部分,旨在对代码进行认证,以确保其有效,并防止恶意代码被加载到单片机上。PIC32CM JH单片机的其他硬件功能包括:带有故障注入的错误校正代码(ECC)、通信接口的回环、系统内存保护单元和内存内置自检(MBIST)。所有这些安全机制都旨在满足ISO 26262IEC 61508IEC 60730标准。

MBIST是测试嵌入式存储器的行业标准方法,可以快速测试静态随机存取存储器(SRAM)的完整性,以确保代码能够正常运行,从而减少故障。为了支持开发人员的部署,PIC32CM JH配备了功能安全相关资源,如安全手册、故障模式影响和诊断分析(FMEDA)以及针对ISO 26262 ASIL B(汽车安全完整性等级)安全级别的诊断代码。

此外,PIC32CM JH具备高级Driven Shield Plus触摸功能,支持防噪和防水操作。该功能对于家用电器、工业和汽车应用必不可少,因为在此类应用场景中,触摸操作必须适应各种恶劣的环境。

开发工具

PIC32CM JH单片机由PIC32CM JH01 Curiosity Pro开发工具包(部件编号EV81X90A)支持。

供货与定价

PIC32CM JH单片机现已发售,10000件起售,每件起价2.61美元。单件EV81X90A售价为120美元。如需了解更多信息或购买,请联系Microchip销售代表、全球授权分销商或访问Microchip直销网站 www.microchipDIRECT.com

资源

可通过Flickr或联系编辑获取高分辨率图片(可免费发布):

Microchip Technology Inc. 简介

Microchip Technology Inc.是致力于智能、互联和安全的嵌入式控制解决方案的领先供应商。其易于使用的开发工具和丰富的产品组合让客户能够创建最佳设计,从而在降低风险的同时减少系统总成本,缩短上市时间。Microchip的解决方案为工业、汽车、消费、航天和国防、通信以及计算市场中12万多家客户提供服务。Microchip总部位于美国亚利桑那州Chandler市,提供出色的技术支持、可靠的产品交付和卓越的质量。详情请访问公司网站www.microchip.com

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从电动汽车充电站到太阳能解决方案,通过实时控制等先进技术,城市正在变得更加高效。

去年,一项探讨已久的议题在上海付诸实践:电动汽车(EV)是否可以成为城市电网的一种灵活能源?

电动汽车驾驶员从公用事业公司获得充电时间信号,从而在可再生能源最充足时加以利用,并充分利用资源,避免浪费。EV电池成为车轮上的能源存储容器,能够在能源需求超出供给时,将多余的电量释放到主电网中。

这一创新的试点项目显示,日常生活中使用的家用充电器、公共充电器和电池交换站等不同类型的充电器,均可在支持城市电网的过程中发挥不同作用。作为中国新基建计划的一部分,新能源车辆充电站的扩张现已成为实现现代化和环境保护长远目标的关键部分。

全球范围内的其他城市也在节能减排上迅速展开行动。技术是帮助他们履行节能减排承诺的关键所在,因为技术能够在解决能源效率的相关挑战时提供更出色的功率密度。

可通过更加高效、功能更强大的系统,重点增强系统的实时控制能力(即时处理可在万亿分之一秒内收集数据并更新闭环系统),从而显著降低排放。实时控制是在能源管理领域开启下一波创新浪潮的关键因素。

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Matt WatsonC2000™微控制器经理

作为 TI C2000™微控制器 (MCUs)的经理,我发现随着人们想用更少的能源实现更多功能,同时他们对实时控制的需求在不断增长。展望未来,我认为实时控制会在以下方面对交通和能源使用造成显著影响:

  • 提高EV的里程和性能。

  • 升级和增强EV充电基础设施。

  • 通过太阳能解决方案对能源存储方式进行革新。

实时控制为什么重要

尽管实时控制并不是一项新技术 –  TI在大约二十年前就推出了专用控制器,推动了数字信号处理领域的创新 – 近年来,由于这些元件在智能自动化系统中的广泛使用,全球 MCU市场出现了显著增长。实时控制系统是闭环控制系统,收集数据、处理数据和更新系统的时间窗口极短。这种控制对于电源转换和高级电机控制应用非常重要,例如工厂中机器人的移动。

对于能够转动电机和转换电源的产品,设计工程师们面临着越来越多提高效率、精度和产品尺寸的要求。实现实时控制最大化和最优化,需要在系统中使用特别的嵌入式器件,这种器件可以显著缩短延迟、实现低功耗和成本效益。如果工程师尝试使用非实时控制器件而非针对控制应用专门设计的单一微控制器,就可能会在无意间延长设计时间。

如果我们对城市中的某些能源敏感领域应用实时控制技术(例如增加EV和利用太阳能),就可以看到它们对能源存储和管理的产生深远影响的潜力。 

拓展EV的里程和性能

EV中几乎每个子系统都依赖于某种形式的实时控制。大量激动人心的创新使得汽车变得更加高效,并提升了驾驶乐趣,同时还可应对里程焦虑、充电时间和阻碍EV普及的其他障碍。

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全新的电源技术(例如氮化镓(GaN))有可通过提高功率密度和效率、增加行驶里程并改善可靠性来应对上述挑战的潜力。但要释放GaN的潜力,就需要使用实时控制器,它能够将高开关频率与可配置控制相结合,从而更大程度减少功率损耗和噪声。微控制器可帮助GaN实现超高的功效和功率密度。

实时控制的进一步发展可提升处理能力并增强感应和驱动性能,这样可实现更高的精度和效率,并通过提高系统集成度使汽车更加经济实惠。

升级和增强EV充电基础设施

EV的发展势头强劲 – 汽车制造商们投资并大规模生产使用更清洁的能源的汽车 –   城市可能需要加大投资高性能充电基础设施,以满足更多电动汽车的充电需求。

这些充电站所用的技术必须具有成本效益,还必须缩短充电时间。要提供快速充电体验并尽量减少功率损耗,实时控制至关重要,它同时还能减少对电网基础设施的限制,因为EV充电系统可将电网的交流电转变为EV电池充电所用的直流电。高充电效率还有助于驾驶员快速为电池充电,并更快地上路行驶。

通过太阳能解决方案对能源存储方式进行革新

上海进行的实验只是城市将可再生能源转变为灵活的电源资源的一种尝试。

光伏逆变器系统领域正在进行一场革命,利用电池的存储容量,使得在没有阳光的情况下也能提供能源。这些系统结合了实时控制的几个关键支柱:从太阳能板向电网传输,从电网向储能电池传输,以及从电池回传到电网。这里有三个节点需要进行电源转换,其中可能会产生电源损耗,因此在设计时需仔细斟酌。  实时控制可提供最大化输出所需的精度,同时更大程度减少双向电源转换的功率损耗,从而实现系统中直流电和交流电的双向高效流动。

可再生能源需要受到实时控制。现在,减少碳排放的要求在全球范围内日益紧迫,而实时控制是使系统能效更高、让环境更加美好的核心关键。

关于德州仪器(TI)

德州仪器(TI)(纳斯达克股票代码:TXN)是一家全球性的半导体公司,致力于设计、制造、测试和销售模拟和嵌入式处理芯片,用于工业、汽车、个人电子产品、通信设备和企业系统等市场。我们致力于通过半导体技术让电子产品更经济实用,创造一个更美好的世界。如今,每一代创新都建立在上一代创新的基础之上,使我们的技术变得更小巧、更快速、更可靠、更实惠,从而实现半导体在电子产品领域的广泛应用,这就是工程的进步。这正是我们数十年来乃至现在一直在做的事。欲了解更多信息,请访问公司网站www.ti.com.cn

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专注于引入新品推动行业创新的电子元器件销商贸泽电子 (Mouser Electronics)宣布于919 - 22日举办贸泽电子技术创新周第二期专题活动。本期内容将重点聚焦工业自动化,特邀来自Analog Devices, Amphenol, Phoenix Contact, Silicon Labs, TDK (Shanghai) Electronics, Texas Instruments等国际知名厂商的资深技术专家,并携手哈尔滨工业大学电磁驱动与控制研究所副所长,宁波市智能制造技术研究院副院长在每天下午14:00-15:1015:10-16:10两个时间段,为大家带来工业自动化的前沿应用与方案,展望工业自动化未来发展趋势。

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工业自动化是现代制造业中重要的技术之一,其通过采用控制理论、智能仪器仪表、工业网络通信等综合性高技术,对工业生产过程进行检测、控制、管理、监测等,能够帮助企业提高生产效率,节省人力成本。工业自动化的快速发展,不仅有助于促进传统行业进行改革,还有利于提高工业信息化水平,推动工业现代化快速发展。为了让工程师进一步接触工业自动化相关前沿知识,本期活动将结合多个具体案例为工程介绍主流国际厂商在工业自动化方面的创新产品、技术和应用解决方案,并从研究的视角对制造行业的数字化、智能化升级做出分析,让工程师对工业自动化的理解不仅仅局限于当下,而是对该领域的未来发展能够产生更多思考。

贸泽电子亚太区市场及商务拓展副总裁田吉平女士表示:随着5G、人工智能、大数据等新技术的驱动,工业自动化正往数字化、智能化等方向不断发展。对于工程师来说,多接触前沿自动化技术,有助于快速化解问题复杂性。为此,贸泽电子特别推出本次专题活动,汇聚一众行业技术专家、研究院领导人,深度聚焦工业自动化,为大家从行业现状和发展趋势、业界高品质产品和先进技术方案、重点领域应用等方面进行详细的讲解。欢迎广大工程师积极参加本次直播,主动学习和掌握相关知识,为工业自动化升级带来更多的可能。” 

了解更多2022贸泽电子技术创新周工业自动化活动详情,请访问:https://www.mouser.cn/industrial-automation-roadshow-2022-sep

作为全球授权分销商,贸泽电子库存有极其丰富的半导体和电子元器件并支持随时发货。贸泽旨在为客户供应全面认证的原厂产品,并提供全方位的制造商可追溯性。为帮助客户加速设计,贸泽网站提供了丰富的技术资源库,包括技术资源中心、产品数据手册、供应商特定参考设计、应用笔记、技术设计信息、设计工具以及其他有用的信息。

工程师还可以一键订阅免费的贸泽电子报,及时了解业界新品动态和资讯。在订阅贸泽的电子报时,我们可以根据您不断变化的具体项目需求来提供相关的新闻报道和参考信息。贸泽充分尊重用户的权利,让您能自由掌控想要接收的内容。欢迎登陆https://sub.info.mouser.com/subscriber-sc 注册,及时掌握新兴技术、行业趋势及更多资讯。

关于贸泽电子 (Mouser Electronics)

贸泽电子隶属于伯克希尔哈撒韦集团 (Berkshire Hathaway) 公司旗下,是一家授权电子元器件分销商,专门致力于向设计工程师和采购人员提供各产品线制造商的新产品。作为一家全球分销商,我们的网站mouser.cn能够提供多语言和多货币交易支持,分销超过1200品牌制造商680多万种产品。我们通过遍布全球的27个客户支持中心,为客户提供无时差的本地化贴心服务,并支持使用当地货币结算。我们从占地9.3万平方米的全球配送中心,将产品运送至全球223个国家/地区、超过65万个顾客的手中。更多信息,敬请访问:http://www.mouser.cn

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华为Mate50系列发布后,迎来订购热潮,渠道商和线上电商平台数据显示,华为Mate50 Pro成该系列预售最火爆机型,其中昆仑玻璃版本广受喜爱,超半数消费者预定了昆仑玻璃版本,十倍耐摔的安全感解决了消费者对手机可靠性的担忧,市场前景广阔。

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手机市场调研显示,行业内有一半以上的售后案例集中在修复屏幕上。仅仅因为一块玻璃的损坏,消费者可能需要承担高昂的维修费,把屏幕、中框、和电池同时换掉。为了降低手机意外跌落时的损伤,给广大消费者更可靠、更抗摔的手机使用体验,华为Mate50系列首发使用“昆仑玻璃”,极大提升手机可靠性。

昆仑玻璃中含有亿亿级的高强度纳米晶体,再搭配复合离子强化注入技术,在玻璃表面形成微米级坚硬保护层,得到高强度晶体与玻璃融合的透明光学材料,最终解决了微晶玻璃材料强度和光学匹配的业界难题,抗跌落能力提升至10倍,能够有效降低手机意外跌落时的损伤,获得业界首个瑞士 SGS 五星级玻璃耐摔权威认证。

除了昆仑玻璃之外,华为Mate50系列还带来了北斗卫星消息、华为影像XMAGE、超空间存储压缩等黑科技,深受广大消费者喜爱。华为常务董事、终端BG CEO、智能汽车解决方案BU CEO余承东在发布会上表示:“十年来,Mate系列始终坚持极致、高端、创新,每一代都是华为尖端科技的集大成者。”

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华为Mate50系列正式发布前,在华为商城预约这款产品的用户数就超过了245万。预售当天,超过百万用户线上抢购,华为门店排起长龙。此前,天风国际分析师郭明錤曾表示:如果华为Mate50市场反应好,将鼓舞国内高端手机市场,降低消费电子市场下行周期的影响。而随着华为Mate50系列的热销,华为也有望赢得更多高端市场份额。

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近日,Qorvo北京与智现未来公司续约,将在北京工厂中深入应用智现未来的工程智能(EI)软件FDC。2018年Qorvo北京首次与智现未来展开合作,经过双方团队数月的共同努力,FDC系统顺利实现了数据收集、数据加工、数据模型建立、FDC监控模型、OCAP模型建立等功能,帮助Qorvo北京实现了晶圆制造过程的全方位监控,减少设备老化、工艺变化以及设备生产过程中不稳定性、突变等对产品造成的影响,从而大大提升了设备利用率,减少产品/工艺事故的发生率,防止发生大规模产品不良。 更重要的是通过设备FDC系统的应用,晶圆厂中的海量工程数据得到了充分利用,客户能更准确更快速的找到造成产品不良的根因所在,从而快速进行设备debug与工艺改善优化并提升产线良率。

这次双方的合作续约充分证明了智现未来的工程智能软件产品在FAB中的重要性,这是Qorvo北京对于智现未来的FDC软件的技术先进性和团队专业性的认可。双方希望通过双方的这次合作能够让FDC产品帮助Qorvo北京更多的设备实现生产过程的实时监控,进一步提高工厂的智能化水准。

智现未来首席执行官许伟表示:“智现未来作为全球领先的制造EDA和工程智能(Engineering Intelligence, EI)软件公司, 为泛半导体先进制造产业提供良率(Yield)和产出(Throughput)的全面管理。智现未来的前身BISTel有20多年的产品发展和客户合作的历史积累,我们一直在加大研发投入,加强技术创新和产品迭代,进一步提升客户在工程智能软件上的投资回报。Qorvo是全球领先的RF解决方案提供商,结合产品和领先的技术优势、 以系统级专业知识和全球性的制造规模,快速解决客户最复杂的技术难题。Qorvo对于工厂数字化智能化的追求是精益求精,我们很高兴能长期合作支持Qorvo北京工厂的可持续发展,双方在项目上的合作堪称业界范本。”

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桑迪亚国家实验室和马克斯-普朗克研究所的科学家们已经开发出一种方法,它可以使用比平时简单得多的设置来生产量子纠缠光子网。其关键则是一个厚度只有纸的1/100的精确图案表面,它可以取代一屋子的光学设备。

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量子纠缠是一种听起来非常奇怪的现象,两个粒子通过纠缠来操纵一个粒子的现象可以立即影响其伙伴--无论它们之间的距离有多远。这就构成了量子计算和量子加密等新兴技术的基础。然而问题是,生成纠缠在一起的光子群可能非常棘手,并且通常是通过大型激光器阵列、专门的晶体和其他光学设备来完成。但桑迪亚和马克斯-普朗克团队有一个更简单的设置--超表面。

这些设备的作用有点像透镜,其以一种非常可控的方式操纵通过的光线。但超表面并不是利用它们的曲线和厚度来这样做的,而是被精确地蚀刻了纳米级的结构,以根据手头的任务来改变光线--包括捕获原子--进而在图像中捕捉更清晰的颜色甚至产生全息图。最重要的是,超表面可以在比以往技术小得多的设备中实现。

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在这项研究中,该团队的超表面采取了超薄玻璃片的形式,上面覆盖着由半导体材料砷化镓制成的纳米结构。当激光穿过超表面时,一些从另一侧出来的光子会以纠缠对的形式出现。并且不是一次只有一对而是整个纠缠的光子网。该团队称,这通常需要一整个实验室的设备来完成。

这项研究的首席研究员Igal Brener指出:“当这种多纠缠需要超过两或三对时,它是相当复杂的并有点难以解决。这些非线性超表面基本上在一个样品中实现了这一任务,而在以前,这需要令人难以置信的复杂的光学设置。”

能够一次性诱导光子组中的量子纠缠可能会在量子计算机、加密、通信和光学领域得到广泛应用。不过在这之前,该团队表示,在提高超表面的效率方面还有更多工作要做。

来源:cnBeta.COM

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东芝公司的研究人员在量子计算机结构方面取得了突破性进展:双通道传感耦合器的基本设计,将提高可调谐耦合器的量子计算速度和准确性。该耦合器是决定超导量子计算机性能的一个关键装置。超导量子计算机中的可调谐耦合器负责连接两个量子比特,并通过打开和关闭它们之间的耦合来进行量子计算。

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目前的技术可以关闭频率接近的超导量子比特的耦合,但这容易造成串扰、形成误差,当其中一个量子比特被电磁波照射进行控制时,就会出现串扰误差。此外,目前的技术无法完全关闭频率明显不同的量子比特的耦合,从而又导致因残余耦合而产生误差。

东芝公司最近设计了一种双传感耦合器,可以完全开启和关闭频率明显不同的量子比特之间的耦合。完全打开可以实现强耦合的高速量子计算的同时完全关闭则可以消除残余耦合,从而提高量子计算速度和精度。

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用新技术进行的模拟表明,东芝实现了双量子门,即量子计算中的基本操作,其精确度可达99.99%,处理时间仅为24纳秒。

东芝的双量子耦合器可应用于固定频率的量子比特,实现了高稳定性和易设计性,并首次实现了频率明显不同的固定频率跨门类比特之间的耦合,可以完全开启和关闭,并提供了一个高速、精确的双比特门。

该技术有望推动实现更高性能的量子计算机,从而在实现碳中和和开发新药物等领域作出贡献。

该技术的细节于9月15日在美国的《物理评论应用》上发表,该杂志是美国物理学会(https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.18.034038)的期刊。

来源:cnBeta.COM

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富士通刚刚介绍了该公司新开发的一项光传输技术,特点是能够达成 1.2 Tbps 的传输速率 —— 相当于每秒传递六张蓝光光盘(25 GB)。报道指出,这项新技术在几乎所有方面,都优于传统的光网络解决方案。比如受益于最新半导体工艺的数字型号处理 LSI(DSP),其体积就较传统风冷设备减少了 1/3 。

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截图(来自:Fujitsu 官网

此外与传统传输系统相比,新技术的每传输容量(Gbps)功耗也降至 120mW、相当于减少了 70% 的二氧化碳排放量。

据悉,随着 5G、人工智能、物联网和大数据的普及,对更高速率的传输技术的需求也在水涨船高。

即使 5G 尚未如人们预期的那样引发足够大的轰动,但这并不妨碍业界积极投入其继任者 —— 6G 技术 —— 的开发。

需要指出的是,与采用风冷散热的传统光传输设备不同,富士通为这套新技术选用了液冷方案。

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随着企业与社会努力管理管理每天产生的大量数据,这一趋势也正变得愈加普遍。

比如去年,微软曾宣布其正在测试一种两相浸没式冷却系统,以防止服务器过热。

这家雷德蒙德科技巨头称,该装置由浸没在非导电液体中的硬件组成。

此外冷却液可在钢制储罐内沸腾(122℉),并将服务器功耗降低多达 15% 。

值得一提的是,富士通还借助了机器学习技术来高精度分析光纤等各个组件的状态。

该数据可用于在构建网络时设置 DSP 调制方法和配置元素,以最大限度地提升传输性能、同时降低功耗。

该公司称,当使用传输容量为 800 Gbps 的技术操作设备时,新方案可实现四倍于传统系统的传输距离。

最后,如果一切顺利,富士通计划在 2023 财年的上半年,将基于该技术的新设备投入商业化应用。

来源:cnBeta.COM

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