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  • 该项完全托管的服务可实现复杂、动态的3D模拟仿真,可对具有100万个以上对象的系统进行建模,快速预测现实世界的结果,以及创建沉浸式的训练空间

  • Duality Robotics、Lockheed Martin和uCrowds等客户和合作伙伴已经开始使用Amazon SimSpace Weaver

亚马逊云科技在2022 re:Invent全球大会上宣布,推出完全托管的计算服务Amazon SimSpace Weaver,帮助客户构建、操作和运行大规模的空间模拟仿真系统。借助Amazon SimSpace Weaver,客户可以部署空间模拟应用,对具有多个数据点的动态系统进行建模(例如整个城市的交通、场馆内流动的人群或工厂车间的布局),模拟可视化的物理空间,运行沉浸式的训练模型,获得不同情景下的关键指标并做出明智的决策。客户使用Amazon SimSpace Weaver可模拟出100万个以上、实时交互的仿真对象,创建比以往更加复杂的环境,并且将模拟仿真系统部署的时间从数年缩短至数月。Amazon SimSpace Weaver可自动配置Amazon Elastic Compute Cloud(Amazon EC2)实例以及管理网络和计算基础设施,让客户专注于仿真模型的设计,并支持通过多个查看器实时观察模拟对象的状态。使用Amazon SimSpace Weaver无需预先承诺用量或预付费用,客户只需为使用的计算量付费。欲开始使用Amazon SimSpace Weaver,请访问aws.amazon.com/simspaceweaver

如今,为了预测现实世界的可能结果,营造可视化沉浸式的训练空间,交通、机器人和公共安全等行业的客户需要创建动态的3D仿真实验。例如,为了解道路封闭的影响,客户可以模拟不同的道路封闭组合。这些复杂空间的模拟和仿真需要大量的计算资源,让客户原本有限的计算容量更加紧缺。此外,在多个计算实例上集成和扩展具有数百万交互对象的空间模拟系统是极具挑战的。它需要将模拟应用及其组件分成多个部分,每个部分需要以一致的速度进行仿真计算,并且需要遍历整个虚拟环境以及在多个实时用户之间同步相关数据。这可能需要多年的技术积累和专门的硬件才能解决这些问题,因此只有财力雄厚的组织才能负担得起如此昂贵的模拟仿真资源。此外,要实现对计算资源容量以及密度的充分利用,就需要对空间模拟进行编程,这需要对专业团队进行计算资源配置和使用方面的培训。因此,客户会对仿真计算逻辑的复杂性做出妥协,只模拟一些基本场景,对于更细微的问题,特别是那些精细且费时的计算问题仅仅通过估算来解决。

Amazon SimSpace Weaver是一项完全托管的计算服务,它使客户能够运行复杂的大规模空间模拟应用,在与现实世界近似的仿真环境中开展实验,并对这一沉浸式的训练空间进行可视化。Amazon SimSpace Weaver可支持100万以上的移动对象,如人、汽车、交通信号灯、道路等,且每个移动对象都具有相互关联的、实时交互的行为和属性。如一座真实的城市,模拟本身就是一个广阔的"世界"。 客户要构建模拟应用程序,可以使用Amazon SimSpace Weaver软件开发套件加入他们定制化的模拟内容,或者使用内置的如Unity和UnrealEngine 5第三方解决方案。一旦客户准备开始部署其模拟仿真系统,Amazon SimSpace Weaver会自动启动运行环境,将多达10个高可用、低延迟的Amazon EC2实例连接到网络集群中,跨实例分发模拟仿真应用。Amazon SimSpace Weaver通过管理网络和内存配置,跨实例复制和同步数据,从而创建一个统一的模拟环境,使多个并发用户能够实时操控模拟空间并与其进行交互。客户可以专注于模拟对象的设计以及观察模拟仿真系统的输出性能,并将他们的这些观测结果用于支撑不同业务场景的决策。Amazon SimSpace Weaver按使用量收费,其具备的可扩展性和高弹性让客户无需准备昂贵的硬件,也无需额外的人员即可管理空间模拟系统。Amazon SimSpace Weaver让客户可轻松实现复杂的、沉浸式的3D体验,并对大规模场景进行测试和可视化。

亚马逊云科技技术副总裁Bill Vass表示:"以往,客户如果想对空间模拟系统进行扩容,必须在仿真的准确性和硬件容量之间做抉择,这无法让他们尽其所学展其所能。Amazon SimSpace Weaver免去了客户管理基础设施的负担,简化了运行大规模模拟仿真系统的方式,让他们能专注于创建差异化内容,不断扩充模拟仿真的使用场景。无论客户的目标是模拟超大城市的人口,追踪大洲范围的物流运营,或是为智慧城市构建现实世界规模的数字孪生,客户都能借助Amazon SimSpace Weaver创建大规模、分布式的模拟仿真系统。"

客户在亚马逊云科技上大规模部署模拟仿真系统之前,可先免费使用Amazon SimSpace Weaver提供的本地开发套件,在其个人硬件上迭代开发和运行测试其空间仿真应用。本地环境使用与Amazon SimSpace Weaver相同的API,客户无需修改任何代码即可将他们的应用部署上云。Amazon SimSpace Weaver现已在美国东部(俄亥俄)、美国东部(弗吉尼亚北部)、美国西部(俄勒冈)、亚太 (新加坡)、亚太 (悉尼)、欧洲(法兰克福)、欧洲(爱尔兰)和欧洲(斯德哥尔摩)正式可用,其它亚马逊云科技区域将很快推出。

Duality Robotics正在构建一个数字孪生运营平台,用来解决现实世界的问题。"直到目前,模型一直需要在规模和逼真度之间进行取舍。" Duality Robotics首席执行官Apurva Shah表示,"Duality Robotics数字孪生模拟器Falcon与Amazon SimSpace Weaver相结合,并采用为Unreal生态系统定制的数字孪生开发环境,使它们能快速用于大规模的模拟仿真场景。通过与Epic Games Unreal Engine的集成以及对大量Unreal资源的使用,实现了逼真的3D环境,以及高精度的数据可视化,满足了高效模拟仿真系统所需的部署条件。Duality Robotics的应急医疗服务场景证实了空间模拟仿真的价值,它具有高保真的物理特性、照片般真实的渲染效果、虚拟传感器和100多万并发响应的实时性能。这表明客户可以通过运行Amazon SimSpace Weaver,实现对精准的物理系统进行建模,并洞察到现实世界的潜在问题。"

Epic Games 是一家领先的互动娱乐公司及3D 引擎技术提供商。Unreal Engine是一套完整的创作工具套件,可用于游戏开发、建筑及汽车可视化、线性影视内容创作、广播及现场活动制作、培训及模拟,以及其他实时应用。"过去,开发人员在创建仿真模型时不得不在规模与逼真度之间做出妥协,而现在,他们创建出来的虚拟环境可以更准确地反映现实世界中人和物体的数量。" Epic Games 虚幻引擎副总裁 Nathan Thomas 表示,"通过将Unreal Engine 5 的强大功能与 Amazon SimSpace Weaver 相结合,客户能够将我们的 City Sample 项目扩展到与超过一百万行人进行交互。 这让开发人员有机会大规模创建更逼真的数字孪生和模拟仿真应用。"

Lockheed Martin是一家全球安全和航空航天公司,主要从事先进技术系统、产品和服务的研究、设计、开发、制造、集成和维护。Skunk Works®部门的虚拟原型团队负责提供先进的可视化、建模与仿真以及人机界面能力。"我们需要能够模拟现实世界的规模,以确保我们从仿真系统中获得的数据与现实世界的结果一致。过去,模拟大型场景需要很长时间,而且我们仅能实现少数用户同时与模拟系统互动。" Lockheed Martin虚拟原型工程师Wesley Tanis说,"我们与亚马逊云科技合作开发了一个旧金山地震恢复的演示样例,展现了现场急救员可能组织援助救济的方式。利用双方的技术,我们能够在大洲范围内近乎实时地模拟超过一百万个对象,这给我们提供了洞察现实世界的能力,也提升了我们在包括自然灾害在内的各种场景下的提前准备和规划的能力。"

Maxar是一家业内领先的供应商,为政府和商业客户提供全面的空间解决方案和安全、精确的地理空间情报,帮助他们监测、了解和感知我们不断变化的星球,还提供全球宽带通信,以及协助推进对太空的探索和使用。"空间模拟通常需要设计人员和开发人员首先构建一个虚拟世界,然后用素材对其进行强化以创建一个引人入胜的沉浸式世界。只有当虚拟世界的模型创建完成后,团队才会考虑运行模拟仿真所需的算力。"Maxar高级副总裁兼企业地球智能部总经理 Dan Nord 表示,"现在,利用Maxar的Vivid 影像底图构建地球 的3D 地理空间数字孪生,利用blackshark.ai公司的技术合成建筑物和纹理,再利用Amazon SimSpace Weaver管理计算基础设施,设计人员和开发人员就可以直接上手创建巨大的、详细的模拟仿真系统,还可以随时扩大模型规模。我们将Amazon SimSpace Weaver与我们的 3D 数字孪生结合使用,发现客户能够比以往更快地构建真实世界的仿真模型。"

uCrowds 是荷兰一家高速发展的初创公司,为市政机构、活动组织者和系统集成商提供领先的人群模拟仿真解决方案和产品。 "越来越多的客户希望能创建数字孪生和元宇宙、模拟现实世界环境。例如,我们的许多客户想知道,当他们在自己所在的城市举办大型活动时会发生什么,如何确保参会者安全的同时又能融入活动体验。" UCrowds创始人兼首席执行官Roland Geraerts表示,"将Amazon SimSpace Weaver的可扩展性与uCrowds模拟器相结合,让客户能够基于云构建实时的、响应式的、持久的和逼真的下一代人群模拟仿真应用。使用Amazon SimSpace Weaver,我们能够在短短三周内将人群模拟器的仿真能力提高3倍,从40万个实体数量增加到100多万个。云计算让我们几乎拥有无限的扩展能力,我们不需要再购买昂贵的硬件,推动我们不断迈向我们的目标——模拟整个地球的人口。"

关于亚马逊云科技

超过15年以来,亚马逊云科技 (Amazon Web Services)一直以技术创新、服务丰富、应用广泛而享誉业界。亚马逊云科技一直不断扩展其服务组合以支持几乎云上任意工作负载,目前提供超过200项全功能的服务,涵盖计算、存储、数据库、网络、数据分析、机器学习与人工智能、物联网、移动、安全、混合云、虚拟现实与增强现实、媒体,以及应用开发、部署与管理等方面;基础设施遍及30个地理区域的96个可用区,并已公布计划在澳大利亚、加拿大、以色列、新西兰和泰国新建5个区域、15个可用区。全球数百万客户,包括发展迅速的初创公司、大型企业和领先的政府机构,都信赖亚马逊云科技,通过亚马逊云科技的服务支撑其基础设施,提高敏捷性,降低成本。要了解更多关于亚马逊云科技的信息,请访问: www.amazonaws.cn

稿源:美通社

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11月21日,央视财经频道报道工业互联网标识解析体系国家顶级节点全面建成,选用浪潮集团旗下浪潮云洲赋能山东东华科技有限公司(以下简称东华科技)的典型案例,展示包括标识解析在内的新型工业基础设施支撑生产智能化的成效。

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央视报道浪潮云洲赋能东华科技的案例

党的二十大报告指出,优化基础设施布局、结构、功能和系统集成,构建现代化基础设施体系。浪潮云洲携手东华科技,夯实新型智能设备和传感器、工业互联网内外网络、工业互联网标识体系、工业互联网平台、工业互联网大数据中心等新型工业基础设施,推广"精益+智能"服务模式,通过燃烧分级分区、回转窑喷料智控等工艺改造,助力智能化生产与绿色制造,形成绿色智能工厂。

东华科技成立于2004年,年可生产熟料、水泥、矿粉1000万吨,余热发电1亿度,搭建起集石灰石矿山开采、熟料、水泥、矿粉、发电、固废处置于一体的绿色建材产业架构。公司"东华"牌水泥广泛应用于高铁、高速、机场等国家级、省级重大项目。

在生产智能化方面,浪潮云洲联合东华科技,为水泥产线安装温度、压力、电流电压等六大类数百个传感器,通过厂区5G、内外网、工业大数据中心与工业互联网平台,实现生产环节的数字化,以及生产的预测与管理。

在绿色低碳方面,建设碳资产管理平台,提供碳账户管理、碳交易管理、碳履约管理,以及绿色降碳改造一站式服务。

通过工业互联网赋能生产智能化与绿色发展,东华科技收获了看得见的效益,节约了200万元/年的碳履约成本,年节电4000万千瓦时,节约标煤1.5万吨,减少二氧化碳排放3.9万吨。

目前,浪潮云洲与东华科技的合作逐步加深,包括联合发布双碳管理数字孪生应用场景,建立双碳创新创业联合体,加速工业互联网规模化应用。

下一步,浪潮云洲将坚持以智能制造为主攻方向,充分发挥国家级"双跨"平台能力,赋能生产智能化,助力制造业数字化转型与高质量发展。

稿源:美通社

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通过物联网技术监测养殖环境,为生猪健康提供有效保障

集约化养殖已经成为了当前较为普及的猪群养殖方式,将同一生长周期的生猪集中圈养在室内,有助于养殖人员对其进行集中管理,实施高产量养殖。

如果将先进的物联网技术融入到日常管理中,养殖人员则能更精准地掌握猪场的各项环境参数,为生猪打造一个更健康的生长环境。

Semtech LoRa® 生态合作伙伴深圳矽递科技股份有限公司(以下简称矽递科技)开发的工业级传感网络系统SenseCAP基于LoRaWAN® 协议,可实现远距离和超低功耗的环境数据采集,已在全世界范围内各类室内外应用场景中获得了广泛应用。

近期,矽递科技携手物联网方案商StalData,在位于荷兰的集约式养猪场部署了SenseCAP环境监测设备,对养猪场内二氧化碳浓度、氨浓度,以及温湿度等各种环境参数实现了远程监测,并通过在线直播实时展示猪群的生长情况,不仅大幅提升生产效率,也提高了食品安全的透明与可追溯性。

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1:位于荷兰的集约式养猪场实时监控画面

监测养殖环境条件,保证生猪健康

集约化养殖可以显著提高饲养效率。然而集约化养殖下,猪群密度较大,会排放出较高浓度的有害气体、灰尘、甚至病原微生物。若不在养殖场安装中央净化系统对猪舍空气进行过滤、直接排出,则会对养猪场外的空气环境造成污染。因此,大多数养猪场出于安全和环境因素考虑,都是封闭式管理,消费者甚至养猪场管理员很难了解到猪群在养猪场内如何生活和生长。

针对养殖过程中可能出现的环境污染以及数据采集难等问题,矽递科技支持StalData部署了一系列基于LoRaWAN协议的SenseCAP传感器和网关,在荷兰养猪场构建了一个基于LoRaWAN协议的网络,实现了对养猪场不同环境参数的监测。

其部署主要包括以下三个步骤:

  • 部署基于LoRaWAN 协议的网关;

  • 部署矽递科技基于LoRaWANSenseCAP S210x系列环境传感器,并采集、分析数据;

  • 在网页端和矽递科技SenseCAP MateApp上生成可视化数据分析。

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2. 荷兰养猪场的方案架构图

实时监测养猪场的温湿度、二氧化碳浓度以及氨浓度对于生猪的健康繁殖尤为关键。在该项目部署过程中,工作人员发现,位于猪场后端的猪舍往往比猪场前端的猪舍更加炎热和潮湿。因此,他们在养猪场不同的位置部署了12个基于LoRa的无线温度和湿度传感器,并在后端的猪舍内安装一个额外的通风机,将空气循环到前端的猪舍,从而实现整个猪场前后端猪舍温度基本一致。

此外,通过这些传感器采集到的实时二氧化碳浓度和氨浓度数据,猪场管理人员可以更及时地检查和调整通风系统的最低通风量,确保能在超过理想阈值之前采取干预措施,保证生猪的健康成长。

凭借远距离、低功耗、广覆盖等特点,LoRa技术成为了养猪场环境监测的不二选择。

基于LoRaWAN协议的传感器拥有广泛的覆盖能力和极低的功耗,且能支持方案实现快速复制和批量化部署,大幅度降低了监测方案的搭建成本和运维成本。同时,LoRaWAN设备所拥有的长距离通信能力和强抗干扰性,支持持续、稳定、可靠地传输数据,帮助养殖户远距离地监测与收集猪舍内的各项环境参数,并在出现异常告警时能及时做出响应。

Semtech团队的支持下,矽递科技还将天线引入至SenseCAP环境监测方案中,进一步扩大了养猪场内数据传输的范围。

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3.部署在荷兰某猪舍内的LoRaWAN无线CO2、温度和湿度传感器

利用SenseCAP构建多元的基于LoRa技术的物联网方案

基于SemtechLoRa技术,矽递科技推出了覆盖从端到云的全面SenseCAP解决方案,支持每个开发者构建物联网应用。目前,矽递科技发布了一系列SenseCAP S210x无线环境传感器,可广泛应用于精准农业、智慧城市、野生动物保护等场景。

针对国内市场,矽递科技也在积极开发和部署相关方案。例如,在2019年,矽递科技与某农牧公司位于中国河北省的家禽农场部署了SenseCAP 系列网关和传感器,以预设的时间间隔检测和监测养殖场的环境变量,从而在各种可控和不可控的情况下,最佳地保障雏鸡的生长和健康。矽递科技还携手某综合性企业位于深圳的食品冷链仓库,开展了数字化的食品可追溯项目建设,实现了环境数据的精确收集,协助仓库管理人员对产品质量做出准确的评判和预测,同时可以在检测到环境条件异常的情况下,及时将有安全隐患的食品及时下架,避免不良商品流入市场。

矽递科技物联网事业部总经理蒋宇表示:“StalData巧妙地采用了矽递科技SenseCAP系列传感器获取实时环境数据,来帮助养殖户更好地采取措施调节猪的生长环境。同时,这些数据也会通过直播的方式展现给公众,让公众了解到仔猪得到了很好的照顾。这一创新不仅提高了管理效率,也推动了食品安全的透明化和可追溯。我们相信这一案例会给更多养殖户和其他行业农户带来启发,推动LoRa技术在更多领域的广泛应用。

Semtech中国区销售副总裁黄旭东表示我国畜牧行业的现代化建设进程正不断向着集约化、标准化、自动化和智能化等方面加速发展。矽递科技基于LoRa技术以及LoRaWAN协议所开发的环境监测解决方案,在当前畜牧业数字化转型趋势下具有很好的市场前景。未来,Semtech将持续与LoRa生态圈伙伴开展深度合作,助力更多行业实现降本增效,达成可持续的目标。

关于Semtech LoRa®

SemtechLoRa芯片到云(chip-to-Cloud)平台是在全球被广泛采用的远距离、低功耗物联网应用解决方案,支持在全球范围内快速开发和部署长覆盖距离、超低功耗、高性价比的物联网网络、网关、传感器、模组和物联网服务。SemtechLoRa技术为LoRaWAN®协议提供通信层,LoRaWAN协议由LoRa Alliance®维护。LoRa Alliance®是一个面向低功耗广域网(LPWAN)应用的物联网行业开放联盟,其成员已在超过173个国家和地区部署了物联网网络。SemtechLoRa联盟的创始成员之一,连接全球各地的物联网终端用户与LoRaWAN网络运营商。

LoRa官网:www.semtech.cn/lora

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英飞凌科技股份公司(FSE代码:IFX / OTCQX代码:IFNNY)和台积电近日宣布,两家公司准备将台积电的可变电阻式记忆体制程技术引入至英飞凌的新一代MCU AURIX™微控制器中。

AURIX TC4x 微控制器产品.jpg

自首个发动机管理系统问世以来,嵌入式闪存微控制器一直是汽车电子控制单元(ECU)的主要构建模块。这些微控制器是打造绿色、安全和智能汽车所不可或缺的组成部分,被应用于驱动系统、车辆动态控制、驾驶辅助和车身应用中,助力汽车领域在电气化、全新电子电气(E/E)架构和自动驾驶方面实现了重大创新。目前,市场上的大多数MCU系列均采用嵌入式闪存技术。作为下一代嵌入式存储器,RRAM可以进一步扩展至28nm及以上。

英飞凌AURIX TC4x微控制器产品性能的可扩展性与虚拟化、安全和网络功能方面的最新趋势相结合,以支持新一代软件定义汽车和全新E/E架构。英飞凌与台积电成功地将RRAM引入至汽车领域,为AURIX微控制器建立了更加广泛的技术与供应基础。RRAM具有很高的抗干扰性并且允许在不需要擦除的情况下进行逐位输入,其耐久性和数据保持性能堪比闪存技术。

台积电业务发展高级副总裁Kevin Zhang博士表示:“英飞凌和台积电长期以来一直保持着成功的合作关系,比如在第一代AURIX TC2x产品的合作。我们在RRAM NVM技术领域也合作了近十年,涵盖了各种不同的应用。此次为TC4x引入RRAM将为MCU的进一步小型化开辟新的可能性。我们十分高兴能与英飞凌这样领先的企业展开合作。”

英飞凌科技高级副总裁兼汽车微控制器业务总经理Thomas Boehm表示:“AURIX TC3x作为一款倍受青睐的汽车微控制器已经在许多应用领域得到了认可。基于台积电RRAM技术打造的AURIX TC4x将凭借更高的ASIL-D性能、更加强大的AI功能以及包括10Base T1S以太网和CAN-XL等在内的最新的网络接口,进一步扩大这一领先优势。RRAM技术为提高性能、减少功耗和节约成本创造了巨大的潜力。”

供货情况

英飞凌正在向主要客户提供基于台积电28nm eFlash技术的AURIX TC4x系列样品。首批基于28nm RRAM技术的样品将在2023年底前提供给客户。

如需了解更多信息,请访问infineon.com/aurixTC4x

关于英飞凌

英飞凌科技股份公司是全球电源系统和物联网领域的半导体领导者。英飞凌以其产品和解决方案推动低碳化和数字化进程。该公司在全球拥有约56,200名员工,在2022财年(截至930日)的收入约为142亿欧元。英飞凌在法兰克福证券交易所上市(股票代码:IFX),在美国的OTCQX国际场外交易市场上市(股票代码:IFNNY)。

更多信息请访问www.infineon.com

更多新闻请登录英飞凌新闻中心https://www.infineon.com/cms/cn/about-infineon/press/press-releases/

英飞凌中国

英飞凌科技股份公司于1995年正式进入中国大陆市场。自199510月在无锡建立第一家企业以来,英飞凌的业务取得非常迅速的增长,在中国拥有约3000多名员工,已经成为英飞凌全球业务发展的重要推动力。英飞凌在中国建立了涵盖研发、生产、销售、市场、技术支持等在内的完整的产业链,并在销售、技术研发、人才培养等方面与国内领先的企业、高等院校开展了深入的合作。

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凭借经过验证的性能、低功耗安全性片上网络互连IP用于开发各种汽车系统芯片

Arteris Inc.(纳斯达克股票代码:AIP)是一家加速系统级芯片(SoC)创建的领先系统 IP 提供商,今天宣布与 Telechips 合作,将 Arteris FlexNoC 互连 IP 成熟技术集成到多个汽车 SoC 产品中。新设计基于最新的汽车安全标准,包括ISO 26262,ASIL B和ASIL D。这些产品可确保在设计下一代高级驾驶辅助系统(ADAS)时满足安全要求。

Arteris互连IP的功能使Telechips SoC团队能够实现创建更高水平的汽车设计所需的低功耗,可扩展性和安全性。最重要的是,该技术提供了满足认证强制性安全要求的能力。

“Telechips擅长构建SoC,为各种汽车应用提供具有卓越性能,低功耗和安全性的解决方案,”Telechips SoC团队负责人兼副总裁Kim Moon Soo说,“Arteris互连IP验证技术确保我们满足我们的设计要求,以促进安全和可扩展的未来产品,帮助我们推动全球创新趋势。”

Arteris Inc.总裁兼首席执行官K. Charles Janac表示:“先进的SoC需要一流的片上网络技术来实现低功耗和安全连接,我们很高兴在先进的SoC汽车市场中,Arteris产品继续成为高性能创新解决方案的首选。”

关于 Arteris

Arteris是系统IP的领先提供商,包括 片上网络 (NoC) 互连 IP IP 部署 技术两部分,可加速各种电子产品的系统级芯片(SoC)半导体开发和集成。垂直应用包括汽车、移动、消费电子、企业数据中心、5G 通信、工业和物联网,利用 AI/ML 等技术和功能安全为 宝马博世百度 Mobileye 三星东芝 恩智浦等客户提供服务。Arteris IP产品包括FlexNoC® 互连IP,Ncore® 缓存一致性IP,CodaCache® 独立级缓存,ISO 26262 安全人工智能自动时序收敛 Magillem SoC 组装 自动化。 Arteris IP 产品可以帮助客户提升性能、低功耗和面积、高设计效率、加快 SoC 开发速度,从而降低开发和生产成本。

更多信息请访问www.arteris.com或者在LinkedIn上找到我们,网址:https://www.linkedin.com/company/arteris

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FDA803S 和 FDA903S 是意法半导体 FDA (纯数字放大器)系列中最新的单通道全差分 10W D类音频功率放大器。目标应用包括紧急道路救援、远程信息处理等需要音频通道产生最高10W标准输出功率的语音、音乐或提示消息的任何汽车系统。

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这些放大器集成了 I2S 前端电路、数字内核、100dB 分辨率 24 位数模转换器 (DAC) 和 D 类 PWM 输出级。片上集成的数字音频处理器确保放大器在很小的面积上实现高音质。芯片内部反馈电路置于外部 L-C 输出滤波器前面,可以简化电路设计,节省空间。

这两款放大器都有完整的 I2C配置功能和运行中诊断功能,包括削波检测、过热警告、过流保护和开路负载检测,可以最大限度地降低外部组件和物料清单成本。FDA903S 还集成了一个实时负载电流监测器,使自诊断功能达到功能性安全应用的ASIL A级安全要求。

这两款器件均采用 QFN32 5mm x 5mm 裸露下焊盘封装,无需安装散热器即可实现紧凑且经济的纯数字设计。器件数量少、无散热器的解决方案可最大限度地减少功率放大器的体积。低静态电流、紧凑、轻量化、低功耗等产品优点有助于提高车辆整体能效。

FDA803SFDA903S 两款产品都有一个 I2S 数字输入和时分复用 (TDM) 接口,采样频率可设为 8kHz到 96kHz之间,优化放大器在连接各种音源时的性能。8kHz 到 32kHz的低采样频率使设计人员能够在警告音发生器等应用场景中节省存储器容量。

EVAL-FDA903S 评估板让设计人员使用这两款产品中任何一个快速开发新的音频项目。

FDA803SFDA903S现已量产,询价和申请样片请联系当地意法半导体办事处。

详情访问www.st.com/10w-class-d-auto-audio-amp

: AVAS代表新能源汽车的行人提示音系统。

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作者:Dan Loop

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21世纪,汽车技术飞速发展,如果没有集成无钥匙门禁的车载娱乐系统;没有导航、蓝牙®、Wi-Fi、蜂窝连接;没有智能手机集成、语音识别、车道保持辅助系统和其他高级驾驶员辅助系统(ADAS),很难想象现代汽车是什么样子。此外,行业新推出了电池电动汽车(BEV)创新,助力加速汽车转型更上一层楼。

简言之,今天的汽车不再只是“一组车轮”,而是智能的联网车辆,且逐渐成为支持云连接的软件定义汽车,运行的代码比以往多了数百万行

随着汽车技术不断发展,汽车网络平台也在迅速演进,不断提高汽车的功能安全、智能水平、信息安全及连接。它们通过多种无线技术与外界进行通信,为驾驶员提供娱乐中控、导航和ADAS功能。多年来,汽车制造商不断突破,为汽车添加了各种无线连接选项。因此,在当今典型的汽车电气架构中,无线连接接口通常分布在多种不同的电子控制单元(ECU)之间。但是,这种分布式方法带来了无线共存挑战,伴随而来的安全风险也与日俱增。

汽车将通过多个无线连接接收来自外界的数据流,每个无线链路都是一个潜在的攻击面和网络安全漏洞。由于汽车上有许多无线连接,几乎不可能对进入汽车的所有数据采用一致的安全防火墙,阻止恶意软件和防止网络攻击。目前的车载安全技术通常旨在监测内部总线,恶意代码进入汽车网络后检测出恶意代码并将其隔离。这很重要,但还应使用基于统一连接平台的一致、先进的预防式防火墙解决方案加以补充,首先要防止恶意软件进入车辆。

解决方案:适用于安全的软件定义汽车的无线连接平台

恩智浦推出的汽车级开发平台提供统一的连接域,支持通过单个子系统管理所有与汽车的外部无线连接。此汽车连接开发平台名为OrangeBox,它将恩智浦广泛的汽车无线和有线连接解决方案(涵盖所有车联万物(V2X))、安全汽车门禁和射频技术、强化安全性和第三方蜂窝调制解调器技术)组合到一个整合的连接域控制器中。

无缝整合无线和有线连接解决方案。了解OrangeBox在您设计下一款汽车时可提供哪些助力。

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OrangeBox汽车连接域控制器开发平台系统图

 OrangeBox加快了汽车业向软件定义的转型,通过基于功能域的架构统一了汽车无线连接,同时补充了新兴的区域架构。OrangeBox是一个模块化平台,允许汽车OEM和Tier 1供应商灵活地适应蜂窝连接、V2X和安全访问等各种区域要求,并支持软件更新以利用不断发展的技术。该平台加快了产品上市速度,降低了设计成本和复杂性,并为应用部署提供了一个灵活的开发平台。

要了解统一连通域对于汽车的目的和好处,可考虑智能家居的类似无线转型。物联网(IoT)强势崛起,叠加智能互联设备在家居中日益普及,催生了一系列针对智能家居优化的无线协议(包括Wi-Fi、低功耗蓝牙®802.15.4 (Thread)Zigbee、Z-Wave,以及最新的Matter应用层协议),有助于创建安全的家庭门禁。

为了梳理这种分散的无线格局,消费者和服务提供商目前采用智能集线器和网关,旨在将家居中的许多不同的无线链路进行整合,从而简化网络部署、设备调试、云连接和软件更新。

同样,OrangeBox开发平台将多种无线技术整合到单个汽车平台中,通过软件定义广播调谐器、4G LTE和5G蜂窝调制解调器以及GPS/GNSS,将安全无线接入、 V2X、Wi-Fi® 6、低功耗蓝牙(BLE)、 超宽带(UWB)、AM/FM无线电整合到一个功能域。作为面向汽车市场的芯片、软件、安全技术和开发平台领域的领先供应商,恩智浦提供多种无线技术。OrangeBox支持由第三方提供的蜂窝调制解调器和GPS/GNSS接收器。

OrangeBox使开发人员能够创建一个统一连接域,所有外部无线连接都在一个基于恩智浦高性能i.MX 8XLite应用处理器的子系统中进行管理,该处理器针对智能天线、车载信息服务、V2X连接和安全访问进行了优化。此外,该平台支持领先的有线汽车网络接口,包括千兆以太网时间敏感网络(TSN)和CAN FD协议(用于灵活的数据速率)。

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OrangeBox汽车连接域控制器开发平台

OrangeBox平台与恩智浦GoldBox汽车网络平台和中央汽车网关无缝集成,使其它汽车系统能够轻松使用无线连接。OrangeBox补充了GoldBox,成为无线数据进出汽车的关键点,从广播无线电到Wi-Fi再到5G信号,为世界其他地区提供了接口。

关键的一环:赋能云连接和安全访问

OrangeBox是构建模块化、域或区域汽车架构的关键部分,涵盖多个天线、驾驶员中控显示屏和整个汽车的功能安全关键系统。OrangeBox在车辆的中央网关及其无线技术之间提供了一个统一的接口,简化了汽车与周围世界之间的安全通信。这种方法采用一致的安全策略和适用于所有进入汽车的无线数据流量的入侵防御系统(IPS)过滤,实现了稳健、一流的安全保护。该平台可帮助开发人员识别任何潜在的RF共存挑战,并简化云连接和无线(OTA)软件更新,这对降低拥有成本至关重要。

OrangeBox平台是正在颠覆汽车设计的域架构转换的逻辑扩展。它将多种连接技术整合到一个方便的位置,采用模块化架构,可插入汽车以太网主干网。OrangeBox将所有无线连接引入同一个域,使汽车制造商能够更轻松一致地应用先进的、由云管理的网络安全技术(如下一代防火墙)来处理进出车辆的数据流量。该平台包含恩智浦的 EdgeLock® Secure Element器件,是安全汽车门禁和V2X功能的一部分。

使用OrangeBox开始原型设计

OrangeBox汽车连接域控制器平台帮助OEM和一级制造商降低成本并加快产品上市速度,为开发人员提供一个全面的原型设计平台,同时充分利用恩智浦的软件集成。对目前恩智浦OrangeBox连接域控制器开发平台的诸多优势进行评估。

作者:

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Dan Loop

恩智浦半导体公司副总裁兼汽车边缘产品业务总经理

Dan Loop是恩智浦半导体公司副总裁兼汽车边缘产品业务总经理。他领导全球业务开发团队,为面向汽车市场的i.MX应用处理器产品线提供支持。Dan拥有科罗拉多矿业学院机械工程学位和得克萨斯大学奥斯汀分校的MSTC学位。

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近几年来,板级电源模块产品呈现爆炸式发展态势,其集成度高、体积紧凑的优点,吸引了越来越多的终端客户选择。而越来越多的应用类型、越来越复杂的使用场景,也对电源模块产品提出了更高的挑战。如何达到性能最优?如何提升用户设计体验?如何增强可靠性?各种尖锐的问题,促使IC电源厂商不断追求着控制策略优化、工艺优化、设计结构优化。MPS在电源模块产品设计方面有着自己独到的理解和技术沉淀,并藉此推动电源模块产品的交付量迅猛增长。

什么是板级电源模块?答案似乎很简单:把诸如阻、容、感等被动器件,与电源IC封装在一起形成一个整体,这就是一个典型的板级电源模块。但是,这样简单将单颗IC结合被动器件组装出一个电源模块,能否完全激发出性能潜力?这个问题值得电源厂商思考。让我们先来聚焦电源模块应用,甚至推广到板级电源应用中存在的一些痛点:

  • AI、数据计算等应用领域,对更大电流能力、更高功率密度解决方案的需求;

  • 更紧凑的装配空间,更苛刻的散热条件,导致产品在追求更小体积和更好散热之间难以取舍;

  • 越来越复杂的系统让供电轨数急剧增加,如何更好的布板、梳理复杂的电源层、优化电源时序控制、优化EMI问题,也让硬件工程师头痛不已;

  • 电源模块通用性需求,为减轻供应链管理难度,物料归一化呼声日渐增多;

  • 电源模块智能化、数字化趋势明显,诸如智能均流、智能并联、在线监控等功能,逐渐成为复杂系统供电设计的刚需。

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图1 电源模块的痛点聚焦

面对这些硬件设计中的痛点,多路数字电源模块的优势越来越明显。除了满足客户常规的“小体积”需求外,其“高效散热、可扩展性、可兼容性、智能化”等特点更能给实际硬件设计带来前所未有的便捷。MPS如何将模块做到既小又好,让我们来一睹它们的技术细节。

高功率密度和3D封装的多路模块

  • 3D封装大幅减小占板面积,有效提高布局密度;

  • 更灵巧的模块外形设计,模块能贴近负载端放置,减小布局带来的线路损耗;

  • 灵活方便的多路并联模式,单一输入源可降低布板复杂程度,进一步减少线路损耗;

  • 并联功能增加模块的输出能力,更让电路工作在多相交错状态,减小模块开关损耗


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图2 典型3D封装示意图

MPS推出的MPM54322MPM54522是两款比较优秀的高功率密度的3D封装电源模块。其中MPM54322支持双路 3A,并联可实现 6A 输出; MPM54522则可支持双路 6A,并联可实现 12A 输。5mmx5.5mm和5mmx6.5mm的极小尺寸,让这两款模块在AI加速卡供电以及光模块等PCB布局空间极为狭小的应用场景中大显身手。

  • 优化散热设计的多路电源模块模块

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图3 电源模块3D封装三热仿真

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图4 电源模块加强散热型设计仿真

  • 特殊的3D封装,将本体温度较低、导热性能较好的金属粉末电感层叠安装在晶圆上方。电感磁芯导热系数高,能有效帮助晶圆散热,从而消除整个模块中的散热瓶颈,使模块整体发热均匀、减轻系统级散热压力。在此基础上,单颗多路输出的PMIC晶圆配合多颗电感的3D封装方式,更能把散热优势推向极致。

  • 针对大电流产品,在模块内部晶圆上增加高导热系数的散热零件,也是有效消除晶圆散热瓶颈的方式。

MPS推出的业界体积超小的20A电源模块MPM54524是优化散热设计的一个典型例子。它采用了ECLGA封装,体积压缩到8mmx8mmx2.9mm,与此同时散热性能优于同性能的分立器件解决方案。此外在12V转3.3V应用下,满载效率大于90%,峰值效率可达92.3%。另外,该模块可支持四路单相5A输出,或双相并联输出两路10A,还可支持三相并联15A和四相并联20A,极大减小了中、大电流应用场景下的开关损耗。

·多路输出及负载智能分配的电源模块                                             

在一些板卡或者其他系统组件热插拔操作中,常常会遇到一种头疼的场景:由于来自不同供应商的热插拔组件中供电负载不确定性太大,前级供电系统不得不添加较多的被动器件,用来支持不同的负载需求。我们来看交换机中光模块端口供电的传统设计方案:

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图5 传统光模块端口供电方案

各型光模块协议定义中,将进入光模块金手指的3.3V供电电源分成了3路,分别给光模块的接收端、发射端,以及内部逻辑控制电路供电。这样定义的初衷,是由于光模块接收端、发射端对电源噪声较为敏感,独立供电能尽可能将电源噪声隔离,提高光模块传输性能。但实际设计中,光模块的尺寸和高频走线极大压缩了电源走线的空间,于是在很多光模块设计中会在内部将3路走线连接在一起。这样,光模块端口在插入不同厂家生产的光模块时,会有两种可能性:3路3.3V独立供电,或者3路3.3V被短接在一起集中供电。传统的供电设计,是通过单颗大电流电源得到3.3V电压后,经过一系列负载开关、LC滤波电路将电压轨相对独立成3路,满足可能出现的独立/集中供电。这样的冗余设计导致了供电端口体积剧增,硬件成本也会随之飙升。

MPS推出具备智能负载分配功能的电源模块MPM54313则能干净清爽地解决此类问题。三路输出降压电源模块,每路输出电流3A,独立供电。热状态下输出通道间短接时,模块内部的负载智能分配电路可迅速实现在线负载均流,支持9A输出。此外该电源模块的数字接口能实时反馈供电电压、电流、温度、告警等监控信息,减少供电端口外围监控电路设计。在使用智能电源模块方案后,供电端口体积和成本大大降低:

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图6 智能光模块端口供电方案

  • 多路电源模块EMI优化及数字监控功能

在MPS多路输出电源模块家族中,除前文提及的各种独门秘技外,数字监控、上位机辅助调试、EMI优化等家族式特点更推动电源模块产品成为硬件工程师们的首选。

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图7 数字化上位机辅助调节界面                     

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图8 某型多路输出电源模块EMI辐射测试曲线

数字监控功能得益于MPS晶圆设计的传统积累,能提供模块运行状态监控、开发调试、数字配置保存及导入等一系列功能。而EMI设计方面,通过器件3D布局,减少SW Copper的天线效应;多路集成化设计则可以实现内部电磁干扰的实时补偿;基板设计上,在功率平衡流动和过孔通流方面做文章,优化磁场分布来约束电磁辐射;抖频功能更帮助EMI频段薄弱点实现能量分散,减小了辐射峰值。

在电源模块应用领域,MPS优势独特,可以帮助客户成功、快速地开发安全、智能、可靠的解决方案。作为一家全球领先的半导体供应商,MPS凭借敏锐的洞察力和优秀的模块设计,可以满足复杂多变的供电需求,助力客户创造更大产品价值。

关于MPS

Monolithic Power Systems, Inc. (MPS)是一家全球领先的半导体公司,专注于基于芯片的高性能电源解决方案。MPS 的使命是减少能源和材料消耗,从各个方面改善生活质量。公司于1997年由CEO Michael Hsing 成立,拥有三大核心优势:深厚的系统级知识、强大的半导体设计专业知识、专有的半导体工艺和系统集成技术及创新能力。这些综合优势使 MPS 能够为客户提供具有可靠、紧凑和单片的解决方案,使其产品更节能、更经济,同时也为我们的股东带来持续的投资回报。更多MPS信息,请访问www.monolithicpower.cn或各地办事处。

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提供行业领先的低功耗、小尺寸和高性能

拓展其产品组合,使目标市场规模翻倍

莱迪思半导体公司(NASDAQ: LSCC),低功耗可编程器件的领先供应商,近日发布全新的Lattice Avant™ FPGA平台,旨在将其行业领先的低功耗架构、小尺寸和高性能优势拓展到中端FPGA领域。Lattice Avant提供同类产品中领先的低功耗、先进互联和优化计算等特性,帮助莱迪思在通信、计算、工业和汽车市场满足更多客户的应用需求。

莱迪思半导体总裁兼首席执行官Jim Anderson表示:“凭借莱迪思Avant平台,我们将巩固在低功耗FPGA行业的领导地位,有助于我们持续快速创新,将我们产品的潜在市场扩大一倍。我们开发Avant 是为了满足客户对优质中端FPGA解决方案的需求,我们很高兴能帮助他们以更低功耗和更强性能加速设计。”

Moor Insights & Strategy总裁兼创始人Patrick Moorhead表示:“数十亿个由人工智能算法支持的互连传感器、设备和系统每天都在生成大量数据,这加速了对网络边缘智能的需求。这一趋势要求开发商和OEM寻找更灵活和适应性更强的解决方案。莱迪思Avant的推出凭借其高性能数据处理能力迎合了这一趋势,满足市场对创新、高效和灵活性迅速增长的需求。    

莱迪思Avant能帮助系统和应用开发工程师应对各种重要的行业挑战,包括技术互连和机器智能化、加速增长的创新需求以及系统和应用设计对效率和灵活性日益增长的需求。莱迪思Avant结合了功耗优化的可编程架构、领先的聚合带宽、自适应硬件加速和扩展应用支持,其全新的设计有望进一步加强莱迪思在低功耗FPGA领域的领先地位。

莱迪思半导体研发高级副总裁Steve Douglass表示:“我们很高兴能够延续莱迪思在低功耗FPGA领域创新的传统,并在莱迪思Avant上推出突破性的架构优化、特性和功能,在更多的应用中满足客户的需求。和Nexus平台一样,我们也基于Avant平台制定了明确的产品路线图。为了使莱迪思Avant FPGA的设计尽可能简单,我们强大的软件工具和针对特定应用的解决方案集合也将全面支持Avant器件。

莱迪思Avant 平台将为客户带来:

  • 低功耗

    功耗比同类竞品器件低2.5倍,帮助系统和应用工程师提高功耗和散热设计的效率、降低运营成本、增强可靠性

  • 高性能

    与同类竞品器件相比,功耗更低且性能提高2倍,可提供更高的带宽并降低链路和系统成本及尺寸,同时支持数据通路应用

  • 小尺寸

    与同类竞品器件相比,封装尺寸减小多达6倍,可实现高效的小尺寸系统设计

  • 互连

    拥有高达25 Gbps的可配置SERDES、支持硬核PCIe® Gen 4、高性能I/O和高速存储器接口支持,包括LPDDR4和DDR5

  • 软件支持

    利用莱迪思现有的用户熟悉的软件解决方案——包括易于使用的设计工具、参考设计和SDK、各类IP,以及莱迪思针对特定应用的解决方案集合,帮助客户实现更高效的设计开发和更快的上市速度。

莱迪思Avant平台拥有出色的可扩展性,支持多个新器件系列的快速开发,近日首先推出莱迪思Avant-E™ FPGA系列。莱迪思Avant-E FPGA旨在解决客户在网络边缘面临的一些关键挑战,拥有低功耗、小尺寸和高性能以及针对数据处理和AI等网络边缘应用需求量身定制的优化功能集。

莱迪思Avant平台和莱迪思Avant-E器件已于近日直播的线上发布会中推出,活动录播视频即将在公司网站发布。

了解莱迪思Avant的更多信息,请访问:

关于莱迪思半导体

上海莱迪思半导体有限公司是全球低功耗FPGA的领先供应商,我们为不断增长的通信、计算、工业、汽车和消费市场客户提供从网络边缘到云端的各类解决方案。上海莱迪思自1993年设立上海研发中心至今已拥有成熟的研发团队,在上海、深圳、北京、西安和成都设有销售和技术支持办公室,我们的分销商遍及30多个省市,为我们的客户提供最可靠、专业的服务。我们的技术、长期的合作伙伴关系以及世界一流的技术支持,使我们的客户能够快速、轻松地开启创新之旅,创造一个智能、安全和互连的世界。

了解更多信息,请访问www.latticesemi.com/zh-CN您也可以通过领英微信微博优酷了解莱迪思的最新信息。

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Stephen Russell

作者:Stephen Russel (单位:TechInsightsSr. Process Analyst_Power Devices)

合著作者:Ramya Cuduvally(单位:CCEM和麦克马斯特大学材料科学与工程学院)
Brian Langelier
(单位:CCEM和麦克马斯特大学材料科学与工程学院)

去年,TechInsights通过一系列博客展示了电气特性的力量,对于揭示碳化硅器件规格书远远不能提供的碳化硅器件特性。

分析半导体掺杂的技术多种多样,例如:

  • 扫描式电容显微镜(SCM ),我们经常将它包含在我们的功耗报告中,这为我们提供了大面积的相对掺杂物分析。

  • 扫描式电阻测定(SRP)和二次离子质谱(SIMS)可以给出定量分析,但是尺寸有限。宽度小于1μm的掺杂浓度的绝对值很难辨别。

  • 原子探针层析成像(APT)是一种非常适合小面积分析的技术,它允许在原子尺度上进行三维成像以及化学成分分析。它可以给出关于同时存在的离子的深度剖面和质谱的生动剖析。

APT功率

APT的工作原理是将场蒸发(FE)原理与飞行时间质谱(TOF-MS)相结合。离子到达检测器的顺序和它们的(xy)坐标已知的情况下,可以应用简单的基于几何投影的算法来最终实现样本的3D重建。APT可能提供介于0.25-1.25nm的高空间分辨率,具体取决于所分析的材料。

同预测一样,APT的灵敏度只受计数统计的限制,如果探测足够大的体积,灵敏度可以达到10原子ppm 因此,APT是一种强大的3D元素绘图技术,有可能产生接近原子级的分辨率和接近单个原子的检测效率。

TechInsightsUnitedSiC第四代SiC JFETs库中已经收集了大量分析:而这些分析内容可以在我们的订阅中的SiC电源电路布局报告、电源要点摘要和工艺流程分析里找到 该产品还是前一篇博客的主题,也是关于讨论SiC产品电气特性测试超过规格书的参数范围的博客系列的一部分。目前,TechInsights和加拿大安大略省麦克马斯特大学加拿大电子显微镜中心(CCEM)的同事们合作,以开展更深入的分析。

CCEM拥有各种最先进的电子和离子显微镜,以及CAMECA局部电极原子探针(LEAP4000X HR(图1)。这些仪表有助于研究各种材料的纳米特性和现象,包括金属、合金、半导体、陶瓷、矿物甚至生物材料。

特别是对于半导体器件的分析,除了元素的定量3D映射和各种层/界面的可视化之外,APT数据还可以揭示有趣的细节,例如掺杂剂对缺陷的分离、纳米尺度特征和界面的浓度分布、局部成分等。反过来,这些信息可以提供对器件性能/故障及其制造工艺的宝贵分析。

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1CCEMCAMECA LEAP 4000X HR

目标分析器件–UnitedSiC第四代SiC JFET

UnitedSiC UJ4C075018K4S的额定电压为750 V,导通电阻(RDS.ON))为18mΩ TechInsights之前的博客描述了这个设备的好处(关于进一步的讨论,请参阅全文

UnitedSiC第三代产品的3.03 mΩ.cm2相比,这些技术进步带来了更低的1.32 mΩ.cm2的导通电阻(RDS.ONSP))。这不仅低于UnitedSiC的上一代产品,也低于我们迄今为止观察到的任何650 V SiC MOSFET。(还要注意,这实际上是一个750V的设备)

2的扫描电子显微镜(SEM)横截面图像中可以看到UJ4C075018K4SJFET阵列结构。图3中的SCM图像显示了相对掺杂以及沟槽侧壁底部和沿着沟槽侧壁的p型栅极接触。我们着重研究这一区域(特别是在沟槽底部)。

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2UnitedSiC UJ4C075018K4SSEM截面图

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3UnitedSiC UJ4C075018K4S的扫描式电容显微镜(SCM)图像,详细显示了相对掺杂剂浓度

从过去的经验来看,在SiC中的p-type掺杂比例研究一直是具有挑战性的。铝(Al)是最佳的候选受体,但是注入Al4H-SiC1400退火时电激活率小于10%,需要1600退火才能接近100%激活。

p-type掺杂比例相关的挑战和相关问题,例如来自注入的寿命致命缺陷和来自高温退火的晶格畸变,这就是我们至今仍未见到商业上可用的双极型功率半导体器件(例如SiC中的IGBTs)的重要原因。

UJ4C075018K4S装置的APT

实现FE所需的表面电场的幅度可以高达数十 V/nm,这在实验室设置中几乎不可能实现。为了解决这个问题,APT样品基本上被制备成针状体的形式,其顶点直径为50-100纳米量级,这样一些kV的应用就可以产生所需的表面电场大小。因此,APT样品制备是一个重要的过程,需要专用仪器。使用高度聚焦的高能离子束(通常是镓或氙)实现关注区域(ROI)的目标提升和成形,同时使用扫描电子束使其成像。

使用双光束蔡司透镜NVision 40 Ga光束)锐化的SiC JFET APT样品的SEM图像如图4所示。

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4:可用于APT分析的Si JFET样品SEM图像

当前研究的目标是量化SiC JFET沟道中的p型掺杂剂,并且显现其在沟道中的3D分布。两次成功的APT实验分别收集了3400万和3700万个离子。确认p型掺杂剂是Al。在解决质量峰重叠后,可以在合理的误差范围内对每个样品中的Al含量进行定量,并得出1e-19 atoms/cm3的平均值(表1)。同一个表中还显示了每次实验测定的SiCAl含量。

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1:由APT确定的JFET门区成分

值得注意的是,APT重构揭示了Al在栅极区域内的极不均匀分布,这表明它与SiC中的晶体缺陷分离(图5)。这些缺陷可能是离子注入工艺的结果,每个这样的簇中的Al原子的数量包含大约1000Al原子。正如人们所预料的,这种设备通道内的局部和随机不均匀组合不可取,因为它们可能增加设备性能的可变性,并最终降低可靠性。

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5(a)基于SEM图像获得的分析体积的APT重建,显示在(b)具有Al > 0.35 ROI内的等浓度表面, %, 突出显示了JFET栅极区内的富铝团簇。

总结

这项工作证明,APT可以用于从半导体器件中获得高度局域化的信息。未来,TechInsights希望扩展我们的分析,以研究沿侧壁的掺杂剂分布、SiC/SiO界面的质量和Ni硅化物门内部的局部成分变化。

References

  • Atom Probe      Tomography of Silicon Carbide JFETs (Part One) (TechInsights) 2022.

  • Going Beyond      Datasheets; Benchmarking and Testing the Performance of SiC FETs (Part      One) ( TechInsights) 2021.

  • B. Gault, A.      Chiaramonti, O. Cojocaru-Mirédin, P. Stender, R. Dubosq, C. Freysoldt,      S.K. Makineni, T. Li, M. Moody, J.M. Cairney, Atom probe tomography, Nat. Rev. Methods Prim. 1 (2021) 51.

  • B. Gault,      M.P. Moody, J.M. Cairney, S.P. Ringer, Atom Probe Microscopy and Materials      Science, in: Springer Science & Business      Media,      2012: pp. 299–311.

  • W.      Lefebvre-Ulrikson, F. Vurpillot, X. Sauvage, Atom probe tomography - Put      Theory Into Practice, Academic Press, 2016.

  • UnitedSiC      Introduces New SiC FET Devices Based on Advanced Gen 4 Technology (UnitedSiC Website) 2020.

  • UnitedSiC      750 V 18 mΩ SiC FET Power Floorplan Analysis (PFR-2101-804) TechInsights, 2021.

  • UnitedSiC      UJ4C075018K4S 750, 18 mΩ Gen. 4 SiC FET Power Essentials (PEF-2101-801) TechInsights, 2021.

  • UnitedSiC      UJ4C075018K4S 750 v 18 mΩ Gen. 4 SiC FET Process Flow Full (PFF-2103-802) TechInsights, 2021.

  • UnitedSiC      4th Generation JFET Technology Demonstrates Record Breaking Performance,      Where Next? (TechInsights) 2021.

  • UJ4C075018K4S      Datasheet (UnitedSiC Website) 2022.

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