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神经形态计算是一种新型的计算范式,它模仿生物神经网络(如人脑)的结构和功能以在为人工智能、机器学习、机器人和感官处理等各种应用实现高性能、低功耗和自适应学习能力。

神经形态计算发展至今经历了四十多年,主要分为三个阶段,模拟计算、数字计算和混合计算。2017年,英特尔第一款自主学习神经芯片Loihi问世。它采用14nm工艺,包含超过20亿个晶体管、13万个神经元和1.28亿个突触,与基于CNN训练人工智能系统的通用计算芯片相比,Loihi芯片的能效提升了1000倍。IBM的TrueNorth芯片、高通Zeroth芯片等等都属于数字计算,即架构在CMOS工艺和器件结构基础上的一种神经形态计算。因为材料和器件本身没有突破,因此仍然受限于能算比低、系统架构复杂等问题。真正的神经形态计算必须采用新型材料构成的带有易失性阻变特性的器件,对生物神经突触的STDP等特性进行行为级的拟态,因此提出了全新的系统和器件设计的范式,并不断突破着能算比的极限。

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图1:生物神经系统和神经形态计算对比

神经形态器件是神经形态计算系统的基本模块。它们是模拟生物神经元和突触行为的电子元件,例如尖峰、可塑性和记忆。神经形态器件可以基于不同的技术,例如忆阻器、相变材料、自旋电子学或纳米线。神经形态阵列是实现复杂神经结构和功能的互连神经形态设备的大规模网络。

神经形态计算为神经形态器件和阵列的设计、制造和测试带来了一些挑战和机遇。一方面,神经形态器件和阵列表现出高可变性、非线性、随机性和噪声,这使得它们难以表征和建模。另一方面,神经形态设备和阵列具有独特的优势,例如容错性、鲁棒性和自组织性,需要严格的测试和验证。

例如基于ReRAM的神经形态阵列的主要挑战之一是器件的可变性,这是由电阻开关过程固有的随机性和不均匀性引起的。设备可变性会影响神经计算的准确性和稳定性,并导致性能下降甚至故障。因此,了解设备可变性的来源和影响并开发减轻或利用它的方法非常重要。例如,可以通过优化器件制造工艺、设计参数和操作条件来减少器件可变性。或者,器件可变性可以用作随机性或多样性的来源,以增强神经形态系统的功能和适应性。

除了ReRAM类型之外,目前也可以用神经拟态计算的器件可以有FeRAM类型、有机FET类型、以及更为广泛和多样的二维材料异质集成所形成的阻变器件而构成。

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图2:突触权重特性图示

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图3:两端口存算器件

研究神经形态阵列的优势

神经形态阵列是一种利用忆阻器器件形成的小规模的、实现类似于大脑神经元连接的集成电路。这种电路具有以下几个优点:

  • 可以直接在硬件层面模拟生物神经元的突触可塑性,学习和记忆过程,而无需复杂的软件算法。

  • 可以实现并行、分布式、低功耗和高效率的数据处理,适合解决复杂认知功能和任务,如图像识别、语音识别、自然语言处理等。

  • 部分器件所形成的阵列可以与现有的CMOS技术兼容,利用其成熟的制造工艺和设计方法,降低开发成本和风险。

为了探索其应用和优势,有必要开发新的测量技术和模块,对忆阻器器件和阵列进行精确和全面的表征和评估。在阵列测试中,和器件测试和表征方法差异主要在如何高效、可靠的“选通”阵列中每个器件,进行参数表征,以及自动化的完成可靠性的相关测试,甚至可以利用测试的平台直接进行神经形态计算的仿真和验证。

直流扫描测试:施加从零到最大值或最小值的电压或电流斜坡,并测量相应的电流或电压响应。绘制I-V曲线并分析忆阻器器件的开关行为、迟滞、阈值和非线性。

脉冲测试:施加具有指定幅度、宽度、周期和数量的电压或电流脉冲,并测量相应的电流或电压响应。绘制脉冲波形并分析忆阻器器件的瞬态和动态特性,例如开关时间、保持时间、耐久性和可变性。

自定义脉冲测试:应用用户定义的具有可变幅度、宽度、周期和数量的脉冲序列,并测量相应的电流或电压响应。绘制脉冲波形并分析忆阻器器件的复杂和非线性行为,例如尖峰定时相关可塑性、学习、记忆和神经形态功能。

阵列测试:将电压或电流信号的组合施加到忆阻器阵列的行和列上,并测量每个单元的输出电流。通用的阵列结构如Crossbar等。完成阵列中每个器件的训练,并完成一定的推理任务。同时验证矩阵并性能,例如网络的Sneak Path、串扰、均匀性和可扩展性。

算法研究:特别针对于神经形态算法有别于卷积神经网络算法,面对不同的硬件阵列,需要提出统一的、兼容的算法模型并进行验证。

灵活高效的集成不同的脉冲激励源:超快电脉冲、光脉冲、压力等,是将神经拟态计算进行的拓展,从“存算”延伸为“感存算”,测试的覆盖度增强,需要高效的兼容不同的外部刺激源到整个测试系统中。

阵列测试方案介绍

Tektronix/Keithley公司提供丰富的测试产品,在神经形态材料(铁电、自旋、有机、二维材料)和器件的科研中得到广泛的运用。而对于阵列测试的需求,目前业内鲜有专业的系统和软件。特别是由于材料、器件的不同、工艺的不同,阵列测试的方法尚未形成统一的方法,主要需要科研工作者自行集成和开发,一定程度上浪费了宝贵的科研资源。Tektronix/Keithley 提供一站式的解决方案,提供灵活的配置方式,提供一套通用的软件平台,并且可以根据特定的测试需求开发软件模块,真正的做到“交钥匙”方案。

DC测试

主要测试阵列中器件的I/V特性曲线,俗称“蝴蝶曲线”,在不同的条件下表征器件的具有“存储”的能力;根据器件的Ion/Ioff的特性和测试精度的要求,可以选择高精度1pA量程的4200A-SMU及高精度放大器 PA;100pA量程可选2600系列源表作为测试主要硬件;源表自身具有一定的脉冲能力,如果考虑到器件自热效应,并且脉宽要求低于100us,2600系列源表可以满足。

AC测试

神经形态计算天然是脉冲。用脉冲方式进行测试不仅可以消除自热效应,更重要的是可以模拟“突触”实际工作的脉冲刺激并测量其响应。因此绝大部分的阵列测试都在脉冲下进行。首先通过脉冲进行阵列中每个器件突触特性的刻画,得到阵列整体的突触特性,可以用于后期仿真算法的开发;进一步可以测量阵列中每个器件的脉冲I/V特性。由于脉冲宽度和幅度要求的不同,可以使用4200-PMU激励和测量脉宽最高到50ns的用例;使用AFG或者AWG,配合外部放大器可以实现50ns~100ps的脉冲激励,并且使用TIA或高灵敏度电流探头集成的方式实现脉冲电流的测量。

在Endurance或Retention测试中,由于是测量阵列长时间、多脉冲下的可靠性特性,往往对Read电流的精度要求很高,用于精准的描述阻变的动力学过程,因此会用到1pA量程下0.01fA分辨率的源表或更高精度的皮安表进行电流测试。因此脉冲电压Set/Reset激励和直流Read电流读取需要在同一个端口进行。4225-RPM是一款集成了电流放大、通道切换的模块,无需更换前端探针或连线可以轻松的实现不同类型信号的测试。

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图4:4225-RPM内部结构,SMU和PMU复用一个输出

矩阵开关选择

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图5:三端结构(例如:1T1R结构)。左端是仪器连接端,完成信号激励和测量;图中阵列的示意图,WL端可以有DC和AC的激励和测量。

矩阵开关的目的是寻址阵列中特定的器件,对其进行表征和测量的前置条件。引入矩阵开关可以大幅度降低测试的成本和复杂度,有助于标准化探针、探卡的结构,标准化测试流程,提高测试效率。在单独的DC测试中,如果选用2600系列源表作为主要测试机,可以配置3706系列的矩阵开关,漏流小于 100pA;如果选用4200A或者采用AC测试时,需要选择更低漏流、更大带宽、更小杂散电容的707B系列矩阵开关,漏流低于100fA,支持4225-PMU脉冲信号切换。

矩阵开关通道数的选择需要根据阵列规模M x N,以及器件端口数决定。下图是阵列测试组网示意图,仅表示一种通用的连接形式,具体配置请和Tektronix技术专家沟通。

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图6:DC测试

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图7:AC测试。脉冲Spike的参数化定义

软件功能

软件内置I/V扫描特性功能,在选通待定器件后,在矩阵中自动完成。考虑到Sneak Path的问题,可以通过三端的方式将待测器件“隔离”,或者定制特殊的算法。

软件内置标准突触特性测试,通过PMU进行Reset/Set以及循环,可以在脉冲后通过SMU进行Read操作,准确的测试阻变特性。

自定义波形

软件特别开发了脉冲调试功能,支持更加灵活的脉冲波形编辑和测量。可视化的界面中输入的时序参数立刻可以仿真出来,使用者可以避免制作错误的脉冲参数导致器件的损坏;将波形导入测试程序后,可以定制Read电流的时间和频次,从而快速反馈给用户进行脉冲波形参数的调优。真正做到“ 所见即所得” 。K-pulse编辑KSF波形,+measure的时序;实时debug。

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图8:K-pulse可视化脉冲编辑和自定义Read电流设置。

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图9:Endurance测试,对Reset和Set两种状态分别测试Endurance

阵列Endurance测试,通过 PMU循环进行Set/ Reset和Read的操作,严格的进行Endurance的测量。测量的时间和需要达到的Endurance的数量级成正比;例 如,MRAM Endurance测试循环在1015量级,如果采用100ns Set/Reset周期,一个测试循环大致500ns,所以总共测试时间为15年!解决方案有更换AFG/AWG加快Set/Reset的脉冲宽度,可以达到100ps级别(根据具体器件的响应时间决定)也可通过小规模的测试,对小样本下的Endurance进行外推,需要PMU有很高的Set/ Reset电压精度和稳定度以及SMU对Read电流的精度,有助于Endurance模型的准确度。

阵列Retention测试,涉及到长时间的周期或非周期的Read,timing参数和周期参数灵活多变。可以根据PMU和SMU的特性灵活调配Read的方式。

同样,对于神经突触的特性测试(STP、STD、LTP、LTD、STDP等)由 timing参数和周期参数多变,在软件提供标准的Pulse测试基础上,需要定制开发测试过程,以及最终的数据呈现方式。

工艺可靠性TDDB等,借助软件标准的测试库,可以灵活的扩展阵列可靠性的测试模块。

器件及阵列测试集成开发环境TMAS

为了降低神经形态器件和阵列测试的复杂度,手动测试对于精度的影响,以及提高测试效率和可重复性,Tektronix公司提供了统一的器件和阵列集成化测试平台TMAS套件,包含ACS-BASIC和器件阵列测试模块。

  • 器件电特性参数表征

  • 阵列训练及部分推理

  • 开放式平台,Python 脚本直写定制测试模块

  • 丰富灵活的数据处理

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小结

对于Tektronix/Keithley神经形态阵列测试方案应该具有一下特点:

测试解决方案应具有灵活性和可扩展性,以适应同的网络规模和设备架构,以及不同的测试功能和参数。

测试解决方案应准确可靠,以捕获忆阻器器件的细微动态行为,例如纳秒级脉冲响应、亚皮安电流水平和随机开关现象。

测试解决方案应高效且用户友好,以方便数据采集和分析,以及忆阻器器件和网络的优化和验证。

易于开发新的测量技术和模块,以克服现有仪器的局限性。

未来希望能将测试解决方案与先进的建模和仿真工具集成,以在不同的抽象和复杂程度上对忆阻器器件和网络进行表征和评估, 探索 Memristor 器件和网络在神经形态计算中的潜在应用和优势,例如突触可塑性、学习和记忆过程的仿真,以及复杂认知功能和任务的实现。

了解泰克/吉时利更多半导体测试解决方案, https://www.tek.com.cn/solutions/industry/semiconductor-design-and-manuf...

关于泰克科技

泰克公司总部位于美国俄勒冈州毕佛顿市,致力提供创新、精确、操作简便的测试、测量和监测解决方案,解决各种问题,释放洞察力,推动创新能力。70多年来,泰克一直走在数字时代前沿。欢迎加入我们的创新之旅,敬请登录:tek.com.cn

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作者:Altaf Hussain

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移动机器人的卓越性能、平稳运动和可靠运行离不开高效精确的电机控制。机器人的自主性和复杂性不断提高,非常需要能够处理复杂电机控制和其他任务的高级微控制器。恩智浦新一代MCX微控制器产品组合具有先进的外设,可帮助开发人员优化移动机器人系统中的电机控制。

FlexPWM模块

MCX A和N系列具有通用、高配置的增强型Flex脉宽调制器(eFlexPWM)模块,可实现精确的电机控制,并提供广泛的功能集,满足移动机器人应用的各种需求。除了驱动电机的高级控制外,eFlexPWM模块还可用于构建开关式电源。

eFlexPWM模块的一个主要功能是支持中心对齐、边沿对齐和非对称脉宽调制(PWM)。

中心对齐PWM可保持相位对齐,并将无刷直流(BLDC)电机的电流波纹降至最低,这种电机因其高效率和扭矩密度而常用于移动机器人领域。开发人员采用中心对齐PWM,可以实现更平稳的电机运行,减少电磁干扰(EMI),并延长电机绕组的使用寿命。

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中心对齐PWM信号

边沿对齐PWM可简化占空比计算,并更轻松地控制H桥电路,在移动机器人领域应用广泛,可用于双向电机控制、精确定位和速度调节。FlexPWM模块简化了H桥电路必要控制信号的生成,降低了软件复杂性,并提高了固件响应速度。

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边沿对齐PWM信号

FlexPWM模块还提供相移PWM,这对于涉及多相逆变器的移动机器人应用来说是一个有价值的功能。开发人员对PWM信号进行移相,可同时优化多台电机的供电,确保多自由度的系统(如机械臂或多轮平台)实现平稳协调的运动。

FlexPWM模块还具备强大的故障保护和自动故障清除机制,确保系统安全可靠。一旦检测到故障,该模块会立即切断PWM输出,防止对电机绕组等敏感部件造成损害。故障排除后,该模块可自动清除故障状态,并恢复正常运行,最大限度地减少停机时间,增强整个系统的稳健性。

有关MCX N系列功能和外设的更多信息,阅读白皮书了解详情。

正交解码器(QDC)

移动机器人需要精确的位置和速度反馈,才能形成有效的闭环控制系统。MCX微控制器具有正交解码器(QDC)模块,这是一种专用外设,可简化正交编码器信号的解码过程,并提供可靠的位置和速度测量。

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正交编码器生成两个正交信号,即A相和B相,它们的相位相差90度。QDC模块通过分析信号的顺序和频率确定电机轴的位置和旋转方向。该模块的高级功能,如干扰滤波和边缘检测,可确保解码位置和速度数据的完整性与可靠性,即使在存在电气噪声或信号干扰的情况下也能保障。

QDC模块在计数器初始化方面具有灵活性,支持开发人员根据特定事件或情况调整计数器的位置。例如,计数器可根据编码器每转一圈产生的索引脉冲进行初始化。这一功能还简化了归位例程和绝对定位的实施。此外,QDC模块还支持根据外部传感器或开关触发的归位信号进行初始化,从而实现移动机器人系统的精确控制和校准。

QDC模块提供多种速度测量方法,可满足不同的应用需求。开发人员可以通过监测固定时间间隔内的位置变化、平衡分辨率和响应时间来计算电机速度。此外,该模块还可以测量连续正交边沿之间的累计时间,提供高分辨率速度测量,适合需要快速响应和精细控制的应用。

AND/OR INVERT (AOI)模块

在优化电机控制方面,MCX A系列中的AOI模块与FlexPWM和QDC模块相辅相成。AOI模块支持开发人员创建可编程组合布尔逻辑,根据特定输入条件生成事件输出。在MCX N系列微控制器中,两个AOI模块和一个可配置触发器构成了事件生成器(EVTG)模块。

AOI模块为电机控制提供了高效的解决方案,可以从主处理器分流事件检测和触发器生成任务,从而减少固件开销并提高系统响应速度。通过配置AOI模块来监测位置、速度或故障状态等各种输入信号,开发人员可以创建自定义硬件触发器,启动特定的电机控制操作,而无需持续的软件干预。

例如,AOI模块能够被设定,在满足特定条件组合时生成触发信号,例如当电机位置达到预定阈值且速度在一定范围内时。然后,此触发信号可用于自动调整PWM占空比、更改电机换向序列或执行任何其他所需的电机控制操作。

开发人员可以利用AOI模块的可编程逻辑,实施复杂的控制策略,对实时事件做出快速反应,提高整体性能和效率。AOI模块非常灵活,支持根据每个应用的具体要求创建自定义触发条件,使开发人员能够根据其机器人平台的独有特点优化电机控制。

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FRDM-MC-LVPMSM扩展板

FRDM-MC-LVPMSM扩展板

恩智浦提供的FRDM-MC-LVPMSM扩展板有助于电机控制应用的开发和原型设计。FRDM板结合了软硬件资源,可加速设计过程。它采用shield扩展板外形设计,可与恩智浦的Freedom开发板平台无缝集成。

FRDM-MC-LVPMSM扩展板与恩智浦永磁电机控制参考软件相结合,可提供完整的电机控制参考设计。该软件套件包括一系列预配置电机控制算法、库和示例项目,使开发人员能够针对其特定的移动机器人应用快速实施和优化电机控制系统。

此扩展板采用低压三相永磁同步电机(PMSM),由于其高效率、高扭矩密度和精确控制能力,广泛用于移动机器人领域。此外,该板还包括功率模块、电流检测电路和编码器接口等基本组件,为电机控制开发提供了完整的平台。

开发人员利用FRDM-MC-LVPMSM扩展板和相关参考软件,可以显著减少设计和验证移动机器人电机控制系统所需的时间和精力。该板与FRDM-MCX开发平台兼容,可实现无缝集成,使开发人员能够根据其特定应用要求选择合适的微控制器。

MCUXpresso Developer Experience (MCUXpresso开发人员体验)

恩智浦提供了低成本的FRDM开发平台,可使用MCX快速进行原型设计。FRDM开发板具有标准规格和接头,便于连接MCU的输入/输出端口,并内置了MCU-Link调试器,带有USB-C线缆。

恩智浦的GitHub 还允许访问应用示例,可以使用应用代码中心门户 (ACH)访问这些示例。MCUXpresso IDE和MCUXpresso for VS Code内置了ACH浏览功能,开发人员可以轻松搜索可用的演示和示例,并在直接加载项目使用之前按设备、应用技术或外设/功能进行筛选。

扩展板中心 (EBH)是NXP SDK Builder网站的扩展,开发人员可以在其中找到恩智浦及其合作伙伴提供的一系列附加板,以扩展所选评估板的功能。 该中心提供直观的筛选功能,可快速查找板卡和可用的支持软件。开发人员可以将他们的板与不同类型的扩展板配对,以评估特定用例或应用程序并进行快速原型设计。

恩智浦全面的移动机器人电机控制解决方案

恩智浦的MCX微控制器产品组合代表了电机控制技术的重大进步,提供了一整套外设,专用于优化移动机器人应用中的电机控制。FlexPWM模块具有较高的灵活性和可靠性,支持精确电机控制,而正交解码器(QDC)模块则提供闭环控制系统所需的精确位置和速度反馈。AOI/EVTG模块增加了一层可编程逻辑,使开发人员能够创建自定义硬件触发器,并分流主处理器的事件检测功能。

作者:

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Altaf Hussain

恩智浦半导体运输与移动细分市场市场总监

Altaf在企业、服务提供商和工业应用的应用工程、产品营销和业务开拓方面拥有30多年的经验。他目前担任恩智浦运输与移动部门的负责人,该部门专注于移动机器人、机器视觉和仓库物流自动化领域。Altaf致力于制定系统解决方案,帮助客户借助自主移动机器人加速自动化进程。他拥有英国伦敦南岸大学的电气与电子工程学士学位

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全球领先的嵌入式系统开发软件解决方案供应商IAR自豪地宣布,公司推出经TÜV SÜD认证的C-STAT静态分析工具,适用于最新发布的IAR Embedded Workbench for RISC-V V3.30.2功能安全版。经TÜV SÜD认证的C-STAT静态分析工具完全集成在IAR各种功能安全版本中,现在可用于ArmRISC-VRenesas RL78架构。

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TÜV SÜD认证保证了IAR C-STAT静态分析工具符合严格的功能安全标准,该认证包括一份全面的安全指南和全新的IAR C-STAT静态分析合规报告,详细说明了所支持的标准和规则。

IAR首席技术官Anders Holmberg表示:我们很高兴发布适用于最新IAR Embedded Workbench for RISC-V功能安全版且经TÜV SÜD认证的C-STAT静态分析工具。C-STAT支持ArmRISC-VRenesas RL78架构,可以加速多架构项目的代码质量自动化。TÜV SÜD认证确保C-STAT符合严格的安全标准,提供了关键的合规性和可靠性信息。通过将静态分析集成到CI工作流程中,我们更新的功能安全版本可以无缝地增强各种项目和架构的软件质量和安全性。

更新后的IAR各种功能安全版本均集成了经TÜV SÜD认证的C-STAT静态分析工具,可以通过静态分析在开发过程的早期检测潜在错误和编码标准违规,从而提高软件质量和安全性,同时可确保合规性并节省宝贵的时间和资源。

最新的IAR Embedded Workbench for RISC-V功能安全版还增加了对新的RISC-V ISA扩展的支持,包括Zc(代码缩减)、Zk(加密)、Zfinx(整数寄存器中的浮点数)和CMO(缓存管理操作)。它具有自动压缩汇编器、优化的库函数和增强的代码生成能力,为开发人员提供了高效的软件开发工具。

IAR支持包括持续集成(CI)和自动化构建在内的现代开发实践,适用于LinuxUbuntuRed Hat)和Windows等平台,并且IAR工具链能够无缝集成到现有环境中。

自动化软件质量、功能安全和信息安全对于嵌入式软件至关重要。像C-STAT静态分析这样经过认证的工具能够帮助开发人员更快地交付更好的软件,并且确保合规性和系统完整性。选择经过认证的解决方案可以节省时间和成本,使开发人员能够专注于代码和应用功能。

欲了解关于C-STAT如何提升安全关键型应用的代码质量的更多信息,请访问IAR Functional Safety

关于IAR

IAR为嵌入式开发提供世界领先的软件和服务,帮助世界各地的公司创造满足当前需求和未来趋势的创新产品。自1983年以来,IAR的嵌入式开发和嵌入式安全解决方案已在工业自动化、物联网、汽车和医疗等行业被用于100多万个嵌入式应用的开发中,保证了其质量、安全性、可靠性和效率。IAR支持来自70多家半导体合作伙伴的15000款芯片。IAR总部位于瑞典,并在世界各地设有销售分公司和支持办事处。在中国,IAR设立了经验丰富的应用工程师支持团队,向客户提供快速、专业、本地化的技术支持服务,持续为客户创造最大价值。更多信息,请访问:www.iar.com

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┃ 直播详情 ┃

近年来,充满科技感的新能源汽车日益受到用户的青睐。数据显示,2023年,在比亚迪等新能源车企业的增长以及新兴市场增长的推动下,中国汽车以1340万的年销量首次超过美国的1190万!

中汽协发布数据也显示,在刚刚过去的5月,中国汽车产销分别完成237.2万辆和241.7万辆,同比分别增长1.7%和1.5%;其中新能源汽车产销分别完成94万辆和95.5万辆,同比分别增长31.9%和33.3%,市场占有率达到39.5%!

在新能源汽车突飞猛进的同时,一个不容忽视的问题是新能源汽车的安全问题!根据应急管理部门统计公布的数据显示,仅2023年第一季度,新能源汽车自燃率上涨了32%,平均每天就有8辆新能源车发生火灾(含自燃)。从数据对比看,新能源车自燃率比燃油车要高。

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一个个触目惊心的事故案例让全产业对新能源汽车的电池安全高度重视,因为多数案例都与新能源汽车电池直接相关!

为了让大家了解新能源汽车电池安全保护,以及电池企业通过哪些方式为新能源汽车的安全保驾护航,6月25日晚19点,我们特别邀请了深圳市铭鸿智控科技有限公司创始人兼总经理李银莲做客贸泽电子芯英雄联盟直播间,与大家围绕“如何保障新能源汽车电池安全”展开讨论,欢迎预约围观!


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直播时间:2024年6月25日 19:00~20:30

直播主题:如何保障新能源汽车电池安全?

▶   本期看点

 ① 鲤电池热失控原因

 ② 电池制造工艺失效模式分析

 ③ 电池注液组装失效模式分析

 ④ 电池安全案例分享

▶   嘉宾介绍

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分享嘉宾————李银莲

深圳市铭鸿智控科技有限公司创始人兼总经理。毕业于中国人民大学电子与计算机信息技术专业,上海交通大学研究生。于2021年成立深圳市铭鸿智控科技有限公司,专注于金属结构件的清洁去丝去屑的研发,生产及销售,致力于提升新能源电池安全研究。创立铭鸿智控之前,2008年曾就职于深圳市环宇达科技有限公司负责新能源电芯的品质工作。有16年的新能源行业工作经验,积累了大量电芯品质经验及解决问题的经验。

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主持人————张国斌

电子创新网创始人兼CEO ,
西安电子科技大学电子工程专业毕业,半导体领域知名KOL。
有多年的半导体媒体内容与运营经验,撰写过大量产业分析文章。(微信号:18676786761)

▶   直播福利

1、预报名奖:20元京东E卡(10名)

通过小鹅通平台填写预约信息,我们将在所有预报名的用户中随机抽取10名,送出价值20元的京东E卡。

2、优秀提问奖:30元京东E卡(5名)

直播期间,在小鹅通平台评论区参与提问,随机抽取5名提问用户,送出价值30元的京东E卡。

注意事项

请预约直播的用户填写正确的邮箱,我们将通过邮件的方式联系获奖者。如因用户信息填写不全无法发放奖励的,自动取消获奖资格,随机抽取其他人员。直播福利的最终解释权归属电子创新网所有。

扫描以下二维码进行预约报名吧!

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欢迎扫码加入直播交流群,和同行进行深入沟通交流!

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韩国8英寸晶圆工厂SK启方半导体(SK keyfoundry)今日宣布,已确保新一代功率半导体GaN(氮化镓)的关键器件特性。公司正在加大GaN的开发力度,力争在年内完成开发工作

SK启方半持续注着GaN功率半体的市和潜力。此,公司于2022年成立了一个专职团队来GaN工开发。日前,公司已得到650V GaN HEMT的新器件特性,并计划在今年年底完成开发工作

由于650V GaN HEMT具有高的功率效率,因此硅基品相比,可以降低散器的成本。也正因如此,硅基品相比,端客的价格差异较小。公司预计,硅基650V将为快速充适配器、LED照明、据中心和ESS以及太能微型逆器等市的无晶圆厂户带来开发优质产品的优势。除了取新客外,SK方半还计划积极650V GaN HEMT技趣的有功率半体工推广

GaN具有高速开关、低导通电阻等特性,与硅基半导体相比,具备低耗、高效率和小型化的优越特性,因此被称为新一代功率半导体。据市场调研公司OMDIA预测,GaN功率半导体市场将以33%的复合年增长率增长,从2023年的5亿美元增至2032年的64亿美元,主要用于电源、混合动力、电动汽车以及太阳能逆变器。

SK方半体表示,公司计划650V GaN HEMT,打造GaN合,可GaN HEMT和GaN IC提供多种电压支持

SK启方半导体首席执行官Derek D. Lee表示:"除了具有竞争力的高压BCD外,我们还在为下一代功率半导体做准备。我们还将大功率半导体产品组合,未来除GaN以外,还将开发SiC(碳化硅),以确立我们作为专业功率半导体代工厂的地位。"

关于SK启方半导体

SK启方半导体总部位于韩国,为半导体公司提供专业的模拟和混合信号代工服务,广泛应用于消费、通信、计算、汽车及工业行业等领域。凭借广泛的技术组合和工艺节点,SK启方半导体有能力灵活满足全球半导体公司不断发展的需求。了解更多信息,请访问https://www.skkeyfoundry.com

稿源:美通社

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日前,国际权威的标准性能评测机构(SPEC)公布SPECpower_ssj2008服务器能效测试榜单,浪潮信息元脑服务器NF5280G7以17791分刷新了SPEC Power创榜以来Intel平台整机能效最佳纪录,该产品基于英特尔第五代处理器(Emerald Rapids),相比之前最好成绩(基于Sapphire Rapids平台),在相同的时间内,NF5280G7可以多完成12%工作的同时提升能源利用率。 

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元脑服务器NF5280G7作为一款双路全能旗舰通用服务器,采用最先进的计算、存储和互联技术,2U空间支持2颗最高64核心350W EMR平台处理器,全新DDR5相比DDR4内存带宽提升87%,支持目前业界最高的PCIe 5.0 IO互连速率,性能较第四代处理器平台提升12%。同时通过一系列T型散热器设计、部件级能效精细优化、智能控风控温等创新技术实现了能源利用的最大化,整机能效提升2.2%,满足数据中心性能与能效提升的需求,是企业应用算力的能效标杆。

SPEC Power_ssj2008  全球公认的能效评价标准

SPECpower_ssj2008作为服务器能效评测榜单,主要评估不同产品在不同负载下的能效表现,其测试结果被美国环保总署和能源使用效率协会等国内外认证机构直接采用,用于服务器设备的节能等级划分,可以帮助企业用户快速筛选出最佳能效比的计算平台,为IDC机房规划建设、能耗分析与控制提供最佳选择。

SPECpower_ssj2008是利用标准Java的JDK计算整体服务器性能,根据不同工作负载区域段的功耗得出服务器的性能/功耗比。通俗地讲,SPEC Power测试就像对服务器进行 "体能测试",测量其在不同计算任务下的电力消耗。本次测试中,元脑服务器NF5280G7在最大负载下实现每瓦能耗极限输出21025 Java操作数,并且在用户常用的60%-90%负载段有着超常表现,较上代SPR平台产品提升超过5%,总体能效比提升2.2%,进一步印证了浪潮信息在服务器技术创新和能效优化方面的领先地位。

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0%-100%不同负载等级下能效表现

高性能与高能效兼得  性能提升12% 能效比提升2.2%

随着全球对绿色低碳、可持续发展的追求,对算力能效的要求也在不断提高,服务器能效比成为衡量产品竞争力及服务器选型的重要指标。浪潮信息服务器设计团队通过系统创新设计,包括更低的电压转换损耗,更宽泛的电源负载调优和管理策略,更高效的冷却方式和面向多样化场景的BIOS个性化调优等,以确保服务器在不同的工作负载下都能够保持较低的能源消耗。

元脑服务器NF5280G7是面向多元场景应用优化的2U高密计算型服务器,其搭载2颗第五代英特尔®至强®处理器,计算性能较上一代SPR平台提升12%,全面支持最新内存互连协议CXL 1.1,支持20*LFF/45*SFF/48*E3.S多样化存储矩阵,最大支持16TB大容量内存,DDR5内存带宽最大提升87%,满足数据密集型场景高算力、高内存等性能要求。

然而高性能往往伴随着高功耗,浪潮信息的技术团队从功耗管理、散热设计、电源效率等多个方面进行了优化,以达到降低能耗,提高能源利用效率的目的,实现性能与能效的完美平衡。为保证NF5280G7计算性能在能耗限制下充分释放,浪潮信息工程师对服务器组件和系统热管理系统设计进行全方面优化,以实现能源利用的最大化。

  • 首先,针对高功耗散热部件,NF5280G7选用T型散热器,比标准散热器效率至少提升30%,同时优化了进出风系统,利用均温板及散热器毛细结构将芯片热量向三维方向散热,解决700W CPU风冷散热需求。

  • 其次,实现部件级能效精细优化,如单盘自动上下电技术,NF5280G7通过CPLD实现单块硬盘上下电控制,可以将系统吞吐控制在一定数量的磁盘,让其他硬盘处于休眠状态,节省能耗,配合对应的系统固件开发,使硬盘进入深度休眠模式,此模式硬盘功耗只有1.06W。

  • 最后,面向整机散热策略优化,通过智能温度调控、17种能效场景BIOS一键优化调优、动态功耗管理等技术,让NF5280G7根据系统的运行状态和环境条件调整处理器的功耗和频率,根据温度和散热需求自动调节风扇转速,有效优化能源使用,大幅降低能耗。在新一代处理器平台热设计功耗较上一代产品上升4.1%的同时能效比大幅提升,在完成同样的工作任务中节省2.2%的电力消耗。

元脑服务器NF5280G7凭借其优质性能、密度和高扩展性的系统设计,通过最佳能效比优化,可以在满足金融交易、电商平台、在线游戏、大模型训练等各类企业业务发展需求的同时,实现更低的能源消耗,为用户节省运营成本,同时也为环境可持续发展做出贡献。

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根据Omdia最新报告,全球OLED材料市场在经历了近年的低迷之后,即将迎来复苏。Omdia6月最新发布的《2024年第二季度OLED材料市场追踪报告》 (OLED Materials Market Tracker – 2Q24)表明,该行业的轨迹出现了显著的转变。尽管OLED材料市场在2021年之前由于OLED在显示市场的快速扩展而持续增长,但在2022年首次出现了下滑。然而,Omdia最新的分析表明,OLED材料的增长呈现复苏态势,预示着该行业的光明前景。

Annual_OLED_material_revenue

Omdia显示研究高级首席分析师Jimmy Kim博士解释道,"下滑主要是由于OLED电视的终端市场销售疲软所致。与其他OLED应用相比,OLED电视的单位面积更大,导致制造过程中的材料消耗更高。尽管OLED电视出货量相对较低,但其在OLED材料总消耗中所占的比例很大。"

图表显示WOLED/QD OLED的收入显著下降,而FMM RGB OLED的收入仍然相对稳定。

2023年,OLED材料收入略有增长,但仅达到与2021年相似的水平。Kim指出,"对OLED电视终端市场的需求尚未完全从去年的低迷中恢复。"

今年WOLED工厂的利用率似乎有所提高。根据Omdia的《2023年第四季度OLED及LCD供应需求和设备追踪报告》(OLED and LCD Supply Demand & Equipment Tracker – 4Q23),LGD在坡州(Paju) E4生产线的利用率在2024年第一季度回升至60%以上,而在2022年底曾降至33%。。 LGD位于广州的WOLED生产线的利用率也上升至50%以上。 此外,三星显示计划在2024年上半年将其QD OLED工厂的运营维持在70%以上。 "因此,我们预计今年WOLED/QD OLED的OLED材料收入将大幅增加。"Kim指出。

相比之下,自2023年以来,FMM RGB OLED的材料收入呈现了强劲增长。 这一增长源于对苹果最新iPad型号的材料需求增加,以及传统iPhone显示屏持续带来的收入。此外,中国制造商也在增加OLED材料的消耗,以满足当地显示面板市场的需求。 这一趋势预计将防止整体OLED材料消耗的下降,并推动未来几年的强劲增长。 根据Omdia的预测,今年OLED材料年度收入(不包括掺杂剂收入)预计将超过20亿美元,到2028年将达到26亿美元。

关于Omdia

Omdia,作为Informa Tech的一部分,是一家专注于科技行业的领先研究和咨询集团。凭借对科技市场的深入了解,结合切实可行的洞察力,Omdia将赋能企业做出明智的增长决策。要了解更多信息,请访问www.omdia.com

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扩大制造足迹的目标是使全球液冷机架容量达到目前每月出货的 1,000 个 AI SuperCluster 的两倍以上

Supermicro, Inc.(纳斯达克股票代码:SMCI)是 AI、云、存储和 5G/Edge 的整体 IT 解决方案提供商,随着对液冷数据中心需求的增加,该公司继续在硅谷扩张新园区。新设施将成为新的液冷生态系统的一部分,从而缩短向全球客户交付所需的时间。这些新设施将专注于提供完整的即插即用液冷解决方案,从系统到机架再到水塔。随着 AI 工厂变得越来越普遍,液冷数据中心对于满足客户对以 AI 为中心的工作负载不断增长的需求至关重要。液冷数据中心可提高每瓦的 AI 计算性能,从而提高每个数据中心的性能。此外,与传统的风冷数据中心相比,电力消耗和环境影响降低,可降低运营费用高达 40%。

Supermicro 总裁兼首席执行官 Charles Liang 表示:"Supermicro 拥有性能最高的生成式深度学习和推理 AI 平台和集群,这些平台和集群受益于液体冷却技术。许多数据中心所有者正在寻找节电的直接液冷解决方案。Supermicro 正在为 AI 工厂和 HPC 市场开发构建块液冷解决方案。我们预计,在未来两年中,液冷数据中心将从历史上的不到 1% 增长到预期的 15%,占所有数据中心安装量的 30%。这种扩张使我们能够占据增长的大部分份额。与风冷数据中心相比,新的数据中心将更高效地运行,减少其碳足迹,并且几乎可以免费使用,随着时间的推移降低用电量,可以节省大量的运营成本"。

要了解有关 Supermicro 的 Building Block 液冷解决方案的更多信息,请单击此处 

"我们很高兴 Supermicro 在圣何塞扩张业务并牵头减少数据中心的影响。"加利福尼亚州圣何塞市长 Matt Mahan 说,"作为一家不断突破技术和可持续发展界限的公司,Supermicro 代表了硅谷的精华"。

作为整体解决方案提供商,Supermicro 提供高效和优化的液冷解决方案所需要的所有组件。从 Supermicro 优化的冷板到冷却剂分配歧管 (CDM),再到冗余冷却剂分配单元 (CDU) 甚至外部冷却塔,整个端到端解决方案均由 Supermicro 工程师设计和测试,从而产生更高质量的解决方案,使组织能够更快地提高生产力。

许多 Supermicro 服务器都是专门为用于 AI 处理的高性能 NVIDIA GPU 设计的,例如密度极高的 4U-8GPU 系统、基于英特尔 CPU 的 SYS-421GE-TNHR2-LCC,或基于 AMD CPU 的 AS -4125GS-TNHR2-LCC。此外,许多 Supermicro 服务器,例如流行的 8U-8GPU 系统,以及基于 NVIDIA 的 1U ARS-111GL-NHR-LCC,包括 Grace Hopper Superchip,都已做好液体冷却准备。液冷服务器包括 8U-20 节点的 SuperBlade®,其提供了当今最高的 CPU 和 GPU 计算密度。2U-4 节点 Supermicro BigTwin® 和 4U-8 节点 FatTwin® 多节点服务器针对液体冷却进行了优化,目前正在大批量生产。

Supermicro 继续与数据中心运营商密切合作,将正确的服务器技术与要求苛刻的工作负载相匹配,这些工作负载是每个组织和云服务提供商所独有的。这些针对应用程序进行了优化的服务器中有许多是为液体冷却而设计的,因此降低了数据中心的总体运营成本。

许多客户在数据中心内处理液体的经验有限,需要供应商进行安装和验收测试,以及未来的维护和保修服务。现场支持至关重要,Supermicro 的服务组织在液体冷却部署方面接受过严格的培训。

关于 Super Micro Computer, Inc.

Supermicro(纳斯达克股票代码:SMCI)是应用优化整体 IT 解决方案的全球领军企业。Supermicro 在加利福尼亚州圣何塞成立并运营,致力于为企业、云、 AI 和 5G Telco/Edge IT 基础设施提供率先进入市场的创新。我们是服务器、AI、存储、物联网、交换机系统、软件和支持服务的整体 IT 解决方案制造商。Supermicro 的主板、电源和机箱设计专业知识进一步推动了我们的开发和生产,为我们的全球客户实现了从云到边缘的下一代创新。我们的产品均在公司内部(包括美国、亚洲和荷兰)完成设计和制造,通过全球运营实现规模和效益,从而优化总体拥有成本 (TCO),并能够(通过绿色计算)减少对环境的影响。获奖无数的 Server Building Block Solutions® 通过我们灵活可重复使用的构建块,为客户提供了丰富的可选系统产品系列,用于优化其确切的工作负载和应用。这些构建块支持全系列外形规格、处理器、内存、GPU、存储、网络、电源和冷却解决方案(空调、自然空气冷却或液体冷却)。

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作者:电子创新网张国斌

人工智能不仅深刻影响我们的工作、学习和生活,也在重塑IC设计行业的设计理念和开发理念,在6月15日召开的“赋能创芯,共筑生态”2024年度航顺HK32MCU新品发布会暨第二次代理商培训大会上,航顺芯片联合创始人、首席科学家&CTO王翔分享了AI大潮下的MCU发展趋势,概括起来就是---合纵连横!

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王翔认为未来MCU有两个发展方向:

1、行业横向融合--就是更多集成,实现MCU +传感器+无线连接+安全 +OS等,他称为MCPU (Micro Controller & Processing Unit)。

2、产业垂直整合--就是MCPU + 下游生态客制化设计 +智能应用客制整合,称之为MaaS (MCPU as a Service)。

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而且,他认为随着MCU集成的功能越来越多(SoC化)以及嵌入式AI能力,未来的MCU会实现算法自学习,越用越好用他表示MCPU+MaaS (MCPU as a Service)完成MCPU的生态客制化和应用智能化。

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他还举了两个例子,一个是宠物管理MCPU & MaaS,他指出《2023年中国宠物行业白皮书》显示,全国城镇宠物大猫数量达1.2亿只行业预计2025年产业规模有望突破8000亿元人民币,这是一个巨大的市场,宠物管理需要采集多种信号并需要进行健康管理情绪管理等,因此需要宠物管理MCPU & MaaS。

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另外一个例子是个性化产品的智造,这需要传感器处理、多电机联动等等。

王翔还认为未来的MCU产品将更多地集成机器学习和人工智能功能,使设备能够在本地执行复杂的数据分析和决策处理,而无需将数据发送到云端,这种边缘计算能力可以极大地提高响应速度并降低数据传输成本。

作为对王翔分享MCU趋势的回应,元能芯副总经理陆潇介绍了他们和航顺携手打造融合芯片、算法、方案、云技术为一体的智能功率系统平台,为生态伙伴提供完整的解决方案和芯片产品,应用于消费电子、工业电子、新能源、汽车电子等领域。

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元能芯的最新方案将MCU ,6颗MOS管和其他驱动元件集成在一起提供,小小的芯片驱动50W负责,并可以省去散热部件,不但将面积缩小更帮助厂商降低了成本。

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他还表示融合了人工智能技术的元和云可以通过云端帮助给提供提供最适合的产品代码和参数,帮助客户快速完成试产到到量产,“以前一个工程师能能调10个案子,如果AI辅助做云调机,他能同时接100 、1000个案子,这是一个几何级的发展增长!可以大大提升研发效率!”他强调。

在本次大会上,王翔发布了航顺年度新品,概括起来就是更丰富,更专用,更高端!他对其中的两个系列做了详细分析:

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1、高性能迭代HK32F4系列MCU产品

HK32F4系列采用ARM Cortex-M4F内核,运行频率168MHz,内置1024KB Flash,192KB SRAM 和 64KB CCM,带有Trace跟踪模块 (ETM),高速USB OTG模块带高速PHY,10/100M Ethernet网控制器,多种音频、视频多媒体接口,还有和数据及存储相关的数字摄像头存储接口(DCMI)、可变静态存储控制器(FSMC)、四线高速串行外设接口(QSPI),远超同级产品的6个UART 加 4个USART的超高数量串口,为信息安全增加了TRNG、AES256、Hash、CRC等硬件模块。

HK32F4系列支持64、100和144脚等多封装,堪称工业控制、电力设备、储能、光伏逆变器、充电枪、电池管理BMS、屏显、门禁对讲、炒菜机、扫地机、洗地机、打印机、舞台灯光等应用的理想控制器

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2、新世代指纹传感新品HK32S0192

300亿智能门锁市场将逐步由硅基传感器迈入玻璃基传感器新世代,HK32S0192通过将极微弱和充满噪声的指纹传感信号进行精确的去噪、192路微弱信号放大采集,实现了稳定可靠的指纹特征识别。除此之外,HK32S0192打破了常见的ASIC逻辑芯片设计,通过集成CPU和嵌入式存储,实现了传感器控制参数的软件化;可实现各种传感参数的实时动态调整,从而灵活适配各类指纹识别的应用场景。

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HK32S0192内置ARM® Cortex®-M0内核、16 Kbyte Flash、4 Kbyte SRAM,最高工作频率48 MHz。HK32S0192内置指纹传感控制器(FPSTRX),指纹数字信号处理(FPSDSP),指纹数据的AES加密模块和专用串行外设接口(ASPI)。

  专用高精度模拟电路:

HK32S0192内置模拟电路包括:12个10位ADC,24个模拟运算放大器,电荷泵(CGPP)模块,模拟侦测唤醒(AWK)模块,温度传感器(TS)。支持最多192个输出驱动通道和192个输入采集通道,即192×192的电容阵列。

HK32S0192支持睡眠(Sleep)和停机(Stop)低功耗模式,通过周期性工作的模拟低功耗唤醒模块来唤醒芯片,达到5uA以内的平均待机功耗。

他还介绍了航顺符合AEC-Q100 G1的车规芯片

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概括起来,航顺MCU新品有如下特点

1、新MCU产品集成了高速480 Mbps的USB OTG功能,这使得设备能够在无需外部USB控制器的情况下,直接与其他USB设备通信。这不仅降低了生产成本,还缩小了设备的物理尺寸,为客户提供了更多的设计灵活性。

2、通过集成10/100 Mbps以太网MAC和PHY,新的F407系列MCU支持直接接入互联网。这一特性特别适合于需要快速网络连接的应用,如家庭自动化、工业控制系统以及智能网关设备。

3、 新产品增加了多种安全功能,包括AES硬件加解密、真随机数生成器和安全引导功能,这些都是为了增强数据安全性,防止恶意软件侵入和数据泄露,对于在金融和医疗等安全要求高的领域尤为重要。

4、 航顺新MCU产品设计注重能效,适用于电池供电的便携设备,如可穿戴设备和无线传感器。通过优化功耗,延长设备的使用寿命,同时减少对电池的依赖。

航顺芯片市场总监侯新荣还未代理商们分享了几个典型的热门市场未来发展预测。

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航顺芯片创始人、CEO刘吉平表示:未来,航顺芯片将继续坚持高端32位MCU+车规SoC双战略,与代理商携手前行,通过提供优质的产品和服务,“以客户为中心”,最大化地为客户实现价值,持续推进国产集成电路行业的创新发展!

注:本文为原创文章,未经作者授权严禁转载或部分摘录切割使用,否则我们将保留侵权追诉的权利

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屏蔽设计经过改进提高了额定电压,辐射电场减小20 dB,极性标识增强EMI控制

日前,威世科技Vishay Intertechnology, Inc.(NYSE 股市代号:VSH)宣布,推出采用10 mm x 10 mm 4040封装的第二代新型汽车级器件---IHLE-4040DDEW-5A,扩充IHLE®系列超薄、大电流集成式电场屏蔽电感器。与上一代解决方案相比,Vishay Dale IHLE-4040DDEW-5A提供改进的屏蔽设计,极性标识提高EMI性能的一致性,不需要单独板级法拉第(Faraday)屏蔽,从而降低成本,节省电路板空间。

20240618_IHLE-4040DDEW-5A.jpg

与传统复合传感器相比,日前发布的器件采用铜镀锡集成式屏蔽罩遏制EMI产生的电场和磁场。集成式屏蔽罩接地时,IHLE-4040DDEW-5A辐射噪声干扰可降低20 dB,漏磁通减小6dB,最大限度减少基板四周组件的串扰。电感器可在+155 °C高温下连续工作,额定工作电压和隔离电压分别达到75 V100 V。

IHLE-4040DDEW-5A功率电感器适用于开关电源能量存储,并且在用作直流电源线扼流圈时具有出色的噪声衰减性能。器件通过AEC-Q200认证,适用于娱乐/导航系统、LED驱动器滤波和DC/DC转换,以及电机、自动驾驶技术域控制单元(DCU)和其他噪声敏感应用的噪声抑制。

IHLE-4040DDEW-5A采用100%无铅(Pb)、磁屏蔽、铁合金密闭封装,两个屏蔽端子提供额外固定支撑,具有高抗热冲击、耐潮湿和抗机械振动能力。电感器符合RoHSVishay绿色标准,无卤素。

器件规格表:

低端

高端

100 kHz下电感 (μH)

0.47

68

25 °C下典型DCR (mΩ)

1.55

240

25 °C下最大DCR (mΩ)

1.66

252

典型温升电流 (A)(1)

32

2.6

典型饱和电流 (A)(2)

28

3.5

典型饱和电流 (A)(3)

40.1

4.9

典型SRF (MHz)

32.0

3.5

封装

4040

4040

产品编号

IHLE4040DDEWR47M5A

IHLE4040DDEW680M5A

(¹) 直流电流(A)会导致ΔT下降约40 °C

(²) 直流电流(A)会导致L0下降约20 %

(3) 直流电流(A)会导致L0下降约30 %

IHLE-4040DDEW-5A现可提供样品并已实现量产,供货周期为16周。

VISHAY简介

Vishay 是全球最大的分立半导体和无源电子元件系列产品制造商之一,这些产品对于汽车、工业、计算、消费、通信、国防、航空航天和医疗市场的创新设计至关重要。服务于全球客户,Vishay承载着科技基因——The DNA of tech.®Vishay Intertechnology, Inc. 是在纽约证券交易所上市(VSH)的“财富1,000 强企业”。有关Vishay的详细信息,敬请浏览网站 www.vishay.com

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