多个设计流程在台积公司N2工艺上成功完成测试流片；多款IP产品已进入开发进程，不断加快产品上市时间

摘要：

• 新思科技经认证的数字和模拟设计流程可提高高性能计算、移动和AI芯片的产品质量。

• Synopsys.ai™ EDA解决方案中的模拟设计迁移流程可实现台积公司跨工艺节点的快速设计迁移。

• 新思科技接口IP和基础IP的广泛产品组合正在开发中，将助力缩短设计周期并降低集成风险。

新思科技（Synopsys, Inc.，纳斯达克股票代码：SNPS）近日宣布，其数字和定制/模拟设计流程已通过台积公司N2工艺技术认证，能够帮助采用先进工艺节点的SoC实现更快、更高质量的交付。新思科技这两类芯片设计流程的发展势头强劲，其中数字设计流程已实现多次成功流片，模拟设计流程也正应用于多个设计项目。这些设计流程在AI驱动型Synopsys.ai™ 全栈式EDA解决方案的支持下，大大提升了生产率。新思科技针对台积公司N2工艺开发的基础IP和接口IP将有助于降低集成风险，并加快高性能计算、AI和移动SoC的上市时间。此外，包括新思科技DSO.ai™在内的新思科技领先AI驱动型芯片设计技术，还能加速基于N2工艺的芯片设计，从而提高芯片的功耗、性能和面积。

台积公司设计基础架构管理事业部负责人Dan Kochpatcharin表示：“台积公司和新思科技的长期合作，实现了先进SoC设计领域的高设计结果质量，以及更快速的上市时间。我们与新思科技等设计生态系统合作伙伴密切合作，为台积公司先进的工艺技术提供全面、一流的解决方案，能够以显著的技术优势满足我们共同客户在高性能应用领域的芯片需求，并为不同工艺节点间的设计快速迁移提供成熟的路径。”

新思科技EDA事业部战略与产品管理副总裁Sanjay Bali表示：“针对台积公司N2工艺开发的数字和模拟设计流程代表着新思科技在EDA全栈式解决方案上的重大投入，致力于帮助开发者快速启动N2工艺设计，为他们的SoC带来更出色的功耗、性能和芯片密度，进而建立产品的差异化优势并加速产品上市时间。我们与台积公司携手在每一代台积公司的工艺技术上紧密合作，不断精进我们全球领先的EDA和IP解决方案，以满足客户的创新需求并增强其竞争力。”

高效复用跨工艺节点的设计

新思科技的模拟设计流程在台积公司先进工艺上实现了节点之间的设计高效复用。作为经认证的EDA流程的一部分，新思科技提供可互操作的工艺设计套件（iPDKs）和新思科技IC Validator™物理验证，用于全芯片物理签核。

上市资源

经认证的新思科技EDA流程现已上市。

• 点击新思科技数字系列设计产品，了解更多关于新思科技数字设计流程的信息

• 点击新思科技定制/模拟系列设计产品，了解更多关于新思科技模拟设计流程的信息

更多资源：

• 点击了解更多关于新思科技AI驱动的设计技术（包括Synopsys DSO.ai™），请访问http://www.synopsys.com/ai

关于新思科技

新思科技（Synopsys, Inc.，纳斯达克股票代码：SNPS）是众多创新型公司的Silicon to Software™（“芯片到软件”）合作伙伴，这些公司致力于开发我们日常所依赖的电子产品和软件应用。作为全球第15大软件公司，新思科技长期以来一直是电子设计自动化（EDA）和半导体IP领域的全球领导者，并且在软件安全和质量解决方案方面也发挥着越来越大的领导作用。无论您是先进半导体的片上系统（SoC）开发者，还是编写需要最高安全性和质量的应用程序的软件开发者，新思科技都能够提供您所需要的解决方案，帮助您推出创新性、高质量、安全的产品。如需了解更多信息，请访问http://www.synopsys.com/ai

作者：Anil Telikepalli，管理总监

Nazzareno Rossetti，模拟和电源管理专家

Simo Radovic，应用总监

摘要

本文介绍一种典型的资产跟踪解决方案，展示MAX3864x nanopower降压转换器系列如何凭借其小尺寸、高效率优势，在小型便携式设备中实现更长的电池寿命。新兴的低功耗数据连接技术部署成本低，由此涌现了多种资产跟踪解决方案。多个应用领域都见证了这一点，运输和供应链管理行业尤其明显。

在典型应用中，传感器从给定位置提供更新信息，传输有关温度、湿度、压力和运动的数据。传感器只需传输少量数据，所以其覆盖密度更高，功耗超低，使设备实现更长久续航。传感器的电池续航时间从几周到长达数年。根据具体的应用，资产跟踪应用可能需要部署多个跟踪器设备。相应的，这些资产跟踪器设备必须小巧、便携，且经济高效。

在本设计解决方案中，我们将探讨典型的电池供电资产跟踪器设备遇到的电源管理问题，并展示使用小巧但高效的降压转换器的示例。

边缘到企业的通信

图1展示了一个典型的跟踪通信链。被跟踪资产通过信标传输数据，数据通过专用蜂窝网络传输到服务器。然后数据传输到企业门户，用于资产管理和分析。

图1.实时GPS跟踪

资产跟踪网络

新一代信标直接连接至专用蜂窝网络（LTE-M、NB-IoT），无需通过Bluetooth®也能与网关通信。虽然这些技术各不相同，但都具有低功耗特点，能够实现长达几年的电池续航时间（表1）。

表1.网络特点

典型的资产跟踪器系统

图2所示为典型的资产跟踪器框图。三个串联的碱性电池提供2000 mAh电量。降压稳压器为板载控制器、传感器和无线电供电。

图2.资产跟踪器框图

对于要求较高的资产跟踪应用，该系统必须使用三节碱性电池持续运行一年，如图3所示，资产跟踪器每天会有一次持续约2分钟的数据传输模式，工作电流为100mA，剩余时间处于深度睡眠模式，工作电流仅100µA。但是实际上，根据LTE-M或NB-IoT资产跟踪器支持的功率电平和其他选项，电流可能会高一些，但在本文讨论的示例中，我们使用100µA至100 mA范围。

图3.资产跟踪器的电流曲线

为实现高性能，需要小心谨慎地选择每个模块，以确保功耗尽可能低。降压稳压器必须在100 µA至100 mA范围内保持高效率。例如，降压转换器平均损耗4%的效率，相当于现场部署的续航时间缩短约两周。

超低静态电流

降压转换器的静态电流尤其重要，因为设备大部分时间处于深度睡眠或静默状态，仅消耗100 µA或更少的电流。如果VOUT = 1.8 V，在深度睡眠状态下，输出功率POUT = 1.8 V × 100 µA = 180 µW。η = 90%时，输入功率为：

如果未恰当选择降压转换器，该转换器消耗3 µA静态电流（典型值），采用3.6 V输入电压，就会额外产生以下功耗：

降压转换器最终效率：

3 µA静态电流会导致降压转换器效率降低4%，大大加快电池耗电速度！

另一方面，静态电流为300 nA的降压转换器几乎不会降低其效率，其效率仅降低0.5%。对于资产跟踪应用，选择具有超低静态电流的降压转换器至关重要，因为系统大部分时间都处于静默状态，且仅依赖电池供电。

Nanopower降压转换器

图4所示的nanopower 330 nA超低静态电流降压型DC-DC转换器是一个典型的高能效示例，该器件采用1.8 V至5.5 V输入电压，支持高达175 mA负载电流，峰值效率高达96%。在休眠模式下，它仅消耗5 nA关断电流。该器件采用节省空间的1.42 mm × 0.89 mm、6引脚晶圆级封装（2个3引脚WLP，0.4 mm间距）。如果基于NB-IoT或LTE-M网络的功率水平需要更高电流，可选择同类器件来提供更高电流。

图4.集成式降压转换器

小尺寸

Nanopower降压转换器应用的占地面积如图5所示。由于采用WLP封装、高开关频率操作和小型外部无源器件，该降压转换器的净PCB面积仅为7.1 mm²。

图5.资产跟踪器降压转换器应用（7.1 mm²净占地面积）

效率优势

图6显示了具有3.6 V输入电压、1.8 V输出电压的降压转换器的效率曲线。在高负载下同步整流，在轻负载下进行脉冲操作，超轻负载确保在宽工作范围内保持高效率。

该IC在100 µA下的工作效率达87.5%，在100 mA下的工作效率高达92%，因此非常适合资产跟踪应用。与其他替代解决方案相比，这款降压转换器具有明显的效率优势。

图6.MAX38640效率曲线

高效率和小尺寸优势相辅相成，有助于减少发热。在设计更小巧、散热性能更佳的资产跟踪器时，能够帮助缓解设备过热的问题。

结论

根据具体的应用，资产跟踪器在仅使用小型电池供电的情况下，必须能够在现场持续运行几周到几年。针对此类应用，需要谨慎选择每个模块，以确保功耗尽可能低。降压稳压器必须在几十微安到几百毫安的输入电流范围内保持高效运行。MAX3864x nanopower降压转换器系列具有高效率和小尺寸特性，是非常适合资产跟踪应用的电源解决方案。

参考资料

MAX38640 ADI公司

MAX38641 ADI公司

MAX38642 ADI公司

MAX38643 ADI公司

关于ADI公司

Analog Devices, Inc. (NASDAQ: ADI)是全球领先的半导体公司，致力于在现实世界与数字世界之间架起桥梁，以实现智能边缘领域的突破性创新。ADI提供结合模拟、数字和软件技术的解决方案，推动数字化工厂、汽车和数字医疗等领域的持续发展，应对气候变化挑战，并建立人与世界万物的可靠互联。ADI公司2022财年收入超过120亿美元，全球员工2.4万余人。携手全球12.5万家客户，ADI助力创新者不断超越一切可能。更多信息，请访问www.analog.com/cn。

关于作者

Anil Telikepalli是ADI公司核心产品事业部的管理总监，负责电源和数据转换器产品。Anil于2010年加入ADI公司，并与北美、欧洲和亚洲的全球团队共同管理定义、产品开发、营销和业务开发。在加入ADI之前，Anil先后在Xilinx和MIPS Technologies担任工程应用、营销、业务运营等多个职位，推动通信、计算、消费电子、汽车和工业市场发展。他拥有肯塔基大学和奥斯马尼亚大学的电气工程硕士和学士学位，且在该领域拥有多项专利，为多家硬件和互联网软件初创公司提供建议。

Nazzareno (Reno) Rossetti是ADI公司的模拟和电源管理专家。他是一名出版作家，在该领域拥有多项专利。Reno拥有意大利都灵理工大学电气工程博士学位。

Simo Radovic是ADI公司先进消费电子电源团队的电源产品应用总监。他拥有超过16年的DC/DC开关转换器工作经验。Simo拥有圣何塞州立大学电气工程硕士学位。

随着全新计算和连接技术的进步，人们对音频产品的理解和使用方式正不断变化，而真无线耳塞和头戴式耳机在人们的工作、通勤、游戏和运动等日常活动中也扮演着越发重要角色，极致的音频体验已成为顶级移动体验不可或缺的基础。

近日，高通针对全球消费类音频设备的用户行为和需求驱动因素发布了年度洞察报告，这是高通连续第八年发布这一报告。此次《音频产品使用现状调研报告2023》研究了影响消费者购买音频设备的驱动因素以及对当前和未来使用场景的兴趣点，旨在了解消费者对各种音频设备的品质追求，并针对一些常见的音频产品使用痛点展开探讨。

点击下载《音频产品使用现状调研报告2023》

Arm 今日宣布推出“Arm® 全面设计 (Arm Total Design)”生态系统，致力于流畅交付基于 Neoverse™ 计算子系统 (CSS) 的定制系统级芯片 (SoC)。Arm 全面设计汇集了专用集成电路 (ASIC) 设计公司、IP 供应商、EDA 工具提供商、代工厂和固件开发者等行业领先企业，以加快并简化基于 Neoverse CSS 的系统开发。Arm 全面设计生态系统的合作伙伴将可优先取用 Neoverse CSS，从而为各方实现创新和加速上市时间，并降低打造定制芯片的成本和难度。

Arm 高级副总裁兼基础设施事业部总经理 Mohamed Awad 表示：“从人工智能 (AI) 到 5G，再到云数据中心以及边缘，打造新一代计算基础设施的技术先行者都在转向寻求定制芯片，以实现规模化所需的专用处理能力。我们通过推出 Arm Neoverse CSS 来满足这一趋势，它能带来速度更快、风险更低的方法，让基础设施领域的定制芯片触手可及。今天，我们又向前迈进了一步，通过 Arm 全面设计，将更广泛的半导体行业凝聚在一起，围绕 Arm 基础计算子系统进行创新。该生态系统在加速上市时间，并降低打造高性能、高效率定制芯片的成本等方面所做出的努力，没有其他生态系统可与之比拟。”

Arm 生态系统为芯片开发的各个阶段保驾护航

通过 Arm 全面设计，Arm 在芯片开发的各个阶段都引入了生态系统的关键专业知识，从而让基于 Arm Neoverse 的专用解决方案能够广泛地覆盖 AI、云、网络、边缘等各种基础设施领域。Arm 全面设计生态系统目前提供的服务包括：

• 来自楷登电子 (Cadence)、Rambus 和新思科技 (Synopsys) 等合作伙伴的预集成、经过验证的 IP 和 EDA 工具，可助力加速芯片设计，以及内存、安全和外设等功能的集成；

• 来自 ADTechnology、Alphawave Semi、博通 (Broadcom)、凯捷 (Capgemini)、智原科技、Socionext 和 Sondrel 等合作伙伴的设计服务，他们可提供关于 Neoverse CSS，以及其他 Arm IP 和方法的专业知识，为生态系统提供支持；

• 来自英特尔代工服务 (IFS) 和台积公司 (TSMC) 等代工厂合作伙伴的技术，专为领先工艺节点和先进封装技术进行优化；

• 来自 AMI 等基础设施固件提供商，针对 Neoverse CSS 提供商业软件和固件支持。

通过与业界领先企业汇聚的创始团队合作，整个行业将得以在 Neoverse CSS 的基础上实现快速创新，并充分利用由 Arm 及其合作伙伴在过去二十多年里打造的庞大的基础设施软件生态系统。

Arm 全面设计的推出意味着，ASIC 设计公司可以快速启动设计项目，并随时可将其设计方案提供给所需的客户；IP 供应商可以针对 Neoverse CSS，进行预先集成、预先验证和预先优化高级 IP；EDA 合作伙伴可以无缝支持最先进的工具和流程，以简化 SoC 设计；商业固件解决方案可早于芯片流片之前便开始开发；与此同时，Neoverse CSS 的设计将经过专门优化，充分发挥领先的工艺节点的优势。

合作共谱计算基础设施的新篇章

Neoverse CSS 不仅让定制芯片更易获取，而且还在不断迭代发展，以支持新兴的芯粒 (chiplet) 技术。通过与 Arm 全面设计成员和更广泛的生态系统在 AMBA CHI C2C、UCIe 和其他计划上开展合作，Arm 正在推动将基本接口和系统架构达成业内一致性，实现围绕多芯片芯粒 SoC 设计的创新发展。一个典型例证是来自 Socionext 的多核 CPU 芯粒，其采用 Neoverse CSS 技术，并基于 TSMC 2nm 工艺节点进行设计开发，面向服务器 CPU、数据中心 AI 边缘服务器和 5/6G 基础设施提供解决方案。

从软硬件合作伙伴到代工厂和 EDA 技术的先行者，Arm 全面设计生态系统汇集了半导体设计和制造行业的专业知识，加快了针对工作负载优化的定制芯片的开发速度。Arm 将与各方携手合作，确保高性能、高效率的解决方案广泛可用，助力满足由 AI 驱动的未来所带来的巨大需求。

合作伙伴证言

“我们很荣幸能成为 Arm 全面设计的优选合作伙伴之一。现今的设计客户正寻求以更快的速度、更小的风险将越发复杂的设计推向市场。借助 Arm 全面设计，我们能够为客户提供性能强劲的 Neoverse 平台，作为其实现定制芯片目标的基础。”

ADTechnology 首席执行官 JK Park

“生成式人工智能的出现正在从根本上改变数据中心的计算和连接，开创一个高性能、高能效的定制芯片新时代。定制芯片由芯粒技术所驱动，并针对特定用例进行调优。我们很高兴能成为 Arm 全面设计的一员，这为我们提供了崭新的机会，能为我们的超大规模与数据基础设施的客户提供前所未有的计算性能、灵活性和可扩展性。通过将 Arm Neoverse CSS 与我们先进的高速连接 IP 和芯粒平台相结合，我们将可为双方共同的客户提供量身打造的定制芯片和芯粒。”

Alphawave Semi 高级副总裁兼定制芯片和 IP 业务总经理 Mohit Gupta

“我们很高兴能成为 Arm 全面设计的首选合作伙伴之一，为 Arm Neoverse CSS 提供基础固件。此次合作突显了我们对加快采用 Arm Neoverse 技术和发展其生态系统的承诺。”

AMI 首席执行官 Sanjoy Maity

“作为设计、开发和供应半导体和基础设施解决方案的全球技术领导者，博通与 Arm 已发展出稳健的合作伙伴关系，我们很高兴能够持续双方的合作，在云、数据中心、网络和人工智能 (AI) 市场加速实现定制 SoC。我们喜迎在参与 Arm 全面设计后所带来的新机遇，助力开创异构计算的时代。”

博通高级副总裁兼 ASIC 产品部总经理 Frank Ostojic

“客户加快创新的步伐从未停歇，而 Arm 全面设计为快速开发基于 Arm 架构的 SoC 奠定了基础。通过与 Arm 扩大合作，我们的客户得以获取广泛的工具和解决方案，以帮助其开发基于 Arm Neoverse 平台的设计。借助 Arm 的计算子系统设计和 Cadence AI 驱动型解决方案，我们双方共同的客户将能加速开发其基于 Arm 架构的 SoC 设计。”

楷登电子高级副总裁兼系统与验证事业部总经理 Paul Cunningham

“Arm 和凯捷拥有一个共同的愿景——让越来越多的人能够迅速访问技术，从而助力打造智能设备和服务。每个数字解决方案的核心都是芯片工程的基础——一切都始于芯片。Arm 全面设计是实现这一愿景的关键途径，我们很高兴能获得 Arm 的信任，为之做出贡献。Arm 的生态系统拥有推动定制芯片革新的独特能力。凯捷是全球最大的半导体专家之一，在先进的几何形状和复杂的架构方面拥有丰富经验。我们将与 Arm 密切合作，放眼未来，并积极塑造未来！”

凯捷工程首席执行官，凯捷集团执行董事 William Rozé

“我们很乐见能成为 Arm 全面设计可靠的合作伙伴之一。凭借智原科技在基于 Arm 架构 SoC 上的专业知识，CPU 子系统的集成能力，2.5D/3D 先进封装设计，和横跨不同工艺节点与应用的独特平台解决方案，智原科技能全面满足客户的 IC 设计需求。我们完备的一站式服务为打造顶尖的云、高性能计算 (HPC) 和人工智能 (AI) 产品取得优异的性能和非凡的创新。”

智原科技首席运营官林世钦

“在日益复杂的计算环境中，行业协作对于将优化工作负载的现代 SoC 设计成功地推向市场至关重要。英特尔加入 Arm 全面设计突显了我们为英特尔代工服务客户实现基于 Arm Neoverse CSS 设计的持续承诺。”

英特尔公司副总裁，代工服务事业部首席技术官 Gus Yeung

“为满足高级工作负载的需求，用于数据中心计算和基础设施网络的高性能芯片愈发复杂，因此，通过生态系统的携手合作以简化这些高级芯片的实现变得至关重要。我们很自豪能够成为 Arm 全面设计的一员，借由向客户提供一流的高性能接口控制器和安全 IP 设计，助力其加速芯片量产。”

Rambus 芯片 IP 总经理 Neeraj Paliwal

“Socionext 是全球领先的定制 SoC 供应商，面向超大规模数据中心、网络和汽车客户，并开创了独有的‘解决方案 SoC’商业模式。我们很高兴能将自身丰富的设计专业知识带入 Arm 全面设计中。Socionext 在基于 Arm IP 实现创新的历程由来已久，加上其强大的合作伙伴网络，我们将成为 Arm 全面设计在最新的工艺节点上开发先进定制 SoC 的完美搭配。”

Socionext 企业执行副总裁兼全球业务开发主管 Hisato Yoshida

“Sondrel 很自豪能成为 Arm 全面设计的主要合作伙伴。这些新的高端核心发挥了我们为基础设施和数据中心应用设计高性能、复杂 ASIC 的能力，这对想要快速将其产品推向市场的客户来说至关重要。作为 Arm 长期的合作伙伴，我们期待与 Arm 携手合作，将客户的创新想法落实为芯片实现。”

Sondrel 首席执行官 Graham Curren

“芯片设计的未来正在推动实现惊人的创新，这些创新将依靠强大的软件到芯片的方法来实现其全部潜能。我们与 Arm 长达数十年的坚实合作是使我们双方共同的客户能够成功设计和验证基于 Arm 架构的 SoC 的基石，这也得益于我们具有高度差异化的广泛 IP 产品组合、硬件辅助验证解决方案，以及全栈式 AI 驱动型 EDA 套件 Synopsys.ai™。作为 Arm 全面设计的重要一员，新思科技致力于帮助半导体设计者加速开发基于先进节点的基础设施和数据中心应用的创新、高性能和高能效的 SoC。”

新思科技 EDA 事业部总经理 Shankar Krishnamoorthy

“我们已与 Arm 合作了十余年，Arm 和台积公司之间的坚实合作从根本上推动了行业发展，并不断挑战计算创新的极限。我们很高兴看到 Arm Neoverse CSS 的推出，并且迫不及待地想看到我们双方共同的客户在台积公司的先进工艺和 3DFabric™ 技术优化的 Arm 解决方案的基础上，开发出新的产品，并达到新一代人工智能 (AI)、高性能计算 (HPC) 和移动应用需求的全新性能和能效水平。”

台积公司设计架构管理事业部负责人 Dan Kochpatcharin

更多关于 Arm 全面设计，欢迎访问浏览此网页。

关于 Arm

Arm 技术正在构建计算的未来。Arm 低功耗处理器设计和软件平台已应用于超过 2,500 亿颗芯片的高级计算，Arm 的技术安全地为电子设备提供支持，覆盖从传感器到智能手机乃至超级计算的多样化应用。Arm 携手超过 1,000 家技术合作伙伴，使人工智能变得无处不在，并在网络安全领域为从芯片到云端的数字世界奠定信任的根基。Arm 架构是未来的基石。