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涵盖工业和通信领域以及智能嵌入式视觉、电机控制和光学接入技术等十个系列的协议栈

内容包括 IP、参考设计、开发套件、应用说明、演示指南等

为智能边缘设计系统正面临前所未有的困难。市场窗口在缩小，新设计的成本和风险在上升，温度限制和可靠性成为双重优先事项，而对全生命周期安全性的需求也在不断增长。要满足这些同时出现的需求，需要即时掌握特殊技术和垂直市场的专业知识。没有时间从头开始。Microchip Technology Inc.（美国微芯科技公司）今日宣布在其不断增长的中端FPGA和片上系统（SoC）支持系列产品中增加了九个新的技术和特定应用解决方案协议栈，涵盖工业边缘、智能嵌入式视觉和边缘通信。

Microchip FPGA业务部战略副总裁Shakeel Peera 表示：“我们正在让创建业界领先的工业和通信设计等工作变得更加容易。得益于 PolarFire^® FPGA 无与伦比的能效、安全性和可靠性，我们的智能边缘产品正受到领先系统设计人员的青睐。”

红外成像领域的先驱 Xenics 公司首席运营官Federic Aubrun 表示：“在设计热成像系统时，尺寸、重量和功耗是极为重要的考虑因素，Xenics拥有一流的短波、中波和长波红外成像器、内核和摄像机产品。在我们当前和下一代产品的极低功耗预算范围内，Microchip的SmartFusion^®和PolarFire FPGA实现了小外形尺寸、能效和处理资源之间的最佳平衡。”

KAYA Instruments公司创始人兼首席执行官Michael Yampolsky表示：“我们使用PolarFire FPGA，因为它们体积小、能效高，使我们的相机能够适应狭小的空间，同时利用最新的 CMOS 传感器技术获得高质量、低噪声、出色的动态范围和庞大的功能集。我们的平台通过使用 PolarFire FPGA，能够将最新的视觉技术迅速推向市场，满足客户的需求。”KAYA 设计工业级成像设备，包括小尺寸、低功耗相机和图像采集卡，可在一般到极端环境光条件下提供出色的视频质量。

此前，Microchip 6月份已宣布推出面向OPC/UA（开放平台通信/统一架构）的工业边缘协议栈和广泛的资源，以帮助客户转用 PolarFire FPGA 和 SoC。

量身定制的解决方案协议栈——仅适用于PolarFire FPGA和SoC

与那些为过于广泛的应用类别提供基线支持的替代方案不同，PolarFire FPGA智能边缘解决方案协议栈是针对特定技术和垂直市场需求而高度定制的，包括详细的知识产权 （IP）、参考设计、包含示例设计的开发包、应用说明、演示指南等。

Microchip 新的 PolarFire FPGA 和 SoC 智能边缘解决方案和协议栈适用于以下应用：

智能嵌入式视觉：

• H.264压缩

• HDMI^®

• 串行数字接口

• CoaXpress^®

工业边缘应用：

• 电机控制

• 开放平台通信/统一架构（OPC/UA）

边缘通信：

• 软件定义无线电

• USXGMII

• 小型可插拔（SFP+）光模块

• 5G ORAN

关于PolarFire^® FPGA系列

Microchip的PolarFire器件在同类产品中处于领先地位，可提供两倍的能效、军事级安全性和业界最高的可靠性。随着Microchip继续在尺寸更小、成本更低的工业、物联网和其他边缘计算产品中提高计算能力，公司将通过PolarFire 2 FPGA路线图进一步扩展产品功能。PolarFire SoC器件具有实时的、基于Linux^®的RISC-V微处理器子系统，是市场上唯一的SoC，通过在快速FPGA结构中经过强化的RISC-V内核复合物创造新的可配置处理能力。该系列FPGA和SoC器件是在FPGA结构内创建定制计算的理想选择，对于推动智能边缘系统市场的快速增长发挥了重要作用。开发人员可以借助这些软件工具，使用Microchip的PolarFire系列产品进行设计。这些工具可在公司网站获取。所有第一代PolarFire器件都已全面投产。

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12万5千多家客户提供服务。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。

在过去的几十年里，网络智能已经遍布我们的城市、家庭和办公室，对从恒温器到交通信号灯的一切事物实现了赋能，并随着制造商考虑如何通过连接技术和数字化的进步或工业 4.0 来提高产量而蔓延到工厂车间。

“大多数人都通过将边缘节点或终端连接到互联网在家中体验过自动化”，德州仪器副总裁兼高速数据 (HSD) 部门总经理 Ahmed Salem 说道。“同样，工业 4.0 涉及将信息技术的创新与运营技术联系起来，使制造系统变得更加智能和自主。”

笼式机器人定义了工业 3.0 时代，它们传统上用于重工业，并且往往只执行有限数量的可重复任务，而工业 4.0 涉及足够智能的机器人，它们可以与人类一起安全自主地组装从汽车、飞机机翼到智能手机和笔记本电脑的任何东西。

在速度与可靠性之间找到平衡

现代工厂网络架构的趋势是，通过持续制定行业标准和协议（如时间敏感网络 (TSN)、EtherCAT 和 Profinet）来提高效率、安全性和可持续性。

“在家里，同步或数据丢失问题只是令人沮丧而已”，Ahmed 说道。“但在工业自动化领域，可靠性和值得信赖的通信至关重要，因为数据丢失的后果可能代价高昂，甚至是灾难性的。”

即使是像发送控制信号时意外产生几毫秒延迟这样简单的事情，也可能导致压缩天然气机器不同步，造成永久性损坏。在最坏的情况下，断开连接可能会导致机械臂失控等危险情况。

由于这些原因，工厂过去依赖于经过实践验证的确定性通信技术，确保在设定的时间窗口内发送所有控制信号。然而，其中大多数技术都存在速度慢这一缺点，这会阻碍大量信息的快速流动，从而影响多传感器智能控制系统发挥作用。

相比之下，以太网长期以来一直提供高级自动化所需的带宽，最大速度为几十、几百甚至上千兆比特数量级。例如，EtherCAT 和 Profinet 就是专为应对工业环境挑战而设计的工业以太网协议。使用工业以太网的新工业通信装置比例从 2016 年的 38% 增加到今年的 68%。

此外，TSN 标准的开发使以太网成为控制网络的常见选项，因为以太网可通过高度精确的分布式时钟和自动确定时间敏感控制消息优先级等功能，确保在指定的时间窗口内发送控制信号。

德州仪器的产品组合品类丰富，包括上述连接解决方案以及更多有线或无线解决方案，并经过验证和测试，符合最高的工业、汽车和监管标准。

与传统基础设施搭配使用

虽然较新的协议和 TSN 使以太网适合在工业控制环境中使用，但安装成本仍然是阻碍其得以采用的因素。

以往，以太网设计使用多根双绞线电缆，最大长度可达 100 米。这意味着，想要采用以太网的制造商不仅需要更换所有电缆，还将不得不改变使用较早单线对技术建造的工厂的整个布局，这涉及到的电缆长度长达几公里。

大多数制造商无法承受停止生产线数周来更换昂贵基础设施的成本，因此单线对以太网的开发（可以使用工厂的现有电缆运行）一直是实现技术采用的关键。

“单线对以太网是一种易于采用的以太网版本，无需从根本上改变您构建制造设施的方式”，以太网联盟行业联盟主席 Peter Jones 说道。“与其期望工厂满足现代信息技术的要求，不如去问问他们需要什么，以及我们能提供什么帮助。”

作为以太网联盟的成员，德州仪器致力于通过支持单线对、多线对或光纤布线的物理层收发器系列，帮助开发工业以太网的多种形式。自动化系统设计人员可从这些产品中选择 10/100Mbps 和 10/100/1000Mbps DP838x 工业以太网收发器实现高速率和低延时，或选择 DP83TD510 收发器实现 2 公里的电缆长度。所有收发器都能够抵抗工厂环境中的高温和电磁噪声影响。

制造业的精益化未来

建设制造业的美好未来是一个持续过程。随着复合传感器变得越来越经济实惠，人工智能 (AI) 功能变得越来越精进，人们对更高通信带宽的需求也在日益增加。但随着这些挑战的出现，创建更可持续和更高效制造工艺的机遇也相继而来。

专为支持边缘 AI 而设计的处理器（例如德州仪器的 AM6xA 处理器产品系列）可省去与集中式可编程逻辑控制器通信的需求。在本地运行机器视觉算法不仅可以使机器人与人类一起工作，甚至可以使它们向人类学习。例如，通过调整可以使个人以更优顺序执行一系列装配任务。

从长远来看，工业 4.0 还将涉及对关键系统（包括传感器、执行器及其连接的通信基础设施）的持续监控以及预测性分析的部署（可以自动预测何时需要维护或维修工作）。

对于较新的基于视觉的机器人系统，V3Link 等技术可实现低延时、同步和可扩展的无压缩视频传输，有助于避免工厂车间发生事故。

改善人与其他机器人之间的协调需要先进的本地处理，并且通常还需要无线连接，以实现可靠的室内定位系统（请参阅 Wi-Fi、低功耗蓝牙 (BLE) 和 Sub-1Ghz/BLE 等重要选项）。

“关闭工厂进行维护的成本很高”，Ahmed 说道。“如果您制定了定期维护计划，就必须定期维护，无论是否需要。相比之下，预测性维护意味着您可以仅在需要时执行维护工作，从而避免不必要的停机和浪费。”

对于各制造商来说，在安全性、效率和可持续性方面的这些改进比可选优势更重要。“这些举措对整个社会来说都非常重要，因为我们希望优化我们的系统以更好地应对 21 世纪的挑战，”处理器副总裁兼总经理 Roland Sperlich 说道。

“在接下来的 10 年里，我认为我们将开始看到传感器技术和边缘 AI 在降低功耗方面发挥作用，例如，允许我们动态关闭工厂的某些部分，然后在需要时快速让它们恢复生产”，他说道，“随着世界各国都需要适应不断增长的人口和超负荷运转的电网，这些创新对于实现节能至关重要，而节能不仅符合客户预期，也符合我们所有人的需要。”

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

作者：电子创新网张国斌

据外媒报道，在中国科技战中，美国一些反华铁杆政客已经将目光定在了RISC-V开源指令集上，一些立法者--包括两位共和党众议院委员会主席、共和党参议员马可-鲁比奥和民主党参议员马克-华纳--以国家安全为由，敦促拜登政府就 RISC-V 采取行动。

这两位议员担心，中国会利用开放合作文化来推动本国半导体产业的发展，这可能会削弱美国目前在芯片领域的领先地位，并帮助中国实现军事现代化。他们的评论代表了对美国公司在 RISC-V 上的工作施加限制的首次重大努力。

众议院中国问题特别委员会主席、众议员迈克-加拉格尔（Mike Gallagher）在给路透社的一份声明中说，商务部需要 "要求任何美国人或公司在与中华人民共和国（PRC）实体就RISC-V技术进行合作之前获得出口许可"。

对RISC-V进行监管的呼吁是美中芯片技术之争的最新进展，去年，美中两国在芯片技术方面的争斗升级，拜登政府向中方表示将在本月更新全面的出口限制措施。

"中国正在滥用 RISC-V 来规避美国在芯片设计所需知识产权方面的主导地位。众议院外交事务委员会主席、众议员迈克尔-麦考尔（Michael McCaul）在给路透社的一份声明中说："美国人不应该支持中国的技术转让战略，因为这种战略会削弱美国的出口管制法律。

麦考尔说，他希望美国商务部负责监督出口管制法规的工业与安全局采取行动，如果不能实现，他将寻求立法。

商务部发言人在一份声明中说，工业与安全局 "正在不断审查技术格局和威胁环境，并持续评估如何最好地应用我们的出口管制政策来保护国家安全和核心技术"。

"鲁比奥在给路透社的一份声明中说："中国正在开发开源芯片架构，以躲避我们的制裁并发展其芯片产业。"如果我们不扩大出口管制，将这一威胁包括在内，中国终有一天会超越我们，成为芯片设计领域的全球领导者。"

"华纳在给路透社的一份声明中说："我担心，我们的出口管制法律不具备应对开源软件挑战的能力--无论是在 RISC-V 这样的先进半导体设计中，还是在人工智能领域--都需要一个巨大的模式转变。

为了避免卷入政治斗争，RISC-V基金会总部已经从美国迁到了瑞士，没想到还是被美国政客盯上。

近几年，RISC-V因其独特的商业模式获得广泛的支持，即便在疫情期间，RISC-V生态也保持了高速发展，基于RISC-V架构的处理器在2022年就已实现100亿颗的出货量，而据预测，未来五年RISC-V将迎来迅猛增长，到2025年RISC-V处理器核的出货量将达到800亿颗！

由于是开源指令集，并可以获得大量的开源生态支持，目前，不仅仅是中国也包括美国欧洲在内的很多公司都在开发基于RISC-V架构的芯片产品，近日，芯片巨头高通公司（Qualcomm）就与一批欧洲汽车公司合作开发 RISC-V 芯片，Alphabet 旗下的谷歌公司（Google）也表示，2024年将在 RISC-V 芯片上运行全球最流行的移动操作系统安卓（Android）。

为杜绝专利风险问题，在2023年8月的上海滴水湖RISC-V论坛上，9家本土公司宣布成立了中国RISC-V专利联盟，旨在通过交叉授权、专利收购等知识产权融合保护方式，实现专利联盟内企业的安全高速发展。加入中国RISC-V专利联盟的9家企业分别是芯原股份、芯来科技、平头哥、赛昉科技、时擎科技、钜泉光电、芯思原以及上海恒锐知识产权。

但外媒认为如果拜登政府以立法者所寻求的方式对美国公司参与瑞士基金会进行监管，此举可能会使美国和中国公司在开放技术标准方面的合作复杂化。此举还可能对中国追求芯片自给自足的努力，以及美国和欧洲创造更便宜、更多功能芯片的努力造成障碍。

总部位于加利福尼亚州圣克拉拉、使用RISC-V的初创公司SiFive业务开发副总裁杰克-康（Jack Kang）说，美国政府对美国公司在RISC-V方面的潜在限制将是一个 "巨大的悲剧"。"这就像禁止我们在互联网上工作一样，"Kang 说。"就技术、领导力、创新以及正在创造的公司和工作岗位而言，这将是一个巨大的错误。

凯文-沃尔夫（Kevin Wolf）是阿金-甘普（Akin Gump）律师事务所的一名出口管制律师，曾在前总统巴拉克-奥巴马手下的商务部任职。沃尔夫说，现有的芯片出口规则有助于为这样的提议提供法律框架。

Cambridge GaN Devices (CGD) 是一家无晶圆厂环保科技半导体公司，开发了一系列高能效 GaN 功率器件，致力于打造更环保的电子器件。CGD 今日宣布其 ICeGaN™ GaN HEMT 片上系统 (SoC) 在台积电 2023 年欧洲技术研讨会创新区荣获“最佳演示”奖。

CGD 的 ICeGaN 已使用台积电的 GaN 工艺技术为全球客户进行大批量生产，将典型外部驱动电路的复杂性引入单片集成的 GaN HEMT 中。这一概念减少了 PCB 级的元件数量，并显著提高功率晶体管和整个系统的稳健性和可靠性，同时使用户能够将其与所选的栅极驱动器耦合。这一概念可以轻松扩展到更高的功率和电压，这也是 CGD 正在积极追求的目标。ICeGaN 作为行业首创，可以像 Si MOSFET 一样驱动 GaN eMode HEMT。正是因为 ICeGaN 给市场带来的差异化特性，创新区参观者将其评选为“最佳演示”。创新区是台积电在欧洲最大的年度活动中为初创客户展示尖端产品的地方。

GiorGIA LONGOBARDI | CGD 首席执行官

“CGD 认可台积电在高压 GaN 领域的领导地位，我们相信他们拥有业界最成熟、最可靠的工艺，所以我们选择由台积电生产我们的专有 ICeGaN 技术 SoC。因此，我们也很高兴获得台积电久负盛名的创新奖。

这对我们来说具有重要意义，因为创新是 CGD 的关键价值观之一，我们的目标是凭借技术取得领先地位。该奖项也真实地展示了我们两家公司在将颠覆行业的创新 GaN 技术推向市场方面所取得的成功。”

Paul de Bot | 台积电欧洲区总经理

“我们对   CGD 表示最热烈的祝贺，其创新技术能够获得此奖项，的确实至名归。台积电很高兴与 CGD 合作，向全球开发各种应用的公司大批量供应易于使用的 650V ICeGaN GaN 晶体管。我们期待与他们在 GaN 功率半导体技术领域的密切合作。”

近期刚刚上市的 ICeGaN H2 单芯片 eMode GaN HEMT 是我们的第二代 650V GaN IC，在空载到轻载工作中表现出创纪录的低损耗特性，这对于许多消费和工业应用至关重要。CGD 与 H1 产品组合一起，在这次著名的台积电欧洲活动和全球多个知名会议上展示了 65W 至 3kW 整个范围内的最高效率和可靠性。CGD 力争在不久的将来扩展其产品组合。

ICeGaN 在功率晶体管芯片内包含单片集成 GaN 接口电路。这简化了它们的使用方法，使它们能够像硅 MOSFET 一样驱动，而不需要特殊的栅极驱动器、复杂且有损耗的驱动电路、负电压电源或外部钳位元件。这种创新设计使器件极其坚固可靠，同时实现了现有 eMode GaN 技术中的最高性能。

关于 Cambridge GaN Devices

Cambridge GaN Devices (CGD) 致力于 GaN 晶体管和 IC 的设计、开发与商业化，以实现能效和紧凑性的突破性飞跃。我们的使命是通过提供易于实现的高能效 GaN 解决方案，将创新融入日常生活。CGD 的 ICeGaN™ 技术经证明适合大批量生产，并且 CGD 正在与制造合作伙伴和客户携手加快扩大规模。CGD 是一家无晶圆厂企业，孵化自剑桥大学。公司首席执行官兼创始人 Giorgia Longobardi 博士和 CTO Florin Udrea 教授仍与世界知名的剑桥大学高压微电子和传感器研究组 (HVMS) 保持着紧密联系。CGD 的 ICeGaN HEMT 技术背后有不断扩充的强大知识产权组合做支撑，这也是公司努力创新的结晶。CGD 团队在技术和商业方面的专业知识以及在功率电子器件市场上的大量突出表现，为其专有技术在市场上的认可程度奠定了坚实的基础。

关于台积电

台积电于 1987 年成立，开创了纯晶圆代工业务模式，多年来一直是全球领先的专业半导体晶圆代工厂。该公司利用业界领先的工艺技术和设计支持解决方案组合，支持全球客户和合作伙伴蓬勃发展的生态系统，为全球半导体行业释放创新活力。台积电的全球业务遍及亚洲、欧洲和北美，秉承着在全球范围内担任尽责企业公民的使命。

台积电部署了 288 种不同的工艺技术，并通过提供最广泛的先进、专业和高级封装技术服务，在 2022 年为 532 家客户制造了 12,698 种产品。公司总部位于台湾新竹。欲了解更多信息，请访问 https://www.tsmc.com。