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半导体数字化解决方案{优选5篇}

琴瑟和鸣 分享 时间: 加入收藏 我要投稿 点赞

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半导体数字化解决方案范文第1篇

贵公司对2015年上半年的电源管理市场怎么看?对下半年的情况又有何预期?

飞兆半导体公司首席战略官SteveFu:Fairchild尤其对汽车、工业和云市场的增长机会持乐观态度。我们看到正在中国铺开的4G电信基础架构发展有些缓慢,但我们预计在下半年就会恢复。手机仍将是具有巨大增长空间的领域,因为既有供应商通过推出具有强大功能和电池寿命的新设备与新的厂商(如LeTV)进行竞争。

英飞凌电源管理及多元化市场事业部中国区总监梁锦文:中国政府于今年5月公布了《中国制造2025》总体规划,并将之作为实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。这一系列相关政策的,将加快信息技术与制造业的融合,并促进相关产业的快速发展。比如说,为满足“互联网+”行动计划要求,4G网络的基础设施建设将进一步加强,智能终端市场将会持续增长,服务器的本土化进程也将加快。此外,新能源发电技术,新能源汽车和充电设施的推广计划也在加紧实施,这些都是电源管理产品的主要应用市场。为应对这些市场热点,英飞凌作为功率半导体市场的领导者,已经推出或正在开发与之相适应的产品和解决方案。在成功完成对前国际整流器公司的并购之后,英飞凌拥有了更为丰富的产品和方案,以应对市场更为多样化、复杂化的需求,进一步巩固了在更多的细分市场的竞争优势。

Intersil公司战略及基础设施电源产品高级副总裁Mark Downing:工业与汽车市场需求在2015年上半年期间保持旺盛。由于这些业务的周期长,所以专家预期它们将比消费市场更加稳定,据估计,消费市场需求在下半年将不如往年同期。

2015年上半年PC市场疲软对行业需求有负面影响,客户会在下一代平台和Windows 10于今年下半年之前减少库存。基础设施市场的需求有下滑趋势,特别是在中国,电信运营商推进4G基础设施部署的速度慢于前些年。

长远来看,电源管理市场仍然是电子系统的重要创新领域之一,增长前景非常光明。我们看到,我们的数字电源模块很受系统设计工程师的欢迎,他们能够使用这些产品方便地获得遥测和实时电源管理优化的优势,而无须成为数字电源专家。同时我们也看到工业市场的强劲增长势头,面对负载和电压上升情况以及对于降低能耗的需求,供应商有机会帮助客户获得他们需要的性能,而又不增加功耗。

凌力尔特公司电源产品部产品市场总监TonyArmstrong:2015年上半年我们已经看到的一个主要趋势是,通信和计算机行业继续采用数字电源系统管理(PSM)技术。而且,如果数字电源得到正确使用,就可以降低设备功耗、缩短产品上市时间、提供卓越的稳定性和瞬态响应并提高系统总体可靠性。

通信和计算设备的系统设计师正被迫提高其系统的数据吞吐量和性能,也在被迫增加功能和特性。与此同时,他们也面临着降低系统总体功耗的压力。例如,一个典型的挑战便是通过重新安排工作流程,将作业转移到未充分利用的服务器上,从而允许其他服务器关机,以此降低总体功耗。为了满足这些需求,知道最终用户设备的功耗是至关重要的。一个设计得当的数字电源管理系统能为用户提供功耗数据,从而允许智能地做出能量管理决策。

最后,在进入2015年下半年之际,我们将继续投资PSM产品,同时每年推出面向这一领域的新产品。对我们而言,显而易见的是,数字电源系统管理有望使下一代环保电子系统实现更高性能和更低能耗。尽管最初的应用在高端企业计算系统领域,但是有明显的迹象表明,PSM正在进入其他很多市场,包括工业和医疗系统市场。

安森美半导体应川产品部交流直流电源管理市场推广经理蒋家亮:环保节能法规以及电子产品趋势,要求提高电源管理器件能效和功率密度,以及降低待机能耗。美国能源部DOE规定空载能耗须低于lOOmW,并将输出功率水平提高到250W以上。而将于2016年1月1日生效的欧盟最新版能效标准(CoC Tier2)进一步提高电源能效要求标准,对于0.3-49W的低输出功率应用,要求空载能低于75mW,因此,电源管理市场将朝向更高能效、更低能耗的方向发展,以符合越来越严苛的各种能效法规。

安森美半导体一向以高能效创新配合能效标准或法规的发展步伐,例如,新推出的NCP1366是初级端稳流控制器,采用光耦和TL431基准电压源混合结构,空载能耗小于lOmW,完全满足美国DOE及欧盟CoC Tier 2的高能效标准。

随着工业4.0的出现,电源管理技术如何发展才能赶上工业智能化的步伐?

Steve Fu:工业4.0、IoT和通过所谓智能工厂中的传感器和连接性实现其他智能的整体趋势是支持电源管理技术进步的关键因素。所有这些智能节电都需要更智能的电源管理解决方案,从而允许优化满负荷下的系统效率,同时支持始终在线的超低待机功耗。Fairchild的独特定位就是利用我们的IP和传感器技术,开发高度集成的功率半导体和传感器IC。

梁锦文:自从“工业4.0”的概念提出以来,英飞凌自一开始便参与并积极推动“工业4.O”战略项目。随着工业4.O的推进,在中国,与之对应的计划就是《中国制造2025》,该计划明确提出将先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备和机器人等列为突破发展的十大重点领域。电源作为工业自动化设备的关键部件绿色节能,效率优先将是产品发展的主要趋势。采用新材料,新技术的创新性半导体产品,将是提高电源产品能效及整体性能的一个重要方向。如今,基于SiC材料的半导体器件应用越来越多,基于GaN技术的产品也陆续上市。此外,随着电源产品功能和种类的多样化,数字化电源产品的推广和应用也将有利于推动工业智能化进程。

Mark Downing:我们对“智能”工厂的潜力和工业应用中增加实时电源管理非常看好。推动工业4.0的最重要因素是数字控制。

全数字控制回路使系统设计工程师能够从视觉上掌握系统中的电源是如何管理的,并相应做出调整。遥测数据可帮助实现非常高的功率优化水平,再加上一流的硬件支持,能够实现非常高的效率。

过去,在智能系统中采用数字电源的障碍之一是设计的复杂性。不熟悉数字元件代码编写的系统设计工程师不愿意采用新技术。Intersil的数字电源GUI取得了很大进步,只需点击鼠标即可对我们的数字电源产品进行完全配置和监控,无须编写任何代码。使用PC、USB接口并点击鼠标,设计工程师就能配置和更改其数字电源的任何参数、遥测功能和电源轨时序。Intersil的最新版PowerNavigator包括三项创新,可帮助设计工程师使其电源快速完成设计并投入运行,而且支持由工业4.O推动的“智能”应用。

蒋家亮:工业4.0由德国政府提出,并受到美、英、中等多国的积极响应和支持,旨在利用物联信息系统将制造业向智能化转型。工业智能化需要各种技术综合集成,包括工业软件、工业电子、新一代信息技术等。集成传感、通信、计算的工业电子是智能制造的核心,而融合大数据、云计算、物联网等新一代信息技术是智能化进程的关键。这一切都离不开高能效的电源管理,所以需要促进电源管理技术向更高能效、更高功率密度、更低能耗的方向发展。

快速充电取代无线充电成为今年的热门概念,贵公司在这方面的计划如何?

Steve Fu:客户需要将快速充电作为移动设备制造商提供的必备特性,用于最小化生活中因无电而不能使用移动设备的时间。在意识到该需要后,Fairchild已在该领域进行了大量的研究,并且将继续研究快速充电解决方案。我们已经开发了针对旅行适配器市场的产品,除了满足制造商具体的要求外,还支持领先的快速充电标准如QC2.0和Pumpexpress。新型接口如支持功率输出的USBType-C接口还支持采用快速充电设计。

梁锦文:随着智能手机功能的不断增多,电池的续航能力面临挑战,快速充电的需求越来越迫切。为提高充电速度,各个主流手机厂家,都开始配置或选配快充。与传统的5W和10W充电器相比,快充的一个显著特点就在于更高的充电功率,较常见的有13.5W,15W和18W,而24W大功率充电器也已经开始在市场上出现。由于受尺寸的限制,充电器的效率显得尤为重要,以满足整体热设计的要求。英飞凌顺应市场趋势,适时推出了针对消费市场的CE系列CoolMOSTM,并已经与国内几个领先的充电器厂家进行了合作。凭借优异的效率指标,以及有吸引力的成本优势,英飞凌CE系列CoolMOS,已经成为15W,18W,24W及以上大功率充电器的首选MOSFET。结合英飞凌的电源管理IC以及低压MOSFET,我们可提供实现高效和高功率密度的快速充电器整体解决方案。

Tonv Armstrong:凌力尔特公司始终关注新的市场机会,无线功率传输确实是新机会之一。面向手机、媒体播放器等移动设备的无线电池充电市场已经确立,不过Qi标准涵盖了这类无线电池充电技术。凌力尔特不是专注于这一面向消费者的主流无线功率传输应用,而是专注干工业、医疗和军事应用,后面这类应用的要求严格得多。

我们的无线功率传输电池充电ICLTC4120完全不兼容Qi标准,相反,该解决方案是专为满足高可靠性应用的需要而设计的。LTC4120利用了PowerbvProxi的底层技术和无线电源架构,以使基于LTC4120的系统能够在更长的功率传输距离上运作并拥有更大的偏差容限。这是以很高的效率实现的,因此接收器并未遭受热问题。此外,大多数工业、军事和医疗应用并不愿意与消费类产品具有互操作性。

作为一个旁注,这里解释一下PowerbvProxi的技术。LTC4120中嵌入了PowerbyProxi已获专利的动态调谐控制(DHC)微调技术,与其他无线功率解决方案相比,提供了显著优势。为了响应环境和负载变化,DHC动态改变接收器的谐振频率。DHC实现了更高的功率传输效率,从而允许使用尺寸更小的接收器,并产生可忽略不计的电磁干扰,甚至允许更长的传输范围。与其他无线功率传输技术不同,DHC允许通过感应电场进行内在功率值管理,从而无须单独的通信通道来验证接收器或在电池充电周期管理负载需求变化。

蒋家亮:无线充电的愿景是随时随地可同时为多个设备充电而无须电力插头,而快速充电则为解决充电时长及应急性的电量问题,两者本质上是共存共生的关系。

安森美半导体的NCP136X系列针对20W以下的低输出功率通用电源应用,可用于无线充电和快速充电。该系列器件采用初级端稳流控制,启动时间少(NCP1365/6启动时间少于1秒),提供高能效和低功耗,是用于手机、平板电脑及其他便携式设备充电器的理想选择。

德州仪器公司电池管理产品(BMS)大中华区市场和应用部门经理文司华:在5月,TI即推出了业内首款采用专有MaxCharge技术的全集成5A单节锂离子(Liion)电池充电器电路。与现有电池充电器相比,这款器件将充电时间减少了一半以上,只需原有的40%,从而让用户更快速的充电,同时又不会受到发热的困扰。bq25892开关模式充电器在最大限度地保持行业最快速充电时间所具有的优势的同时,为用户提供更加安全的充电体验。为了提升用户体验,并延长很多锂离子应用中电子元器件的使用寿命,MaxCharge技术缩短了充电时间并减少了充电时的散热量,这些应用包括智能手机、平板电脑、无人机、移动电源以及工业以和医疗设备。

在汽车应用中,电源管理技术今年有什么突破?

Steve Fu:Fairchild在提供电源管理解决方案方面处于领先地位,这些解决方案支持先进的点火、燃油喷射和电子动力转向技术,在提高燃油效率的同时还减少了拥有成本。事实上,车用产品仅占公司销售总量的15%多一些。

汽车系统现在需要更高的电流同时追求更高的效率,旧的系统需要新的解决方案来支持向下一代高效汽车的过渡。总体来说,机械和液压系统正在被电子系统所取代。电动助力转向是客户使用我们的功率模块设计功率电路应用中的一个重要例子,目的是提供具有更高效率,对性能消耗更少的解决方案。最近,我们推出了我们的第四代IGBT技术,减少30%的开关损耗,同时为客户提供更佳的效率。

当然,宽带隙功率半导体由于具有更高效率、更高功率密度和更高开关频率的优势,继续吸引着汽车制造商的兴趣。

梁锦文:由于一次能源的日益枯竭,近些年来,全球的主要汽车工业国和汽车消费国都在积极推广新能源汽车产业,并提出各自具体的新能源汽车推广计划。在新能源汽车中,由于动力电池的采用,电池的充电,电池到负载的供电,都涉及到车载的电能变换装置。为迎合车载装置对于能量转换的特殊要求,比如可靠性,散热性能,负载循环能力等,英飞凌将推出适用于大电流的无引脚封装(TO-Leadless)汽车级MOSFET产品,以满足更高的散热要求,帮助客户达到更高的功率密度,实现更为紧凑的设计。英飞凌作为全球领先的汽车半导体供应商,和其他来自科学界以及汽车产业链各个环节的企业构成12家合作伙伴,在今后三年,共同开展旨在研究如何更加高效地对电动汽车电池进行充电的Luftstrom项目。作为Luftstrom项目的研究成果之一,功率电子元件的创新可将充电损耗降低30%。这意味着废热更少――由于散热工作量更低,散热装置外形更小巧、工作时更安静。

Mark Downing:在许多因素的推动下,混合动力汽车已从概念变为现实,半导体供应商将面临一个全新的创新时代。大多数汽车生产商计划在2015年底车型上就开始采用48V新标准。系统仍然使用常规铅酸电池来支持针对‘轻’负荷的12V网络,但48V锂离子电池提供的独立48V网络可支持关键系统功能,包括电动助力转向、制动和HVAC。锂离子电池除了具有更多电荷,还有显著更高的能量密度和更轻的重量。在制动系统中,这意味着它们更适合在汽车制动减速时回收能量。

支持高电压的能力为提高汽车效率开辟了许多有意思的机会。汽车不仅在低速和走走停停的车流中行驶时不再多耗油,而且还能回收能量.并将其存储在电气系统中重新使用,最终实现降低油耗。汽车需要发动机一直开着才能保证和智能手机的连接沟通,从而实现遥控启动制冷和制热系统、启动和解除警报系统以及车载娱乐系统。这也能更容易地支持精确的电源管理从而增加效率和延长电池寿命。

合适的技术融合、要求降低燃油排放的法规和实现显著能源节省的机会,将会共同推动对支持更高电压标准的汽车的需求。据Lux Research预测,48V微混市场的规模到2024年将达到7.88亿美元,2015年是这项技术的采用元年。早期采用侧重干高档车,全球需求由欧洲、美国和中国主导。

Tony Armstrong:汽车市场是凌力尔特公司很重视的最终市场之一。上一财年,我们在这一市场的总体销售收入已经增长了19%,并持续以高于公司总体增长的速度增长。汽车行业的大部分创新和差异化来自汽车电子产品。由于需要提高行车安全、燃料效率和舒适度,因此呈现了巨大商机。混合动力和全电动型汽车的激增将稳步驱动对创新性模拟产品的需求。

汽车电子系统中有许多应用需要持续供电,即使在车辆处于停泊状态时也不例外。这类应用的关键要求是低静态电流,以延长电池寿命。自2001年以来,凌力尔特公司一直生产备用静态电流低于100μA的开关稳压器,目前处于开发中的某些新产品将使这一数字降至低于2μA。因此,这些产品已经为得到中国汽车电子产品制造商的采用而做好了充分准备。

随着将电池作为电源这种做法日益普及,相应地也需要最大限度延长电池的使用寿命。电池容量失衡(即电池组的每节电池之充电状态失配)在大型锂离子电池组中是个问题,这个问题是由制造工艺、工作条件、电池老化等方面所导致。

人们一致认为:在制作大型电池组时需要采用电池监察和电池平衡功能电路,以在电池组的使用期限内保持很高的电池容量。凌力尔特的新型电池管理系统(BMS)产品系列在此领域中大受欢迎,而且目前是已投产和上路行驶的汽车中唯一使用的BMS产品。

总之,凌力尔特公司很好地根据市场需求设计了产品,以向这类汽车电子系统制造商提供经济实惠的解决方案。显然,为汽车电子系统生产电源转换IC的制造商在中国市场的增长潜力是很大的。

蒋家亮:在大力提倡节能减排和提高燃油经济性的背景下,新能源汽车如电动车(EV)/混合电动车(HEV)作为新型环保车日渐受到市场的青睐。安森美半导体提供一系列无刷直流(BLDC)电机驱动器支持汽车电气化,并推出用于HEV电源模块的高压牵引IGBT来应对电机控制的需求。如三相无刷直流电机驱动方案LV8907和全集成的三相无刷直流电机驱动模块STK984-170。LV8907无须任何位置传感器,降低方案成本及占位面积,预先载入配置寄存器,无须软件,可以独立模式驱动电机,无须外部系统控制器,结合使用安森美半导体的易于使用且免费的图形用户界面(GUI)实用工具,可定制用于宽广范围的电机和负载,LV8907还集成LIN收发器,可提供基于LIN的先进电机驱动方案。STK984-170由LV8907和6个独立的MOSFET组成,集成精密分流电阻器、热敏电阻和系统元件,针对引擎盖下的高温和苛刻条件而设计,用于汽车散热风扇、电动油泵、燃油泵、电动水泵等应用,无须外部微控制器,显著减少系统空间、重量和成本,简化设计,加快上市时间。

文司华:针对新能源汽车领域,TI C2000方案作为业界成功的无线充电安全方案,已经在多个新能源城市开展无线充电试点。

TI推出应用于汽车的WPC1.1传送器方案bq500414Ω,当bq51025 RX和bq500215 TX共同作业时,可组成一个WPCl.1的兼容方案,并可在IOW的条件下运行。我们还推出了第一个应用于可穿戴设备上的无线接收器bq51003。它与最新的bq25100电池充电器一并,可为对应用空间有着较高要求的可穿戴应用提供最小规格的解决方案。

TI数字电源在汽车行业应用的也很多,例如特斯拉、或者比亚迪那种应用,上述应用所应用模拟的产品,通常有一颗MCU在里面配合控制器,TI数字电源的应用就会更加合适一些。

第三代的半导体材料,如SiC,越来越多应用在电源中,贵公司有采用新材料的意愿吗?未来有何计划?

Steve Fu: Fairchild目前正在进行SiC器件的开发,我们预计未来几个季度内就会推出我们首款基于SiC的二极管。GaN也是我们的宽带隙技术发展蓝图的重要部分,特别用于高电压应用。通过与客户互动,我们意识到GaN技术还处于发展初期,但这种情况会变,因为需要高功率密度、更高效率和更小尺寸的应用持续演变。我们在离线电源领域的领先地位对于Fairchild开发GaN技术尤为有利,我们特别对构建生态系统周边的GaN开关有兴趣,因为客户对这种技术的需求已变得更为主流。

梁锦文:随着电源行业对于产品能效、功率密度的要求进一步提高,采用第三代半导体材料,如SiC,GaN的功率半导体器件将越来越多地应用于新的产品中。英飞凌作为全球功率半导体市场的领导者,一直致力干不断创新,在SiC技术方面,已陆续推出碳化硅二极管以及碳化硅JFET产品。其中最新的第五代650V和1200V碳化硅二极管在电源以及太阳能逆变器等应用广泛应用。在GaN技术方面,结合公司所收购的前国际整流器公司的GaN平台,以及我们与松下电器的伙伴关系,使我们在前景光明的GaN市场确立了技术领先的地位。将来,我们的客户可以根据其系统要求,灵活选择增强模式(常闭型)或者级联模式(常开型)产品。

蒋家亮:安森美半导体持续致力于推动高能效创新,和功率转换器专家Transphorm于2015年3月宣布联合推出600V GaN(氮化镓)晶体管用干紧凑型电源及适配器,包括NTP8G202N(TPH3202PS)和NTP8G206N(TPH3206PS)600VGaN共源共闸(cascade)电晶体和使用这些装置的240W参考设计。NTP8G202N(TPH3202PS)和NTP8G206N(TPH3206PS)的导通阻抗典型值为150mΩ和290mΩ,采用最佳化的T0-220封装,客户可依据现有的制板能力而整合。

GaN现作为一种新兴的工艺技术,提供比硅更高的电源转换能效,同时提供低导通损耗(低导通阻抗)和低开关损耗。而且,提高的开关速度也有助于节省空间。此外,GaN提供的更高的电源转换能效意味着更少的散热量――减小了需要分配给热管理的空间。

随着更多工程师熟悉GaN器件的优势,基于GaN的产品需求将快速增长。安森美半导体和Transphorm正工作于新的发展前沿,并加速市场的广泛采纳。

文司华:实现更加高效的电力转换是应对当前增长的人口和能源需求的一个关键技术目标。能够有效推动这一目标达成的重要创新就是在电源应用中使用氮化镓(GaN)。相较干以往使用的硅晶体管,GaN可以让全新的电源应用在同等的电压下以更高的转换频率运行。基于数十年电源测试方面的专业知识,TI已经对GaN进行了超百万小时的加速测试,并且建立了一个能够实现基于GaN电源设计的生态系统。

TI日前了LMG5200,随着这款全集成式原型机的推出,工程师们能够轻松地将GaN技术融入到电源解决方案中,从而进一步突破了对常规功率密度预期的限值。基于数十年电源测试方面的专业知识,TI已经对GaN进行了超百万小时的加速测试,并且建立了一个能够实现基于GaN电源设计的生态系统。

在未来的几年内,GaN可以在提供更大输出功率的同时减小适配器尺寸。随之而来的将是易于携带,同时又支持更高容量电池的插墙式适配器,这些大容量电池可支持更长的运行时间,以及为更大以及效果更佳的显示器供电。客户也将能够把TI的产品用于多种汽车、工业和无线充电产品,并为它们提供更多的性能。TI也正在与太空领域的客户进行接洽,探讨宽温度范围和辐射方面的应用。

为了给GaN创造广阔的市场发展空间,TI致力干帮助客户简化这款产品的使用性,并且优化其性能。我们深知,TI必须另辟蹊径。通过将GaNFET与高性能驱动器进行共同封装,我们能够在一个模块内提供惊人的性能。

数字电源芯片的占比在增大,未来的发展情况会如何?

Steve Fu:IoT和整个通信市场都依赖于通过采纳传感器和数字IC技术的更高智能水平。数字可编程电源当然会继续应用于更广泛的应用,如工业应用。Fairchild将继续在我们可以提供更多系统效率优势的领域投资,并且我们相信数字技术的未来非常强大。

梁锦文:由于数字电源芯片集成功能较多,器件少,产品设计周期短,功能扩展灵活,易于实现平台化设计。未来,随着《中国制造2025》计划的推进,设备的智能化对于电源功能的要求越来越多样化,数字电源的优势将更加突出,并将被推广到更多应用,成为电源技术发展的一个重要方向。英飞凌一直以来也把数字电源芯片作为重点开发的产品,并且已经推出基于第二代数字电源平台的电视电源方案和智能照明方案。目前,已有全球领先的电视厂商采用我们数字方案开始量产,国内也有一家知名电视品牌厂商即将量产。针对照明应用的数字IC也已经推出,并有多家行业领先的客户正在进行测试。后续,我们也将逐步推出更多基于数字平台的电源解决方案。

Mark Downing:市场对数字电源的需求处于上升趋势。越来越多的应用需要数字控制的智能和效率。据市场分析公司IMS Research的研究,数字电源市场目前是电源管理行业中发展最迅速的细分市场之一。据预测,数字电源和数字电源IC全球市场在2013-2017年将蓬勃发展,不断增加在IT基础设施中的使用,并将扩大到照明和消费应用等市场。

我们观察到的一个重要趋势与有线、无线和云计算系统中使用的最新FPGA和处理器的复杂性和性能有关,这些应用促进了电压轨数目的增加。有些光传输系统在一块电路板上有多达60个电源。这一复杂性需要更高的系统智能水平和先进的数字电源管理,包括遥测和系统监控,以确保99.999%的正常工作时间。

我们希望数字控制器更多地用于这些关键任务应用。为此,Intersil推出了全密封50A数字电源模块,来支持复杂的负载点应用。该完整步降电源采用已获得专利的架构,可从工业标准12V或5V输入电源轨提供最大50A输出电流,并可将四个模块结合起来,以支持最大200A电源轨。这为空间紧张和电源密集型的通信与工业应用中的先进FPGA、ASIC、处理器和内存提供了所需的负载点转换功能。

Tonv Armstrong:我们认为,凌力尔特获取成功的一个关键要素是:不断地开发与当今诸多市场区段中出现且从传统模拟电源转换电路向数字电源系统管理解决方案持续迁移之趋势密切一致的产品。使用一根标准串行数字总线(如I2C)可实现与具数字特性的DC/DC转换器的简单和有效通信,而且,诸如PMBus等新兴标准有利干实现组件的互操作性。重要的稳压器参数(包括启动特性和定时、输出电压和电流限值、裕度规格、以及过压和欠压监控限值)均可直接进行数字编程,而无须使用电阻器以及占用空间的排序和监测产品来设定。此外,还可对诸如温度、输入和输出电压及电流等关键工作参数实施例行的监视,并利用它们来优化系统性能和可靠性。

而且,数字PSM的一个主要优势是可降低设计成本并加快产品上市进程。采用一种具有直观图形界面(GUI)的综合开发环境,即可以高效地开发复杂的多电压轨系统。另外,此类系统还可利用GUI而不是在“白色导线”固定点上进行焊接来实现更改,从而简化了在线测试(ICT)和电路板调试工作。另一个益处是,由于有实时遥测数据可用,因此有可能预测电源系统的故障,并采取预防性措施。也许最重要的是,具数字管理功能的DC/DC转换器允许设计师开发“绿色”电源系统,这种系统可满足目标性能要求(计算速度、数据速率等)且在负载点、电路板、机架甚至安装级上的能量消耗极少,从而降低了基础设施成本和产品整个寿命期的总拥有成本。

蒋家亮:数字电源芯片是电源管理的重要趋势。安森美半导体看到此趋势,因此电源芯片正朝向状态机的混合型IC发展,集成预编程的特性,设计灵活,缩短设计人员的开发周期,便于产品更快速上市,如NCP136X和NCP1399。NCP136X是低功率离线恒流PWM电流模式控制器,带高压启动电流源,采用初级端稳流而无须次级反馈回路,减少外部元件,节省占板空间,轻载时提供固定峰值电流及深度频率反走,从而降低能耗。NCP1399是业界首款电流模式LLC控制器,采用600V门极驱动器,简化布局并减少元件数,内置欠压输入功能易于控制器在所有应用中的实现。在需要PFC前段的应用中,NCP1399采用专用输出以驱动PFC控制器,加上专用跳周期模式技术进一步提升轻载能效。它比竞争器件显著达到更高的性能、更低待机能耗和更高水平的电源转换能效。

文司华:数字电源芯片是发展的趋势,在服务器行业以及电信领域,数字电源芯片的占比将逐步增大。

我们6月推出业内首款具有智能数字控制和独一无二的体二极管感测功能的电源管理芯片组,可优化下一代AC/DC电源中的次级侧同步整流。UCD3138A数字控制器和UCD7138低侧栅极驱动器改善了系统效率,与其他数字电源解决方案相比,可将同步整流MOSFET电压应力锐减一半。在同步整流器内对死区时间的精准控制可最大限度地减少功率损失,同时降低MOSFET电源故障的风险。UCD3138A和UCD7138芯片组在快速数字控制算法中采用体二极管电压信息来动态地优化死区时间,并可以补偿功率级组件变化,从而无须在批量生产中进行校准或筛选。这能够帮助服务器和电信设备供应商加快80PLUS钛金牌认证电源的上市的时间,同时还能帮助信息技术服务提供商节省能源成本。

中国的制造业面临着一些问题,电源管理技术在帮助制造业转型的过程中能发挥什么作用?贵公司在中国市场的策略是怎样的?

Steve Fu:中国是Fairchild非常重要的增长市场。我们继续将资源在中国进行大量投入,支持我们在中国的客户群。随着智能工厂的出现,集成传感器、电源和通信的更智能电源管理解决方案将在支持该技术改革方面扮演着关键角色。正如前面所提到的,Fairchild正在并将继续在我们可以提供更多系统功率优势的领域投资,并且我们的电源管理和传感器技术IP和投入有助干我们适应不断变化的市场需求。

Mark Downing:中国及全球范围内的工厂从电源管理改进获得的好处是,通过提高效率而减少能耗、使用清洁能源和降低成本。智能数字电源IC的使用意味着针对负荷和系统温度变化的自动补偿,有助于利用自适应死区时间控制、动态电压调节、频移、相降和连续开关模式实现能源节省。

影响工厂效率的重要方面是电压和电流监控、电压时序控制、电压跟踪、故障检测和故障管理。另外,热管理的内容包括监控全系统的温度和通过控制风扇或切断系统元件的电源对情况做出反应。同样重要的是整合电源及热管理与电源转换,以省却对更多电源和热管理IC的需要。

一些最困难能源问题的解决办法常常始于一个系统、一块芯片,我们相信,高效率的电源管理IC将是帮助中国制造业提高工厂效率和自动化的重要因素。

半导体数字化解决方案范文第2篇

1. 与其他处理器IP供货商相较,我们很清楚地看到ARC已经在IP业务上找出自己的发展之路。请说明你们的策略与其他同业的差异何在?

邵芳雯答:在YouTube掀起的影音需求新潮流下,量身订制的风气已开始蔓延。终端消费者重视的使用经验已成为芯片厂商改进之处。唯有提供使用者创新体验,增加可移植性与加入上市时程,才可以让半导体业者与终端消费者连结。ARC便是以提升使用者的使用经验为思维中心,发展自己在硅智财产业中的地位。

ARC的发展策略是顺应IT产业从PC时代进入消费性电子世代的潮流,消费性电子的多媒体音效视频功能已是驱动IC设计产业进步的主要动力。长期与客户互动下,ARC了解到光是提供标准CPU功能已无法满足市场潮流趋势,完整的多媒体IP解决方案才能提供影音的完美质量。未来ARC将瞄准IC设计业者,藉由持续的购并方式迅速累积技术扩大多媒体领域的专业,致力于提供客户完整的可组态多媒体IP解决方案,进而提供客户更高的附加价值。

ARC并不自我定位为单一IP供货商,而是开发整合性的多媒体音效视频处理器IP服务方案。为致力于提供客户完整的多媒体解决方案,ARC整合的方向包含软件IP、开发工具和硬件IP三大领域。软件IP涵盖视频、音频和图像的编译码以及网络堆栈技术等;开发工具则包括编译程序、仿真器、可组态管理、整合开发环境(IDE)、建模器(Modeler)、操作系统和除错器等;至于硬件IP则指32位CPU/DSP、128位单指令多数据流(SIMD)加速器、动态估计、DMA引擎跟Entropy编译码等。

1990年代源出于英国Argonant软件供货商的ARC,为了持续扩张可组态处理器硅智财事业版图,在2007年4~9月期间进行3次购并,包括以编译码软件及算法着称的Alarity、专精于异质多核心处理器软件的Teja和系统单芯片电子设计自动化工具业者Tenison,3大购并案让ARC掌握了成熟的技术为半导体业开发提供整合式多媒体方案。

2008年3月,ARC又进一步并购Sonic Focus,将音效后制算法和软件移植到ARC的音频平台并实施优化,扩充目标市场至新类型的客户,最重要的是为传统芯片设计授权事业增加额外的营收来源以巩固ARC既有的半导体授权事业。将实行直接从OEM厂商派生授权和权利金,把Sonic Focus的产品直接授权给OEM厂商,这样的单位授权营收将比一般IP公司授权给半导体供货商高出很多,而且也将为ARC-Based产品开创更多应用领域。

未来,在多媒体垂直整合的方向下,只要是增长快速、拥有市场高度吸引力的公司都是ARC锁定的目标,尤其是高分辨率视频和音频的技术是一大主轴。

2. 对于2009年处理器IP市场变化与SoC设计趋势,您的看法为何

邵答:过去几年PC是驱动半导体产业的主要增长动力,近年来便携式消费性电子产品包括智能型手机、MP3播放器、便携式媒体播放器、数字相机和便携式数字电视接收器的兴起,已跃升舞台成为另一个不可忽视的驱动力。现在市场朝向Web2.0网络平台为基础的消费电子时代,“分享”为消费者的目标,消费者希望能够随时随地透过各种移动终端和网络通信媒介,与网上的朋友分享各类格式的多媒体影音内容。

力求价格战的半导体厂商发现以往低价格诉求已难以吸引消费者,唯有拉进自己与消费者的距离,也就是在各类音效视频格式的IP技术核心上,提升设备的便携式、加速产品的上市时程、改善数据分享的流程和用户的经验,才能在众多相似解决方案中提升自己的地位与价值。

同样地,Web2.0以及YouTube消费电子世代下的商业模式并没有明确的标准规格可以遵循,特别是在多媒体影音芯片设计上,许多丰富多元化的影音格式技术内容仍有待开拓。上游半导体厂商唯有和下游系统厂商密切合作互动,才能深入了解媒体消费电子世代用户的真正需求。ARC近来的垂直整并和纵向布局,便是希望在原有的IP解决方案下,透过众多系统厂商的技术补足自己在多媒体音效欠缺的技术,提供完整的解决方案和建立完整的生态系统。

半导体数字化解决方案范文第3篇

市场研究机构Databeans的调查表明,2007年全球时钟市场收入为16亿美元,预计2007年-2012年总时钟市场年复合增长率(CAGR)将达到11%。随着市场应用走向融合,硅基时钟和晶振供应商将进行整合,硅基锁相环(PLL)时钟解决方案将继续替代传统晶振(XO)以满足更高频率、复杂度及系统同步对时钟解决方案的要求。

PureEdge硅频率模块成为安森美时钟市场杀手锏

随着自动测试设备、电信及网络、计算机及消费电子产品复杂度及系统数据传输率/频率的不断提高,系统需要更加精确的同步,并实现更低的抖动(低于1 ps)。同时,系统对高性价比的电磁干扰(EMI)抑制(采用扩频技术)的要求也越来越高。因此,用户需要用多频率时钟产生器来整合时钟树(晶体、PLL、缓存、I/O),利用高性能的锁相环(PLL)替代较高频率应用中的传统晶振,使时钟扇出具备灵活的skew,并支持多种I/O(LVDS、PECL、HCSL、HSTL)。此外,用户还需要半定制化时钟和可编程时钟来尽量提升系统性能和设计灵活性。这些应用趋势对时钟产生技术及频率元件提出了更高的要求,市场迫切需要能够满足上述需求的完整时钟树解决方案。

针对上述市场需求,近日安森美半导体推出基于在双极型、CMOS和0.18μm硅锗(SiGe)BiCMOS工艺上先进的锁相环(PLL)电路布局和设计专业技术,时间抖动比竞争对手小50%,令系统设计更简易,并消除时间误差。

最新推出的基于PLL的PureEdge硅频率模块NB3N3020是一款可编程时钟乘法器,该器件在同颗器件上产生低压正射极耦合逻辑(LVPECL)时钟及低压互补金属氧化物半导体(LVCMOS)时钟,这使NB3N3020能够用于宽广范围的应用,如网络、消费电子和计算机应用。这器件含有三个三电平LVCMOS单端选择引脚,设定26种可能时钟频率中的一种。NB3N3020可编程时钟乘法器拥有8MHz~210MHz的宽输出频率范围。它采用一颗5.0MHz~27MHz基本模式并行谐振晶体或一颗2.0MHz~210MHZ LVCMOS单端时钟源,产生差分LVPECL输出和单端LVCMOS输出,而多种可供选择的时钟输出频率是对输入时钟频率相乘的结果。低电平时,LVCMOS输出启用(OE)三态时钟输出,使系统设计人员能够在其系统中动态地控制时序状况。这器件周期抖动仅为5皮秒(ps),为电路板设计人员提供更高的系统时序裕量,适合更高频率的设计,具有更高的可靠性。单一可编程时钟替代多颗传统时钟

采用PureEdge时钟产生模块可以为设计师带来以下优势:替代传统晶振,降低成本,增加灵活性和功能。在晶振方面,可以缩短传统晶振的上市时间,易于获得非标准频率。更重要的是,混合模块中的PLL可以在5mm×7mm×1.9mm陶瓷封装中直接替代晶振模块。这种方式可以提供多种可供选择的频率、多种逻辑系列输出电平(无需电平转换器),抑制抖动:还可以降低制造成本,提高可靠性。

以常见的机顶盒(STB)、数字电视、家庭网关和其它消费应用等为例,这些系统中可能涉及到众多不同的功能模块,需要多种不同的时钟频率。目前业界用于满足机顶盒等应用复杂时钟要求的解决方案是分产晶体和/或CMOS晶体振荡器。每部机顶盒/数字电视等系统需要采用5至7颗晶体/晶体振荡器,这将占用过多的电路板空间,增加了设计复杂度,此外晶体和CMOS晶体振荡器的采购交货周期较长,也不利于制造商加快产品上市时间。因此,由单个时钟解决方案替代传统多时钟方案好处不言而喻。

半导体数字化解决方案范文第4篇

一、认真开展深入学习实践科学发展观活动

当前,开展深入学习实践科学发展观活动是全党的一件大事,我馆引起高度重视,动员号召全馆干部职工以饱满的热情、积极的态度投身到学习实践活动中。3月份以来,我馆严格按照建设局的具体实施方案开展学习实践活动,先后召开了动员大会、党员民主生活会、干部职工座谈会、领导干部分析检查报告评议会等等;深入基层开展调研,充分了解县市城建档案工作情况;扎实认真地参加了局机关组织的集中学习,听取辅导讲座、专题报告等;参加了市建设系统行政法律法规考试,两名职工获二等奖。馆内制订了学习计划,认真细致地学习研究科学发展观理论,每个职工均记录了6000余字的学习笔记,并撰写个人学习心得体会、个人分析检查报告等,圆满地完成了第一阶段的学习任务,并顺利转入到第二学习阶段。通过循序渐进的学习,全馆干部职工对科学发展观的重要意义、科学内涵、本质要求有了进一步的理解,思想观念进一步更新,发展意识进一步牢固,服务意识进一步提高,鼓舞、号召大家将科学发展观运用到我们的实际工作中来,从而推动我们的工作科学发展。

二、认真履行城建档案管理办公室职责

1、进一步加强城建档案检查指导工作。上半年,我们多次走访了污水处理厂、市政府搬迁办等有关单位,对其档案工作进行业务指导,对重点工程进行跟踪指导服务,参加了市、区属工程档案的竣工验收;到国防光缆、燃气公司等管线形成单位指导、收集地下管线档案;加强与县市城建档案馆的联系,上半年,分别下到新化、冷水江、涟源、双峰城建档案馆进行调研,强化了对县市城建档案工作的指导和监督。

2、严格执行省建设厅<<关于进一步加强各类工程档案管理的规定>>。“两证一书”制度得到了很好落实。与43个工程项目签订了《报送工程档案责任书》,对105项工程档案进行了初验,对53项工程签发了《建设工程档案合格证》。

三、加强档案业务工作,做好城建档案开发利用服务

1、加大档案收集力度,丰富馆藏。共收集工程竣工项目53项,收集环保、气象等档案回馆。

2、规范档案整理工作。共整理新进档案813卷,资料96期(册)。由于启动数字档案馆建设工作,需对已入库档案进行重新整理,更换档案卷皮及装具,4月底开始这项工作,目前为止,已合计整理1000卷。上半年,还帮吉星路指挥部整理了工程建设、拆迁等档案669卷。档案整理合格率达100%。

3、积极提供利用,主动热情服务。共接待利用者61人次,提供档案资料129卷次,进行详细的利用登记,及时记录反馈信息,档案查全率、查准率达98%。

4、大力进行档案信息开发,续编《城建大事记》、《基础数字汇编》等1万字。编写《城建档案》一期,很好地宣传了我市城市建设和城建档案工作,提高了城建档案馆的社会影响力和知名度。

四、进一步加强声像档案工作

上半年,对污水处理厂、县市污水处理厂建设情况等进行了跟踪拍摄,对全市建设工作会议、局深入学习实践科学发展观活动等进行了影像记录。上半年,共拍摄录像带8盒,拍摄照片276张,制作光盘10张;制作完成专题片《县市污水处理设施、廉租房流动现场调度督查会情况汇报》。

五、数字档案馆建设工作取得新进展

数字档案馆建设是一个复杂、渐进的系统工程,过去几年,我们在添置硬件设备、学习考察管理软件、培养人才等方面做了大量的工作,为数字档案馆的建设打下了一个良好的基础。从开始,我馆数字档案馆建设工作可以说是正式拉开了帷幕,并且取得了新的较大的进展。2月底,馆城建档案管理软件建设小组赴深圳学习考察档案管理软件,经过多番考察,慎重考虑,最后敲定采用深圳数字伟图公司城建档案管理软件。考察回来以后,迅速制定了我馆城建档案管理软件建设方案以及建设目标和实施方案,明确指导思想,迅速展开工作。3月,馆内所有计算机进行外网脱离,重新组建馆内局域网,为管理软件的安装做好准备工作。4月,档案软件购买回馆,完成好安装、调试工作,对全馆职工进行培训,使职工尽快熟练软件性能,掌握操作方法和技巧。目前,职工基本上都较好地掌握了操作方法,编目著录等工作基本上能应用计算机来进行信息处理,逐步实现网上办公。当前,已开始对入库档案进行重新著录,通过计算机输入条目,为查询利用系统贮存海量数字信息,这项工作长远而艰巨。

六、认真完成公共目标工作

认真贯彻执行局党委的决定、决议和局长指令,主动配合,积极响应,圆满完成局安排的各项工作任务。严格遵守党纪国法和局里的各项规章制度,认真贯彻执行党风廉政建设的各项规定,单位无违反廉洁自律有关规定现象发生。工作人员思想作风端正、工作作风扎实、生活作风正派,无违反计划生育政策现象,无扰乱社会治安、破坏团结稳定、闹事等事情发生。

七、严格财务管理

坚持财务管理制度,严格控制公务开支,励行节约、勤俭办事,公务开支比去年同期下降40%。

半导体数字化解决方案范文第5篇

关键词:DDX调制;数模转换器;DDX音频放大器

前言

随着数字音源与数字音频技术的迅速发展,直接对数字音频信号进行功率放大而不需要进行模拟转换(DAC)的数字音频放大器得到了迅速发展,它具有效率很高并且能与数字音源直接对接,实现端到端的纯数字音频处理和放大等优点。这种DDX音频放大器可以接受来自DSP直接输入的数字音频编码信号,采用专利的DDX信号处理技术来控制高效的功率器件,不需要为每个声道准备D/A转换器,从而减少了中间不必要的转换层级,音质得到显著的改善,成本也随着零部件数目的减少而下降,从而把高音质、低功耗和低制造成本带到人气很旺的高速增长的应用领域,如平板电视机、无线产品和个人音响系统。

DDX音频放大器的基本结构

DDX音频放大器包括2个主要部分:第一部分是采用专利DDX技术的调制器,它把数字音频接口得到的或者A/D转换得到的PCM数字音频数据转换成三态调制信号输出;第二部分是功率输出级,它包括三态驱动逻辑电路和全桥电路。经过三态调制的脉冲信号控制全桥电路中晶体管的导通与截止,在负载的两端产生极性相反的脉冲信号,脉冲的频率成份包含还原的音频信号和与调制过程相关的高频分量,因此通常需要在输出级和扬声器之间插入一个低通滤波器,避免高频分量直接驱动扬声器,从而在扬声器上得到还原并且放大的音频输出。

DDX音频放大器驱动方式和调制方式

DDX音频放大器的输出级采用全桥电路,它包含两个半桥输出级。每个半桥电路包括两个输出晶体管,一个是连接到正电源的高端功率管,另一个是连接到负电源的低端功率管。全桥电路可以由单电源供电,在相同的电源电压下,全桥电路的输出信号摆幅是半桥电路的两倍,理论上可以提供的最大输出功率是其四倍。传统的D类放大器采用差分工作方式,开关信号控制两个半桥电路中功率管的导通与截止,半桥A的输出极性必须与半桥B的输出极性相反,使负载电流从一个半桥流入,从另一个半桥流出,为滤波器提供极性相反的脉冲信号,因此只存在正态和负态这两种差分工作状态。

DDX音频放大器的调制器采用DDX专利的三态调制技术,增加了一个共模工作状态,即两个半桥输出的极性相同(都为低),从而使滤波器的两端被连接到地。这个共模状态称为阴尼态,和差分工作状态配合产生DDX三态调制,阴尼态用于表示低功率水平,代替两态方案中在正态和负态之间的开关。当音频信号处于低功率水平的时候,传统的两态方案仍然使输出晶体管处于开关状态,输出正负抵消的无用信号给滤波器和扬声器,这样不但增加了的开关损耗和能量开销,降低了音频放大器的效率和信噪比,而且不断地处于开关状态不可避免地产生EMI。DDX三态调制方案利用阴尼态表示低功率水平,正态和负态用于对扬声器提供大功率。在相同测试条件下,DDX三态调制方案比采用两态调制方案的传统D类放大器产生的高频载波分量低16dB,在低功率水平时的放大器效率提高了20%。DDX三态调制方案的独有特性也改善了电源抑制比(PSRR),因为在低功率水平时,滤波器的差分动作非常小,阴尼态使扬声器的两端接地,从而使电源的噪声不被听见。

许多D类放大器采用PWM输出至器件输入的负反馈环路以改善器件的线性,通过控制环路对输出进行校正,以减少失真问题和电源问题。闭环设计的优势是以可能出现的稳定性问题为代价的,这也是所有反馈系统共同面临的问题。而DDX音频放大器采用数字开环的设计,即使在驱动低阻抗扬声器的时候也不会产生放大器的稳定性问题。同时,利用先进的数字信号处理技术(DSP),对预期的输出级误差进行预补偿或者校正,也可以改善放大器的线性输出特性。并且可以在数字域对每个通道音频信号独立地编程,进行诸如分段EQ控制,低音/高音控制和音量控制等处理,而这些都可以通过12C数字接口对内部寄存器进行编程来实现,不仅方便了用户的开发和使用,而且为用户增加了附加价值。

DDX音频放大器种类

DDX音频放大器芯片主要分成两类,一类是完全独立的设计,即DDX控制芯片和音频功率放大器芯片是分开的,最多能处理八个音频通道,最大输出功率为单通道350W;另一类是单芯片设计,即集成了DDX控制和音频功率放大器功能,同时拥有2.1通道的DDX控制和音频放大器,输出总功率为40W至160W。用户可以根据产品开发的实际需要进行灵活地选择和搭配组合。

参考设计方案-平板电视专用音箱

下面我们以意法半导体(STM)最新推出的一款DDX音频放大器STA328为例,来具体了解DDX音频放大器的结构和功能,以及如何利用DDX音频放大器进行产品设计和开发。

该解决方案的主要特征:

?音频放大器的输出为2.0通道(2×80W)或者2.1通道(2×40W+l×80W);

?32条预设音频EQ曲线;

?四选一HDMI选择开关控制器;

?接收模拟立体声音频信号;

?接收光纤和同轴接口的真数字编码音频信号(立体声PCM);

?红外线遥控。

随着平板电视设计变得更薄,扬声器变得更小,机箱声学特性越来越不理想,修正音频信号变得十分重要。我们为平板电视设计的这种2.1通道专用音箱,就是充分利用了DDX单芯片的高集成度,结合从声源到扬声器的纯数字流处理能力,为平板电视提供低成本、高效能、高音质的外置音响系统。这套专用音箱参考方案的电路结构。

这套音箱可以通过红外线遥控进行操作,意法半导体(STM)-ST72324作为人机界面控制MCU,接受来自红外遥控器的指令,向DDX音频放大器STA328发出相应的控制命令。

另外,ASAHI KASEI MICROSYSTEMS(AKM)一AK4113是一个24位立体声数字音频接收器,可以接收来自光纤接口和同轴接口的高保真数字编码音频信号,然后转化为PCM音频信号,通过FS总线输出,可以支持高达216KHz的采样率;AKM―AK5358A是一个高性价比的24位立体声A/D转换器,把立体声模拟音频信号转换为PCM音频信号,通过I。S总线输出。AK4113和AK5358A可以分别接收来自数字接口和模拟接口的音频信号源,为DDX音频放大器STA328提供PCM数字音频信号。设置STA328的输出级为2.1通道(2×40W+1×80W),搭配相应的音箱,还原并且放大来自前端数字音源或者模拟音源的音频信号。

由于是针对平板电视这样的显示播放平台,当面临多个高清内容源的输入选择时,大多数平板电视的HDMI接口在使用上就会显得不方便,因此我们加入了英特矽尔(Intersil)-ISL54100。它是一个四选一HDMI选择开关控制器,不仅可以切换各路数字视频和音频信号,而且具有重新整理功能,通过一个内置的锁相环进行重新同步调整和均衡,可有效恢复因线材物理上的问题造成的信号衰变,能将高清信号传输距离延长15米。

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