技术 | 相机的全能进化:智能技术如何重塑影像边界?
如今,相机正从单一功能设备向 “全能型” 智能终端加速进化:运动相机可伴随用户潜入深海、攀登雪山,在极端环境中捕捉极限画面;安防监控摄像头以稳定的7×24小时作业能力全天候守护城市与家庭安全;便携式数码相机通过轻量化设计与续航优化满足旅行、街拍等场景的整日拍摄需求;工业视觉检测设备则化身智能制造的 “眼睛”,在产线中完成精密零件的缺陷识别与尺寸测量。这些变革的背后,其实对应着四大核心用户诉求:机身轻巧便于携带、具备出色的环境耐受性、实现与手机的快速连接、拥有持久的续航能力。 在实现这些功能升级的过程中,半导体技术发挥着关键作用。像Qorvo这样的半导体企业,凭借自身技术积累,为各类相机打造适配不同使用场景的技术方案。通过智能电源管理、低功耗无线连接的创新应用,不仅有效解决了设备小型化与高性能之间的矛盾,还在复杂环境适应性、数据传输效率和用户交互体验等方面取得进展,为相机行业发展提供了性能、功耗与成本平衡的可行方向。 智能电源管理:为高性能影像处理注入能量“智慧” 随着影像技术的迭代升级,8K超高清视频实时编码、HDR动态范围合成及深度学习智能对焦算法的广泛应用,对ISP与AI算力芯片提出了更高要求,运行时峰值功耗的显著提升,也为电源系统带来了前所未有的挑战。这种挑战不仅存在于便携式数码相机领域,在安防监控摄像头、工业视觉检测设备等场景中同样严峻,稳定且高效的电源管理成为保障设备性能的关键。 Qorvo的电源管理芯片(PMIC)以多相位设计与高集成度特性,成为驱动相机核心组件的关键引擎。无论是对画质与响应速度要求极高的数码相机,还是需要7×24小时不间断运行的安防监控摄像头,亦或是对精度把控严苛的工业视觉检测设备,其电源管理解决方案都展现出卓越的适配性。以ACT88911为例,其支持 2 x 5A平均/ 6A峰值双相位配置(Buck1/Buck2),最高可达25A的输出电流,能稳定驱动高算力核心部件。在数码相机进行高清视频拍摄、高速连拍,安防摄像头应对复杂光线环境下的实时监控,以及工业视觉设备进行高精度图像采集等负载剧烈变化的场景中,始终保持电压输出的精准性,有效避免因供电波动导致的画质失真、设备卡顿或检测误差, 锂离子电池容量衰减的固有物理特性,是制约影像设备续航能力的另一大难题。这一问题在便携式数码相机的日常频繁使用、安防监控摄像头的长期连续工作,以及工业视觉检测设备的高强度作业场景下尤为突出。在此背景下,通过电源管理技术延长电池有效使用周期,成为平衡相机续航能力与用户体验的核心课题。Qorvo的PMIC聚焦于能量效率与电池健康的双重管理。通过低静态电流设计,如ACT88760的降压调节器静态电流低于15μA,设备在待机或休眠状态下的能量损耗被降至最低。配合动态电压调节技术,可根据相机工作状态自动调整各模块供电参数,实现续航能力的最大化。 在空间布局方面,数码相机为追求极致便携,安防监控摄像头为适应复杂安装环境,工业视觉检测设备为实现紧凑布局,都对内部空间的高效利用提出严格要求。ACT88911则以高度集成化打破空间限制,其可支持多达19个电压轨,涵盖从核心处理器的低压到无线模块的高压,无需外置分压电路即可为相机内的传感器、显示屏、存储模块等不同组件独立供电。且芯片面积小巧、外围电路极简,如ACT88760的占板面积仅为3.85x3.85mm,且每个降压调节器仅需3个外部元件,可为相机内部腾出更多空间用于光学设计或电池扩容,完美平衡性能与便携性。 UWB连接:构建设备精准控制的数字桥梁 在物联网深度融合的智能时代,相机已突破传统影像捕获工具的边界,跃升为连接物理世界与数字空间的核心枢纽。从数码相机捕捉生活细节,到安防监控摄像头守护城市安全,再到工业视觉检测设备把控生产精度,各类相机不仅要实现高清影像采集,还需与智能手机、云端服务器、穿戴设备实时交互,构建起庞大的数据生态网络。然而传统蓝牙技术在定位精度上存在天然局限,因多径效应和环境干扰,基于RSSI的蓝牙定位常规精度为2-5米,复杂环境下可能超过5米。这种精度在运动相机捕捉高速动态画面、安防摄像头精准锁定可疑目标、工业视觉设备测量精密零件时,都难以满足专业需求。 UWB解决方案QM35825可实现104dB链路预算,并拥有片上人工智能(AI)及机器学习(ML)处理能力,显著提升定位精度与稳定性。在数码相机领域,该技术让用户能快速定位丢失设备;在安防监控场景中,可辅助摄像头对移动目标进行精准追踪;工业视觉检测时,能帮助设备精确测量部件位置与尺寸。该方案还支持双天线端口到达角(AoA)测量,即使在多径干扰环境下仍能保持定位稳定性,适用于无人机跟拍、运动场景追焦等高端应用。 在物联网生态中,相机还需同时兼容蓝牙等多种协议,传统分立式无线模块难以平衡功耗与功能。Qorvo的低功耗多标准无线SoC,如QPG6200系列集成蓝牙5.4 Low Energy与IEEE 802.15.4协议,支持从设备发现、配对到数据传输的全流程管理。其超低功耗特性适配纽扣电池供电的紧凑型设备,而内置的安全元件(Secure Element)则为数据传输提供硬件级加密,保障数码相机远程控制、安防摄像头影像回传、工业视觉设备参数调整等数据交互的安全性。此外,QPG6200系列的工业级温度范围(-40~+125℃),使其在极端环境下仍能稳定工作,满足安防摄像头、车载视觉系统等对可靠性要求极高的场景。 Wi-Fi :破局相机互联困境 在物联网与人工智能深度融合的智能时代,相机正经历着从单一影像工具到数字生态枢纽的颠覆性进化。当数码相机在雪山之巅捕捉银河星轨时,需实时将RAW格式文件回传至云端修图平台;当安防监控摄像头在暴雨夜追踪可疑人员时,需同步将4K画面传输至城市大脑;当工业视觉检测设备在半导体产线扫描晶圆时,更需与 PLC 系统毫秒级联动——这些场景背后,是相机作为 "物理世界视觉入口" 的全新定位:既要完成微米级精度的影像采集,又要以无线互联为纽带。然而传统无线传输技术在带宽、延迟及抗干扰能力上的瓶颈,正成为制约相机高效互联的关键挑战——/8K影像传输的卡顿、远程控制的延迟、工业场景下的信号中断等问题,亟待更先进的Wi-Fi解决方案破局。 Wi-Fi 7的出现正逢其时。其跨三个独立频段(2.4 GHz、5 GHz和6 GHz)运行,可充分利用频谱资源,专为在带宽密集型环境中支持大量用户和设备接入所设计的新功能,可提供更快的数据传输速率、更低的延迟以及更大的网络容量。 Qorvo具有适应移动应用的广泛、先进的Wi-Fi 7 FEM产品组合。其产品具有针对宽电源电压范围优化的PA,具备多种Wi-Fi发射(TX)模式,可支持对输出功率、线性度和功耗的优化,在保持最高线性输出功率和领先吞吐量的同时实现功耗节省。接收(Rx)路径采用优化技术匹配,通过在更广泛条件下保持一致的噪声系数性能,最大化接收灵敏度。同时,Qorvo的产品还集成了用于抑制二次和三次谐波的芯片级滤波,以及支持DBDC工作的2.4 GHz频段抑制功能,并内置功率耦合器以实现闭环功率控制和数字预失真(DPD)优化。 在下一代Wi-Fi 8标准的研发中,Qorvo也展开技术布局:通过集成滤波器的iFEM设计优化前端架构,有效简化工程师的开发流程;同时植入温度传感器实现实时动态补偿,精准校正温度波动导致的频率漂移,保障高频段信号传输的稳定性。此外,Qorvo与多家主流主芯片厂商达成Wi-Fi 8前端射频器件的协同开发合作,可提供涵盖滤波器、开关、FEM、PA等组件的全链路解决方案,以一站式服务模式缩短客户设计周期,助力产品快速落地市场。 END 从电源管理的能量智慧到无线连接的精准互联,Qorvo的相机解决方案始终围绕设备的核心痛点展开创新。通过将高性能硬件与智能算法深度整合,其技术不仅满足了轻便、耐用、互联、长续航的基础需求,更在自动对焦精度、极端环境适应性等方面实现了跨越式提升。随着影像设备向智能化、专业化、多元化发展,Qorvo正以半导体级的技术积淀,为相机产业开启“全场景无界”的新可能。
Qorvo
Qorvo半导体 . 2025-06-11 2330
产品 | 解锁Wi-SUN潜能!移远通信发布KCM0A5S模组,点亮智慧城市新图景
6月10日,移远通信正式推出专为智慧城市与智能公用设施打造的KCM0A5S高性能Wi-SUN 模组。凭借高性能、低功耗、远距离传输三大核心优势,该模组将革新智能表计、街道照明、工业物联网等场景的物联网连接体验。 Wi-SUN技术基于IEEE 802.15.4g/e标准,依托网状网络结构与主动跳频技术,通过 Mesh 组网实现设备间数公里的远距离高效通信,是低功耗无线通信的一种优质方案。 移远KCM0A5S模组搭载Silicon Labs EFR32FG25 Sub-GHz 低功耗无线SoC芯片,配备97.5 MHz主频的 ARM Cortex-M33 处理器,内置 256KB RAM 和 2MB Flash 存储器,性能强劲。其支持 Wi-SUN场域网络(FAN)1.1 协议,在 470–928 MHz 频段运行,基于 IPv6 的网状网络技术保障数据长距稳定传输。 在部署灵活性方面,KCM0A5S在独立 SoC 模式下可作路由或叶子节点,RCP(无线协处理器)模式搭配Linux 主机可充当边界路由网关,具备强抗干扰与高穿透力,即使在偏远地区也能稳定运行。其超十年的产品生命周期与跨版本兼容性,可有效确保 Wi-SUN FAN 网络的长期互操作性。 KCM0A5S采用LCC 超紧凑封装设计,尺寸仅为 28.0mm x 22.0mm x 3.15mm,可显著优化终端产品的尺寸及成本,为客户提供更灵活的设计选择。模组支持- 40°C 至 + 85°C 工作温度范围,非常适合工业级应用场景。此外,部分地区版本支持 30dBm 峰值发射功率,提供 OFDM、FSK 两种调制方案。 移远通信副总经理孙延明表示:“KCM0A5S 凭借超紧凑设计、高速率与低延迟特性,进一步强化了 Wi-SUN 技术的安全性、扩展性优势,将助力客户加速推出创新设备。” 作为低功耗广域连接方案,Wi-SUN 凭借独特的网状结构与综合性能优势备受青睐。其具备最高2.4 Mbps的带宽、支持数千节点的扩展能力,同时搭配自组网与自修复功能。目前,Wi-SUN已在智慧城市、智慧能源等领域实现广泛应用,充分彰显出其在提升物联网连接效率、降低部署与运维成本,以及增强用户体验等方面的巨大潜力。
移远通信
移远通信 . 2025-06-11 3 1645
产品 | 一文读懂 Allegro 先进磁性开关和锁存器,赋能汽车、工业、消费电子多元创新
Allegro 拥有丰富的霍尔效应和隧道磁阻(TMR)开关及锁存器产品,可广泛应用于汽车、工业和消费电子等领域。本应用笔记旨在提供分步选型流程,协助设计师为具体应用场景选择适配的 Allegro 开关或锁存器器件。文中详细阐释了区分 Allegro 开关与锁存器的关键参数,以助力设计师精准定位符合需求的器件。结论部分总结了选型流程要点,并梳理了 Allegro 开关和锁存器的常见应用场景。 开关还是锁存器? 在磁性位置传感中,主要有两种类型的传感器——开关和锁存器。开关广泛存在于各种应用中,用于检测白色家电、医疗设备、便携式电子设备、智能电表以及许多其他非接触式开/关位置感应应用的开启或关闭状态。这类传感器通常在磁场存在时进入闭合状态,在磁场移除时进入开路状态。 锁存器是开关的一种特殊变体,具有双极感应特性。锁存器常用于电动工具、家电泵和风扇、电动移动平台、工业自动化等应用中的无刷直流(BLDC)电机。与开关不同,锁存器会一直维持其输出状态,直到磁场极性发生改变。 图 1: Allegro的开关和锁存器产品系列 磁性开关 当磁场超过工作点阈值 (BOP) 时, 开关打开;当同极性磁场降低到低于释放点阈值 (BRP) 时,开关关闭。 开关可以是单极性的或全极性的: • 单极性开关的 BOP 和 BRP 具有单一磁极性(单极性南或单极性北)。 • 全极性开关对于南北两极磁场都有 BOP 和 BRP 阈值,因此可以响应两种极性的磁场。 输出极性可以是标准的或反相的: • 标准极性外加磁场超过 BOP 时输出为低。这种极性更为常见,因为在没有外加磁场的情况下,避免了输出电流的消耗。 • 反相极性为在外加磁场超过 BOP 时输出为高。 为了选择最适合设计的磁性开关: • 确定该应用中采用什么输出极性最优 • 确定磁性阈值应该是正的(单极性南)、负的(单极性北)还是两者都有(全极性)。 因为全极性开关可以感应南北两极,所以它在磁体放置方面具备额外的优势:磁体可以系统中放置在朝向传感器的北极或南极。然而,为了避免来自杂散磁场的误触发,在一些应用中使用单极性器件更优。 图 2: 霍尔开关输出状态 vs. 磁场 图 3: 使用单极性开关的应用:换挡过程中,当磁体(红色和蓝色圆柱体)经过IC时,开关动作 磁性锁存器 锁存器是一种特殊形式的开关电路,其中 BOP 和 BRP 阈值受不同的极性触发;这意味着需要极性相反的磁场来改变器件的输出状态。因此,如果 BOP 阈值是正极磁场,则 BRP 阈值为负极磁场。 图 4: 霍尔锁存器输出状态 vs. 磁场 对于锁存器来说,可以根据外加磁场超过 BOP 时所需的状态来选择输出极性: • 标准极性输出为低 (Vsat)。 • 反相极性输出为高。 图 5: 典型的无刷直流电机锁存器应用,使用三个锁存器进行电机线圈换向 什么是感应平面? Allegro 的开关和锁存器可以在 X、Y 或 Z 平面上感应磁场 (见图 6)。 大多数 Allegro 的器件使用标准平面霍尔传感器在 Z 轴(垂直于器件)上感应磁场。平面感应是行业内最常用的配置,也是易于设计的。Z 轴感应适合大多数应用。然而,某些应用和 PCB 设计需要感应轴位于 X 或 Y 平面上(与器件相同的平面)。对于 X 或 Y 轴感应,可以使用垂直霍尔传感器(VHT)。Allegro XtremeSense™ 超低功耗隧道磁阻(TMR)传感器的开关和锁存器的解决方案适用于在 X 和 Y 平面感应磁场,因为这是其默认配置。 图 6: Allegro的开关和锁存器的感应平面 要同时感应多个轴,二维(2D)和三维(3D)感应的其他应用场景采用了多个传感器。 关于感应平面的最终选择取决于应用场景、磁极状态和传感器在 PCB 设计中的位置。 图 7: 具有两个用于X和Y轴感应的垂直霍尔板 (绿色和蓝色矩形)和一个用于Z轴感应的平面霍尔板 (红色方块)的器件示例 图 8: 使用XtremeSense™ TMR传感器的开关或锁存器进行X或Y平面感应 什么是磁性开关点? Allegro 的霍尔传感器具有各种磁性开关点,范围从10G 到 600G (1mT 到 60mT)。 在使用锁存器传感器进行直流电机换向的应用中,传感器所处的磁场形式类似于正弦波。由于这种波形会经过零高斯水平,所以具有较低开关点的传感器可以更好地覆盖可能使用各种弱或强磁体类型的应用场景。磁体越弱,产生的磁场强度越低,该应用所需的开关点阈值也越低。 对于磁性开关来说,最佳开关点的阈值高度依赖于最终应用的具体情况。例如,开启开关(如洗衣机门)的磁场强度必须小于关闭开关时的磁场强度,但也不能太低,以免环境中可能存在的其他磁场导致误触发。此外,工作 (BOP) 和释放 (BRP) 阈值之间的迟滞应足够高,以防止由于噪声或杂散信号而导致的误触发。例如,如果没有适当的迟滞,洗衣机门(及其磁体)在正常操作期间的机械移动可能会产生错误的开门信号。 如果某个应用需要在生产或工作期间调整或校准磁阈值,Allegro 可提供具有可编程磁阈值的器件,允许客户根据需要调整或者设定开关或锁存器的磁工作和释放点。 图 9: BOP, BRP 和 HY 展示 两线还是三线输出? Allegro 的开关和锁存器可设计用于三线或两线工作: • 三线器件需要正确连接三根线(VCC、GND 和 OUT)。这些器件通常有个需要上拉电阻的开漏型输出。大多数应用更倾向于这种产品。 • 两线器件只需要连接到 VCC 和 GND。受益于更少线数的应用可能更倾向于这种产品。对于两线器件,传感器根据检测到的磁场强度对供电电流进行调制,以反映开关的开或关状态。因此,在两线设备中,开关状态的数据体现在 IC 供电电流(ICC)中。 两线器件显而易见的好处是能够消除一根连接线,从开关到中央处理器(ECU等)所需的线路距离越长,所能节省的成本就越高。 两线器件的缺点是整体解决方案的电流消耗更高,可能高达 IC 本身电流消耗的五倍。 三线(也称为开漏)器件更为常见,因为它们比两线器件更简单、便宜且功耗更低。然而,对于一些特定应用,节省一根线的好处相比于这些缺点更为显著。 图 10: 三线接口电路 图 11: 两线接口电路 图 12: 两线数字电平 低电压还是高电压? 低压开关和锁存器通常定义为可以在最低 1.65V 到最高 5.5V 的供电电压(VCC)下工作的器件。高压开关和锁存器定义为可以在高达 24V 或 26V(通常最低为 2.8V 到 3V)的供电电压下工作的器件。根据终端应用的需求来确定高或低的供电工作电压。 低压器件通常连接到外部低电压电源轨或直接连接到电池供电应用中的低电压电池上。低压开关和锁存器常用于需要低功耗的智能电表、可穿戴医疗设备、远程物联网(IoT)传感器和移动设备等应用。 高压开关和锁存器通常包含一个内部的电压调节器,因此可以将这些器件直接连接到汽车电池总线或其他高电压轨,而无需外部的调节器。高压开关和锁存器广泛用于汽车行业和高扭矩电机控制的应用场景。 图 13: 内部集成电压调节器的高压锁存器 上电时间重要吗? 上电时间(POT)定义为开关或锁存器在供电电压 (VCC)超过器件的最小 VCC (VCCMIN) 后可以产生有效输出所需的时间。对于某些特定应用,短上电时间至关重要。 如果某类应用需要非常短的 POT,可以选择连续时间器件(如 Allegro A110x 或 A120x 系列)。这些连续时间器件没有采用动态失调消除技术,因此 POT 更短——通常为 4µs 或更短。连续时间器件通过修调技术而非斩波稳定电路来消除失调。 如果不需要非常短的 POT(常见于大多数应用),建议使用具有动态失调消除功能的 Allegro 器件。采用了动态失调消除技术的器件无需进行修调,因此它对机械应力或温度漂移引起的失调不太敏感。大多数 Allegro 的开关和锁存器使用了某种形式的动态失调消除技术。这些器件通常具有约 25µs 的最大 POT。 图 14: 开关的上电时间 (POT) 的定义 图 15: 斩波稳定电路 功耗重要吗? 如果某个应用需要低功耗,例如,手机、无人机、远程物联网传感器和可穿戴医疗设备等电池供电的设备,那么低功耗的开关或锁存器至关重要。这些器件还需要能够直接在电池或其他低电压轨下工作。针对这类应用,Allegro 提供了各种可以在低至 1.65V 的供电电压下工作且功耗非常低的器件。 低压微功耗器件通过占空比循环工作来降低功耗,仅在短暂时间内(最长约 60µs)打开(唤醒)以感知外加磁场。微功耗开关或锁存器的开启和关闭(睡眠)时间比例可能因器件而异。对于需要在最低功耗水平下工作的设备,睡眠期的时间会更长,范围可以从 1.5ms 到 200ms。通过延长活动唤醒期之间的时间间隔,像 Allegro APS11753 这样的微功耗开关可以达到低于 5µA 的连续电流消耗水平。 然而,长睡眠期的一个缺点在于 IC 处于睡眠模式时无法检测到磁场变化,因此开关或锁存器需要更多时间来响应外部磁场的任何变化。对于磁场快速变化的高速应用,具有长睡眠期的微功耗器件可能没有足够的带宽来准确检测磁场变化。然而,对于较低带宽的应用,如电池供电的笔记本电脑和便携式电子设备中的盖子开/关检测,不存在这个问题。 图 16: 微功耗工作原理 推挽型输出是超低功耗的低压开关和锁存器的另一个常见特性。与单个开漏场效应晶体管(FET)和外部上拉电阻的结构相比,推挽型输出使用了两个晶体管,它们进行开关动作以拉低或拉高输出。虽然推挽输出比开漏输出的功耗更低,但推挽输出无法提供高的输出驱动电流。因此需要仔细分析输出驱动的要求。开漏输出可以提供高达 25mA 的驱动电流并且可以根据外加电压提供不同的开通和关闭输出电压,与此相比,推挽输出的驱动电路通常限制在约 1mA以内;然而,这对于大多数高阻型数字输入/输出(I/O)的接口来说已经足够了。 图 17:推挽型输出配置 Allegro 的 XtremeSense™ TMR 开关和锁存器产品(CT811x、CT812x、CT813x)通过使用隧道磁阻(TMR)传感器代替霍尔板来检测磁场。与霍尔传感器相比,TMR 传感器具有更高的灵敏度和更高的带宽性能,这使得这些器件能够达到亚微瓦级的功耗水平。 图 18: XtremeSense™ TMR 开关和锁存器位置传感器 图 19: 更高带宽和灵敏度的TMR传感器 是否需要ASIL评级? 一些汽车应用要求开关和锁存器具有汽车安全完整性等级(ASIL)评级。ASIL 是由 ISO 26262 定义的风险分类方案。Allegro 的产品组合中有各种 ASIL 评级的开关和锁存器,因此非常适合汽车应用。这些产品中涵盖了 X、Y 或 Z 轴感应的三线和两线配置,如 Allegro APS12450、APS11800 和 A113x 系列。 ESD重要吗? 与其他应用相比,汽车的高压应用通常需要能够根据人体模型(HBM)承受更高水平的静电放电(ESD)。与此相反,低压应用通常具有不太严格的 ESD 要求。Allegro 的高压开关和锁存器的 HBM ESD 额定值通常在 4kV 到 6V 范围内。然而,Allegro 还具有一些超过 12kV ESD 承受能力的器件。 快速选型指南 下表展示了本应用笔记中讨论的具有代表性的不同选项的 Allegro 器件。如需获取更详尽的 Allegro 产品列表与数据手册,请点击【阅读原文】或访问下方链接: https://www.allegromicro.com/en/products/sense/switches-and-latches Allegro 的开关和锁存器器件选型
Allegro
Allegro微电子 . 2025-06-11 2310
技术 | Σ-Δ ADC如何在电机驱动中实现最佳性能?
Ʃ-Δ型模数转换器广泛用于需要高信号完整度和电气隔离的电机驱动应用。虽然Σ-Δ技术本身已广为人知,但转换器使用常常存在不足,无法释放这种技术的全部潜力。本文从应用角度考察Σ-Δ ADC,并讨论如何在电机驱动中实现最佳性能。 在三相电机驱动中测量隔离相电流时,有多种技术可供选择。图1显示了三种常用方法:一是隔离传感器(如霍尔效应或电流互感器)结合一个放大器;二是电阻分流器结合一个隔离放大器;三是电阻分流器结合一个隔离Σ-Δ ADC。 图1. 三相电机驱动的常见电流测量技术 本文重点讨论性能最高的方法——Σ-Δ转换。通常,Σ-Δ ADC针对的是需要高信号质量和电流隔离度的变频电机驱动和伺服应用。随ADC而来的还有解调和滤波,这些一般是由FIR滤波器(如三阶sinc滤波器sinc3)处理。 Σ-Δ ADC具有最低的分辨率(1位),但通过过采样、噪声整形、数字滤波和抽取,可以实现非常高的信号质量。Σ-Δ ADC和sinc滤波器的原理已广为人知且有据可查,本文不予讨论。本文关注的是如何在电机驱动中实现最佳性能,以及如何在控制算法中利用该性能。 利用Σ-Δ ADC测量相电流 当三相电机由开关电压源逆变器供电时,相电流可以看作由两个分量组成:平均分量和开关分量,如图2所示。最上面的信号为一个相电流,中间的信号为逆变器相位臂的高端PWM,最下面的信号为来自PWM定时器的样本同步信号PWM_SYNC。PWM_SYNC在PWM周期开始时和中心处置位,因此,它与电流和电压纹波波形的中点对齐。为简明起见,假设所有三相的占空比都是50%,意味着电流只有一个上升斜坡和一个下降斜坡。 图2. 相电流在PWM周期开始时和中心处等于平均值 为了控制目的,仅关注电流的平均分量。要提取平均分量,最常见的方法是对与PWM_SYNC同步的信号进行采样。在此情况下,电流为平均值,因此,如果能对采样时刻进行严格控制,就可以实现欠采样而不会发生混叠。 使用常规逐次逼近型(SAR) ADC时,采样由专用采样保持电路执行,用户得以严格控制采样时刻。然而,Σ-Δ转换是一个连续采样过程,需要通过其它方式来提取电流平均值。为了更好地了解这个问题,看一下Σ-Δ信号链的高级视图会有帮助,如图3所示。 图3. 使用Σ-Δ转换时的信号链 第一个元件是转换器本身。以数MHz的速率对模拟信号进行采样,将其转换为1位数据流。此外,转换器对量化噪声进行整形,将其推到更高频率。转换器之后是通过滤波和抽取方式执行的解调。滤波器将1位信号转换为多位信号,抽取过程将更新速率降低,使之与控制算法相匹配。滤波和抽取可以分两级完成,但极常见的方法是使用一个sinc滤波器,它能在一级中完成这两个任务。sinc滤波器可以在FPGA中实现,或者也可以是微处理器中的标准外设(这已是司空见惯)。无论sinc滤波器如何实现,三阶(sinc3)是最流行的形式。 从控制方面来说,可以将ADC视作理想器件,通常10MHz到20MHz的转换速率在数kHz带宽的控制环路中引入的延迟微不足道。然而,sinc3滤波器会引入一个延迟,使得我们无法谈论某个规定的采样时刻。为了更好地理解这一点,滤波器的复数频率域表示G(z)会有帮助: DR为抽取率,N为阶数。滤波器为以采样频率更新的N个积分器 (1/(1 – z–1))和以抽取频率(采样频率/DR)更新的N个微分器(1 – z–DR)。该滤波器有存储器,这意味着电流输出不仅取决于电流输入,同时也取决于以前的输入和输出。通过绘制滤波器脉冲响应曲线可以很好地说明滤波器的这种特性: 其中,y为输出序列,x为输入序列,h为系统脉冲响应。sinc滤波器是一个线性且不随时间变化的系统,因此脉冲响应h[n]可用来确定任何时间对任何输入的响应。举个例子,图4显示了一个抽取率为5的三阶sinc滤波器的脉冲响应。 图4. 三阶sinc3滤波器(抽取率为5)的脉冲响应 可以看出,滤波器为加权和,中间的采样获得较大权重,而序列开始/结束时的采样权重较低。由于相电流的开关分量,这一点是必须考虑的,否则反馈会发生混叠。幸运的是,该脉冲响应是对称的,因此sinc滤波器会赋予中间轴之前和之后的采样以相同的权重。另外,相电流的开关分量也是对称的,中心点为平均电流。也就是说,如果在平均电流时刻之前采集了x个等距样本,并将其加到在平均电流时刻之后采集的x个等距样本之上,开关分量之和便是0。这可以通过对齐PWM_SYNC脉冲的脉冲响应中心轴来实现,如图5所示。 图5. 对齐sinc滤波器对PWM的脉冲响应 为了正确对齐PWM脉冲响应,必须知道脉冲响应的长度。三阶滤波器的脉冲响应中的轴数为: 利用此式可以算出以秒为单位的脉冲响应长度: 其中,tM为调制器时钟周期。该时间值很重要,因为它告诉我们一个样本完全通过滤波器需要多长时间。脉冲响应的中心轴恰好位于总滤波器长度的一半处,因此,一个样本走完一半路程所需的时间必定为: 所以,如果输入采样开始于PWM_SYNC之前的τd,并且在PWM_SYNC之后的τd读取滤波器数据,则对齐就会如图5所示。采样开始由调制器时钟的使能/禁用来控制。一旦使能,滤波器就会与PWM保持同步,无需再对齐。 控制时序 通过对齐PWM_SYNC脉冲响应,便可测量相电流而不会有混叠,但在读取滤波器数据时必须十分小心。sinc滤波器在PWM_SYNC之前的τd启动,但数据需要2 × τd的时间才能通过滤波器。换言之,必须在PWM_SYNC之后等待τd时间才能从滤波器读取数据。只有在此刻,电流的真实平均值才可用。与基于SAR的电流测量相比,这种方法在控制时序方面不相同,如图6所示。 图6. 控制算法时序,(a)使用SAR ADC,(b)使用Σ-Δ ADC 在SAR情形(a)中,PWM_SYNC脉冲触发ADC执行若干采样和转换。当数据对控制环路而言已就绪时,系统产生一个中断,控制环路便可开始执行。而在Σ-Δ情形中,不是等待ADC,而是要让数据完全通过sinc滤波器。当数据就绪时,系统产生一个中断,指示控制环路可以执行。如果进行类比的话,SAR ADC的转换时间相当于脉冲响应时间的一半。脉冲响应一半的具体长度取决于调制时钟和抽取率。对于fM = 20 MHz且DR = 100的典型配置,脉冲响应的一半为τd = 7.4 μs。虽然比快速SAR ADC略长,但数值差别不大。 Σ-Δ ADC对控制性能的影响 应当注意,在典型控制系统中,PWM定时器的零阶保持效应远远超过脉冲响应的一半,因此sinc滤波器不会严重影响环路时序。 采用Σ-Δ ADC,用户可以自由选择sinc滤波器延迟或输出数据保真度。抽取率较高时,延迟较长,但信号质量较高;抽取率较低时则相反。这种灵活性对于电机控制算法设计十分有利。通常,算法的某些部分对延迟敏感,而对反馈精度较不敏感。其它部分适合在较低动态特性和较高精度下工作,但对延迟较不敏感。举个例子,考虑图7(a)所示的常规比例积分控制器(PI)。P部分和I部分采用相同的反馈信号工作,意味着该信号的动态特性必须适合两种控制路径。不过,P路径和I路径可以分离,如图7(b)所示。由此还可以再前进一小步,图7 (c)显示P路径和I路径分离,并且采用具有不同动态特性的反馈信号工作。 图7. PI控制器方案。(a)常规方案,(b) P路径和I路径分离,(c) P路径和I路径分离且反馈分离 P部分的任务是抑制快速负载变化和快速速度变化,但精度不是主要考虑。换言之,低抽取率和短延迟的sinc滤波器对P部分有利。I部分的任务是确保稳态性能稳定且精确,它要求高精度。因此,高抽取率和较长延迟的sinc滤波器对I部分有利。这就产生了图8所示的实现方案。 图8. 双sinc滤波器和分离的电流控制器P路径和I路径 电机相电流由一个传感器(分流电阻)测量,并流经一个抗混叠滤波器,供应给Σ-Δ ADC。然后,1位数据流输入两个sinc滤波器,一个针对P控制器调谐,另一个针对I控制器调谐。为简明起见,图8省去了Clark和Park变换。然而,电流控制是在一个旋转dq框架中完成。 为了评估电流反馈分为两条路径的影响,我们对该闭环执行了稳定性分析。对于传统的Z域分析,sinc滤波器会带来问题。它会引入一个延迟,对于任何实际抽取率,该延迟小于一个采样周期。例如,若系统以fsw = 10 kHz的速率运行,滤波器延迟将短于100 μs。从控制环路方面看,sinc模块是一个小数延迟滤波器。为了模拟小数延迟,将sinc滤波器近似看作一个全通滤波器。在最高为奈奎斯特频率一半的较低频率时,该近似处理是精确的,但在更高的频率,其与理想滤波器有一些偏差。然而,这里的目的是了解双反馈如何影响环路稳定性,就此而言,该近似是合适的。 作为对比,图9(a)显示了反馈路径(无双反馈)中仅使用一个sinc滤波器时的闭环幅度响应。开关频率fsw为10kHz,奈奎斯特频率设置为5 kHz。在这些系统参数下,对于0 μs至80 μs的sinc滤波器群延迟,绘制闭环响应曲线。注意,群延迟与抽取率直接相关。同预期一样,低抽取率和群延迟对闭环稳定性的影响很小,但随着延迟增加,系统阻尼变得越来越小。 图9. 双反馈对电流控制性能的影响, (a) sinc滤波器为P控制器和I控制器共用, (b) P控制器和I控制器分别使用单独的sinc滤波器 现在将反馈分离,使P控制器和I控制器具有单独的路径,便可获得图9 (b)。这种情况下,用于P控制器的sinc滤波器抽取率是固定值,使得群延迟为10 μs。仅I控制器的抽取率发生变化。 从图9 (b)可看出,提高I控制器的延迟对闭环稳定性的影响非常小。如上所述,可利用这些特性来提高环路的动态和稳态性能。 本文中,使用分离反馈的算法为PI控制器。不过,这只是一个例子,大多数控制系统都有多个算法,根据动态和精度要求调谐反馈对这些算法是有利的。磁通观测器、前馈控制器和PID控制器的差分部分就是一些例子。 滤波技术 滤波器的衰减是有限的,逆变器IGBT开关产生的开关噪声会通过滤波器。本部分探讨帮助从电流反馈中消除开关噪声的技术。 如果电机由电压源逆变器利用标准空间矢量调制(SVPWM6)驱动,则相电流噪声频谱的特征将是边带以开关频率整数倍为中心分布。例如,若使用10 kHz开关频率,则在n × 10 kHz周围会有高噪声电平(n为整数)。典型频谱如图10中的绿色曲线所示。这些边带会在电流反馈中引入噪声,因此需要予以有效衰减。 图10. 相电流功率频谱(绿色)和sinc滤波器幅度响应(紫色) sinc滤波器的极点和零点位置由抽取率和调制频率决定。这说明,用户可以自由地调谐滤波器频率响应以便最好地支持应用。三阶sinc滤波器的幅度响应如图10中紫色曲线所示。同预期一样,幅度在较高频率时缩小,但幅度也有特征陷波频率;在这些频率,衰减趋近无限大。陷波频率由调制器时钟和抽取率决定: 如果陷波频率与相电流频谱的边带相同,就能非常有效地衰减逆变器开关噪声。举个例子,考虑逆变器开关频率fsw为 10 kHz,ADC调制器时钟fM为8 MHz,抽取率DR为800。这样,陷波频率为n × 10 kHz,响应如图10所示。注意每个边带是如何被陷波衰减的。 sinc滤波器的某些硬件实现方案不支持高抽取率,因而无法将极点/零点置于PWM频率。另外,与高抽取率相关的滤波器群延迟可能也是无法接受的。在图10所示例子中,800的抽取率和 8 MHz的调制频率产生的延迟为150 μs。 另一种方法是让sinc滤波器以较低抽取率运行,然后在软件中对数据进行后期处理。仍然假设fsw = 10 kHz且fM = 8 MHz,一种可能的方法是让硬件sinc滤波器以200的抽取率运行,因此,数据速率为8 MHz/200 = 40 kHz。这一数据速率对电机控制算法而言太高,可以引入一个软件滤波器,将数据速率降至10 kHz。这种滤波器的一个例子就是抽取率为4(相当于4个样本的移动平均值)的一阶sinc滤波器。其配置如图11所示。 图11. 硬件和软件sinc滤波器组合 硬件滤波器以高于控制算法需要的速率输出数据,因此,软件滤波器给信号增加的延迟非常小,远小于直接使用硬件滤波器进行抽取以降低至控制算法更新速率这种情况下的延迟。此外,sinc1滤波器仍会在相电流频谱的所有边带处设置一个陷波频率。故而,对逆变器产生的开关噪声进行有效衰减的优势仍然存在。 滤波技术可以与分离反馈路径方法一起使用。由于硬件和软件sinc滤波器组合提供非常高的衰减,但会给电流反馈带来一定的延迟,因此滤波技术最适合于I路径。 实现和测试 本文所述的概念已在ADI公司的一个400 V电机控制平台上得到实现和验证,如图12所示。电源板提供110 VAC/230 VAC通用输入电压、boost功率系数校正以及5 AMPS额定连续电流的三相IGBT逆变器。电机为带递增编码器反馈的Kollmorgen AKM22三相PM伺服电机。用于电流反馈的Σ-Δ ADC为AD7403。Σ-Δ ADC与处理器ADSP-CM408直接接口,后者内置sinc滤波器,支持本文所述的技术。 图12. 用于评估的硬件平台 尽管缺少明确定义的采样时刻,但Σ-Δ转换可用来测量电机电流而不会有混叠效应。本文所述技术可将sinc滤波器对PWM信号的脉冲响应正确对齐。以PI控制器为例,本文说明可以调谐两个并联sinc滤波器来满足控制算法的要求,从而改善带宽和稳态性能。 最后,本文讨论了如何精心定位sinc滤波器零点以帮助消除电流反馈中的开关噪声。所有这些概念都在一台驱动永磁电机的400 V逆变器上得到了实现和验证。
ADI
亚德诺半导体 . 2025-06-11 1555
产品 | 适用于AI服务器48V电源热插拔电路的100V功率MOSFET
全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)开发出100V耐压的功率MOSFET*1“RY7P250BM”,是AI服务器的48V电源热插拔电路*2以及需要电池保护的工业设备电源等应用的理想之选。 RY7P250BM为8×8mm尺寸的MOSFET,预计该尺寸产品未来需求将不断增长,可以轻松替代现有产品。另外,新产品同时实现了更宽SOA范围*3(条件:VDS=48V、Pw=1ms/10ms)和更低导通电阻(RDS(on))*4,由此既可确保热插拔(电源启动)工作时的更高产品可靠性,又能优化电源效率,降低功耗并减少发热量。 为了兼顾服务器的稳定运行和节能,热插拔电路必须具有较宽的SOA范围,以承受大电流负载。特别是AI服务器的热插拔电路,与传统服务器相比需要更宽的SOA范围。RY7P250BM的SOA在脉宽10ms时可达16A、1ms时也可达50A,实现业界超优性能,能够应对以往MOSFET难以支持的高负载应用。 RY7P250BM是具有业界超宽SOA范围的MOSFET,并且实现了更低导通电阻,从而大幅降低了通电时的功率损耗和发热量。具有宽SOA范围的普通8×8mm尺寸100V耐压MOSFET的导通电阻绝大多数约为2.28mΩ,而RY7P250BM的导通电阻则降低了约18%——仅有1.86mΩ(条件:VGS=10V、ID=50A、Tj=25℃)。这种低导通电阻有助于提升服务器电源的效率、减轻冷却负荷并降低电力成本。 与此同时,RY7P250BM还被全球知名云平台企业认证为推荐器件,预计未来将在AI服务器领域得到更广泛的应用。在注重可靠性与节能的服务器领域中,RY7P250BM更宽SOA范围与更低导通电阻的平衡在云应用中得到了高度好评。 新产品已经暂以月产100万个的规模投入量产(样品价格800日元/个,不含税)。前道工序的生产基地为ROHM Co., Ltd.(日本滋贺工厂),后道工序的生产基地为OSAT(泰国)。另外,新产品已经开始通过电商进行销售,通过电商平台均可购买。 未来,ROHM将继续扩大适用于服务器和工业设备48V电源的产品阵容,通过提供效率高且可靠性高的解决方案,为建设可持续ICT基础设施和节能贡献力量。 产品介绍资料 开发背景 随着AI技术的飞速发展,数据中心的负载急剧增加,服务器功耗也逐年攀升。特别是随着配备生成式AI和高性能GPU的服务器日益普及,如何兼顾进一步提升电力效率和支持大电流这两个相互冲突的需求,一直是个难题。在此背景下,相较传统12V电源系统具有更高转换效率的48V电源系统正在加速扩大应用。 另外,在服务器运行状态下实现模块更换的热插拔电路中,需要兼具更宽SOA范围和更低导通电阻的MOSFET,以防止浪涌电流*5和过载时造成损坏。新产品“RY7P250BM”在8×8mm尺寸中同时具备业界超宽SOA范围和超低导通电阻,有助于降低数据中心的功率损耗、减轻冷却负荷,从而提升服务器的可靠性并实现节能。 产品主要特性 应用示例 ・AI(人工智能)服务器和数据中心的48V系统电源热插拔电路 ・工业设备48V系统电源(叉车、电动工具、机器人、风扇电机等) ・AGV(自动导引车)等电池驱动的工业设备 ・UPS、应急电源系统(电池备份单元) 关于EcoMOS™品牌 EcoMOS™是ROHM开发的Si功率MOSFET品牌,非常适用于功率元器件领域对节能要求高的应用。 EcoMOS™产品阵容丰富,已被广泛用于家用电器、工业设备和车载等领域。客户可根据应用需求,通过噪声性能和开关性能等各种参数从产品阵容中选择产品。 术语解说 *1)功率MOSFET 适用于功率转换和开关应用的一种MOSFET。目前,通过给栅极施加相对于源极的正电压而导通的Nch MOSFET是主流产品,相比Pch MOSFET,具有导通电阻小、效率高的特点。因其可实现低损耗和高速开关而被广泛用于电源电路、电机驱动电路和逆变器等应用。 *2)热插拔电路 可在设备电源运转状态下实现元器件插入或拆卸的、支持热插拔功能的整个电路。由MOSFET、保护元件和接插件等组成,负责抑制元器件插入时产生的浪涌电流并提供过流保护,从而确保系统和所连接元器件的安全工作。 *3)SOA(Safe Operating Area)范围 元器件不损坏且可安全工作的电压和电流范围。超出该安全工作区工作可能会导致热失控或损坏,特别是在会发生浪涌电流和过电流的应用中,需要考虑SOA范围。 *4)导通电阻(RDS(on)) MOSFET工作(导通)时漏极与源极间的电阻值。该值越小,工作时的损耗(功率损耗)越少。 *5)浪涌电流(Inrush Current) 在电子设备接通电源时,瞬间流过的超过额定电流值的大电流。因其会给电源电路中的元器件造成负荷,所以通过控制浪涌电流,可防止设备损坏并提高系统稳定性。
罗姆
罗姆半导体集团 . 2025-06-11 970
市场 | 2025年一季度全球腕戴设备市场同比增长10.5%
国际数据公司(IDC)最新发布的《全球可穿戴设备市场季度跟踪报告》显示,2025年第一季度全球腕戴设备市场出货4,557万台,同比增长10.5%。除中国市场受到国补刺激增长显著之外,西欧、美国、拉美及亚太(除印度)等地区均受到全球市场复苏以及关税贸易影响加快出货节奏,呈现较为明显的增长。中国腕戴设备市场出货量为1,762万台,同比增长37.6%。 腕戴设备市场包含智能手表和手环产品。其中智能手表市场2025年第一季度全球出货量3,481台,同比增长4.8%;而中国智能手表市场出货量1,140万台,同比增长25.3%。手环市场2025年第一季度全球出货量1,076万台,同比增长34.0%;中国手环市场出货量621万台,同比增长67.9%。 2025年第一季度全球腕戴市场表现 华为 2025年第一季度华为在全球腕戴市场上跃升到第一位。同时,在中国腕戴市场保持显著增长态势,并稳居出货量第一。鸿蒙生态协同效应逐渐释放,跨设备互联能力强化了其智能腕戴设备的生态粘性。今年第一季度,华为手环新品Band 10上市,并在全球范围内广泛出货,进一步拉动华为腕戴产品整体出货规模。新款FIT系列手表和接下来即将升级的WATCH系列也将进一步推动其向中高端市场迈进。 小米 2025年第一季度小米腕戴产品全球出货量迎来显著增长,在中国市场上,小米腕戴产品出货量增速位居前五名之首,成为全球市场增长的主要带动地区。此外,拉美和亚太地区也呈现较大涨幅。得益于手机和IoT业务的带动,其入门级产品包括手环和智能手表Redmi系列均有长足增长,而定位中端市场的S系列产品也在集团业务高端化战略的带动下表现亮眼。 Apple 2025年第一季度Apple在全球范围内迎来明显增长,创下腕戴设备出货量自23年以来最高同比增速。一方面美国作为最大市场,为避免关税影响进行提前备货;其他地区也受到渠道商对于供应链担忧影响加快出货节奏;另外,Apple Watch在中国受到国补政策的带动,更具竞争力的价格相当于将促销节点进一步前置,推动其在中国市场出货呈现较快增长。 三星 2025年第一季度三星腕戴设备出货量同比略微下滑,一方面受到中国厂商在海外市场以更具性价比的产品积极拓展影响,另外在中高端市场也受到来自Apple、华为乃至佳明等专业运动手表的挑战。 佳明 2025年第一季度佳明跃居全球腕戴设备出货量排名第五,并呈现较快增长。这主要得益于其在产品线布局上更加积极应对当前竞争局面,立足专业运动市场基础上进一步扩大价格区间,包括在Forerunner部分产品上通过促销进行下探市场,对于中端偏入门级市场销售带动明显;另外,也通过Fenix系列两代同跑策略在中高端专业户外运动设备上做更广泛的功能和价格区隔。 2025年第一季度中国腕戴市场表现 受到“国补”政策带动影响,2025年第一季度中国成人智能手表出货量773万台,同比增长52.9%,手环出货量621万台,同比增长67.9%。IDC数据显示,2025年4月中国成人腕戴市场出货量同比增长52.7%,其中成人智能手表和手环分别增长52.3%和53.1%。在“618”促销节点来临之前,国补对腕戴市场消费刺激明显,为“618”期间市场价格稳定性奠定了基础。 2025年4月,国务院将“健康体重管理行动”纳入健康中国战略,作为慢性病防控的核心举措。国家卫健委联合16部门启动“体重管理年”三年行动(2025-2027年),旨在遏制超重肥胖趋势,推动全民健康生活方式转型。这对未来腕戴设备在运动健康功能的拓展奠定了消费基础,尤其有助于推动智能手表未来在血压、血糖管理等方面的广泛应用。 “国补“政策叠加“健康体重管理行动”背景,将推动中国腕戴市场保持增长。IDC预计,2025年中国成人腕戴市场出货量将达到5,849台,同比增长36.9%,未来五年复合增长率将达到8.5%。 IDC中国研究总监潘雪菲认为,年初国补政策对腕戴设备销售的刺激作用明显,带动市场渗透进一步提升。后续穿戴厂商产品线将围绕运动健康功能继续拓宽,在价格段定位、场景定位、目标人群定位等维度上都有更广的覆盖,从而触达更多的潜在用户需求。
可穿戴
IDC咨询 . 2025-06-11 3835
产品 | 紫光展锐T8300以创新音频技术重塑感知世界
数字化时代,从语音通话到智能交互,从聆听音乐到创作Vlog,声音已成为隐形的基础措施。日益发展的音频技术正在重构用户感知世界的方式,重塑用户的听觉体验。 T8300是紫光展锐专为全球主流用户打造的5G SoC,采用了紫光展锐研发的新一代音频技术,通过先进的软硬件一体音频解决方案,在通话、交互、播放和录制四大业务场景,为用户开创主流音频新体验。 HiFi音质,听清万物丝丝细语 紫光展锐T8300内置HiFi级Audio Codec核心硬件,配套软件解决方案,高采样率和高比特深度可以保留高品质音源的细节信息,高信噪比和低谐波失真,可以降低恼人的噪声保证音色纯净度,从而精准还原每一个音符。 采用紫光展锐HiFi级音乐播放方案的终端,不仅是一台播放设备,还是一座移动音乐博物馆,无论是古典交响乐、爵士现场录音还是电源原声带,展锐HiFi音质都会为熟悉的音乐还原更多细节,唤醒尘封的情感记忆,为用户带来更专业、更具沉浸感的听觉盛宴。 智慧拾音,建立沟通宁静世界 紫光展锐新一代智慧拾音技术CVS6.0提供轻量级与旗舰级两种智能语音增强方案,融合噪声抑制与回声抑制功能,精准满足多样化应用场景需求。无论是移动办公、户外出行,还是游戏语音等场景,都能实现清晰的通话体验。 轻量级方案部署于音频专用ADSP芯片,以低功耗和低延迟特性,高效应对环境噪声,并成功突破双讲场景回声消除难题,确保通信质量始终如一,无需担心电量,随时随地保持流畅的沟通;旗舰级方案部署于应用处理器,提供更强大的回声抑制与语音增强效果,通话清晰度达到行业领先水准,即便在嘈杂的地铁环境中,也能将周围噪声有效屏蔽,让通话体验如同置身于安静的会议室。 智能语音,芯启智能交互未来 语音唤醒是人工智能交互领域的关键入口。紫光展锐软硬件一体化的智能语音解决方案,无论是静谧的深夜,还是嘈杂的街头,都能够迅速且精准地捕捉到用户的唤醒指令。 紫光展锐的自定义唤醒词技术赋予智能助手个性化名称,一语即启,服务随声而至。“智能接听”让电话处理从容不迫,“声控拍照”定格笑容,仅需一言。 多命令词识别技术,以声音驾驭操作,彻底解放双手,交互如行云流水般顺畅。紫光展锐智能语音解决方案,以智能化、个性化的体验,引领终端语音交互新未来。 个性录制,记录生活美妙点滴 紫光展锐个性化音频录制技术,能够录制高动态范围的声音,把视频画面变焦与音频声音关联,聚焦主体声音,抑制环境干扰,即使拍摄距离较远,录制环境嘈杂,也能清晰录下主体声音。 无论是欢声笑语的交谈、动感的音乐现场,还是独处时的心声独白,展锐录制技术都将以个性化的方案为用户清晰记录每一个独特瞬间。 空间音频,沉浸体验无以伦比 紫光展锐自研空间音频3.0技术突破了传统双耳重放的听感局限,解决了由于头中效应导致的声场不真实感,让声音始终环绕于用户四周,显著增强声音的空间感。同时支持动态头部追踪功能,结合头部定位传感器,确保无论用户如何转动头部,始终保持声场位置,重现影院般真实体验。展锐空间音频技术让每一个音符都以人为中心,为用户呈现一个栩栩如生的音乐世界,带来无与伦比的沉浸式体验。 新紫光、新展锐、新征程、新未来。作为全球领先的平台型芯片设计企业,紫光展锐在新紫光集团的带领下,秉承“专业、共赢、奋斗”的价值观,致力于以高质量产品和创新性解决方案,持续提升核心竞争力,为全球产业和客户创造价值,用芯成就美好世界。 注:文中数据来自紫光展锐实验室。
紫光展锐
紫光展锐UNISOC . 2025-06-11 1405
产品 | 全新RA2L2 MCU超低功耗、支持CAN及USB-C、拓展工业及便携式应用
RA2L2系列是RA家族入门级微控制器,搭载48MHz Arm®Cortex-M23®内核以及高达128KB的代码闪存和16KB SRAM存储器。优化的工艺和Renesas的低功耗工艺技术,使其成为业界出色的超低功耗MCU。 RA2L2组支持1.6V至5.5V的宽工作电压范围,-40至125°C的宽工作温度范围,并具有丰富的外设,如I3C、SSI、低功耗UART、CAN、USB FS,以及USB Type-C接口。 RA2L2与RA2L1系列、RA2E1系列和RA2A1系列引脚和外设高度兼容,是高性能和低能耗系统的理想选择,适用于电池供电应用以及空间有限的应用。 RA产品阵容及RA2L2定位: RA2L2框图: 主要特征: 48MHz Arm Cortex-M23内核 高达128KB闪存和16KB SRAM 4KB数据闪存,用于存储数据,如 EEPROM 32到64引脚封装 宽工作温度范围:-40°C至125°C 1.6V至5.5V的宽电压范围 +/-1%高精度高速片上振荡器 无晶振USB FS,USB Type-C接口 CAN 低功耗UART 产品优势: 主要应用: 音频流设备 PC外围设备 POS系统外围设备 通用系统 物联网设备 工业自动化和传感器 消费类应用 家用电器 楼宇自动化 医疗和保健设备 可穿戴设备 RA2L2开发生态系统: 灵活的软件包(FSP),包括HAL驱动程序 与Arm®生态系统合作伙伴合作 支持瑞萨电子原创开发工具(e2studio、E2/E2 Lite) RA2L2 MCU产品组评估套件EK-RA2L2 RA2L2 MCU USB Type-C参考设计 RA2L2开发板 RA2L2评估套件搭载RA2L2 MCU,为各种应用的原型开发提供通用平台。这款评估板专门采用易于使用的设计,具有内置的SEGGER J-Link™仿真器,无需额外工具即可编写和调试程序。该评估板具有广泛的可扩展性,配有Arduino Uno™、Pmod™、Qwiic、Grove®(不包含在内)和mikroBUS™(不包含在内)等标准接口,并且可通过通孔访问微控制器的所有引脚。此外,该套件配备了USB Type-C接口、接收端螺丝端子以及VBUS监测电路,用于评估USB Type-C上行接口(UFP)。 更多了解RA2L2 EK使用,请参考RA2L2 EK板网页,您可扫描下方二维码或复制链接到浏览器查看。 EK-RA2L2-RA2L2 MCU产品组评估套件 https://www.renesas.cn/zh/products/microcontrollers-microprocessors/ra-cortex-m-mcus/ek-ra2l2-evaluation-kit-ra2l2-mcu-group#overview RA2L2 MCU USB Type-C参考设计 RA2L2 MCU USB Type-C参考设计是一款面向USB Type-C小型电池应用场景的解决方案,例如USB数据记录器、TWS充电盒和PC外设等设备。在此参考设计中,RA2L2 32位MCU用作主CPU,实现对充电芯片、传感器设备、LCD显示屏等外围器件的系统级控制。通过三个用例演示,用户可轻松体验RA2L2的核心功能,例如USB Type-C检测、USB 2.0全速通信、丰富的串行通信和低功耗。 RA2L2开发软件及工具 FSP: 瑞萨电子灵活软件包(FSP)旨在为使用瑞萨电子 RA系列的嵌入式系统设计提供易于使用、可扩展的高质量软件。FSP包括具有高性能和低内存占用的一流HAL驱动程序。全汉基于开放的软件生态系统,为客户提供灵活的产品开发,包括使用现有软件资产和合作伙伴生态系统解决方案 开发工具及环境: 开发工具及环境包括瑞萨电子的e2studio,另外还有备受欢迎的Keil MDK和IAR Embedded Workbench 封装及产品信息: 您可扫描下方二维码或复制链接到浏览器查看更多相关信息。 RA2L2-48MHz Arm Cortex-M23入门级USB通用微控制器 https://www.renesas.cn/zh/products/microcontrollers-microprocessors/ra-cortex-m-mcus/ra2l2-48mhz-arm-cortex-m23-entry-level-usb-general-purpose-microcontrollerqueryID=ca67fcd6c424060bd37ce4c3c92eb606
瑞萨
瑞萨嵌入式小百科 . 2025-06-11 1 1 1835
市场 | 多家车企陆续承诺支付账期不超过60天
6月10日夜至11日晨,比亚迪、吉利、一汽、广汽、东风、长安、赛力斯等等多家知名汽车生产企业陆续发表声明,承诺“支付账期不超过60天”。 此次车企缩短账期,是积极落实2024年10月18日国务院第43次常务会议修订通过、自2025年6月1日起施行的《保障中小企业款项支付条例》要求。该条例第二章第九条规定,机关、事业单位从中小企业采购货物、工程、服务,应当自货物、工程、服务交付之日起30日内支付款项;合同另有约定的,付款期限最长不得超过60日。 截至目前,已有8家汽车生产企业就此作出承诺。 吉利汽车 为了积极响应落实国务院《保障中小企业款项支付条例》和中国汽车工业协会《关于维护公平竞争秩序 促进行业健康发展的倡议》,吉利汽车集团宣布,将供应商支付账期统一至60天内,以加速产业链资金周转效率,保障产业链供应链稳定,发挥领军企业担当,促进汽车产业高质量发展。 吉利汽车集团一直积极践行企业社会责任与担当,深入贯彻国家政策部署,愿与行业同行携手共进,构建汽车价值链命运共同体,打造更加公平、有序、健康的市场环境,实现互利共赢,推动中国汽车产业高质量可持续发展。 长安汽车 近期,工信部、国资委等国家部委就保障产业链供应链稳定、促进汽车产业高质量发展作出一系列部署要求,为深入贯彻落实中央和部委的精神,长安汽车携旗下长安启源、长安凯程、深蓝汽车、阿维塔,向行业宣布,将供应商支付账期统一至60天内,以切实行动践行央企社会责任,保障中小企业资金高效流转,助力产业链良好协同运行,共同努力,推进行业高质量发展。 比亚迪 为落实国家及相关部委就保障产业链供应链稳定、促进汽车产业高质量发展作出的一系列部署要求,为助力中小企业健康发展,比亚迪汽车宣布,将供应商支付账期统一至60天内。 我们将以切实行动推动中国汽车产业高质量发展。未来,比亚迪汽车将继续通过技术创新与管理优化,携手上下游伙伴共同推动中国汽车产业行稳致远。 奇瑞汽车 近期,工信部、国资委等国家部委就保障产业链供应链稳定、促进汽车产业高质量发展作出一系列部署要求,奇瑞集团坚决贯彻落实,决定自6月10日起,将供应商支付账期统一至60天内,以加速产业链资金周转效率,保障产业链供应链稳定,打造更加公平、有序、健康的市场环境。 奇瑞集团将践行企业社会责任,与产业链上下游企业携手共进,构建汽车价值链命运共同体,维护行业公平竞争秩序,共同推动中国汽车产业高质量发展。 中国一汽 中国一汽表示坚决贯彻落实工信部、国资委等国家部委部署要求,持续优化内部采购与财务结算流程。一是完善机制,强化执行,明确付款期限和支付方式,将 “60 天付款” 作为所属单位付款期限要求,加强资金监督和过程管理;二是优化流程,提升效率,加强采购、财务等部门内部协同,精简审批环节;三是技术赋能,精准管控,利用数字化云工作台,实现合同执行、发票匹配、付款申请等全流程节点实时监控,确保应付款项按期支付。 广汽集团 广汽集团发布 “关于供应商账期的郑重承诺”,明确表示将一如既往地坚持不超过 60 天的供应商账期,保障供应链资金高效周转,携手上下游伙伴,共同促进行业高质量发展。 赛力斯 赛力斯集团表示,其一直按照与供应商的合同约定付款,正常货款账期 60 天,实现主机厂与供应商双赢,并积极响应汽车工业协会发布的《关于维护公平竞争秩序 促进行业健康发展的倡议》,呼吁有序市场化,加强企业自律,共同推动行业高质量发展。 账期缩短至60天以内,一来可以缓解供应商资金压力。将使供应商资金回笼速度加快,减少资金占用成本,缓解资金紧张局面。 再者,可以增强产业链稳定性。保障整个产业链的资金流动性和稳定性,避免因个别企业资金链断裂而引发的系统性风险。 此举促进汽车产业从 “价格内卷” 向 “价值共创” 转变,推动行业竞争从血拼价格的 “红海” 转向比拼供应链韧性、技术价值和生态健康的 “蓝海”。
汽车
芯查查资讯 . 2025-06-11 7 1 2310
展会 | SEMI-e国际半导体展暨2025集成电路产业创新展9月深圳举办 龙头云集覆盖产业全链条
伴随人工智能、物联网、5G、汽车电子等相关应用领域的发展,我国已经连续多年成为全球集成电路最大市场。在市场需求的推动下,我国集成电路产业快速成长,成为全球重要增长极。 为进一步加强国际国内交流合作,展示最新科技成果,促进集成电路产业可持续健康发展,由中国国际光电博览会(以下简称“CIOE中国光博会)与集成电路创新联盟主办,爱集微与深圳市中新材会展有限公司共同承办的“SEMI-e深圳国际半导体展暨2025集成电路产业创新展”,将于2025年9月10-12日在深圳国际会展中心(宝安新馆)举行。 看点一:辐射集成电路产业全产业链。 SEMI-e深圳国际半导体展暨2025集成电路产业创新展覆盖终端、设计、制造、封测、设备、材料、EDA/IP、零部件的全产业链生态,打造集商贸洽谈、国际交流及品牌展示为一体的专业展示平台,全面助力企业拓展全球商机。为此特设IC 制造、晶圆设备、封测设备、核心零部件及材料等制造与供应链专区,人工智能、大模型、具身机器人、新能源汽车等应用与IC设计专区,功率器件、射频器件及相关设备材料等化合物半导体专区等系列展区,展出面积达6万平方米,全面展示集成电路产业最新技术与成果。 看点二:集成电路龙头企业踊跃参展,签约展商已超1000家。 目前,包括中兴、紫光展锐、兆芯、兆易创新、北京君正、艾为、炬芯、芯原微、中芯国际、华虹半导体、长存、长鑫、华润微、武汉新芯、Tower、通富微电、英诺赛科、比亚迪半导体、北方华创、中微、盛美、拓荆、华海清科、华卓精科、芯源微、安集微、江丰电子、上海新阳、中船特气、南大光电、富创精密、华大九天、中科飞测、芯上微装、瑞能半导体等大多数核心企业已经确定参加展会,涵盖国内集成电路产业链各个细分领域。大联盟及各集成电路专业创新联盟积极组织成员企业参展,在龙头企业的带动下,将有来自中国、德国、瑞典、美国、日本、韩国、马来西亚、新加坡等20多个国家和地区的展商和品牌企业参展。目前为止签约参展的全球优质展商已经超过1000家。 看点三:双展联动, 吸引众多业内人士及终端买家参观 今年CIOE中国国际光博会与SEMI-e深圳国际半导体展暨2025集成电路产业创新展同期举办,展示规模达到30万平方米,将吸引超过 16 万专业观众到场参观,历史数据显示,其中来自信息处理/存储、光通信领域的专业观众超过31%,来自先进制造领域超过18%,来自消费电子/娱乐领域超过14%,来自半导体加工/制造领域超过12%。 “SEMI-e深圳国际半导体展暨2025集成电路产业创新展”致力于成为集成电路展示创新技术成就的最佳窗口,高水平对外开放的合作平台。 更多有关“SEMI-e深圳国际半导体展暨2025集成电路产业创新展”信息;金秋9月,“SEMI-e深圳国际半导体展暨2025集成电路产业创新展”期待您的参观! 扫码预定展位! 即刻登记免费领取参观证件!
半导体展会
SEMI-e . 2025-06-11 1 2785
技术 | 在 PFC 电路中使用小型升压转换器提高功率密度
本期,为大家带来的是《在 PFC 电路中使用小型升压转换器提高功率密度》,将介绍“小型”升压转换器的概念和工作原理,从而帮助减小大容量电容。 引言 在 2000 年,服务器前端电源管理单元 (PSU) (通过交流输入产生 12V/48V 直流轨) 达到了约 10W/in3 的功率密度,峰值效率约为 85%。现在,许多服务器 PSU 都能够符合 80 Plus Platinum(94% 峰值)和 80 Plus Titanium(96% 峰值)的要求,后者和超高功率密度 (>90W/in3) 现已成为最低要求。 服务器 PSU 之所以能实现较高的功率密度水平,原因之一是半导体行业的技术创新。新的半导体制造工艺减少了器件的寄生效应并改善了品质因数,大大改进了功率耗散并帮助提高了功率密度。 拓扑和架构创新也是 PSU 实现高功率密度的原因。在新服务器 PSU 的交流/直流整流器级(图 1) 应用图腾柱无桥功率因数校正 (PFC) 电路以及氮化镓 (GaN) 和碳化硅 (SiC) 等宽带隙器件,可实现优于其他桥式或无桥 PFC 拓扑的出色转换器效率。虽然较高效率确实能够尽可能减少散热所需的面积,但仍需要大容量电容器(图 1 中的 CBULK),以便在交流压降后保持输出电压的稳定。要使稳压持续 10mS 以上,一个 3kW 服务器 PSU 需要 1.3mF 以上的总电容,这会占用至少 30% 的总体空间。为进一步提高功率密度,必须减小大容量电容。 图 1:服务器 PSU 方框图 本文介绍了“小型”升压转换器(仅在交流压降事件期间工作的紧凑型升压转换器)的概念和工作原理,从而帮助减小大容量电容。采用小型升压转换器的 PFC 参考设计的测试结果表明,910µF 大容量电容器(相对于 1.3mF 电容器)足以在交流压降后,在 3kW 的负载下将输出电压保持在 320V 以上超过 10mS。 选择 CBulk 电容 如图 1 所示,服务器前端 PSU 一般由两级组成:交流/直流整流器级和隔离式直流/直流转换器级,峰值效率目标分别为 98.5% 以上和 97.5% 以上。为了使隔离式直流/直流级实现效率目标为 97.5% 以上,隔离式直流/直流转换器的工作输入电压范围 (VBulk) 通常必须限制在 320V 至 410V (VBulk,max) 以内。假定标称大容量电容器电压 (VBulk,nom) 为 390V,方程式 1 计算将 3kW 保持 10mS 所需的电容为: 方程式 1 考虑到 VBulk 电压纹波和电容容差,如图 1 所示,系统需要一个电容超过 1.3mF 的电容器。请注意,在交流压降后,用于保持输出电压的电容器能量仅占正常工作期间存储在大容量电容器中的总能量的 32.6%。 在交流/直流整流器级与隔离式直流/直流转换器级之间放入小型升压转换器级(如图 2 所示)可以关闭旁路场效应晶体管 (FET) 并启用小型升压转换器,从而允许在交流压降后将 CBB 从 CBULK 充电至 320V 以上。VBulk 随后可大大低于 320V,因此在大容量电容器上将输出电压保持相同时间所需的电容更少。 假定在交流压降期间,VBulk 可通过小型升压转换器降至 240V (VBulk,min),使用方程式 1 得出所需的 CBULK 为 635μF,占总电容器能量的 62%。 图2:采用小型升压转换器的服务器 PSU 方框图 小型升压转换器设计注意事项 虽然小型升压转换器会减小大容量电容器的尺寸和电容,但尽可能减少转换器所占的空间有助于保持原有的高功率密度目标。由于小型升压转换器的工作时间非常短(在交流压降事件期间),峰值工作电流和电压应力(而不是持续功率耗散)将决定功率级元件的选择。在 VBulk,min 下,电流应力应最大。选择升压二极管和金属氧化物半导体 FET (MOSFET),用于在 VBulk,mi(额定条件为 VBulk,max)下处理电流应力。小型升压电感器需要处理 VBulk,min 下的峰值电流。 方程式 2确定小型升压电感器的电感: 方程式 2 其中 VBB 是 CBB 的电压,ΔiLBB 是小型升压电感器峰峰值纹波电流,Fs,BB 是小型升压转换器的开关频率。 由于目标是尽可能减小电感器的占用空间,因此方程式 3 假定峰峰值纹波电流等于 VBulk,min 和最大输出功率下的输入电流的两倍: 方程式 3 将 VBB 稳定到 390V,并假定 Fs,BB = 500kHz,方程式 2 计算 LBB 为 7.385µH。 由于封装的设计优先级高于功率耗散,因此最好使用饱和点较高的电感器磁芯;对于小型升压转换器,铁粉芯优于铁氧体磁芯。不过,铁粉芯的软饱和特性会使小型升压电感器的设计有些困难。随着电流的增加,磁芯磁导率会下降(电感下降),因此必须确保在方程式 2 中计算的 LBB 是 iLBB 峰值下的电感。方程式 4 估算给定磁场下的电感: 方程式 4 其中 AL 是电感系数(亨利/匝数2),µi% 是给定磁场下初始磁导率的剩余百分比,N 是应用于电感器的匝数。 根据磁芯制造商,方程式 5 表示 µi% 与磁场之间的关系: 其中 a、b 和 c 是常系数,H 是磁场。 假定小型升压电感器使用了磁性元件 0076381A7(Kool Mμ Hƒ 磁芯),则常系数 a、b 和 c 分别为 0.01、4.064∙10-7 和 2.131。 根据安培定律,方程式 6 表示 H 与 N 之间的关系: 方程式 6 其中 I 是穿过绕组的电流,le 是有效磁路长度(厘米)。 方程式 2 和方程式 3 计算 LBB,方程式 4、方程式 5 和方程式 6 将确定在给定磁场下达到电感所需的 N。 还可以通过迭代方式估算 N。假定给定电感器的电感在特定 H 和给定电流下工作,您可以使用方程式 4、方程式 5 和方程式 6 评估计算出的 H 是否接近于假定的 H。 例如,如果您最初猜测当 I = 25A 时,H = 140Oe,电感器电感为 7.385µH,方程式 4 计算得出的 µi% 为 39.65%。然后,将方程式 2 和方程式 3 计算出的 LBB 以及计算出的 µi% 放入方程式 4,然后得出 N 等于 20.8。 使用方程式 6 和计算出的 N 验证 H,会得到 H = 125.67Oe。猜测的 H 和计算的 H 之间仍有误差,因此您可以再次猜测 H 并重新计算 H,直至误差可忽略不计。经过几次迭代后,您将找到正确的匝数(工作点)。使用迭代方法,当 N = 18.009 时,H 等于 108.75Oe。电感在 25A 下为 7.385µH。 设计实施和测试结果 图 3 显示了德州仪器 (TI) 3.6kW 单相图腾柱无桥 PFC 参考设计,功率密度大于 180W/in3,它使用了小型升压转换器。TI 的 LMG3522R030 GaN 器件具有零反向恢复电荷,可尽可能减少图腾柱无桥 PFC 中的开关损耗。所有元件放置在小于 68mm x 121mm 封装尺寸中,最大元件高度为 32mm。该参考设计可实现大于 180W/in3 的功率密度和 98.7% 的峰值效率。所选 CBULK 是 910μF 450V 铝电容器。 虽然所需电容仅为 635μF,但电容低于 910μF 的可用电容器的额定纹波电流不足以处理单相 3kW PFC 生成的纹波电流。两个 1µF 450V 陶瓷电容器用作 CBB,很好地利用了大容量电容器下的空间。 此设计将磁性元件 0076381A7 磁芯应用于小型升压电感器,电感器上的线圈匝数为 23。0A 和 25A 下的电感分别为 22.75μH 和 9.1μH。9.1μH 电感允许低于 25A 目标的峰值电流。 图 3:功率密度大于 180W/in3 的 3.6kW 单相图腾柱无桥 PFC 参考设计 图 4 显示了对 3kW PFC 参考设计中交流压降事件的测量。当交流电压下降至 0V(与交流电流一样)时,CBULK 和 CBB 持续向负载提供存储的能量。当 VBulk 下降到 340V 时,旁路 FET 关闭,小型升压转换器开始工作,将 VBB 提高至380V。小型升压转换器持续工作,直至 VBulk 下降至 240V。VBB 保持在目标隔离式直流/直流最小工作输入电压 320V 以上 14mS。 图 4: 交流压降事件中的波形
TI
德州仪器 . 2025-06-10 1 1495
Wi-Fi 8:开启极高可靠性 (UHR) 连接的新纪元
英国作家狄更斯在《双城记》的开头写道:“这是最好的时代,也是最坏的时代。” 这句话若套用在现今Wi-Fi 的市场现状,何尝不是惊人的相似? 怎么说呢?Wi-Fi 从被发明至今已经经过了20多年的迭代,在2019年,Wi-Fi 6凭借着MU-MIMO、1024QAM、OFDMA等“革命性创新”技术,大幅提升了Wi-Fi 本身的能效,让Wi-Fi 6在短短的3-4年内成为Wi-Fi 技术的主流标准。2021年,Wi-Fi 6E 横空出世,凭借6GHz 频带的独特优势,使Wi-Fi 正式迈入真三频 (Real Tri-Band) 共存的通信技术时代。2024年,科学家们再次凭借着4096QAM、Multi-Link Operation (MLO)、Multi-Resource Unit (MRU)、320MHz Bandwidth等突破性创新技术,将Wi-Fi 的吞吐量与传输效率提升至前所未有的高度。然而Wi-Fi 的发展并未就此止步,它一直都在持续不断地演进和进步。 据了解,市场上主流的Wi-Fi 解决方案芯片厂商与制定Wi-Fi 通信、测试规则与标准 (Regulations) 的机构已着手进行Wi-Fi 8相关技术功能的制定讨论与研究。Wi-Fi 7的下一代自然就是Wi-Fi 8,正如市面上智能手机的命名逻辑一样,Wi-Fi 8顺理成章地接续Wi-Fi 7。回归正题,为何现在就开始启动Wi-Fi 8的项目研究?原因在于,Wi-Fi 7的技术已经正式落地,芯片与解决方案的提供商以及电信服务的运营商也已开始布局并逐渐完善Wi-Fi 7的生态系统。厂商们希望借此势头,延续Wi-Fi 6所带来的成功,推动Wi-Fi 7成为新一代Wi-Fi通信技术的主流! 然而,就笔者目前所观察到的市场状况而言,并未呈现出之前所描绘的乐观态势。正如文章开头所述,当前对于Wi-Fi而言是一个颇为棘手的时期,因为Wi-Fi 7本身存在的一些问题,比如6GHz频段并未在全球范围内开放使用,Wi-Fi 7本身设备的制造与部署成本也高于Wi-Fi 6,还有Wi-Fi 7所带来的“刚性需求”与“不可取代性”并不明显,这导致我们在市场上看到的Wi-Fi 7的发展动力与速度并未达到Wi-Fi 6曾经的强劲水平。尽管如此,对于Wi-Fi而言,现在同样也是一个充满机遇的时代。得益于科技创新与自我调整的能力,“校正回归”的速度也日益加快。因此,现在就对Wi-Fi 7持悲观态度或许为时过早,而现在开始讨论Wi-Fi 8也并不会显得太突兀。 首先,我们来回顾一下Wi-Fi目前的市场规模。根据Wi-Fi Alliance 所发布的统计资料显示(如图1所示),截至2024年,Wi-Fi所贡献的: 经济产值为4.3万亿美元 带有Wi-Fi功能的设备年度出货为41亿台 带有Wi-Fi功能的设备共累积出货459亿台 共有211亿台Wi-Fi 设备正在运行使用 共出货了2.69亿台使用Wi-Fi 7的设备 共出货了8.07亿台支持6GHz频段的Wi-Fi 设备 共出货了1.7亿台支持6GHz频段的Wi-Fi 接入点(AP) 图1. Wi-Fi 的经济规模与出货量统计(图片来源https://www.wi-fi.org) 以下是对Wi-Fi 历史演进的梳理过程。 表1呈现了Wi-Fi技术的演变历程及各代技术之间的差异,其中包含了对Wi-Fi 8在IEEE规范中的正式标准文件名称以及最高吞吐量的预估。在无线频段方面,Wi-Fi 8将继续沿用2.4GHz、5GHz与6GHz。关于标准正式发布的年份,业界目前预估为2028年,但真正的标准制定完成日期仍需以IEEE与Wi-Fi Alliance工作小组的进度为准。 图2展示了IEEE正在进行的802.11bn (Wi-Fi 8) 标准化工作的时间表。图中提及的“UHR”是指UHR Study Group (简称UHR SG) ,该小组成立于2022 年7 月,旨在讨论关于UHR项目授权请求 (UHR Project Authorization Request)。在成立研究小组后,需要有一个工作小组 (Task Group) 来落实并执行相关的规范制定。UHR 工作小组 (简称 TGbn) 于2023年11月成立,将持续致力于推动802.11bn的标准化进程,直至符合Wi-Fi 8标准且通过完整认证的产品问世。 表1. Wi-Fi 技术的演进 图2. IEEE 802.11be (Wi-Fi 7) 与802.11bn (Wi-Fi 8) 标准化工作的时间表(图片来源:arxiv.org) 回顾表1,我们可以清晰地看到,在Wi-Fi 的技术演进过程中,“吞吐量”是最直接且显著改善的方面。而在表2,即IEEE 802.11规范所定义的传输向量格式 (Transmission Vector Format)中,可看到Wi-Fi 4、Wi-Fi 5、Wi-Fi 6的传输向量格式名称分别被命名为“高吞吐量模式” (HT; High Throughput)、“超高吞吐量模式” (VHT; Very High Throughput) 以及“极高吞吐量模式” (EHT; Extreme High Throughput)。Wi-Fi 6因为采用了OFDMA、MU-MIMO与TWT等技术,解决了Wi-Fi 本身传输效率低与延迟的痛点,于是在定义传输向量格式名称时特别取名为HE (HE,High Efficiency)。而到了Wi-Fi 7,得益于4096QAM、320MHz 带宽等技术的加持,吞吐量再次得到了显著提升,因此才被赋予了“极高吞吐量” (EHT,Extreme High Throughput) 这一简洁明了且易于理解的名称。 在Wi-Fi 8阶段,IEEE将802.11bn的传输向量格式的名称定义为“极高可靠性模式” (Ultra High Reliability)。从这一名称的字面意义来看,可以推断出Wi-Fi 8所追求的目标已不再单纯是更高的吞吐量、更大的传输带宽 (Bandwidth) 或是更多“新的频段”,因此4096QAM、320MHz 带宽与6GHz 等技术会在Wi-Fi 8的规范中继续沿用。 表2. IEEE 802.11规范所定义的传输向量格式 那么,Wi-Fi 8究竟蕴含了多少新的科技与创新理念?这些新技术与理念又能解决哪些问题呢?在开始探讨Wi-Fi 8之前,让我们先回顾一下Wi-Fi 7的两项关键技术:多链路操作(MLO)与多资源单元(MRU)。 MLO(Multi-Link Operation,多链路操作) 多链路操作(MLO)技术的主要目标,是使Wi-Fi设备能够通过利用不同的频段 (2.4GHz/5GHz/6GHz Bands) 与频道 (Channels) 同时进行数据的发送与接收,而且可以根据当前的网络流量状况与需求,灵活的进行负载均衡 (load balance) 或是数据聚合 (Data Aggregation)。由于所有操作均可跨频段与频道进行,因此显著提升了整个网络系统的数据传输速度,并有效降低了多用户同时在线传输时所产生的延迟问题。图3展示了Wi-Fi 7中MLO技术如何通过不同频段实现同时传输的功能。 图3. 搭载MLO技术的Wi-Fi 7 与 Wi-Fi 6的对比(图片来源:MediaTek) MRU(Multiple Resource Unit,多资源单元) Wi-Fi 7在基于正交频分多址(OFDMA)的资源单元(RU)基础上,提出了多资源单元 (MRU) 的概念。与Wi-Fi 6中的RU分配方式相比,Wi-Fi 7所提出的MRU具有显著的不同。在Wi-Fi 6中,一个节点只能被分配一个RU,而且不能跨RU进行分配。而在Wi-Fi 7中,一个节点可以被允许分配到多个RU,从而实现了更灵活的资源分配方式。 MRU的另一个优势在于,它能够降低干扰对可用频道的影响,并进一步提升OFDMA的效率。前导码打孔(Preamble Puncturing)技术在Wi-Fi 6中已被引入,而在Wi-Fi 7中,该技术结合MRU的特性,使其工作机制变得更加灵活。在Wi-Fi 6的架构下,执行前导码打孔后,其RU仍需通过OFDMA机制分配给“多个”用户,这意味着在单一用户的使用场景下,前导码打孔无法发挥其优势。然而通过MRU,执行前导码打孔后的RU可以全部分配给一个用户,并且即使在不连续的频谱 (non-continuous spectrum) 环境下,也能够执行前导码打孔操作。 图4展示了Wi-Fi 7中MRU的显著效果,其能让RU将信号干扰所导致的可用频道损耗从75%降低至25%。正因如此,相较于Wi-Fi 6站点(Station),支持MRU功能的Wi-Fi 7站点(Station)在多用户与高密度网络环境下,能够将信道带宽的可用性提升3倍之多。此外,MRU功能不仅提高了带宽的可用性,还支持Wi-Fi 7 AP在多用户同时传输的场景下显著降低延迟。 图4. MRU提升Wi-Fi 站点信道带宽的可用性(图片来源:MediaTek) 今年二月,无线通信解决方案供应商暨通讯芯片领军企业联发科技 (MediaTek) 发布了关于其Filogic ™ 芯片与Wi-Fi 8相关技术的白皮书。该白皮书中提及了几项创新技术,包括NPCA、IDC、HIP EDCA以及TXOP Preemption,旨在实现更稳定、更高效的Wi-Fi 连接,以实现之前所提出的UHR SG所追求的极高可靠性目标。读者也可通过MediaTek 的Wi-Fi 8 Filogic ™ 白皮书,深入了解实现UHR所需的关键技术。 在深入探讨每项新技术背后的原理之前,首先来揭示这些技术可解决的问题以及它们为Wi-Fi 系统带来的益处。表3列出了MediaTek Wi-Fi 8 Filogic ™中用于提升传输效率并改善延迟的关键技术。 表3. MediaTek Wi-Fi 8 Filogic ™提升传输效率与改善延迟的关键技术 NPCA(Non-Primary Channel Access,非主信道访问) 接下来通过MediaTek的技术白皮书中所举的一个例子来阐释非主信道访问(NPCA)的概念。在一个Wi-Fi Mesh网络环境中,存在三个APs,它们分别采用不同的信道与带宽设置,以满足三个具有不同网络需求用户的连接需求,如图5所示。 图5. 多个AP同时在同一主信道下运行(图片来源:MediaTek) 三个AP均以5G低频段作为主要信道。其中,使用者Lila使用的是信道38,带宽为40MHz;而使用者Rose则使用的是信道50,带宽为160MHz。根据理论计算, Lila所能达到的最高吞吐量仅为Rose的四分之一。在这种网络架构下,Lila注定要经历更长的等待时间,同时也会减少其他两名对网络带宽有较高需求用户的传输时间。 在多接入点协调(Multi-AP Coordination) 或是Mesh网络环境中,同信道干扰(CCI)是一个普遍存在的问题,尤其是当多个用户与设备都使用同一个信道进行连接时,CCI问题就会变得尤为严重。如图6所示,NPCA机制为AP和Station提供了一种应对CCI干扰的有效方法。当它们受到CCI干扰时,可以通过协商,将原先的非主要信道指定为双方的主要信道进行传输,从而避开同信道干扰,提高网络传输效率与吞吐量。 图6. 窄频CCI发生时AP与Station会切换到NPCA的主信道作封包侦测(图片来源:MediaTek) IDC(In-Device Coexistence,设备内共存) 除了Wi-Fi,我们生活周边同时运行的无线设备数量日益增多,尤其是蓝牙设备,它与Wi-Fi 一样均在2.4GHz的频率上运行。尽管蓝牙与Wi-Fi 的调制方式存在差异,但在某些使用场景与连线环境下,两者之间仍然可能互相干扰或降低连线质量。传统的解决方式是让蓝牙设备在Wi-Fi不进行数据传输时发射信号,以避免干扰,然而这种被动的避让方式会增加系统延迟,而且在多Wi-Fi 与蓝牙设备共存的环境中,延迟和干扰会愈发严重。 Wi-Fi 8的IDC机制通过初始控制帧(ICF)、初始控制响应(ICR)与控制响应帧(CFR)等信令交互,在AP与Non-AP (客户端,Client) 之间进行“协调沟通”,以实现所谓的并存 (Coexistence)。 图7展示了IDC的控制机制,AP与Non-AP Station (Client) 利用ICF/ICR/CFR等信令交互,获取传输与接收的详细信息,包括最高调制方式(Maximum modulation)、编码方案Coding Scheme (MCS)、可用的最多大空间流数 (Spatial Streams)、速率控制(Rate Control)等参数。 图7. IDC 控制信号交换与顺序机制(图片来源:MediaTek) TXOP Preemption 为了确保较高优先级的数据包能被优先传输,TXOP Preemption机制能允许非当前TXOP持有者 (Holders) 暂时中断正在进行的传输过程,以便于传输更紧急的数据。这类似于在常规道路交通中,交警临时开辟一条专用通道以供救护车先行通过,等救护车通过后,再恢复成原先的道路状况。 TXOP的抢占机制适用于以下两种场景: 当AP (TXOP Holder) 正在进行下行传输机会 (DL TXOP) 时,仅允许Wi-Fi 站点 (Responder) 发出上行传输机会 (UL TXOP) 的抢占请求。 当AP正在进行上行传输机会 (UL TXOP) 时,仅允许Wi-Fi 站点 (Responders) 发出下行传输机会 (DL TXOP) 或另一个上行传输机会 (UL TXOP) 的抢占请求。 图8. 两种TXOP Preemption 的使用场景(图片来源:MediaTek) HIP EDCA(Hi-Priority EDCA) 在Wi-Fi网络架构中,每个终端设备的每一个将被传输或接收的数据都会在特定时间点进行调度。通过优先级排序和相应算法,大多数数据传输能够在规定时间内顺利完成。然而,随着网络环境的日渐复杂以及越来越多具有低延迟需求跟高优先级的数据流等待处理,Wi-Fi 面临着越来越大的挑战。所以为了实现Wi-Fi 8所追求的“极高可靠性”的目标,必须采用更先进的解决方案来应对这一问题,HIP EDCA便是Wi-Fi 8中提出的一项关键技术。 在Wi-Fi网络架构中,音频数据包通常被赋予最高的传输优先级。然而正如上文提到的,当两个或更多设备在同一个时间点尝试传输音频数据封包时,可能会导致所有设备在随机的时间点暂停所有数据包的传输,直至高优先级的音频数据包得以重新传输。因此,这种状况可能会让网络的使用者产生不良的网络使用体验,如语音通话断断续续、数据传输停滞或是传输失败等问题。 现有的增强型分布式信道接入(EDCA)机制通过提供一个较小的退避竞争窗口(backoff contention window),确保Wi-Fi 的终端设备在传输AC3 或是AC-VO (Voice) 数据包时,相较于其他访问类别(Access Categories) 的数据时,具有更高的传输优先级。然而,当遇到上述所描述的状况时,那该如何解决?图9展示了HIP EDCA的数据包交换机制。根据MediaTek的技术白皮书所述,MediaTek提出了一种实现HIP EDCA的机制,该机制利用现有的 RTS frame、固定数据速率(fixed data rate )与重新设置 EDCA的参数来实现,详细的做法如下所示: 重新使用具有固定数据速率的non-HT格式作为高优先级的RTS。 将EDCA参数重新配置为AIFSN=2、CWmin=0和CWmax=7,进而传输高优先级的RTS。 通过这些操作,高优先级的AC在与其他AC竞争信道访问权时,能够持续获得优先权。同时,当发送RTS的站点遇到冲突时,可以在EIFS周期内重传RTS,因为在此期间暂时退避 (backoff) 的Wi-Fi 终端不会占用信道资源。 图9. HIP EDCA的数据包交换顺序与机制(图片来源:MediaTek) MediaTek所发表的技术白皮书对Wi-Fi 8的若干关键技术进行了详细的阐述与说明。除了白皮书与本文所提到的新技术外,还有部分新技术正由标准制定机构与业界进行激烈讨论,并计划纳入Wi-Fi 8的规范之中,以下将对此进行整理和介绍: dRU(Distributed RU,分布式资源单位) 前文已对RU与MRU的原理及功能进行了回顾。在Wi-Fi 8规范中,定义了“分布式资源单位”(dRU)来进一步提升MRU的效率。dRU的原理在于,通过动态调整资源单位的大小和分配策略,以适应不同网络使用场景下的需求。当网络负载较轻时,dRU可以分配更多资源给用户,进而提升网络传输速度;而在网络负载较重时,dRU则会减少资源单位的分配,以确保网络的稳定性与公平性。dRU是专为6GHz频段的低功率室内 (LPI,Low Power Indoor) 设备而设计的,其对于上行 OFDMA的效率有显著的提升,并能增进整体网络的传输性能。 Co-SR(Coordinated Spatial Reuse;协调空间复用) Wi-Fi 6的一项核心功能就是MIMO (Multi-Input Multi-Output)技术,该技术通过多个空间流同时传输数据,进而大幅提升了网络的吞吐量。在Wi-Fi 6环境中,若有一个AP以最大功率进行传输,其他AP就必须相应地降低其本身的功率以避免干扰,但这种做法会影响整个Wi-Fi网络的稳定性与可靠性。但在Co-SR的机制下,就可以协调AP彼此之间的发射功率,使得MIMO传输得以进行,从而提高总体的吞吐量。 Co-BF(Coordinated Beamforming;协调波束成形) 波束成形(Beamforming)对于Wi-Fi而言已不算是新的技术。在Wi-Fi 8的研究中,研究小组提出了“协调式”波束成形的方案,该方案允许同一个空间内的多个AP互相协调,进而确定哪些终端设备需要接受信号,而哪些则不需要,并据此决定波束成形的时机与发射对象。这一功能在网状网络 (Mesh Network) 与多AP协调(Multiple AP Coordinate )的使用场景中非常有用,能够有效避免传输干扰,并增强Wi-Fi信号的覆盖范围。 Co-TWT(Coordinated Target Wake-up Time,协调目标唤醒时间) Wi-Fi 7制定了限制目标唤醒时间 (Restricted TWT) 机制,旨在节省电力并减少不必要的周期性唤醒。而在Wi-Fi 8中,将Wi-Fi 7的“限制”目标唤醒时间升级成“协调”目标唤醒时间。该功能允许Wi-Fi AP与Wi-Fi终端设备之间协调传输延迟敏感流量的具体时间,从而显著降低物联网设备的电能消耗。同时,它还能最大限度地减少与非延迟敏感流量之间的争用冲突,进而降低延迟并提高传输的可预测性。 目前关于Wi-Fi 8的规范与标准制定尚处于讨论阶段,甚至连IEEE 802.11bn规范的第一版初稿都尚未公布。本文所涉及的关于Wi-Fi 8的新技术资料,均是基于业界权威专家与台湾通讯芯片领军企业联发科技所发表的研究报告进行整理与介绍。文中所涵盖的内容并非详尽无遗,其中也加了作者的主观看法与评论。 如本文开头所述,相对于前几代的Wi-Fi技术,新一代Wi-Fi已不再是一味地追求更高的传输速度、更大的带宽、更多的频段或是更高的调制方式。反而是注重提升网络效率与可靠性。很多技术与功能都在强调“协调” (coordinate) 与“沟通” (negotiate)。也许真正让Wi-Fi升级的最终手段并不是一味地增加资源,而协同合作才是最终的解决方案。至少我们在Wi-Fi 8中看到的就是如此。 Wi-Fi 8的极高可靠性为Wi-Fi技术开辟了更多的高级应用领域与广阔的未来发展前景,如远程实时高清转播、自动驾驶、远程遥控、工业级智能网络与高速AI运算等。若问及Wi-Fi 8对于芯片与系统开发商而言是不是一个很大的挑战,我个人认为答案是肯定的。若要实现Wi-Fi 8的极高可靠性,在硬件方面必须强化PHY与MAC层的能力。同时,主芯片本身的数字处理速度与运算能力也需提升至新的高度,以确保拥有足够的资源来处理复杂且繁琐的信息沟通与协调工作。 Wi-Fi 8为下一代的通信连接技术奠定了更为坚实的基础,并将为未来面临的更严苛的应用场景提供更强而有力的支持,让我们共同拭目以待!
Qorvo
Qorvo半导体 . 2025-06-10 2460
应用 | 农机水田作业的“智慧大脑”——沃地泰FMA210,告别“经验种植”,开启精准高效农业之旅
传统水田作业长久以来一直面临着诸多痛点:插秧精度低导致土地利用率不高,劳动强度大让农民疲惫不堪,作业效率不均更是影响了整体生产进度。这些问题长期困扰着水稻种植户,不仅增加了劳动成本,还影响了水稻种植的整体效益。水田作业模式亟待革新,以应对这些难题。 近日,移远通信旗下智慧农业品牌沃地泰™正式推出FMA210单北斗导航农机辅助驾驶系统,针对水田插秧作业场景,深度融合北斗高精度定位、智能控制与物联网技术,攻克传统作业中精度低、劳动强度大、效率不均等核心痛点,为水稻种植提供全流程智能化解决方案,助力农业现代化转型升级。 北斗高精度赋能水田作业 FMA210系统集成北斗高精度定位、卫星-惯导组合导航、4G通信及物联网平台,实现厘米级定位精度与动态航向修正,显著提升水田插秧的直线度与行距控制能力。其核心部件包括: 高性能北斗天线:高精度北斗定位天线,支持全球主流卫星信号; 电动方向盘系统:大扭矩、高响应速率设计,动态修正泥泞环境中的路径偏差; IMU姿态传感器:组合导航算法,高精度地形补偿,保障水田作业的连续性; 智能显控终端:10.1英寸高亮触控屏,支持4G/Wi-Fi/蓝牙通信,实现作业任务可视化,集成高精度规控算法,智能适配各种作业任务。 水田精准插秧全流程覆盖 泥泞环境高适应性:针对水田松软、易打滑的特性,优化控制算法,确保插秧直线的精准度; 智能路径规划:支持AB、A+直线、智能调头功能,使入线顺滑,减少人工干预,提升作业效率; 快速部署与数据复用:30分钟完成安装调试,支持历史路线复用,降低重复定线成本; 物联网远程服务:支持在线升级、故障诊断与远程协助,保障插秧季高效运维。 降本增效到可持续水稻种植 提效降耗: 插秧的直线控制精度可达厘米级,土地利用率提升5%-10%; 燃油消耗降低10%-15%,减少无效行驶与秧苗浪费。 数据驱动: 自动记录作业面积、路径等数据; 为精准施肥、病虫害防治等后续农事提供数据支持。 可持续发展: 降低农机手长时间水田作业的劳动强度; 精准控制秧苗密度,优化水稻生长环境。 FMA210单北斗导航农机自动驾驶系统以水田高精度作业为核心场景,推动水稻种植从“经验驱动”向“数据驱动”升级。未来,沃地泰™将持续深化北斗技术在农业垂直领域的应用,助力农业智能化升级。
移远通信
移远通信 . 2025-06-10 2 1350
技术 | 计算DC-DC补偿网络的分步过程
本文旨在帮助设计人员了解DC-DC补偿的工作原理、补偿网络的必要性以及如何使用正确的工具轻松获得有效的结果。该方法使用LTspice®中的一个简单电路,此电路基于电流模式降压转换器的一阶(线性)模型。使用此电路,无需执行复杂的数学计算即可验证补偿网络值。 背景知识 设计DC-DC转换器时,应仔细选择FET、电感、电流检测电阻和输出电容等元件,以匹配所需的输出电压纹波和瞬态性能。在设计功率级之后,闭合环路也很重要。DC-DC电源包含一个使用误差放大器(EA)的负反馈环路。在负反馈系统中传播的信号可能会在其路径中遇到极点和零点。单个极点会使信号相位减小约90°,并使增益斜率减小-20 dB/Dec,而单个零点会使相位增加约90°,并使增益提高+20 dB/Dec。如果信号的相位减小-180°,则负反馈环路可能变成正反馈环路并发生振荡。保持环路稳定并避免振荡是电源的设计准则。 测试DC-DC稳定性的方法有两种。第一种是频率响应分析(FRA),此方法将会创建波特图。第二种方法是时域分析,此方法将会使负载电流发生瞬变,并可观察到输出电压的欠冲和过冲响应。为了实现稳定的设计,应确保避免相位降低-180°的情况,并保持相位裕量(PM)大于45°。相位裕量为60°是较为理想的情况。当电源设计的带宽(BW)较宽时,器件对电流负载变化的响应会更快。电源的带宽是0 dB增益与频率轴交点的频率。该频率也称为交越频率Fc,可观察到其相位高于45°。DC-DC转换器的带宽是其开关频率Fsw的导数,通常在Fsw/10 < Fc < Fsw/5的范围内。越趋近于Fsw/5则意味着带宽越宽,实现起来也会更难。带宽越宽,相位越低,因此需进行设计权衡。增益裕量(GM)是指Fsw/2和–180°处的负增益,-8 dB或更高的值将能很好地衰减可能的开关噪声,或减小相移-180°时的增益可能性。我们希望以-20 dB/Dec的斜率穿过0 dB点。 图1.波特图,显示了带宽、相位、增益裕量和0 dB时的交越频率Fc 图2.电源带宽越宽,器件对电流负载变化的响应越快 功率级LC滤波器 功率级LC滤波器是指给定拓扑(降压、升压等)的电感和等效输出电容。各种拓扑常用的架构有两种:电压模式(VM)和电流模式(CM)。VM架构和CM架构中的同一LC滤波器会产生不同行为。简单说来,用于VM架构的LC滤波器会增加两个极点。CM架构额外包含一个电流检测反馈路径,有助于消除LC滤波器的双极点。VM架构则难以做出补偿,因为LC双极点需要更多的零点来抵消双极点效应,因此需要更多元件。 降压VM架构和LC频率行为 由于等效输出电容CEQ及其等效ESR (ESREQ),LC滤波器将导致增加两个极点和一个零点: LC滤波器双极点位置与LC寄生电阻无关。电感和等效电容值越大,双极点位置就会越靠近频率轴的原点0 Hz。如果CEQ及其ESREQ值较高,则LC滤波器零点频率位置将向左移动或更接近0 Hz。VM中的LC滤波器行为如图3所示,其仿真结果如图4所示。红线和蓝线之间的差异是电容ESR值造成的,分别为1 mΩ和100 mΩ。Fr位置相同,因为LC值没有改变,但零点位置因ESR值的改变而变化。 图3.VM降压LC滤波器行为的简化模型电路 对于VM架构,LC滤波器会增加两个极点和一个零点。频率响应形状始终相同:斜率变化为0 dB/Dec至-40 dB/Dec至-20 dB/Dec。极点和零点的位置取决于电感、总电容和等效电容ESR值。 图4.简化VM降压LC滤波器行为的仿真结果 CM架构和LC频率行为 可以通过电压控制电流源来仿真CM中LC滤波器的频率行为,如图5所示。ESR在两个数值间步进,以凸显零点位置的差异。由下式计算得出CM降压架构中LC滤波器的极点位置: RLOAD为负载电阻,即输出电压与电流的比值。例如,若输出电压为5 V,负载电流为2 A,则RLOAD将等于5 V/2 A = 2.5 Ω。零点位置由等效输出电容及其等效ESR决定。同VM架构类似,1 mΩ和100 mΩ ESR对应的两个零点值为: 图5.电压控制电流源用作CM降压的模型;ESR为步进式 对于CM架构,LC滤波器会增加一个极点和一个零点。频率响应形状始终相同:斜率变化为0 dB/Dec至-20 dB/Dec至0 dB/Dec。极点/零点的频率位置取决于输出电容、等效ESR和负载值。 补偿器 LC滤波器会导致相位损失。补偿网络用于补偿相位,通过向环路添加极点和零点,可抵消LC滤波器引起的相位滞后/超前和增益变化。 图6.CM降压LC滤波器频率响应形状的仿真 电流模式架构补偿器 CM架构补偿器称为2型补偿器。图7所示为2型补偿器。 AD8038 为EA,R2、R3为反馈电阻,R4为电阻,V1通过R4将频率注入环路以执行FRA。补偿网络由R1、C1和C2组成。 图7.LTspice中的2型补偿器模型 零点/极点和增益的预期结果: Gain(bzp)为零点和极点之间的增益,由R1与R3的比值决定。Gain(rz)为直流增益。在上述计算过程中,原点处的极点使用1 Hz的频率;因此,补偿器的初始斜率为-20 dB/Dec。图8显示仿真结果与计算值密切相关。 图8.2型补偿器仿真结果、极点/零点位置和斜率变化 VM架构补偿器VR 在VM架构中,补偿器有一个额外的极点/零点组合,可抵消LC滤波器的额外相位损失。图9显示了用于VM架构的3型补偿器网络,图10显示了其频率响应。 图9.VM架构补偿器,也称为3型补偿器 C3和R5是与顶部反馈电阻R3并联的两个附加元件。3型补偿器的极点和零点位置为: 请注意,Fz1(EA)和Fz2被置于同一频率。有时会使用类似3型的补偿方案,即在顶部反馈电阻上设计单个电容,以剔除高频极点,补偿器斜率将继续保持在0 dB。 图10.VM补偿器电路的LTspice交流仿真结果 调整时间常数一致 一种闭合环路的方法是让LC滤波器极点/零点的时间常数与补偿器零点/极点的时间常数一致,这样就可以实现相互抵消,并提供总计-20 dB/Dec的增益斜率。 图11.调整对齐VM和CM中LC滤波器与补偿器的极点和零点 图12.LTC3981 28 V至5 V/6 A设计原理图,其中补偿网络未对齐 图13.补偿网络未对齐,开关频率与设计频率不同,瞬态测试引起振荡 使用一阶平均模型对齐极点/零点 LTC3891 是一款CM控制器,用于将28 V降压至5 V/6 A。ITH引脚上的补偿网络与等效输出电容及其总ESR不一致,导致在瞬态负载测试中出现振荡。输出端测得的开关频率为23 kHz,而不是预期的500 kHz。 将功率级和补偿器这两个电路组合在一起,形成一个模拟CM架构闭环行为的线性电路。 图14.线性电路模拟CM稳压器,补偿网络未对齐 图15.线性模型的仿真结果,使用放大器作为误差放大器,常数不一致 G1是电压控制电流源。其值为6,意味着如果G1正输入端的电压为1 V,则其输出端将提供6 A电流。该电路的频率响在不同速率下显示不同的斜率变化,0 dB交越频率处的相位为25°。因此,时域中存在振荡。 为使时间常数一致,我们首先需要知道功率级的CEQ、ESREQ和RLOAD。 R1由设计人员选择;这里选择R1 = 11.5 kΩ,与R3相同。R1 × C1(z) = CEQ × RLOAD(p)。求解C1: 图16.极点/零点调整对齐后,使用放大器作为EA的线性模型 CEQ × ESREQ (Z) = R1 × C3 (P),补偿器极点的时间常数由R1 × C3决定。求解C3: 使用此平均模型时,正确仿真结果显示-20 dB/Dec的斜率和90°的相位。如果结果不同,则需要验证计算。 使用运算放大器作为EA的缺点之一在于无法正确预测带宽。尽管如此,此方法仍然非常实用,可帮助验证一致计算。可以通过增加R1电阻值来提高带宽。如果R1增加,则补偿器电容需要按相同比例减小,以保持时间常数一致。R1不可无限制地增加,因为增益越高,0 dB时的相位裕量越低。当时间常数一致时,相位将始终保持为90°。需要利用IC开关模型验证计算值,然后还需进行瞬态响应基准测试。 图17.极点/零点调整对齐后得到的结果,斜率为-20 dB/Dec,90°高相位值 图18.ITH引脚上的补偿网络与输出LC滤波器保持一致 图19.保持补偿网络和LC滤波器的相关数值一致后得到的仿真结果,显示了对负载瞬变的稳定响应 用另一个电压控制电流源替代运算放大器,可以简化该线性模型,并提升其准确率。LTC3891数据手册提供了跨导值,1.2 V下gm = 2 mmho。G1正输入为1 V,因此新的电流值将为7.2,因为7.2 A/1.2 V = 6 A/V。新电路(图20)的仿真如图21所示,预测带宽将为46 kHz。 图20.更为简单的对齐电路,使用了G2作为误差放大器,其相应的gm值取自数据手册 LTpowerCAD预测带宽为57 kHz,相位裕量为52°。增益图看起来非常相似。相位起初非常接近,但在10 kHz之后无法正确预测。右半平面零点(RHPZ) RHPZ零点会增加20 dB的增益,并使相位减小约90°,因此无法进行补偿。对于在连续导通模式下工作的升压、降压-升压和sepic等拓扑,这个零点会限制带宽。RHPZ的频率位置计算如下: 图21.使用G2作为EA的更简单电路模型可提供更宽的带宽 图22.图18中LTC3891设计的LTpowerCAD结果 通常,在这些公式中,"电感"是需要由设计人员进行权衡取舍的唯一变量。RHPZ位置限制了设计的带宽,因为环路需要在F(RHPZ)/10的频率闭合。此处提供的线性模型电路未考虑RHPZ。 电压模式降压-升压示例 LTC3533 是一款VM架构降压-升压型稳压器。在升压模式下,其RHPZ将成为限制因素。当输入为2.4 V的VIN(MIN)时,LTC3533演示板配置为3.3 V/1.5 A。在这种情况下,占空比D将为D = (Vo – VIN)/ Vo = (3.3 – 2.4)/3.3 ≈ 0.27。RLOAD = VOUT/IOUT = 3.3/1.5 = 2.2 Ω。 RHPZ位置可以通过以下任一公式求得: 闭合环路的安全位置将是在8.4 kHz。Rt设置开关频率Fsw = 1 MHz。请注意,由于缺少RFF,此补偿是类似3型的补偿,因此Cff不会产生额外的高频极点。 极点和零点的位置为: LC滤波器的双极点位置在15.65 kHz。两个零点Fz1和FzCff集中在一起,频率约为9 kHz,以抵消LC滤波器的极点。此外,LC滤波器在967 kHz处形成的零点的影响被896 kHz处的极点抵消。 图23.LTC3533演示板原理图 图24.使用运算放大器作为EA的VM架构的一阶模型;LTC3533演示板值 图25.使用电压控制电压源的VM控制的更简单电路 图26.两个电路的仿真结果 使用运算放大器作为EA的VM架构的平均LTspice电路,可用来检查极点和零点的对齐情况。通过将电压控制电压源用作EA,可以进一步简化电路。其增益值源自数据手册中指定的误差放大器AVOL,即80 dB。80 dB = 20log10000。因此在仿真中取用了10000。两种电路的仿真提供了非常相似的解决方案。带宽没有像CM电路仿真中那样变化。增益非常相似,相位预测值为90°,但这仅说明了可以进行正确对齐。输出端有一个188 μF附加电容和一个0.2 Ω电阻。如图4所示,电压模式LC滤波器可以产生高Q,尤其是当ESR和DCR的值较低时。为确保LC滤波器具有适当的阻尼,需在输出端额外添加一个RC,具体计算如下: 结论 LTspice电路仿真为验证补偿网络的计算提供了一种高效可靠的方法。虽然所讨论的线性模型不包括电流检测元件、信号增益或RHPZ信息,但仿真速度快和兼容各种DC-DC拓扑的优势将能让相关设计人员大受裨益。此外,如果获得的结果正确,输出将显示-20 dB/Dec的增益斜率和大约90°的相位。
ADI
亚德诺半导体 . 2025-06-10 1910
产品 | 美光出货全球首款基于1γ制程节点的LPDDR5X内存,赋能移动AI应用
2025年6月6日,爱达荷州博伊西市——美光科技股份有限公司(纳斯达克股票代码:MU)今日宣布已开始出货全球首款采用1γ(1-gamma)制程节点的LPDDR5X内存认证样品。该产品专为加速旗舰智能手机上的AI应用而设计。美光LPDDR5X内存具备业界领先的速率,达到每秒10.7 Gb(Gbps),同时功耗可降低高达20%1,为智能手机带来更快、更流畅的移动体验和更强的续航,即使在执行如AI翻译或图像生成等数据密集型任务时也不例外。 突破性封装技术 为满足业界对新一代智能手机紧凑型解决方案日益增长的需求,美光工程师已成功将LPDDR5X的封装尺寸缩小至业界领先的0.61毫米2,较竞品轻薄6%3,较前一代产品高度降低14%4。小型规格尺寸为智能手机制造商实现超薄或可折叠设计提供了更多可能。 美光企业副总裁暨手机和客户端业务部门总经理Mark Montierth表示:“美光基于1γ (1-gamma)节点的LPDDR5X内存将为移动行业带来显著变革。这项突破性技术凭借业界超薄的LPDDR5X封装实现了卓越的速率和能效,为新一代智能手机的创新设计开辟新契机。该解决方案彰显了美光致力于赋能生态系统、打造非凡移动体验的承诺。” AI性能实测提升 美光基于1γ(1-gamma)节点的LPDDR5X为移动设备带来显著的性能跃升,加速AI洞察,提供更卓越的使用体验。例如,在基于大型语言模型Llama 2的移动AI响应时间测试中,相比基于1β(1-beta)节点、带宽7.5 Gbps的LPDDR5X,基于1γ节点、带宽达10.7 Gbps的LPDDR5X可带来以下提升:5 在询问基于地点的餐厅推荐时,回应速度提升 30%。 使用导航功能时,将英语语音查询转译为西班牙语文字的回应速度可提升50%以上。 在根据车型、预算范围以及特定信息娱乐与安全功能询问汽车采购建议时,回应速度最高可提升25%6。 核心技术亮点 美光基于1γ的LPDDR5X是公司首款采用先进EUV光刻技术的移动解决方案,目前正在美光的移动产品组合中逐步采用。该产品依托业界领先的内存节点技术,让客户能够率先体验性能与能效的突破。这项重要进展是在美光今年二月针对数据中心和客户端细分市场下一代CPU提供的1γ DDR5内存样品基础上取得的。美光优化的1γ DRAM节点采用了CMOS技术7,如用于提升晶体管性能的新一代HKMG(高 K 金属栅极)技术,并采用领先的EUV光刻工艺提升容量密度。 能耗密集型的移动AI工作负载越来越多地在端侧设备上处理,而非仅依赖云端。低功耗芯片对于执行AI运算时需要兼顾出色能效的智能手机、平板电脑和笔记本电脑等设备至关重要。 美光基于1γ的LPDDR5X可显著节省20%的功耗,使移动设备用户单次充电即可更持久畅享AI应用、游戏和视频内容。此外,随着AI应用对高性能、低功耗计算需求的不断增长,数据中心服务器、智能汽车和AI PC等设备也可能越来越多地采用LPDDR5X内存,以获得其兼具高性能与高能效的卓越优势。 目前,美光已向特定合作伙伴送样基于1γ节点的LPDDR5X 16GB产品,并将提供从8GB至32GB的多种容量用于2026年的旗舰智能手机。 1 与美光上一代 LPDDR5X 相比。 2 封装厚度因容量而异;基于1γ制程的美光8GB和16GB LPDDR5X的496焊球封装厚度为0.61毫米。 3 根据美光的竞争市场研究和情报数据,竞品封装厚度为0.65毫米。 4 基于1β制程的美光16GB LPDDR5X封装厚度为0.71毫米。 5 以下示例基于LPDDR5X设备在9.6 Gbps和7.5 Gbps传输速率下的数据推算结果。 6 测试要求Llama 2模型在遵循优先级约束条件下推荐10款SUV车型:用户需求权重排序为预算、Apple CarPlay兼容性,以及紧急制动、盲区监测、停车传感器及全轮驱动系统。所建议车辆价格均在23,000美元至37,000美元预算范围内。 7 互补金属氧化物半导体。
美光
Micron美光科技 . 2025-06-10 2210
产品 | 车规级SQ9702/3T H桥驱动器:智能栅极驱动,助力高效电机系统
描述 SQ9702/3T是一款单通道 H 桥栅极驱动器,驱动四个外部 NMOS,用于驱动双向刷式直流电机。 SQ9702/3T具备三种类型控制接口,PH/EN、独立半桥以及PWM。其内部电流采样放大器提供可调的电流控制。其集成的电荷泵可提供 100%占空比支持,而且可用于驱动外部防反电路。 独立半桥模式支持半桥共享,能够顺序控制多个直流电机,以达到最大的成本效益。SQ9702/3T具备通过固定关断时间的PWM电流斩波来调节绕组电流的功能。 SQ9702/3T采用了智能栅极驱动技术,无需外部栅极驱动器件(包括电阻和稳压管),同时可为外部 MOS 提供保护。SQ9703T 的死区时间可进行配置,SQ9702T具有固定的死区时间,其用于避免出现共通击穿问题。SQ9702/3T可通过配置压摆率为降低 EMI 带来便利,还可防止发生任何栅极短路问题。此外,SQ9702/3T提供主动和被动下拉功能,可防止任何 dv/dt引起的栅极误导通。 特点 AEC-Q100,Grade 1:-40°C ~125°C 单通道 H 桥栅极驱动,支持 100%PWM 占空比 工作电压范围:5.5V~45V 三种控制接口选择:PH/EN、独立半桥以及 PWM SQ9703T具有用于配置的串行接口(SPI) 智能栅极驱动,压摆率可调 支持 1.8V、3.3V 和 5V 的逻辑输入 集成 1 路电流采样放大器,SQ9703T的放大器增益可调 集成 PWM 电流调节功能 低功耗睡眠模式 封装:QFN-32-5x5x0.85-0.5 内部保护功能 ▫ 欠压锁定:电源欠压(UVLO)、电荷泵欠压(CPUV)▫ 过流保护(OCP)▫ 栅极驱动器故障(GDF)▫ 热关断(TSD)▫ 故障输出指示(nFAULT)▫ SQ9703T具有过温警告(OTW)▫ SQ9703T具有看门狗故障输出(nWDFLT) SQ9703T原理图 整机DEMO 典型应用
士兰微
杭州士兰微电子股份有限公司 . 2025-06-10 1365
企业 | 高通24亿美元收购Alphawave
Alphawave CEO刚刚发布内部信,表示接受高通发起的收购。 华尔街日报引述知情人士消息表示,经过两个月的谈判,英国半导体公司 Alphawave IP Group 同意以 24 亿美元的价格接受美国同行高通的收购。 这家在伦敦上市的公司周一表示,接受收购的股东将以每股 2.48 美元的价格获得现金。该价格相当于每股 183 便士,较该公司 3 月 31 日(高通宣布收购意向的前一天)93.50 便士的收盘价溢价 96%。4 月 1 日,总部位于圣地亚哥的高通表示,正在考虑对 Alphawave IP Group 提出收购要约,但未披露任何财务细节。 资料显示, Alphawave 成立于 2017 年,凭借其在设计先进集成电路 (IC) 方面的专业知识,迅速发展成为该领域的主要参与者,这些集成电路可实现电子系统中强大的数据传输和高效通信。 在过去很长一段时间,Alphawave Semi 的核心业务围绕开发半导体 IP(知识产权)和 IC,以增强各种电子设备的连接性能。其产品组合包括: 串行器/反串行器 (SerDes) 技术:对于在串行和并行接口之间转换数据至关重要,可在有限的通道上实现高速数据传输。 高速互连解决方案:用于数据中心、网络基础设施和消费电子产品,以促进快速数据传输并提高整体系统性能。 定制硅片解决方案:定制的半导体设计,满足特定客户在性能、功率效率和集成方面的要求。 Alphawave Semi 的技术对于数据中心、电信和消费电子应用至关重要,可满足对更高数据速率和高效连接日益增长的需求。与 Synopsys 或 Cadence Design Systems 一样,Alphawave Semi 也专注于提供半导体设计的基本构建模块,使其他公司能够开发更先进、更强大的电子设备。 Alphawave Semi 之所以受到关注,是因为该公司具有以下特点: 创新技术:该公司先进的连接解决方案满足了高速数据传输的关键需求,使其成为科技巨头和半导体制造商的宝贵合作伙伴。 市场增长:随着数据流量的迅猛增长和数据中心的不断扩张,对高性能连接解决方案的需求也随之激增。Alphawave Semi 已做好准备,抓住这一趋势。 战略合作伙伴关系: Alphawave Semi 与领先的半导体公司和科技公司建立了重要的合作伙伴关系,增强了其市场影响力和信誉。 IPO和财务表现:自2021年首次公开募股(IPO)以来,Alphawave Semi凭借其强劲的增长潜力和稳健的财务表现引起了投资者的关注。据该公司CEO在致股东书中说,Alphawave Semi 专注于半导体行业的创新和战略定位,使其成为高性能连接解决方案领域一家值得关注的公司。 随着对更快、更高效数据传输的需求不断增长,该公司的技术进步和市场战略使其继续备受关注。Alphawave Semi 服务于整个人工智能数据中心和超大规模生态系统,以满足他们的特定需求,并有望持续为我们的利益相关者创造价值。 此外,我们的客户必须应对其处理的数据量前所未有的增长速度。人工智能服务的蓬勃发展意味着全球数据圈在未来十年将增长15倍,所有相关的基础设施和终端应用都需要我们以 IP、定制芯片和连接产品形式提供的连接技术。为人工智能加速器 (xPU) 和高性能计算增加连接带宽的能力正遭遇物理限制,网络已成为人工智能发展的瓶颈。Alphawave Semi 的投资使我们拥有独特的优势,能够通过我们的 IP、定制芯片、连接产品以及将于 2024 年发布的 Chiplet 业务来解决这一问题。Chiplet 业务提供更小、更专业的芯片,这些芯片可以像积木一样集成到更大、更强大的 SoC 中。 为了使 Alphawave Semi 能够解决这些问题,该业务与台积电和三星等代工厂以及 Arm 等计算 IP 开发商建立并加强了合作伙伴关系,并在 UALink 和 OIF 等联盟中发挥领导作用,并已推出多个业界首创的 Chiplet 和 IP。 尽管始终关注充满挑战的全球宏观和地缘政治环境,但Alphawave表示,仍将继续夯实基础,力求在四个业务领域实现增长:IP 授权、定制芯片、连接产品和小芯片。对于高通来说,买下这家公司,将补上他们连接方面的短板,为未来打造更高性能的芯片,迈出了关键一步。 此外,在这单交易宣布之前, Alphawave 还发布了一个公告,表示将处理“芯潮流”的股份。资料显示,芯潮流(珠海)科技有限公司是一家粤澳合资集成电路设计企业。公司专注于高速SerDes IP研发、授权及芯片定制化服务,面向数据中心、通信网络、汽车电子和物联网等应用的高速高带宽网络互连芯片、数据处理芯片和存储加速芯片,以及相关的系统解决方案。 芯潮流成立于2021年11月,总部位于广东省横琴粤澳深度合作区,并在澳门、上海、武汉、苏州、南京和深圳设立了研发中心和分支机构。
高通
芯查查资讯 . 2025-06-09 1 1745
市场周讯 | 存储价格“狂飙”;格芯向先进制造和封装投资160亿美元;台积电2nm晶圆预估3万美元/片
| 政策速览 1. 韩国:新当选的韩国总统李在明当地时间6月4日上午在韩国国会正式宣誓就职。李在明宣誓后发表就职演讲。他表示,未来韩国将大力支持人工智能、半导体等高科技产业,打造工业强国,增强韩国国际竞争力。 2. 工信部:工业和信息化部印发《算力互联互通行动计划》。其中提出,加速节点内互联。发挥服务器龙头企业牵引作用,联合产业链上下游共同开展新型高速互联总线协议设计开发应用。鼓励芯片、服务器、网络和软件等各领域主体推广远程直接内存访问等新型高性能传输协议技术,提升传输层多协议兼容适配能力。 3. 美国:管制升级,美国要求新思科技、Cadence、西门子EDA等EDA制造商停止对华供货。 4. 广东:广东省印发移动物联网“万物智联”发展行动计划,提出到 2027 年,移动物联网终端连接数突破 6 亿,4G / 5G 占比超 95%。基于 4G(含 LTE-Cat1)和 5G(含 NB-loT,Redcap)的移动物联网生态体系进一步完善。 | 市场动态 5. 存储:5月8GB DDR4平均价格达2.1美元,比4月的1.65美元暴涨27%,升幅高于4月的22.22%,已连续2个月涨幅超过20%,并创下2017年1月以来最大涨幅,当时的涨幅为35.8%。DDR4价格曾在去年9月和11月大幅挫低,跌幅分别达17%和20.6%,之后有四个月期间价格维持稳定,直到今年4月重拾上涨动能。 NAND价格也呈现上涨趋势,5月用于记忆卡和USB的128GB NAND平均价格达2.92美元,较4月上涨4.84%,为连续第五个月攀升。 NAND价格在去年9月遭遇逆风,并维持了四个月跌势,直到今年1月价格才反弹,涨幅4.57%。 因关键零件“NAND Flash”减产、供需紧绷,推升固态硬盘(SSD)价格转涨,4-6月价格扬升6%、3季来首度上涨。2025年4-6月期间SSD指针性产品TLC 256GB批发价(大宗交易价格)敲定为每台31.7美元左右、容量较大的512GB价格为每台59.4美元左右,皆较前一季(2025年1-3月)上涨约6%、价格皆为3季来首度上涨。 6. 联盟:多家领先的汽车原始设备制造商(OEM)、一级供应商、半导体制造商和生态系统合作伙伴共同宣布成立OpenGMSL联盟。OpenGMSL标准基于业界领先的千兆多媒体串行链路技术GMSL™,为视频和/或高速数据传输提供了一种开放标准。该标准的应用与创新将重塑自动驾驶、高级驾驶辅助系统(ADAS)和信息娱乐系统的发展。联盟由ADI、Aptiv, Geely GlobalFoundries、Murata、OMNIVISION、Qualcomm、TDK Corporation等公司联合发起。 7. WSTS:2025年全球半导体市场规模将达到7009亿美元,同比增长11.2%。细分市场来看,今年的半导体市场规模攀升将由逻辑和存储器的增长引领:这两大市场均受到AI、云基础设施、先进消费电子产品等领域持续需求的推动,同比涨幅将达到两位数。 8. 工信部:工信部发布数据,1—4月,规模以上电子信息制造业增加值同比增长11.3%,增速分别比同期工业、高技术制造业高4.9个和1.5个百分点。4月份,规模以上电子信息制造业增加值同比增长10.8%。1—4月,主要产品中,微型计算机设备产量1.05亿台,同比增长4.7%;手机产量4.54亿台,同比下降6.8%;集成电路产量1509亿块,同比增长5.4%。 9. 市场:Q1我国笔记本电脑搭载40TOPS及以上算力占比达5.3%,表明AI PC已获部分消费者认可。 10. JPR:2025 年第 1 季度全球 PC GPU 出货量 6880 万块,同比下降 1.6%,环比下降 12%。2025 年第 1 季度全球 PC GPU 出货量 6880 万块,同比下降 1.6%,环比下降 12%。 11. 中国互联网协会:中国互联网协会今日发布通知,拟成立低空经济工作委员会,并面向全社会公开招募低空经济领域的合作伙伴。合作方向为:重点围绕“低空 +”场景应用、标准制定及生态服务等方向展开合作,包括但不限于低空物理基础设施、低空数字基础设施、低空装备、低空安防、低空空域管理等的标准制定和产业合作,智慧农业、智慧物流、智慧救援等应用的推广、示范,以及技术技能创新大赛、行业规范建设、人才培养和产业孵化等。 12. IDC:2024 年中国乘用车市场装配 5G 模组的新车占比超过 10%,车辆与外部的通信效率大幅提升。在 2024 年新车中的装配率提升至 85.8%。与此同时,车辆使用体验的重心正逐渐向乘车者发生转移,2024 年乘用车市场中,装配后排显示屏的新车已接近 100 万辆。 | 上游厂商动态 13. 铠侠:铠侠宣布正开发新款 SSD ,将结合 XL-FLASH 高性能 SLC NAND 和新的固态硬盘主控,在随机读取中可提供 10M IOPS,是现有企业级 TLC PCIe 5.0 SSD 水平的三倍。铠侠计划在明年下半年实现这一产品的出样。 14. ST:意法半导体宣布Wi-Fi 6和低功耗蓝牙5.4二合一模块ST67W611M1正式进入量产阶段,与此同时,重要客户Siana采用该模块的设计项目已取得初步成功,大大缩短了无线连接解决方案的研发周期。 15. 长鑫:国产存储器大厂长鑫存储计划针对服务器及PC应用的DDR4发布产品结束(EOL)通知,预计最晚在2026年上半年正式停止供货,转而全力投入DDR5及高带宽内存(HBM)领域。通知预计在第3季发布,但下游企业反映,目前市场上长鑫DDR4产品已近乎断供。未来长鑫存储将不再开发标准DDR4产品,仅保留部分产线为兆易创新代工生产,以保障消费市场的DDR4产品供应。 16. 兆易创新:推出超值GD32C231系列入门型微控制器,进一步扩充了Arm® Cortex®-M23内核的产品阵容兆易创新此次推出的GD32C231系列以“高性能入门级”为定位,采用Arm®先进的Cortex®-M23内核架构,性能比Cortex® M0+提高10%,主频可达48MHz,具备单周期乘法和整数除法运算等高效处理能力,大幅提升软件执行效率,将为小家电,BMS电池管理系统,小屏显示设备,手持消费类产品,工业辅助控制,车载后装等应用提供更具竞争力的解决方案。 17. 合见工软:中国数字EDA/IP龙头企业上海合见工业软件集团有限公司(简称“合见工软”)于今日正式向用户免费开放关键产品试用与评估服务。合见工软现有产品已覆盖数字芯片EDA工具、系统级工具及高端IP,是国内唯一一家可以完整覆盖数字芯片验证全流程,同时提供先进工艺高速互联IP的国产EDA公司。同时,合见工软的客户数量已超过200家,已服务国内绝大多数高端芯片设计企业,对数字大芯片公司关键项目的支持经验丰富,EDA软件经过了诸多实际项目的打磨迭代,技术支持服务团队水平过硬,快速支撑国产高端芯片设计需求,目标全面解决核心卡脖子问题。 18. 三星:三星已与英飞凌(Infineon)和恩智浦(NXP)达成合作,共同研发下一代汽车芯片解决方案。据悉,此次合作将基于三星的 5 纳米工艺,重点是“优化内存与处理器的协同设计”,并致力于“增强芯片的安全性能与实时处理能力”。三星据称正在为该领域开发高集成度的 SoC 方案,以实现更优的能效比。 19. 高通:高通首席执行官克里斯蒂亚诺・阿蒙在接受外媒采访时表示,尽管高通与苹果的合同关系备受关注,但公司已经做好了苹果未来几年完全转向自研调制解调器的准备。目前,双方的授权协议将于2027年到期,今年秋季预计仍有70%的iPhone将使用高通调制解调器,明年这一比例将降至20%。到2027年,高通预计将完全退出苹果供应链。 20. 格芯:格芯CEO宣布将投资超过160亿美元,以增强其在纽约和佛蒙特州工厂的半导体制造和先进封装能力。此举是为了响应特朗普总统在国内制造更多芯片的努力,以及对更多人工智能(AI)产品不断增长的需求。格芯为包括苹果和超微半导体(AMD)在内的众多科技公司供货。 21. AMD:AMD 证实已收购 Untether AI 的员工,Untether AI 是一家 AI 推理芯片开发商,其产品据称比边缘环境和企业数据中心的竞争对手产品速度更快、更节能。AMD 发言人在一份声明中表示:“AMD 已达成战略协议,将从 Untether AI 收购一支优秀的 AI 硬件和软件工程师团队。” 22. 中芯国际:中芯国际发布公告,其子公司中芯控股拟向深交所上市公司国科微出售所持有的中芯集成电路(宁波)有限公司(下称“中芯宁波”)14.832%的股权。本次交易完成后,中芯控股将不再持有中芯宁波的股权。国科微表示,本次交易完成后,上市公司将掌握特种工艺晶圆制造、先进封装的技术能力,实现从芯片设计向“芯片设计+晶圆加工”全产业链能力建设的转型。 23. 博通:博通第二财季调整后净营收150亿美元,分析师预期149.6亿美元,第二财季半导体解决方案营收84.1亿美元,分析师预期83.9亿美元。公司预计第三财季营收大约158亿美元,分析师预期157.2亿美元。 24. 上海合晶:日前在业绩说明会上表示,公司今年重点聚焦布局12英寸发展趋势,全力推进12英寸55纳米CIS外延片量产,目前郑州合晶建厂扩产项目加速推进当中。今年4月底建厂已经封顶,预计第三季度末部分生产线设备陆续进场安装测试。 25. 三星:5月三星10nm级第六代DRAM(1c DRAM)的晶圆效能测试中,达成有意义的良率,即冷态环境下测试良率约50%,热态条件下测试良率达60~70%。 26. 台积电:台积电董事长暨总裁魏哲家表示,台积电确实已开始接获来自人型机器人应用的先进芯片订单,目前已对公司营收产生初步贡献,预计将自2026年或2027年起有更显著表现。 27. 台积电:台积电即将迎来2纳米制程的投产。据供应链消息,台积电的2纳米制程从研发到量产的总成本高达7.25亿美元,其代工价格也水涨船高,每片晶圆的代工价格飙升至3万美元,而更先进的1.4纳米埃制程价格预计将达到4.5万美元。 28. NVIDIA:新款对华AI芯片预计售6500-8000美元,9月或对华再出一款blackwell架构芯片。 29. 英特尔:英特尔产品首席执行官 Michelle Johnston Holthaus 在美国银行全球科技大会上称,英特尔新任 CEO 陈立武力主企业应将毛利率重回 50% 设为中期目标,新项目未达到这一水平就不会得到批准。 | 应用端动态 30. 荣耀:进军人形机器人产业,称其机器人跑步速度破行业纪录。 31. 惠普:惠普部分产品或调涨,加速将产线迁出中国,预计到6月底供应北美市场产品均为非中国产。 32. SpaceX:市场消息传出 SpaceX 跨界涉足半导体封装领域,拟于美国得克萨斯州建设自有 FOPLP产能。目前 SpaceX 的卫星射频芯片、PMIC 由意法半导体 STMicroelectronics 封装,群创也分得一部分外溢订单,但 SpaceX 仍计划通过自有产能强化卫星领域垂直整合能力,实现对卫星系统各组件的更精准控制,在封装端降本增效。 33. 亚马逊:亚马逊宣布计划在美国北卡罗来纳州投资约 100 亿美元,扩展其位于当地的数据中心基础设施以支持 AI 和云计算技术。
半导体
芯查查资讯 . 2025-06-09 3 2400
工业电子 | 工控行业底部已现,今年有望增长5%
重点内容速览: 1. 回暖趋势明显,数据与现象双重印证 2. 多重因素合力推动工控行业回暖 据Mordor Intelligence发布的报告显示, 2024年预计全球工厂自动化与工业控制市场规模为1996.9亿美元,到2029年将达到3044.3亿美元,预测2024-2029年期间复合年增长率(CAGR)将达8.80%。 也就是说,在经历了近两年的调整后,工控行业终于迎来了见底回升的迹象。从去年下半年至今,一些显著的回暖迹象正在浮现,这不仅体现在宏观数据方面,也反映在微观企业行为和企业动态当中。 回暖趋势明显,数据与现象双重印证 从宏观方面来看,我国的制造业PMI扩张步伐有所加快,供需两端均有所回升。从去年9月份开始,大部分月份的PMI指数都位于扩张区间,今年4月份由于美国关税问题,导致PMI指数下降至49.0%,但随着关税冲突缓解,指数开始恢复上涨。特别是大型企业PMI和高技术制造业的PMI指数景气度较高。比如,5月份,我国制造业PMI指数为49.5%,但高技术制造业PMI为50.9%,已经连续4个月保持在扩张区间,延续了较好的发展态势。 图:中国制造业PMI指数(来源:国家统计局) 从行业方面来看,今年5月份,农副食品加工、专用设备、铁路船舶航空航天设备等行业生产指数和新订单指数均高于54%,供需两端较快增长。 而纺织、化学纤维及橡胶塑料制品、黑色金属冶炼及压延加工、有色金属冶炼及压延加工等行业的生产指数和新订单指数均低于临界点,产需释放有些不足。 细分领域的数据更能直观反映市场回暖态势。据MIR DATABANK统计,2025年Q1中国工业机器人出货量约7.7万台,同比增长11.6%,其中协作机器人增长41.4%,远高于市场平均增速。 MIR统计的工控行业Q1整体增速为2.4%。从市场来看,2025年Q1的OEM市场中,项目型市场整体同比增速为3.3%,首次同比转正。从行业来看,2025年Q1光伏锂电同比降幅缩窄,纺织、包装、机床、印刷、注塑、食饮等行业受益于终端出海需求,以及国内需求复苏,都出现了5%以上的增长。 图:工控行业下游规模及增速(单位:亿元,%;数据来源:MIR,东吴证券研究所,芯查查) 库存也是反映行业现状的一个重要指标。 根据UBS统计的数据,汽车与工业OEM厂商的总库存天数在2025Q1开始企稳,库存天数稳定在约75天,与2024年Q4相比,下降了5天。 其中汽车制造商的库存水平高于历史平均水平,预计整个2025年将会保持类似的水平; 而工业OEM的库存则低于历史平均水平,未来应该会迎来补库存阶段。 图:2025年Q1汽车与工业OEM的库存天数(数据来源:各公司财报,UBS,芯查查) 不过,值得注意的是,2025年Q1汽车与工业半导体厂商的库存天数为179天,高于过去5年Q1的平均库存天数141天。 与2024年的166天库存天数相比,高了13天。 展望Q2,预计会低于Q1,约为170天,并且下半年将会逐渐下降至162天左右。 图: 2025年Q1汽车与工业半导体厂商库存天数(数据来源: 各公司财报、UBS、芯查查) 从订单指标来看,公开信息显示,工控企业订单同比增长20%~30%,库存回归正常水平。其中,发那科、安川、汇川等企业的订单量已经连续多个季度回暖。比如发那科2025年1~3月中国区的订单增速为34.3%。 多重因素合力推动工控行业回暖 工控行业的回暖并非偶然,而是由技术进步、政策支持,以及下游需求结构变化等多重因素共同推动的结果。 我国的工业生产保持较快增长,产业发展向高端化、智能化、绿色化转型,为经济高质量发展提供有力支撑。 首先是 我国的工业生产较快发展,各地区都在加力推动工业发展,工业生产保持平稳较快增长 。4月份,规模以上工业增加值同比增长6.1%,增速为去年以来月度增速中较高的速度。从增长面来看,4月份,41个大类行业中,36个行业增加值同比增长,增长面超过八成。 二是 工业转型升级持续 。产业高端化发展态势明显,高技术制造业增势较好。4月份,规模以上高技术制造业增加值同比增长10%,明显快于规模以上工业增长。从行业来看,4月份集成电路制造、光电子器件制造增加值分别增长21.3%和19%。从产品来看,4月份3D打印设备、工业控制计算机及系统产量分别增长60.7%和29.5%。 三是 工业新动能不断壮大 。工业智能化、绿色化转型焕新提速,相关行业和产品快速增长。新能源产业发展态势较好,4月份,新能源汽车、汽车用锂离子动力电池产量分别增长38.9%和61.8%。智能产品生产快速增长,4月份,智能无人飞行器制造、智能车载设备制造行业增加值分别增长74.2%和29.3%,明显快于规模以上工业增速;工业机器人产量增长51.5%。 四是 “两新”政策带动效应明显 。2024年3月,工信部等七部门联合印发《推动工业领域设备更新实施方案》,提出到2027年工业领域设备投资规模较2023年增长25%以上。2024年7月,国家发改委、财政部联合印发《关于加力支持大规模设备更新和消费品以旧换新的若干措施》,统筹安排3000亿元左右超长期特别国债资金,加力支持大规模设备更新和消费品以旧换新。2025年3月,全国两会再次释放增量政策,安排大规模设备更新超长期特别国债2000亿元,相较于2024年新增500亿元。在这些政策的推动下,促进了产业技术升级和市场需求扩大,助力工业生产增长。在设备更新政策带动下,4月份农产品初加工机械、包装专用设备产量保持两位数增长;在以旧换新政策带动下,4月份电动自行车、液晶显示屏等产品产量保持快速增长。 五是 出海 。国内需求弱复苏,而海外,尤其是东南亚、一带一路等需求相对较好。由于欧美技术、品牌壁垒高,但市场空间更大,从去年下半年开始,部分国内工控企业就已经开始在欧美创新性产品方面即将获得定点。比如,2025年Q1伟创电气通过海外非俄国家的光伏扬水等行业而快速增长;麦格米特的在印度市场的空调变频器增长迅速,并开始进入欧美电源领域;汇川技术在印度、东南亚、欧洲等市场增长稳定。目前,国内工控企业的全球市占率不足5%,增长潜力巨大。 在这些因素的合力推动下,工控市场今年有望触底回升,并实现增长,有机构预计增长速度将超过5%。 结语 工控行业具有明显的周期性特征,通常与宏观经济周期保持一致。在经历了一段下行调整期后,随着经济基本面的改善和企业信心的恢复,市场往往会迎来新一轮的上升周期。从历史数据来看,工业自动化市场通常在经济复苏后的一到两年内呈现出强劲反弹。当前正处于这一复苏的初期,2025年恰好处于这一周期的上升阶段。 虽然目前地缘政治的不确定性依然存在,但短期内,全球供应链的紧张关系在一定程度上有所缓解,国际贸易摩擦也有趋于缓和的迹象,2025年工控行业有望实现增长,虽然回暖的幅度可能因行业和区域而异,但总体趋势是积极的。
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产业链图谱 | 如何获取芯查查半导体产业链地图及产业图谱?
半导体在现代科技和产业应用中具有极其重要的地位,而且半导体产业是一个高度复杂的产业链体系,涵盖从原材料供应、设备制造到芯片设计、制造和封装等多个环节。例如,半导体材料(如硅、锗等)是整个产业链的基础,而半导体设备(如光刻机、蚀刻机等)则是制造过程中的关键工具。 全球主要的半导体生产国或地区包括美国、韩国、日本、中国台湾地区和中国大陆等,其中中国正逐步成为全球半导体产业的重要参与者。此外,半导体产业的全球化布局,使得各国在产业链的不同环节中发挥各自的优势,共同推动全球半导体产业的发展。 但对于从业者来说,如何快速掌握这个万亿级产业的完整版图?如何精准定位产业链上的关键环节?芯查查推出的半导体产业链地图,或许就是你一直在寻找的答案! 半导体产业链地图 芯查查基于对半导体各个关键节点主要企业进行收集分析与整理,推出行业最全面最精准的半导体产业链地图。 图注:芯查查产业链地图产业分布 芯查查半导体产业链地图包含各关键节点企业分布、全球企业区域分布、全球制造工厂(晶圆厂/封测厂)分布与产能工艺信息、中国终端应用企业类型统计、产业知识图谱、行业细分领域TOP榜排行、产业资讯和报告等数据,能够帮助企业和产业研究人员全面掌握从原材料供应到终端应用的各个环节,从而形成对整个产业链的全局认知,有助于企业在制定战略时做出更科学的决策。 通过产业链地图,企业可以清晰地识别出产业链中的关键节点,如设计、制造、封装测试等核心环节,帮助企业识别潜在的风险点和资源瓶颈,从而优化资源配置,提高运营效率。 在投资决策中,产业链地图提供了重要的参考依据。 它可以帮助投资者了解不同环节的市场动态、竞争格局和未来趋势,从而做出更明智的投资选择。 产业链地图在产业规划和政策制定中也具有重要价值。 它可以帮助政府和企业了解产业链的结构和动态,为政策制定提供科学依据。 半导体产业链知识图谱 半导体产业链知识图谱(图2)通过对产业上中下游结构化数据的整合,增加每个结构节点的知识普及,定位各个细分领域的主要参与企业,大大提升数据驱动的决策能力和业务效率。 图注:芯查查半导体产业链知识图谱 半导体细分领域TOP榜 芯查查每年更新半导体各个细分领域的头部企业名录,有助于识别行业内的领先者和主要竞争者。 对于投资者和企业而言,头部企业的名录是制定投资策略和资源布局的重要依据。头部企业名录有助于促进产业链上下游的协同发展,为行业研究和分析提供了丰富的数据支持。头部企业的技术积累和创新能力是推动整个产业链进步的关键。随着全球半导体产业的快速发展,政策导向和技术变革不断影响行业格局。芯查查拥有最新最完整的半导体产业链细分领域的头部企业名录。 图: 芯查查头部企业厂商名录库 结语 芯查查半导体产业链地图涵盖全球主要企业、半导体产业分布热力图、产业链七大环节细分领域,全产业链架构知识图谱。助您快速纵览全球半导体产业布局,精准掌握行业最新动态!扫描下方二维码可申请使用~
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