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方案 | Allegro解决方案助力机器人应用提升效率、可靠性和创新

机器人技术早已不再是科幻小说中遥不可及的未来概念 —— 它已成为一个迅猛发展的领域，正深刻改变着各行各业与日常生活。随着硬件技术、计算能力与创新算法的持续突破，大型制造企业与个人消费者对机器人解决方案的需求正急剧增长。如今，机器人凭借日益精密强大的性能，已广泛应用于制造业、物流、医疗保健、农业乃至娱乐等多元场景。机器人市场的持续发展带来了对更高水平的系统精度和可靠性的迫切需求。在多元应用场景中，机器人需在复杂环境中执行关键任务：从农田里撒肥的无人机、道路上行驶的自动驾驶汽车，到手术室中协助精细操作的手术机器人，任何故障都可能引发严重后果。对于设计下一代机器人的工程师来说，这意味着需要专注于支持高速度和高精度、最大限度地提高电机效率、简化整体设计的同时保持长期性能的解决方案。可靠的组件、高效的电源管理和强大的控制系统对于创建能够安全有效运行的机器人至关重要。Allegro 提供全面的传感和电机驱动芯片产品组合，使其成为构建高可靠性机器人系统的核心基础组件。机器人技术的关键领域制造业：机器人长期以来一直用于制造业，以自动化重复性任务、提高效率并增强工人安全。从执行焊接操作的机械臂到在工厂车间运输物料的自动导引车 (AGV) 和自主移动机器人 (AMR)，机器人正在彻底改变商品的生产方式。物流：物流行业已大量采用机器人进行物料搬运、库存跟踪和最后一公里配送。自动化仓库、自动驾驶卡车和无人机正在改变商品的存储、运输和配送方式，从而实现更高效、更可靠、更灵活的供应链。医疗保健：机器人在医疗保健领域发挥着越来越重要的作用，从协助外科医生进行手术的手术机器人到在医院配送药物和用品的移动机器人。它们还被用于康复，甚至为患者提供社交互动。农业：机器人正在帮助农民提高产量、降低成本并最大限度地减少对环境的影响。配备传感器的无人机可以监测作物健康或喷洒肥料，而自动驾驶拖拉机可以以极高的精度种植、除草和收割作物。消费应用：机器人也正在进入家庭和日常生活。机器人吸尘器和洗地机无需人工干预即可保持地面整洁，而割草机器人则有助于维护院子。这些以家庭为中心的系统突显了消费者对机器人解决方案日益增长的接受度。关键应用 AGV / AMR：自动导引车和自主移动机器人正在优化制造业和物流环境中的工作流程。它们高效地移动产品、物料或组件，减少人工劳动，同时提高安全性和吞吐量。无人机：从配送小包裹到用农药或肥料喷洒作物，无人机在需要精度和可靠性的关键任务中发挥着至关重要的作用。随着飞行时间的增加和自主能力的扩展，无人机继续改变农业、应急响应和基础设施检查等领域。扫地机器人：作为消费友好型机器人的一个主要例子，这些自主清洁系统可以在家具周围导航，检测障碍物，并提供设置后无需操心的便利性。除了清洁地面，类似的设计现在还扩展到商业空间中的机器人洗地机和其他专业的室内应用。机器人技术的创新机器人技术的快速发展得益于一系列技术创新，包括：先进传感器：机器人依靠各种传感器来感知环境，包括摄像头、激光雷达、雷达和惯性测量单元 (IMU)。Allegro 的磁位置传感器（包括霍尔效应、TMR 和感应技术）和高精度电流传感器为电机控制、导航和系统监控提供关键反馈。Allegro XtremeSense™ TMR 角度传感器（例如 CT310）等产品为精确的电机位置传感提供高分辨率和低误差，而我们的感应传感器（例如 A17802）则提供不受杂散磁场影响的稳健、高速性能。强大的处理器：需要高性能处理器来处理传感器数据、规划运动和实时控制机器人系统。Allegro 48V SoC A89224 集成了强大的嵌入式处理器，可以直接在芯片上实现磁场定向控制 (FOC) 等复杂电机控制算法，从而简化系统架构。复杂的算法：先进的算法用于物体识别、路径规划和运动控制等任务。高效电机和驱动器：机器人需要高效可靠的电机和驱动器来为其运动提供动力。Allegro 提供广泛的 BLDC、步进和有刷直流电机驱动器产品组合，以及用于 SiC 和 GaN 功率半导体的高压栅极驱动器。Allegro 48V BLDC A89333 驱动具有无传感器正弦驱动和 FOC 等先进控制技术，可实现安静、高效和精确的运动。无线通信：无线通信技术使机器人能够相互通信、与操作人员通信以及与基于云的系统通信。机器人技术创新正以惊人的速度持续发展。硬件性能的突破和算法的迭代升级，推动着新技术的出现——例如自主施工机器人在复杂非结构化环境中的适应性突破，展现出解决现实工程难题的巨大潜力。随着新型无人机技术、搭载预测分析技术的自动导引车 (AGV) 以及用户友好型消费级机器人不断涌现，这些创新成果正逐步渗透至生活的各个角落。Allegro 始终处于这一创新的前沿，不断开发新的传感和功率技术，我们的 XtremeSense™ TMR 和先进的感应传感器，以满足机器人市场不断变化的需求。应对机器人设计中的关键挑战为了充分发挥机器人技术的潜力，工程师必须应对几个关键挑战，包括：电源效率：最大限度地延长电池寿命和最小化功耗对于移动机器人至关重要。Allegro 微功耗霍尔效应开关和锁存器（例如 APS11753）为电池供电的检测应用提供超低电流消耗，而我们高效的电机驱动器和电源管理芯片有助于实现最小化整体系统功耗的目标。尺寸和重量：减小机器人系统的尺寸和重量对于提高机动性和便携性至关重要。Allegro 的高度集成解决方案，例如我们的 PMIC（如 A81411）和紧凑型栅极驱动器，显著减少了组件数量和 PCB 空间，从而实现更小、更轻的设计。可靠性：机器人必须能够承受恶劣环境并在各种条件下可靠运行。Allegro 很多产品旨在满足严格的汽车级标准 (AEC-Q100) 并在宽温度范围内运行。我们的 TMR 和感应传感技术具有固有的抗外部磁场和机械变化的能力，确保在充满挑战的环境中实现可靠性能。安全性：确保人员和机器人的安全至关重要。成本：降低机器人系统的成本对于广泛采用至关重要。Allegro 的集成解决方案、简化的设计方法（例如免代码 FOC 驱动器）和经济高效的传感技术有助于降低整体物料清单 (BOM) 和制造复杂性。结论机器人革命正在如火如荼地进行，机器人有望改变各行各业和日常生活。随着市场对机器人解决方案的需求持续攀升，业界对稳健、可靠且高效的组件与系统提出了迫切需求。Allegro 赋能机器人技术的快速发展，提供全面的传感和功率解决方案组合，致力于支持高速度和高精度、最大限度地提高电机效率、简化设计并确保长期性能和安全性。凭借广泛的高性能电流传感器、精密位置传感器、高效电机驱动器和集成电源管理 IC，Allegro 始终致力于帮助工程师应对现代机器人技术的挑战并释放其全部潜力。

Allegro

Allegro微电子 . 2025-06-04 550
企业 | 国产EDA龙头打响技术反击战：合见工软关键EDA免费开放试用

在美国EDA断供的全面危机之时，中国半导体企业面临着芯片设计与系统设计工具的重重封锁与挑战。在此危局时刻，合见工软挺身而出！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。合见工软新一代电子系统设计平台UniVista Archer，作为自主知识产权的国产首款高端大规模PCB设计平台，满足日益复杂的电子系统设计需求，解决高速、多层PCB设计中带来的设计与仿真挑战，为电子系统和PCB板级设计工程师带来更高的性能与可靠性，并支持客户历史设计数据导入，易学易用。UniVista Archer平台包括一体化PCB设计环境UniVista Archer PCB和板级系统电路原理设计输入环境UniVista Archer Schematic两款产品，采用全新的先进数据架构，部分产品性能大幅提升，精准洞察用户的需求习惯，大幅提升用户体验，满足用户的复杂功能需求，为现代复杂电子系统提供一体化的智能设计环境。新一代电子系统设计平台UniVista Archer的三大优势：支持大规模PCB设计：PCB层数不受限制，pin数高达百万规模，满足复杂大规模电子系统的设计需求，同时保证高性能与高可靠性。支持客户历史设计数据导入：兼容性强，为设计师节省大量的时间和精力易学易用：支持根据用户的操作习惯和偏好定制快捷键、客制化菜单等，用户友好，轻松上手。首期可免费申请试用的软件包括：数字验证EDA：国产首款高性能数字验证仿真器UniVista Simulator（简称UVS）国产自主一站式开放调试平台UniVista Debugger（简称“UVD”）虚拟原型设计与仿真工具套件UniVista V-Builder/vSpace DFT全流程：国产可测性设计（DFT）全流程平台UniVista Tespert（BSCAN、MBIST、ATPG、DIAG、YIELD）系统级设计软件：国产首款高端大规模PCB设计平台UniVista Archer（包含一体化PCB设计环境UniVista Archer PCB和板级系统电路原理设计输入环境UniVistaArcher Schematic）合见工软现对中国芯片设计公司与PCB设计企业开放全面的免费试用申请，如果您对以上软件有评估需求，请联络： • EDA软件试用：pr@univista-isg.com • PCB软件试用：lljin@univista-isg.com（金女士，18017505187）面对美国EDA断供危机，合见工软迎难而上，用行动诠释使命担当，用创新突破壁垒，为中国用户保驾护航！关于合见工软上海合见工业软件集团有限公司（简称“合见工软”）作为自主创新的高性能工业软件及解决方案提供商，以EDA（电子设计自动化，Electronic Design Automation）领域为首先突破方向，致力于帮助半导体芯片企业解决在创新与发展过程中所面临的严峻挑战和关键问题，并成为他们值得信赖的合作伙伴。

合见工软

合见工软 UNIVISTA . 2025-06-04 695
市场 | 长鑫DDR4内存近乎断供

近日有消息传出，长鑫存储拟停产DDR4转而全力投入DDR5及HBM。据最新报道，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。 EOL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。报道指出，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。除了DDR5之外，长鑫存储据传还在开发一种高端的HBM解决方案，这很可能指的是HBM3。对于长鑫存储这一转变，DIGITIMES引述业内人士说法称，这一突然转变是政策驱动的，因为政府方面敦促主要芯片制造商加快与国家目标接轨，特别是在人工智能和云端基础设施方面。事实上，国际厂商三星、美光科技、SK海力士去年开始进一步缩减DDR4产品的比重。其中，SK海力士在2024年第3季DDR4生产比重已由第2季40%降至30%，第4季计划进一步降低至20%。而三星已经推动DDR4的减产，并将部分产能转移到DDR5和LPDDR5等先进产品上。在去年底，长鑫存储就开始低调量产并出货DDR5颗粒，同时正在开发下一代15nm制程工艺，目标是在今年内完成开发，并在明年下半年实现量产商业化。据悉，长鑫存储的DDR4和LPDDR4X DRAM颗粒主要采用17-18nm米工艺生产。 Counterpoint预计，在2024年全球DRAM市场，长鑫存储占总产能的比重为13%，出货量和销售额分别占全球市场的6%与3.7%。预计2025年，长鑫存储产能将增长到与美光科技相当的水平。

存储

芯查查资讯 . 2025-06-04 1045
产品 | 首款面向高耐压GaN器件驱动的隔离型栅极驱动器IC开始量产

全球知名半导体制造商ROHM（总部位于日本京都市）推出一款适用于600V级高耐压GaN HEMT驱动的隔离型栅极驱动器IC“BM6GD11BFJ-LB”。通过与本产品组合使用，可使GaN器件在高频、高速开关过程中实现更稳定的驱动，有助于电机和服务器电源等大电流应用进一步缩减体积并提高效率。新产品是ROHM首款面向高耐压GaN HEMT的隔离型栅极驱动器IC。在电压反复急剧升降的开关工作中，使用本产品可将器件与控制电路隔离，从而确保信号的安全传输。新产品通过采用ROHM自主开发的片上隔离技术，有效降低寄生电容，实现高达2MHz的高频驱动。通过充分发挥GaN器件的高速开关特性，不仅有助于应用产品更加节能和实现更高性能，还可通过助力外围元器件的小型化来削减安装面积。另外，隔离型栅极驱动器IC的抗扰度指标——共模瞬态抗扰度（CMTI）*1达到150V/ns（纳秒），是以往产品的1.5倍，可有效防止GaN HEMT开关时令人困扰的高转换速率引发的误动作，从而有助于系统实现稳定的控制。最小脉冲宽度较以往产品缩减33%，导通时间缩短至仅65ns。因此，虽然频率更高却仍可确保最小占空比，从而可将损耗控制在更低程度。 GaN器件的栅极驱动电压范围为4.5V～6.0V，绝缘耐压为2500Vrms，新产品可充分激发出各种高耐压GaN器件（包括ROHM EcoGaN™系列产品阵容中新增的650V耐压GaN HEMT“GNP2070TD-Z”）的性能潜力。输出端的消耗电流仅0.5mA（最大值），达到业界超低功耗水平，另外还可有效降低待机功耗。新产品已于2025年3月开始量产（样品价格：600日元/个，不含税）。另外，新产品也已开始网售，通过电商平台均可购买。开发背景在全球能源消耗逐年攀升的背景下，节能对策已成为世界各国共同面临的课题。尤其值得注意的是，据调查“电机”和“电源”消耗的电量约占全球总用电量的97%。改善“电机”和“电源”效率的关键在于采用碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等新材料制造的、负责功率控制和转换的新一代功率器件。 ROHM充分发挥其在硅半导体和SiC隔离型栅极驱动器IC开发过程中积累的技术优势，成功开发出第一波产品——专为GaN器件驱动而优化的隔离型栅极驱动器IC。未来，ROHM将配套提供GaN器件驱动用的栅极驱动器IC与GaN器件，为应用产品的设计提供更多便利。应用示例 · 工业设备光伏逆变器、ESS（储能系统）、通信基站、服务器、工业电机等的电源 · 消费电子白色家电、AC适配器（USB充电器）、电脑、电视、冰箱、空调术语解说 *1) 共模瞬态抗扰度（CMTI）隔离型栅极驱动器的主要参数之一，指产品对短时间内发生的电压急剧变化的耐受能力。特别是驱动GaN HEMT等转换速率较高的器件时，容易产生急剧的电压变化，通过采用CMTI性能优异的栅极驱动器，可有效防止器件损坏，并降低电路的短路风险。

罗姆

罗姆半导体集团 . 2025-06-04 445
市场 | DDR4、NAND、SSD涨价，最高涨幅20%

由于美国延缓征收对等关税，电脑制造商们在加紧囤货，DDR4价格因此飞涨， NAND则由于三大原厂减产的消息，价格也水涨船高，继而推动SSD由跌转涨。存储市场，迎来了难得的涨价风。 DRAM芯片价格暴涨超20% 美国缓征对等关税90天，促使电脑制造商积极储备存储器库存，带动DRAM和NAND快闪存储器价格连连跳涨。DDR4价格近二个月涨幅皆超过20％，5月升幅甚至达到27％，创下八年来最大增幅。NAND价格也连续五个月攀升。根据市场研究机构DRAMeXchange1最新报告显示，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。根据TrendForce最新调查，SK海力士的HBM3e出货比重提升，挤下三星，营收排名上升至第一名。展望第二季，随着PC OEM和智能手机业者陆续完成库存去化，并积极于美国对等关税的90天宽限期内生产整机，将带动位采购动能升温、原厂出货位显著季增。价格方面，预期各主要应用的合约价皆将止跌回升，预估一般型DRAM合约价，以及一般型DRAM和HBM合并的整体合约价都将上涨。 TrendForce表示，全球三大DRAM供应商三星电子、SK海力士和美光（Micron）缩减旧制程DDR4产能，协助推动价格上涨。在此同时，三星的DDR4模组订单履行率大幅下降，且芯片成本和模组价格同步上扬。 NAND价格连续五月上涨 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％。产业专家指出，供应枯竭加上需求增加，意味着DRAM和NAND价格涨势将持续一段时间，在关税情势缓和和DDR4供应回复稳定之前，未来几个月存储器价格将继续走高，最终影响消费者。此外，三星将供应MLC NAND Flash至6月，原先规划时间点落在今年下半年，如今提前停产，将剩余手中库存销货完毕后就不再制造，连同为韩厂的LG显示器（LGD）也无法拿到三星货源，急找其他供货商调货。业界表示，现在NAND Flash规格主流虽正在朝QLC方向推进，但MLC规格稳定性高，工规、物联网、电视甚至车用等利基型高毛利应用都仍大量采用MLC NAND，市场规模仍很大，三星原为最大供货商，如今停供，导致下游很紧张。 MLC的现货价格已经连日上涨，特别是三星传出即将退出生产制造行列后，涨幅将有机会上涨5％以上水平，代表第3季合约报价更有望同步看升。 SSD价格上涨6% 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。 SSD使用于PC、服务器等用途，用于长期储存数据，批发价为内存厂商和买家每一季敲定一次。 SSD涨幅依用途、客户出现非常大的落差，在询问逾10家相关公司后得知、涨幅为2~30%。其中、以AI服务器用SSD涨幅特别高，主因来自美国IT大厂“GAFAM的需求持续强劲。和服务器用SSD相比、PC用涨幅相对较低，不过PC大厂采购负责人表示，“为了年末旺季、7-9月需求将攀高”，且微软(Microsoft)Windows 10将在2025年10月终止支持、“PC换机需求也备受期待”。另外，追加关税虽带来不确定，不过SSD大厂表示，现阶段对价格“未带来太大影响”。

存储

半导体前线 . 2025-06-04 8 3 2815
技术 | 一款高性能转换器的设计指导

现代 SAR 和 ∑-Δ 型模数转换器 (ADC) 的主要优势之一是在设计中考虑了易用性，不仅简化了系统设计人员的工作，而且允许对多代各种应用重复使用单个参考设计。在很多情况下，您可以构建一个参考设计长时间用于不同的应用。精密测量系统的硬件保持不变，而软件实现可适应不同系统的需要。这就是可重用的美妙之处，但实际生活中没有万事如意。多个应用采用单一设的主要缺点是，您放弃了实现dc、地震、音频和更高带宽应用的绝对最高可能性能所需的自定义和优化。在急于重用和完成设计的过程中，往往会牺牲精确性能。其容易忽略和忽视的一个主要方面是时钟。在本文中，我们将讨论时钟的重要性，并为正确设计高性能转换器提供指导。 ADC基础知识抖动和信噪比之间的关系在查阅现有文献时，我们看到了有关ADC性能依赖于抖动参数的大量描述，并且通常此类标题会包含“高速”一词，这不无道理。为了考察抖动和信噪比(SNR)之间的关系，首先来看SNR数值和rms抖动之间的关系。如果抖动是系统中的主要噪声源，则此关系简化为：如果有不同的噪声源，则需要使用等式2来计算组合SNR：其中： ev 是简化的电压噪声rms δtRMS 是以各种来源的rms总和估算的总rms抖动：求和对不相关噪声源有效。利用等式2，可得到基于热噪声(e2v)和抖动噪声的SNR。抖动对SNR的影响取决于输入频(fIN)。这表示在较高的频率下，SNR主要由抖动定义。图1所示是根据等式1和等式2得到的受抖动影响的理想和实际ADC的曲线。图1中的曲线在高速ADC数据手册中很常见，但通常在MHz范围开始。对于精密ADC，我们将进一步在kHz范围内展示相同的依赖关系。我们使SNR超过108dB（参见图1），精密ADC现在能够做到这一点。这正是AD7768-1的用武之地。图1. 不同抖动水平下 SNR 和 fIN的关系。查看图1中的曲线，可以看到仅当σtRMS超过300ps时，AD7768-1转换1kHz信号（灰色线）才会受到时钟抖动的影响。我们可以调整变量并显示特定ENOB和fIN的抖动要求：图2. 在转换器不同ENOB下最大允许抖动和fIN的关系。目前高精度转换器的目标抖动使得设计人员不能选择使用通用振荡器（如555定时器振荡器）或许多微控制器或基于FPGA的时钟发生器。我们只能选择晶体(XTAL)和锁相环(PLL)振荡器。新型MEMS振荡器技术也会适用。过采样技术在这里有用吗？在等式1和等式2中可以观察到重要的一点，抖动对采样频率没有明显的依赖关系。这意味着，很难通过过采样技术（平面或噪声整形）来减少抖动的影响。过采样在高精度系统中很常见，但在对抗抖动噪声方面几乎没有什么作用。与采样频率的关系见等式4 其中： L(f)是相位噪声频谱单边带(SSB)密度函数 fmin和fmax是与特定测量相关的频率范围。一般来说，增加fS对改善抖动影响用处不大。理论上讲，ADC的过采样率会减少一些宽带抖动影响。3在量化噪声和热噪声方面，噪声整形是抑制目标频段噪声的一种非常有效的方法。如等式7所示，与噪声抖动抑制相比，增加过采样率能够更快地抵制量化噪声（等式5）。这使得抖动在利用噪声整形的过采样结构中更加突出。在奈奎斯特转换器中，这可能没有那么严重。图3以二阶∑-ΔADC和新四阶∑-ΔADC为例说明了这一现象。图3.过采样将量化噪声降至低于抖动导致的噪声限值。 A 点显示四阶∑-Δ ADC 要求时钟抖动低于 30 ps。 B点说明采用较早技术的二阶整形器进行200 kHz转换时不受高达 200 ps 抖动水平影响。使用基本误差为Δ的N阶整形器在过采样率M下整形的量化噪声之间的关系：过采样率M和抖动量之间的关系：等式7显示二阶噪声整形(N = 2)。应将注意力放M上，M现在以5次方变化。不同代的转换器会看到一些共同的关系特性。一阶噪声整形器隐藏抖动的时间最长，从而将三次关系推进到~1/M3，而四阶∑-Δ将获得~1/M9的关系。抖动最多会降低1/M,，而这通常假定存在较强的宽带频率分量，而非关系1/(fN)。信号振幅会改变现状吗？等式2显示分子和分母中均有振幅，使振幅和SNR值之间无法实现良好的平衡。在衰减信号中，除了抖动外，热噪声开始限制动态范围，从而使SNR变差。因此，我们可以看到，如果通过新的精密ADC来实现足够低的噪声，精密ADC将在几乎所有应用（dc/地震应用除外）中受到抖动限制。时钟抖动也会有频谱在前面的介绍中，我们确立了信号、总电压噪声和时钟抖动rms之间关系。SNR通过非常简单的等式2将这三者联系在一起。SNR是用于比较电路设计的一个很好的基准，但在实际应用中未必可行。在很多应用中，专门针对SNR的设计不够理想。因此，无杂散动态范围(SFDR)成为设计目标。在新的高精度系统中，可实现140dB甚至150dB的SFDR。由时钟源导致信号失真的过程可以通过混合二者来检查。可采用FM调制理论分析频域。得到的快速傅立叶变换(FFT)频谱是时钟源频谱与输入信号频谱混合的产物。为查看我们的ADC如何受此影响，我们引入了相位噪声。抖动和相位噪声均描述相同的现象，但将根据应用首选一种。我们已经展示了如何在等式3中将相位噪声转换成抖动。在积分过程中，频谱的细微差别将丢失。相位噪声密度图通常与时钟源设备和PLL规范一起提供。对于较低频率源，图4所示的曲线变得更少见，这些频率源用于当前的过采样转换器，但报告总抖动值（rms或峰值）。图4. 100 MHz/33.33MHz 时钟发生器 AD9573的相位噪声密度图。通过斩波方案，可以强制电阻和晶体管元件在直流附近表现出相当平坦的噪声特性。没有等效的时钟斩波电路可用。在转换高幅度AIN信号时，得到的FFT变为FM调制频谱，其中AIN充当载波，时钟边带与信号等效。请注意，相位噪声在FFT中不会受到频带限制，噪声在频带内表现为多个镜像混叠片段（参见图5）。图5.近载波相位噪声确定主频带周围的FFT频带的幅度。在精密ADC中，通常可以依赖相位噪声的自然衰减特性而不提供任何时钟抗混叠滤波器。通过向时钟源添加滤波，可以减少一些抖动—例如，在时钟路径中使用调谐变压器来表现出理想的频率响应。求积分频率的积分上限（等式3）并不容易确定。精密ADC数据手册未对此提供太多建议。在这些情况下，对时钟CMOS输入进行了工程假设。精密ADC中更常见的问题发生在fIN频率附近，其中1/(fN)形状的相位噪声将使SFDR特性更差。大的AIN信号将充当阻塞器，这是一个在无线电接收器中更常用的术语，这里也适用。旨在记录具有非常长捕获时间的高精度频谱时，由于时钟相位噪声频谱密度的性质，时间将受到很大影响。SNR和FFT图可通过缩短捕获时间（更宽的频率带）来改进。对于给定的FFT捕获，rms抖动应计为?频带的集成相位噪声。查看图5，可以很明显地看到这一点。虽然这一技巧可以明显改善FFT和SNR曲线，但对观察阻塞器附近的信号没有任何帮助。FM调制等式的一个重要概括和简化是边缘高度与下面成正比：延长单次FFT的积分时间是一项挑战，需要进一步捕获更多和更突出的相位噪声部分。我们需要考虑组合更长时间捕获的替代方式来改进这一点。图6. 相位噪声向下混叠到基带。出于实际考虑，应在fBIN/2偏移频率下在单个点比较SSB曲线，以选取更好的源，获得干净的近载波频谱和SFDR。如果比较源以实现更好的SNR，则需要从fBIN/2到超过fS（抖动别名）的3倍执行等式3中的积分。 ∑-Δ型调制器对时钟的敏感性无论何种架构和技术，前面所述都适用于任何ADC。下面将讨论特定技术带来的挑战。抖动依赖性最突出的示例之一是∑-Δ型ADC。离散时间和连续时间调制器之间的差别在抗抖动性方面有很大差别。连续时间和离散时间∑-Δ型ADC不仅受到与采样相关的抖动的影响，其反馈环路也可能受到抖动的严重干扰。离散时间和连续时间调制器中DAC元件的线性度是实现高性能的关键。通过与运算放大器(opamp)并联可以直观地了解DAC的重要性。如果设计一个增益等于2的电压放大器，那么电路设计人员通常首先会考虑使用一个运算放大器和两个电阻。如果不是极端外部环境，图7a中所示的电路就符合要求。在大多数情况下，电路设计人员不需要了解运算放大器就能获得很好的性能。设计人员必须选择匹配良好且精度足以获得正确增益的电阻。为了减少噪声，电阻必须很小。在热性能方面需要考虑热系数匹配。图 7. 运算放大器与 ∑-Δ 型 ADC比较。请注意，这些依赖因素都不是由运算放大器决定的。对于这种电路操作，运算放大器不理想的影响并不重要。没错，输入电流或容性负载可能影响大。需要检查压摆能力，因为如果带宽不受限制，可能要考虑噪声影响。但是只有在选择正确电阻而未影响性能的情况下，才能解决这些问题。在∑-Δ型AC中，反馈比两个电阻更复杂—在这些电路中，我们使用DAC代替电阻执行相应功能。当电路的其余部分以类似于运算放大器电路的方式获得环路增益，DAC做法中的缺陷就会很不利。 ADC采用元件混搭(shuffling)或校准，这提供了一种处理DAC元件不匹配的方法。这些混搭或校准会将错误转移到高频率，但也会使用更多的定时事件，并可能增加与抖动相关的性能下降。最终造成噪底受到抖动影响污染的情况，从而降低噪声整形的有效性。因为调制器可以采用不同的DAC方案以及它们的混合，例如归零和半归零。深入研究这些方案进行分析和数值模拟超出了本文的范围。关于本文中的抖动，我们将通过图示形式简化。由于ADC环路内存在抖动依赖性问题，一些新型设计将在芯片上提供具有适当相位噪声量的倍频器。虽然这会省去系统设计人员的大部分工作，但请注意，倍频器仍然依赖于良好的外部时钟和低噪声电源。在这些系统中，应考虑查看PLL文献，了解对观察到的相位噪声的潜在威胁。图8显示不同DAC的抗抖动性能，显示离散时间DAC运行时影响极小。图8. 离散时间 DAC 在某种程度上抗抖动，而在连续时间DAC中，窄脉冲将对抖动性能具有显著的影响现代连续时间∑-Δ型设计包括板上PLL。由于在与无源元件一致的情况下仔细调整时序，因此它们不提供各种时钟速度。可采用某种人工方式扩大ADC转换率的选择范围，这种方法采用采样率转换的方式。采样率转换虽然具有数字电路的优点，但会增加功耗，不过这些代价仍使它值得成为高度调谐的模拟电路的替代方案。ADI公司的许多ADC都提供采样率转换选项。采用开关电容滤波器的架构精确定时可能影响性能的另一个特定领域是开关电容滤波。设计精密ADC时，需要确保将所有干扰信号排除或充分衰减。ADC可能要提供特定嵌入式模拟和数字滤波。ADC的数字滤波具有很强的抗抖动能力，而任何形式的时钟模拟滤波都会受抖动影响。当精密转换器采用更先进的前端开关时，这一点尤为重要。虽然开关电容滤波器从理论上可能是有优点，但我们只能参考摘要进一步研究和分析。转换器中常见的方案之一是相关双采样(CDS)。参见图9，了解CDS抑制质量的性能如何随时钟以三种不同的质量水平而变化。图中显示阻带附近的信号。显示了在x轴上以1为中心的开关电容滤波器。图的中心未被数字滤波抑制，并且依赖于模拟开关电容滤波器。需要优质时钟来保持良好的抑制水平。即使测量dc信号，抖动也会通过向下混叠干扰信号来影响噪声性能，这些信号本应由硅片上的开关电容滤波器滤除。数据手册中可能没有明确提到是否存在板载开关电容滤波器。图 9. 开关电容滤波性能与时钟质量—传号空号比。实用指南、问题根源和常见猜测至此，我们已经展示了时钟会给您带来问题的几种情况，现在来看看能够帮助您实现最大限度减少抖动量系统的技术。时钟信号反射高质量时钟源具有非常快速的上升和下降时间。其优势是在转换时减少抖动噪声。遗憾的是，由于陡峭边沿的好处，对正确的路由和端接提出了相当严格的要求。如果时钟线未正确端接，该线路将受到添加到原始时钟信号的反射波的影响。此过程非常具有破坏性，且相关的抖动水平可轻松占据数百皮秒。在极端情况下，时钟接收器能够看到可能导致锁定电路的额外边沿。图10. 有关时钟的不佳、较佳、最佳电路设计（按降序排列）。其中一种可能不合理的方法是使用RC滤波器减慢边沿，从而消除高频成分。甚至可以使用正弦波作为时钟源，同时等待具有50Ω走线和端接的新PCB。尽管转换是相对渐进的，并且占空比可能因数字输入迟滞而偏斜，但这将减少抖动的反射分量。电源噪声数字时钟可以在将边沿传送到采样开关之前，通过各种缓冲器和/或电平移位器在ADC内部路由。如果ADC具有模拟电源引脚，采用的电平移位器将成为抖动源。通常，芯片的模拟端将具有高电压器件，并具有更长的压摆时间，因此抖动灵敏度会提高。一些设计精良的器件在板上分离更多的模拟电源给时钟和线性电路。图11. 采样时间受到DVDD、AVDD 以及AGND 和 DGND之间不同电源域引入的噪声干扰解耦电容：找对产品由电源噪声引起的抖动将通过去耦电路减小或放大。一些∑-Δ调制器将在模拟和数字电路中进行大量数字活动。这可能导致与信号和数字数据之间干扰有关的非特征性杂散。高频电荷传输应限制在器件附近的短环路。为了适应最短的接线，优秀的设计沿着芯片的细长侧使用中心引脚。这些限制不是放大器和低频芯片的常见问题，它们可以在角上有VDD和VSS引脚，如图12的左侧所示。PCB设计应充分利用这些功能，并在引脚附近设置优质电容。图12. 线性电路（左）和时钟电路（右）的供电方案。图13.解耦电容降低抖动的错误（左）和正确（右）位置时间分配器和时钟信号隔离器更快的时钟具有更少的抖动，因此如果功率限制允许，在外部或内部使用分频器来提供所需的采样时钟会有所改善。在设计具有隔离器的系统时，请检查其脉冲宽度。如果占空比欠佳，则偏斜会干扰模拟性能，在极端情况下，可能会锁定IC的数字端。在精密ADC中，可能不需要光纤时钟，但使用更高的频率可以提供最后一位性能。在图14中，AD9573在内部使用2.5GHz，出于相同的原因提供全部33MHz和100MHz。如果ADC之间不需要精确同步，则晶振电路可能具有极鲁棒的单数字与抖动性能。对于精密ADC，晶体放大器在100 kHz输入时转换为优于22位的性能。这种性能很难被超越，并解释了为什么XTAL振荡器在可预见的未来仍会使用。图14.AD9573的详细功能框图。来自其他信号源的串扰另一个抖动源与源自外部线路的时钟干扰有关。如果时钟源在能够耦合的信号附近错误地路由，则会对性能产生极大影响。如果干扰源与ADC操作无关，并且是随机的，将极大地增加您的抖动预算。如果时钟受到与ADC相关的数字信号的污染，则会观察到杂散现象。对于从ADC，CLK线路和SPI线路可以是独立时钟，但这可能会在等式9中定义的频率下导致问题，并且会混叠回第一个奈奎斯特区。建议使用锁频SPI和MCLK源。即使采用了这种预防措施，SPI和MCLK也可能具有与给定时钟的脉冲占空比相关的杂散。例如，如果ADC抽取128，并且SPI仅读取24位，则会产生一些创建与特定1/(24t)和1/(104t)测量相关的拍频的风险。因此，应使MCLK远离锁定的SPI线路以及数据线路。接口和其他时钟在图15中，标记了各种定时周期，这很容易干扰SFDR或导致抖动。如果SPI通信未频锁到MCLK，则可能发生杂散。掌握布局技术是您缓解此问题的最大保障。频率表现为混叠下行干扰源，但也作为拍频和交调产物。例如，如果SPI在16.01 MHz下运行，MCLK在16 MHz下运行，则应在10 kHz下发生杂散。图15. 存在异步通信和时钟要求进行混合杂散的故障和调查工作。除好的布局之外，另一种减少杂散的方式是将它们移到相关频带的外部。如果MCLK和SPI可以锁频，则可避免许多干扰。即便如此，SPI仍然存在空闲期的问题，导致接地繁忙，而这仍然可能造成干扰。您可以使用对您有利的接口功能。ADC中的接口功能可提供状态字节或循环冗余校验(CRC)。这可能提供一种很好的方法来抑制杂散，并具有这些功能的额外好处。空闲时钟，甚至是未使用的CRC字节，都有利于均衡地填充数据帧。您可能会选择忽略CRC，而仍然可以通过使用CRC获得好处。当然，这也意味着数字线路上需要额外功率。图16. 太靠近开关模式PSU的MCLK路由。图17. 具有XTAL放大器和与SPI有关的杂散的本地源MCLK。图18. 可以使用虚拟CRC或状态来改善帧以消除杂散。结论 ADI发布了AD7768-1，这是一款具有低于100μV的偏移和高达100 kHz的平坦频率响应的高精度ADC。该ADC已成功应用于SFDR超过140 dB的系统设计中，事实证明，在具有满量程输入的音频带之外，抖动可忽略不计。它包含一个片上RC振荡器，能够提供参考点来调试受干扰的时钟源。这种内部RC虽然不能提供低抖动，但可以提供差分方法来发现杂散源。图19. 具有正确设计的PCB和时钟电路的AD7768-1的频谱。 ADC实施内部开关电容滤波技术，也使用时钟分频器来减轻抗混叠滤波器的压力。内部时钟分频器可确保稳定的性能，能够使用通常从隔离器获取的偏移时钟来进行操作。电源位置非常适合通过内部短接合限制外部ESR/ESL效应。毛刺抑制在时钟输入焊盘中实现。应用板性能扫描显示30psrms的抖动，能够满足各种应用需求。如果您需要测量140+dB的SFDR，AD7768-1能够帮助您非常迅速地获取测量值，其功耗远低于以前的传统电源轨方式。

ADI

亚德诺半导体 . 2025-06-04 415
方案 | 士兰微发布汽车级DC-DC一级电源解决方案：SQD3430系列

产品概述随着汽车工业的飞速成长，汽车零部件不断向高集成化发展，这对汽车电源管理芯片的性能提出了更严峻的挑战。士兰微推出了汽车级40V/3A同步降压型DC-DC转换器：SQD3430系列。它将四大指标做到了业内领先水准： ①3.0V最低冷启动电压； ②6μA超低静态电流； ③86%@1mA超高轻载效率； ④<7mV极佳负载调整率。 SQD3430采用QFN12_2x3紧凑型封装，具有良好的EMC电磁兼容特性，满足汽车AEC-Q100标准，使其成为汽车12V蓄电池一级电源的理想选择。典型参数与应用场景 SQD3430的典型参数 AEC-Q100 Grade1车规级认证宽输入电压范围：3.0V-40V 抛负载（Load Dump）：42V 冷启动（Cold Crank）：最低至3.0V 额定输出电流：3A 开关频率：400KHz / 2.1MHz 优越的最小导通时间：30ns 可在所有负载下实现极高转换效率 ◇ 峰值效率 >94% @12VIN 2.1MHz ◇ 1mA 轻载效率 >86% @12VIN 2.1MHz ◇ 100μA 极轻载效率 >75% @12VIN 2.1MHz 超低静态电流 ◇ 6μA 超低休眠电流（VOUT in Regulation） ◇ <1μA 超低关断电流优秀的Load Regulation ◇ <7mV from 0A-3A 优秀的EMI特性，通过CISPR 25标准Class5最高等级紧凑型封装：QFN12_2x3，可润湿侧翼工艺（Wettable Flanks） SQD3430的应用场景座舱仪表 T-BOX 车灯车身域控超低待机功耗极高转换效率 SQD3430在常温全电压范围内的都具有6μA超低静态工作电流，对于T-BOX、蓝牙钥匙等具有休眠模式的应用场景，可以满足低待机功耗的设计需求。 SQD3430在全负载范围内具有极高转换效率，尤其是轻载效率表现极佳，在fSW= 2.1MHz、 12VINto 5VOUT 情况下：峰值效率>94% ，1mA轻载效率>86% ，100μA极轻载效率>75%。超低静态电流 + 极高转换效率，使SQD3430成为汽车整机低功耗设计的最佳选择！冷启动&抛负载为了应对寒冷天气下启动蓄电池的电压跌落，电源芯片需保证在冷启动（Cold Crank）不能出现关机行为。如下图模拟了蓄电池启动时电池电压下降至 3.0V 左右，在此情况下SQD3430依旧能保持正常运行。详细测试标准参见ISO 16750-2: 2010 抛负载（Load Dump）是模拟汽车蓄电池在正常充电时，断开蓄电池和发电机的连接而导致交流发电机感性线圈产生电压尖峰的过程。如下图SQD3430，在VIN出现一段被钳位至42V的电压尖峰后依旧能保证正常运行。详细测试标准参见ISO 16750-2: 2010 负载调整率在12VIN to 3.3VOUT、空载至满载全负载范围条件下，SQD3430的负载调整率（Load Regulation）仅有7mV左右的漂移，其中正负偏移为+5mV(+0.15%)， -2mV(-0.07%)。这一指标也是达到了汽车级同类产品的最佳水准，为客户实现了优越的输出电压准确度保障。

士兰微

杭州士兰微电子股份有限公司 . 2025-06-04 520
技术 | 高温IC设计必看：基于Treo平台的高温模拟与混合信号解决方案

随着技术的飞速发展，商业、工业及汽车等领域对耐高温集成电路（IC）的需求持续攀升‌。高温环境会严重制约集成电路的性能、可靠性和安全性，亟需通过创新技术手段攻克相关技术难题‌。 IC 的高温设计 ▷IC 技术使用适当的元件和设计技术，体硅（Bulk silicon）工艺承受的温度可达约 200℃至 250℃，而绝缘体上硅 (SOI) 技术的温度可达 250℃至 300℃。采用特殊技术甚至可以承受更高的温度，例如砷化镓（GaAs）可达约 500°C，碳化硅（SiC）可达约 700°C，金刚石可达约 1000°C。针对高温应用的 SOI 技术受到了研究和工业界的极大关注。在传统的 MOS 晶体管中，主要的结泄漏来源是漏极到衬底的漏极结面积导致的。通过采用 SOI CMOS 技术，这种泄漏被有效地消除了。SOI 技术还不会出现闩锁现象，因为它消除了在传统 bulk CMOS 工艺中造成闩锁的寄生双极。 SOI 技术有很多优点，但也有一些明显的缺点。主要缺点是制造成本高于传统硅晶片。这是由于制造绝缘层需要额外的步骤，以及工艺的整体复杂性。绝缘层会增加热阻（高压技术需要更厚的埋氧层），这在电气上隔离了元件，但同时也增加了这些元件向衬底的热阻。其他影响包括应力差、阈值电压变化和电荷积累。基于 65 纳米 BCD 技术的安森美（onsemi）Treo 平台（采用结隔离用于低压和中压，深槽隔离用于高压）提供了一种具有成本效益的解决方案，具备良好的热管理能力，经验证可在至少 175°C 结温下可靠运行，甚至在短时间内可以承受高达200°C的结温Tj。该平台基于65纳米低压CMOS构建，可选配中压和高压 BCD 模块。它还针对高温工作进行了优化。所有器件的认证均已完成，包括评估高温工作条件下，损耗效应的影响。 ▷工艺设计包（PDK） PDK 对 IC 设计至关重要，它提供了一个连接设计和制造的标准化框架。包括制造工艺、器件模型、设计规则和验证检查的详细信息，确保设计符合制造要求及代工厂的规范。为了设计出能够在高温下工作的电路，给定技术的 PDK 必须具备高温下的所有必要数据，包括器件模型、安全工作区、老化模型、电迁移规则和一些附加检查。 ▷安全工作区（SOA）损耗效应的影响在技术器件认证过程中需要被量化，并转化为电路设计人员可以使用的规则。这些规则包括安全工作区（SOA）。SOA 是指半导体器件在不导致性能下降或损坏的情况下，可以正常工作的电压和电流范围。SOA 通常在元器件数据手册中以图表形式展示，其中 x 轴表示电压，y 轴表示电流，曲线下的区域代表安全工作条件。SOA 区域由各种限制条件确定，包括最大电压、电流、功率耗散、热载流子退化、栅极氧化物击穿、二次击穿和其他机制。实际验证一个设计中，所有元器件是否都在安全工作区内工作，需要在器件模型中添加 SOA 条件。在 SPICE 仿真过程中，仿真工具会验证器件是否超出允许的工作条件。图 1. NMOS 晶体管的安全工作区 ▷老化模型老化仿真通过模拟单个元器件在高温、电压和电流等应力因素作用下随时间发生的退化，来预测长期可靠性和性能。使用新模型的基线仿真可先确定初始性能。然后利用老化过程仿真来预测退化情况，这可以通过各种应力因素，包括热载流子退化、负偏置温度不稳定性（NBTI）和正偏置温度不稳定性（PBTI）等机制的老化模型。最后，使用老化后的模型进行仿真以评估性能和可靠性，通过比较初始结果和老化后的结果来识别性能上的显著变化、潜在故障点以及需要改进设计的区域。老化模型是根据在温度、电压和电流等各种条件下进行的加速寿命测试所获得的数据创建的。 ▷金属互连电迁移分析需要根据温度和电流密度等应力条件下的加速寿命测试建立特性良好的模型。电迁移模型通常基于布莱克方程，有助于在设计过程中确定最小金属互连宽度和通孔数量。对于中压（20V 至 45V）和高压（45V 以上），需要采取特殊的预防措施，如保持足够的间距以防止介电击穿和 TDDB。根据所使用的技术，可能还需要跳过薄金属层来增加具有较高电压差的金属层间垂直隔离距离，同时加厚介质层。在布局中验证较高的金属间距以及可能跳过的金属层，需要正确识别电压域并应用相应的设计规则检查（DRC）。 ▷器件模型安森美 Treo 平台提供的器件模型涵盖 -40°C 至 200°C 的宽温度范围。所有器件模型均基于在−40°C、0°C、25°C、90°C、150°C 和 200°C 温度下测量的特征数据。安全工作区检查覆盖整个温度范围，并支持稳态限制以及瞬态 / 绝对最大限制。老化模型和电迁移模型基于详细的技术特征数据。布局验证可自动识别电路中各个线网的电压域，并为互连和隔离应用相应的设计规则。所有这些使得 Treo 平台 BCD65 技术工艺设计包足以应对高温工作。 ▷设计技术在高温条件下，IC 元器件一般仍能正常工作，但结泄漏会显著增加。MOS 晶体管的性能会随着阈值电压和载流子迁移率的降低而下降，导致亚阈值泄漏增加、跨导降低和导通电阻增大。扩散电阻和多晶硅电阻虽然仍能工作，但它们的电阻值可能会发生变化。薄氧化层电容能保持电容值，但使用扩散电极的扩散电阻和电容的漏电会增加。各种高温 CMOS 设计技术已被提出，例如零温度系数 (ZTC) 偏置。然而，ZTC 高度依赖于工艺，并且仅在有限的温度范围内有效，限制了其实际应用。高温模拟 IC 设计的一个实用方法是，选择对泄漏不敏感且性能基于稳定参数（如匹配和电容）的拓扑结构，或可以在温度范围内保持稳定的参数，如 MOS 跨导。对于开关电阻等参数，MOS 器件的尺寸应根据最坏情况确定。利用多阈值 CMOS（在同一集成电路中采用不同阈值电压的晶体管），可以针对高温优化数字设计。高 Vt 晶体管可降低非关键路径的漏电功率，而低 Vt 晶体管则可提高关键路径的性能。另一种技术是使用不同的沟道长度：在关键路径中使用较短的沟道以加快开关速度，尽管泄漏电流较高；在非关键路径中使用较长的沟道以降低泄漏电流，这里优先考虑的是能效。 ▷泄漏高温下工作电路的设计技巧包括：使用对泄漏不敏感的拓扑结构和差分设计识别泄漏敏感节点减少敏感结区减少敏感结周围中性区的体积补偿泄漏电流使用有源屏蔽用足够大的电流偏置电路，以限制漏电流的影响不仅 MOS 晶体管的漏极和源极结会泄漏到体区，还需要考虑阱区泄漏。如果 N 阱区连接到电源，而 P 阱区接地，则这些阱之间的泄漏会影响电路的电流消耗，但不会直接影响功能。另一种情况是 N 阱区或 P 阱区连接到信号节点。这样的连接示例包括差分对晶体管的偏置，其中体区连接到源极而不是电源或地，如图 2 所示。在这种情况下，N 阱区或 P 阱区连接到信号，高温下较高的泄漏会对差分对的偏置产生负面影响。如果共源共栅晶体管的体区连接到源极（例如，为了电压空间），电流镜也会出现类似情况，连接阱区的泄漏会在高温下影响电流镜的输出电流。图 2. N 阱区（N2 和 N4）或 P 阱区（N1 和 N3）连接到信号网络的示意图图 3. 显示阱泄漏路径的截面图另一个例子是用于禁带参考电路中的双极结型晶体管（BJT）的集电极结泄漏。在 CMOS 工艺中，垂直 NPN 型 BJT 可能会使用深 N 阱作为集电结。图 4 展示了一种采用深 N 阱技术的垂直 NPN 型 BJT 的简化截面图。垂直 NPN 晶体管的集电极通过反极化结二极管 DCQ 与接地的 PEPI 隔离。这个二极管的泄漏电流影响输出电压的准确性，特别是禁带核心在高于 150°C，以低偏置电流工作时。图 4. 芯片中垂直 NPN 型 BJT 的简化截面图禁带参考电压源的原理是在其内核中使用不同偏置的晶体管。一种常见的技术是在核心的两个分支中使用不同数量的晶体管，这会产生漏电差，在高温下会对参考的准确性产生负面影响。集电极泄漏补偿的思想是使泄漏电流的比例与工作中集电极电流的比例相同。可通过在禁带核心添加没有实际功能的填充（dummy）晶体管（如图 5 所示）来实现。图 5. 带泄漏补偿的 Brokaw 禁带核心及带与不带泄漏补偿的禁带输出电压的温度相关性亚阈值沟道泄漏的影响可以通过多种设计技术来减小。如果 IC 技术能够提供具有不同阈值电压的多种 MOS 晶体管，选用较高阈值电压的晶体管可以有效减少泄漏。然而，这种方法可能会牺牲模拟电路所需的电压空间，并且对于数字电路而言，会导致开关速度变慢。因此，可以在非关键路径中使用高阈值晶体管以减少泄漏，同时在关键路径中采用低阈值晶体管以保持较高的开关速度或保留必要的电压空间（如图 6 所示）。图 6. 不同类型 NMOS 晶体管的泄漏选择适当尺寸的晶体管有助于平衡亚阈值泄漏、结泄漏和性能之间的关系。增加晶体管的长度 (L) 可以减少亚阈值泄漏，但为了保持相同的导通电阻或跨导，也需要增加宽度 (W)，但这也会随着漏极结面积的增加而增加结泄漏。这种技术既适用于模拟电路也适用于数字电路。图 7. 晶体管尺寸对泄漏的影响，以确定最优长度另一种减少泄漏的技术是体偏置（body biasing）。通过给晶体管的体区（bulk/body）施加反向偏置，可以增加阈值电压，从而减少泄漏。这种技术的一种改进不需要专门的体区连接、负电压或特殊偏置，而是一种简单的技术，即将传递门（pass-gate）开关的源极偏置电压高于栅极电压。这种方法可应用于工作于电源电压中值区域的开关电路，例如当 MOS 管的第二端被偏置至更高电位时，此时栅极与体区电压可显著低于源极 - 漏极电位。下述电路示例是一个 pass-gate T 型开关。标准配置如图 8a 所示，中间节点偏置晶体管的配置则如图 8b 所示。图 8. 标准配置下的 T 型开关与减少泄漏的 T 型开关通过使用不同的拓扑结构和技术，替换对泄漏敏感的电路可以缓解泄漏问题。例如，在模拟偏移补偿或自动归零中，会定期测量偏移量并将其存储在电容器上，以便在工作过程中校正电路的偏移。挑战在于模拟电压需要存储在一个电容器上，而连接到这个电容的开关的泄漏会影响存储的电压。如果电路仅在下一次偏移补偿周期之前短暂地以补偿后的偏移工作，那么存储偏移的电容器的放电可以忽略不计。然而，随着温度升高或存储时间延长，泄漏变得更加严重，导致存储偏移的电容器放电，产生不必要的偏移。一种提高性能的技术是使用差分结构，将偏移作为电压差存储在两个电容器上，见图 7。这种方法可以补偿对称的放电。然而，随着时间的增加，保持电容器上的电压变得更具挑战性，这就需要更大的电容器和更小的开关泄漏。较大的电容器需要更大的电流充电，占用的空间也更大。此外，可能需要更大的开关来为这些电容器充电，但它们的泄漏电流往往更高。差分结构提高了模拟电路对对称干扰和高温的稳健性。可以部分补偿对称耦合泄漏。图 7. 带有差分模拟偏移补偿的比较器的框图另一种技术是数字偏移补偿，即以数字方式存储偏移信息，从而消除高温下的泄漏问题。如有需要，还可采用斩波来消除残余偏移。对于某些特殊类型的器件，如双扩散 MOS（DMOS），其漏极可以连接到深 N 阱或口袋区，这种结构中的泄漏可能会影响电路性能。可以通过设计一种电路来补偿这种泄漏，该电路利用一个类似的结构产生匹配的泄漏（可能通过面积比实现）。然后，这种匹配的泄漏会被镜像并从不需要的泄漏中减去。泄漏补偿电路仅在高温时激活，从而在低温或中温条件下节省电流消耗。有源屏蔽可以减少或消除泄漏，特别是 IC 输入引脚，这里在高温下需要低泄漏。这需要在正负极上串联两个 ESD 保护二极管，中间点通过与输入电压相同的缓冲器保持激活状态（图 10）。这样可确保 ESD 二极管两端的电压为零，从而使通过二极管的泄漏为零。请注意，这要求 ESD 二极管的结连接到 IC 引脚，并且没有其他通往下方阱区的泄漏路径。这一原理也可应用于其他电路，如消除沟道漏电的开关或非常敏感的线网上的天线二极管。图 10. 输入 ESD 保护泄漏的有源屏蔽结泄漏取决于结的尺寸，而一些简单且熟知的布局技术有助于减少泄漏。例如，采用叉指晶体管配置可以将最容易发生泄漏的部分（通常是漏极）放置在结构的中间，从而减少大约50%的泄漏。其他MOS布局类型，如华夫格、圆形或环形布局，也可以最小化泄漏和其他寄生效应。图 11. 减少漏极面积的 MOS 单指和双指布局安森美的 Treo 平台 IP 采用了上述多种技术，设计适用于较宽的温度范围。图 12 展示了采用 BCD65 技术设计的衬底为 PNP Kuijk 禁带参考的温度依赖性示例。禁带核心的每个分支均以 3.6μA 电流偏置。这证明了该技术的卓越性能，因为禁带电压在高温下没有出现精度下降，即使没有特殊的泄漏补偿技术也是如此。图 12. 测量 BCD65 禁带电压在不同温度下的表现，以确定最佳的修调码（Trimming Code） ▷恒定 gm偏置在模拟电路中，MOS 晶体管的跨导可能是该器件最重要的参数，它直接影响诸如放大器增益等性能。无论工艺参数、温度和电源电压如何变化，恒定 gm偏置技术都能保持 MOS 的恒定跨导。通过使用与载流子迁移率成反比的偏置电流，可以实现稳定 gm。图 13 中的电路带有与温度无关的电阻 Rs，可以产生一个偏置电流 I1，在温度、MOS 工艺、电源电压等条件下保持恒定的跨导。图 13. 用于恒定 gm偏置的偏置电路恒定 gm偏置可用于性能与跨导 gm直接相关的电路。一个典型的例子是 gm/C 滤波器，其性能取决于 gm/C 比值。由于电容 C 在很大程度上与温度无关，保持 gm恒定确保了电路在温度变化时的稳定性。这种技术可用于创建温度稳定的模拟电路，如滤波器、振荡器、积分器、锁相环和 ADC。在高温条件下，恒定 gm偏置会增加偏置电流，这也有助于抵消随着温度升高而增加的泄漏电流。 ▷电源电压电源电压会影响多种损耗机制。其中一种机制是经时击穿（TDDB），可通过降低电源电压来缓解。降低电源电压会减少介电材料上的电场，从而成倍地延长介电材料的使用寿命。对于负偏压和正偏压温度不稳定性，降低电源电压可减少栅极氧化物上的电场，从而延长器件的使用寿命。电场的降低减缓了老化过程，有助于在更长时间内保持集成电路的性能和可靠性。此外，较低的电源电压还能减少其他损耗机制，如热载流子退化和电迁移，从而提高电路的整体稳健性和使用寿命。 Treo 平台适用于厚栅极氧化层晶体管，这些晶体管能够在 3.3V 的标称供电下工作，但在高温、高可靠性产品中使用了较低或中等的 2.5V 电源电压。这显著增强了这些晶体管的寿命和可靠性。降低电源电压可以减少晶体管上的电场应力，从而缓解诸如 TDDB、负偏置和正偏置温度不稳定性和热载流子退化等老化机制。较低的电源电压有助于降低功耗和发热量，从而进一步提高 IC 的整体效率和耐用性。

安森美

安森美 . 2025-06-04 475
市场 | OpenGMSL™联盟宣告成立，推动未来车载连接技术变革

OpenGMSL联盟由Analog Devices, Inc. (ADI), Aptiv PLC, Coilcraft, Inc., Core Microelectronics, DENSO CORPORATION, Ethernovia, Inc., Geely Holding Group, GlobalFoundries, Granite River Labs, indie Semiconductor, Inc., Keysight Technologies, Inc., Hyundai Mobis, Murata Manufacturing Co., Ltd, NOFFZ Technologies, OMNIVISION, Qualcomm Technologies, Inc., Rohde & Schwarz, Rosenberger Group, Teledyne LeCroy, TDK Corporation, TZ Electronic Systems GmbH和Würth Elektronik等公司联合发起，诚邀汽车生态系统行业企业的广泛参与。 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。近日，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，旨在汇聚行业力量，将视频和/或高速数据的SerDes传输打造成为全球汽车生态系统的开放标准。从ADAS（高级驾驶辅助系统）到信息娱乐系统和自动驾驶，当前对各种现代汽车系统的需求正在快速增长。ADAS视觉系统非常依赖高质量的视频数据来做出关键的实时决策，从而提升驾驶安全性并减少事故发生。同时，触摸屏信息娱乐系统需要高速、低延迟的连接，才能提供流畅的沉浸式用户体验。上述因素推高了新车型的开发成本，使集成变得更加复杂，创新受到抑制，最终延缓了安全性能的提升。 OpenGMSL标准亮相随着OpenGMSL联盟的成立，参与OpenGMSL全球标准将有助于推动自动驾驶、ADAS、信息娱乐及其他应用的创新。OEM和供应商将能够利用高效协同的解决方案，加快产品上市速度，降低运营成本。 OpenGMSL标准基于ADI公司行业领先且经过路测验证的千兆多媒体串行链路(GMSL)技术。OpenGMSL联盟主席Paul Fernando表示：“GMSL IC的出货量已超过10亿颗，获得全球超过25家OEM车厂和50家一级供应商的采用。GMSL是汽车行业最成熟且经过路测验证的高速视频链路技术之一。OpenGMSL以此坚实基础为依托，将推动自动驾驶、ADAS及新一代信息娱乐技术加速创新，助力现有蓬勃发展的生态系统迈向开放协作的未来。” OpenGMSL联盟是一个非营利性实体，拥有独立的董事会，并鼓励全球各方的广泛参与。采用OpenGMSL标准开发的产品需要进行强制性合规测试，以确保不同供应商的产品能够无缝互操作。相关引语 “作为汽车行业领先的精密传感、边缘处理、软件和稳健连接供应商，ADI致力于助力汽车OEM更好地进行创新，满足消费者的需求，并减轻技术复杂性的挑战。我们为ADI行业领先的GMSL技术深感自豪，期待与联盟成员们携手合作，共同打造行业标准和更强大的生态系统。” ——ADI全球副总裁兼汽车事业部负责人Yasmine King “GRL很荣幸能够加入OpenGMSL组织，成为其推动者和董事会成员。这一开放标准将助力加速技术采用以及网联自动驾驶汽车(CAV)的全球部署，从而强化网联自动驾驶汽车生态系统。凭借在汽车技术验证和自动化方面的丰富专业知识，GRL能够确保OpenGMSL的高质量服务和可靠性，为自动驾驶汽车市场的领先企业提供支持。” —— Granite River Labs GRL解决方案首席执行官 Vamshi Kandalla “GlobalFoundries很荣幸能与OpenGMSL联盟合作，利用我们领先的汽车级平台和跨美国、欧洲和亚洲的弹性全球制造网络，加速开发现今及下一代汽车应用所必需的SerDes技术。我们的 22FDX、12LP+ 和 40LP 等经过硅验证的工艺技术可为混合信号IC提供卓越的性能、能效和集成度，在此工艺技术基础上，这项新计划开发的解决方案将满足对高速、低延迟芯片的需求，以支持实时传感功能和沉浸式用户体验，从而彻底改变车载连接。” ——GlobalFoundries 汽车终端市场副总裁 Sudipto Bose “我们多年来一直在车辆中使用 GMSL 技术，很高兴看到ADI通过OpenGMSL联盟将 GMSL 技术标准化。” ——Hyundai Mobis研发负责人 HH Lee “indie Semiconductor面向ADAS和座舱用户体验应用开发高性能、高能效的创新半导体解决方案，从而助推汽车变革。随着汽车架构不断发展以满足日益增长的车载通信、网络和数据传输需求，诸如 OpenGMSL 等开放式全球标准对于实现产业生态系统创新至关重要。” ——indie Semiconductor 副总裁兼电源和 ASIC 事业部总经理 Fred Jarrar “Keysight积极参与OpenGMSL联盟，彰显了我们对推进车载连接的承诺。我们在测试和验证领域的领先地位，加上我们全面的合规性应用和早期验证工作，使我们能够帮助 OpenGMSL 成员加速开发和部署可互操作的可靠汽车系统。通过确保可靠的器件合规性和促进成熟的测试生态系统，我们的目标是加快整个测试生态系统的成熟度，推动创新并提高整个汽车行业的安全性。” ——Keysight Technologies 副总裁兼汽车与能源解决方案总经理 Thomas Goetzl “R&S期待为OpenGMSL联盟贡献力量。通过加入 OpenGMSL 联盟，旨在利用我们在测试与测量方面的专业知识，为车载连接标准化、开放式生态系统的发展提供支持。” ——Rohde & Schwarz汽车市场副总裁 Juergen Meyer “Teledyne LeCroy 使用示波器支持车载网络测试和开发已有 20 多年的历史，我们目前支持 30 多种车载标准，范围覆盖kb/s到Gb/s。很高兴能作为 OpenGMSL 的创始成员与其他公司合作，持续支持 GMSL。” ——Teledyne LeCroy 市场总监 Ken Johnson 关于OGA OpenGMSL联盟（“OGA”）是一个由独立董事会管理的非营利性实体。OGA汇聚了整个生态系统中的行业领导者，基于业界领先的千兆多媒体串行链路技术，打造面向全球的视频和/或数据传输标准。OGA致力于持续创新，推动基于GMSL解决方案的产品更快上市，同时确保产品具备出色的互操作性、测试效率和成本效益。致力于支持OGA的公司有：ADI, Aptiv PLC, Coilcraft, Inc., Core Microelectronics, DENSO CORPORATION, Ethernovia, Inc., Geely Holding Group, GlobalFoundries, Granite River Labs, indie Semiconductor, Keysight Technologies, Inc., Hyundai Mobis, Murata Manufacturing Co., Ltd, NOFFZ Technologies, OMNIVISION, Qualcomm Technologies, Rohde & Schwarz, Rosenberger Group, Teledyne LeCroy, TDK Corporation, TZ Electronic Systems GmbH和Würth Elektronik。

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亚德诺半导体 . 2025-06-04 375
产品 | 紫光展锐穿戴“芯”品W527登场，全能芯，才敢真智能

紫光展锐正式发布4G旗舰性能之王智能穿戴平台——W527，该产品采用业界领先的一大核三小核异构处理器架构，搭载蓝牙5.0和BLE双模，支持5G Wi-Fi，性能和应用体验实全面提升。作为面向中高端市场的4G平台旗舰级产品，W527进一步壮大紫光展锐的智能穿戴产品组合，为持续增长且注重体验的智能穿戴行业带来技术先进、高效安全、高质可靠的解决方案。性能之王，超越想象紫光展锐W527采用业界领先的一大核三小核异构处理器架构，先进的12nm工艺制程，配置1个Arm Cortex-A75主核（2.0GHz）与3个Cortex-A55小核（1.8GHz），整体性能实现质的飞跃。紫光展锐W527将芯片套片数量缩减至3片，并采用超微高集成3D SiP（三维系统级封装）技术，进一步提升PCB布局灵活性。与上一代产品相比，为穿戴终端的设计提供更大的空间自由度，助力合作伙伴打造更轻薄、时尚的智能穿戴设备。在实际体验中，相较同类四核A55及八核方案，W527在高负载的大型应用场景下的运行速度提升148%、应用冷启动速度提升110%、视频播放速度提升105%、应用安装速度提升120%，为用户带来前所未有的流畅体验。畅享智能，体验升级紫光展锐W527集成双ISP图像信号处理器，支持前置1600万像素和后置800万像素双摄同时工作，带来高清、流畅的视频通话体验。特别是在儿童智能手表应用中，家长不仅可以实时看到孩子，还能同步查看周围环境，全面守护儿童安全。此外，W527还升级多项智能体验，智能单麦降噪技术，可消除回声和背景噪音，确保通话清晰；智能视频防抖功能，提升视频通话稳定性；智能人脸识别技术，实现高效便捷的安全鉴权与支付体验。强劲续航，持久动力得益于先进的12nm工艺制程和超微高集成技术，紫光展锐W527在续航表现上同样出色。W527采用低功耗智能网络搜索优化策略，并结合远程RRC智能控制技术，有效降低能耗，显著提升设备续航时间。此外，W527系统集成待机资源节能技术，进一步延长电池使用时间。在内存配置方面，LPDDR3/LPDDR4X双通道配置在提升数据传输效率的同时，有效减少了7%的动态功耗，确保用户能够长时间流畅使用。目前，紫光展锐W527平台已实现量产出货，搭载该平台的穿戴产品即将上市。在智能穿戴领域，紫光展锐深耕多年，目前已形成成熟可靠的基于安卓OS系统的Smart Watch产品系列，以及基于展锐RTOS系统的RTOS Watch产品系列，充分满足全球不同市场和用户群体需求。搭载紫光展锐穿戴芯片已被全球TOP级品牌规模出货，终端已广泛覆盖儿童、青年和老人全年龄段用户群体。新紫光、新展锐、新征程、新未来。作为芯片合作共赢的先锋，紫光展锐秉承“专业、共赢、奋斗”的价值观，持续提升核心竞争力，为全球生态伙伴创造价值，为产业高质量发展贡献力量，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 . 2025-06-04 545
技术 | 从发明到AI加速：庆祝FPGA创新40周年

今年是首款商用现场可编程门阵列（ FPGA ）诞生 40 周年，其带来了可重编程硬件的概念。通过打造“与软件一样灵活的硬件”，FPGA 可重编程逻辑改变了半导体设计的面貌。这是开发人员第一次能在设计芯片时，如果规格或需求在中途、甚至在制造完成后发生变化，他们可以重新定义芯片功能以执行不同的任务。这种灵活性令新芯片设计的开发速度更快，从而缩短了新产品的上市时间，并提供了 ASIC 的替代方案。 FPGA 对市场的影响是惊人的。FPGA 催生了一个价值超过 100 亿美元的产业。过去四十年来，我们已向不同细分市场的超过 7,000 家客户交付了超过 30 亿颗 FPGA 和自适应 SoC（结合 FPGA 架构与片上系统和其他处理引擎的器件）。事实上，我们已连续 25 年位居可编程逻辑市场份额的领先地位，并且我们相信，凭借我们强大的产品组合和产品路线图，我们有能力继续保持市场领先地位。加速创新 FPGA 是由已故的 Ross Freeman 发明的，他是赛灵思公司（现为 AMD 的一部分）联合创始人，也是一位工程师与创新者。Freeman 认为，除了标准的固定功能 ASIC 器件之外，一定存在一种更好、更经济高效的芯片设计方法。FPGA 为工程师提供了随时更改芯片设计的自由和灵活性，以在一天内开发和设计出定制芯片的能力。FPGA 还助力开创了“无晶圆厂”商业模式，彻底改变了整个半导体行业。通过消除对定制掩膜加工和相关的非经常性工程成本的需求，FPGA 助力加速硬件创新，证明企业不需要拥有晶圆代工厂来打造突破性的硬件——他们只需愿景、设计技能与 FPGA。 Ross Freeman（右）鸟瞰 XC2064 布局全球首款商用 FPGA XC2064 具备 85,000 个晶体管、64 个可配置逻辑块和 58 个 I/O 块。相比之下，今天最先进的 AMD FPGA 器件（例如 Versal Premium VP1902 ）集成了 1,380 亿个晶体管、1,850 万个逻辑单元、2,654 个 I/O 块、至多 6,864 个 DSP58 引擎，以及用于内存、安全和接口技术的丰富硬 IP。自全球首款商用 FPGA（ XC2064 ）出货以来的 40 年里，FPGA 已在电子领域无处不在，并深深融入到日常生活中。如今，包括 FPGA、自适应 SoC 和系统模块（ SOM ）在内的自适应计算器件已遍布于从汽车、火车车厢与交通信号灯到机器人、无人机、航天器与卫星到无线网络、医疗和测试设备、智慧工厂、数据中心甚至高频交易系统等各个领域。关键创新与产品里程碑过去 40 年来，AMD 的创新和不断演进的市场需求推动 FPGA 技术取得了许多惊人的突破。 1985 年：XC2064——首款商用 FPGA。 20 世纪 90 年代：XC4000 和 Virtex™ FPGA – 率先为无线基础设施集成嵌入式 RAM 和 DSP。 1999 年：Spartan 系列发布——为大容量应用提供经济高效的传统 ASIC 替代方案。 2001 年：首款集成 SerDes 的 FPGA。 2011 年：Virtex-7 2000T 成为业界首个采用 CoWoS 封装的量产部署——助力开创了先进的 2.5D 集成技术的采用，该技术已成为 HPC 系统的基础，现正推动面向 AI 的 GPU 创新浪潮。 2012 年：Zynq 系列——首款将 Arm CPU 与可编程逻辑相结合的自适应 SoC。 2012 年：Vivado™ 设计套件——使软件开发人员能够进行 FPGA 设计。 2019 年：首款 Versal 自适应 SoC 发布——引入专用 AI 引擎和可编程片上网络（ NOC ）。 2019 年：Vitis™ 统一软件平台——提供预先优化的 AI 工具和抽象层，以加快推理速度。 2024 年：第二代 Versal AI Edge 系列——集成可编程逻辑、CPU、DSP 和 AI 引擎，首次在单芯片上实现端到端 AI 加速，并为需要异构、低时延和高能效计算的新一代应用提供支持。 2024 年：Spartan UltraScale+ FPGA 系列——补充了我们广泛的成本优化型 FPGA 和自适应 SoC 产品组合，为 I/O 密集型边缘应用提供经济高效的性能。 Vivado 和 Vitis 软件的推出对推动市场扩张具有重要意义。Vivado 软件通过高层次综合、机器学习优化和无缝 IP 核集成等高级功能，支持开发人员简化工作流程、缩短开发周期并实现更高的性能。 Vitis 开发环境带来了预优化的工具和抽象层，以助力加速 AI 推理。最新版本（ 2024.2 ）包含多项新功能，例如，面向嵌入式 C/C++ 设计的独立工具，以及简化搭载 AI 引擎的 AMD Versal 自适应 SoC 的使用的增强功能。我们持续投入于这些工具领域，令用户工作更加高效，同时能够利用新的和日益演进的数据类型与 AI 模型。 FPGA 技术的演变边缘 AI 如今，大部分 AI 工作负载都在数据中心 GPU 上运行。然而，越来越多的 AI 处理发生在边缘。FPGA 技术居于各行各业 AI 融合应用快速增长的前沿。FPGA 和自适应 SoC 能实时提供针对传感器数据的低时延处理，从而加速边缘端 AI 推理。随着近来小型生成式 AI 模型的推出，我们可以看到“ChatGPT 时刻”即将来到边缘端，这些新的 AI 模型可以在边缘设备上运行，无论是在 AI PC 、在您的车辆中、在工厂机器人、在太空还是任何嵌入式应用中。以下仅列举了 AMD 自适应计算技术目前如何支持边缘 AI 工作负载的几个示例：美国国家航空航天局（ NASA ） – AMD Virtex FPGA 助力 NASA 火星探测器实现 AI 功能，用于图像检测、匹配和校正，并在数据返回地球前过滤掉无用数据。斯巴鲁 – 已选择 AMD 第二代 Versal AI Edge 系列自适应 SoC，将 AI 功能引入其下一代 ADAS“EyeSight”驾驶辅助安全系统。 SICK – AMD Kintex™ UltraScale+™ FPGA 和 FINN 机器学习框架帮助 SICK 提供快速且准确的包裹检查，从而增强工厂自动化。 Radmantis – AMD Kria™ 自适应 SOM 器件正助力实时 AI 推理，以促进可持续鱼类养殖。 JR 九州 – 日本最大的子弹头列车运营商之一，正采用 AMD Kria SOM 为其基于 AI 的轨道检查系统进行实时图像处理。 Clarius – 正使用 AMD Zynq UltraScale 自适应 SoC 助力其手持式超声设备中的感兴趣区域 AI 识别。展望未来我们看到，基于 FPGA 的自适应计算正持续推动边缘 AI 应用的突破，这些应用涵盖自动驾驶、机器人和工业自动化、6G 网络、气候变化、药物研发、科学研究以及太空探索等领域。值此 FPGA 诞生 40 周年之际，我们为发明这项技术感到无比自豪，并回顾其发展历程及其在此后 40 年的巨大影响。致力于开发尖端和市场领先产品的开发人员持续运用 FPGA 技术推动创新芯片设计、支持硬件辅助验证并加快产品上市时间。AMD 致力于在未来数十年引领这项卓越技术的演进。

FPGA

AMD . 2025-06-04 1 515
可以满足不同的低功耗应用的PY32F002B单片机

PY32F002B 系列单片机采用高性能的 32 位 ARM® Cortex®-M0+内核，宽电压工作范围的 MCU。嵌入了24Kbytes Flash 和 3Kbytes SRAM 存储器，最高工作频率 24MHz。有TSSOP20, QFN20, SOP16, SOP14,MSOP10多种不同封装类型多款产品。 PY32F002B 系列微控制器的工作温度范围为-40°C ~ 85°C，工作电压范围为1.7V ~ 5.5V。PY32F002B还提供sleep/stop 低功耗工作模式，可以满足不同的低功耗应用。 PY32F002B单片机特性：内核 32 位ARM Cortex –M0+ 存储器 24Kbytes flash 存储器 3Kbytes SRAM 系统支持HSI,LSI,LSE,时钟最高可达24MHz 宽工作电压1.7V～5.5V 工作温度范围-40℃～85℃ 外设最大可达18个GPIO 最大可达18个GPIO 1*SPI，1*USART，1*16bit GPTimer，RTC 1*ADTimer（BLDC/PMSM) 1*LPTimer，支持从 stop 模式唤醒 1 个 SysTick timer 1*12bit ADC，2*COMP 唯一UID 封装 TSSOP20, QFN20, SOP16, SOP14,MSOP10

原创 . 2025-06-04 320
激励电平与频差的微妙平衡：晶振选型不可忽视的细节

在电子设备的设计中，晶振作为提供稳定时钟信号的关键元件，其选型的正确性直接关系到整个系统的性能与稳定性。而在晶振选型过程中，激励电平与频差之间的微妙平衡常常被工程师们所忽视，然而这一细节却可能对电路的正常运行产生深远影响。激励电平：晶振稳定工作的关键动力激励电平，又称激励功率或驱动电平，主要针对无源晶振而言。它是指施加在石英晶片上的电流所对应的功率参数，代表着驱动晶振（振荡电路）所需的功率大小，单位通常为微瓦（μW）。以常见的无源贴片晶振为例，其激励功率设计参数一般为10μW，最大值可达100μW。激励电平对晶振性能有着至关重要的影响。当激励电平过大时，晶振内部的石英晶片会因过度驱动而产生额外的机械应力与热量。这不仅可能导致晶振的频率发生漂移，偏离其标称频率，影响电路的时序精度，还会加速晶振的老化，大幅缩短其使用寿命，严重时甚至可能直接损坏晶振，致使整个电路系统瘫痪。相反，若激励电平过小，晶振可能无法获得足够的能量来维持稳定的振荡，导致振荡幅度不足，容易受到外界干扰的影响，出现停振或频率抖动等问题，同样无法为电路提供稳定可靠的时钟信号。在实际电路设计中，可通过调整电路中的串联电阻Rd来调节激励电平。当需要降低激励电平时，可适当增大Rd的阻值，从而减小流经晶振的电流，降低激励功率；反之，若要提高激励电平，则减小Rd的阻值。但需要注意的是，这种调整并非无限制的，必须在晶振所允许的激励电平范围内进行操作，以确保晶振的正常工作。频差：决定系统精度的核心指标频差是衡量晶振输出频率准确性的关键指标，它反映了晶振在实际工作中的频率与标称频率之间的偏差程度，通常以百万分之几（ppm）来表示。晶振的频差主要包括调整频差和温度频差等。调整频差是指在25℃基准温度下，晶振工作频率相对于标称频率所允许的偏差。例如，在石英晶体谐振器的规格书中，常见到调整频差标注为±30ppmmax，这意味着在25℃时，该晶振的实际工作频率与标称频率的偏差最大不会超过±30ppm。温度频差则是由于环境温度变化而导致的晶振频率漂移。晶振的频率会随着温度的波动而发生变化，不同类型的晶振对温度的敏感程度各异。一般来说，普通的石英晶体谐振器受温度影响较大，而温补晶振（TCXO）和恒温晶振（OCXO）等则通过特殊的温度补偿或恒温控制技术，能够有效减小温度对频率的影响，在较宽的温度范围内保持较高的频率稳定性。对于许多对时钟精度要求极高的应用场景，如通信设备中的射频电路、高精度的测量仪器以及计算机的内存时钟等，晶振的频差必须严格控制在极小的范围内。哪怕是极其微小的频差，都可能在长时间的运行过程中积累，导致信号传输错误、数据处理偏差等严重问题，进而影响整个系统的性能和可靠性。激励电平与频差的微妙平衡激励电平和频差之间并非相互独立，而是存在着微妙的关联。当激励电平发生变化时，晶振内部的物理特性也会随之改变，从而间接影响其频差。例如，过大的激励电平可能会使晶振的石英晶片产生非线性的机械振动，进而导致频率漂移，增大频差。在晶振选型过程中，必须综合考虑激励电平和频差这两个因素，以达到二者之间的最佳平衡。一方面，要根据电路的实际需求，选择具有合适频差指标的晶振，确保其能够满足系统对时钟精度的要求。另一方面，在设计振荡电路时，要合理设置激励电平，避免因激励不当而影响晶振的频率稳定性。为了实现这一微妙平衡，工程师们需要在多个方面进行细致的考量与调试。首先，在选择晶振时，应仔细研读其规格书，了解其推荐的激励电平范围以及在不同激励条件下的频差特性。同时，要充分考虑电路的工作环境，如温度变化范围、电源稳定性等因素，因为这些环境因素会对晶振的激励电平需求和频差表现产生影响。在电路设计阶段，需要通过精确的电路计算和模拟仿真，确定合适的振荡电路参数，如匹配电容C1、C2的取值以及串联电阻Rd的大小等，以保证在满足晶振激励电平要求的同时，将频差控制在可接受的范围内。此外，在实际的电路板布局布线过程中，也要注意减少杂散电容和电磁干扰对晶振的影响，因为这些因素可能会改变晶振的实际负载条件，进而影响激励电平和频差。在电子设备的晶振选型过程中，激励电平与频差之间的微妙平衡是一个不可忽视的重要细节。只有充分认识到这两个因素的相互关系，并通过合理的选型和精心的电路设计来实现二者的最佳平衡，才能确保晶振为整个电路系统提供稳定、精确的时钟信号，从而保障电子设备的高性能、高可靠性运行。

晶发电子 . 2025-06-04 300
企业 | 全心致力于IoT，芯科科技全面布局蓝牙信道探测和医疗健康

经过多年的演进，从最初的数据传输、音频流、再到设备联网和定位服务等，蓝牙技术的应用场景日益丰富。随着2024年9月，蓝牙6.0核心规范的发布，引入了信道探测（Channel Sounding）、延迟降低和扫描效率提升等功能，以及今年5月份蓝牙6.1核心规范的发布，新增了随机可解析私有地址（RPA）等功能，让蓝牙技术在定位精度、安全性、能效和数据传输效率等方面实现了显著提升，为智能家居、物联网、汽车工业、音频设备，以及可穿戴设备等场景带来了革命性的改进。特别是信道探测功能的引入，让其定位精度大大提升，甚至达到了接近UWB技术的水平，这让发展多年，但一直不温不火的蓝牙定位应用场景有了新的希望。作为低功耗物联网连接领域的重要企业，Silicon Labs（芯科科技）自然也不会错过这个机会，他们在蓝牙6.0规范推出后不久即宣布支持蓝牙信道探测功能，也是业内第一批支持信道探测和蓝牙6.0及以上规范的厂家。最近，芯科科技中国区总经理周巍、工业与商业业务部产品线高级总监Mikko Savolainen、高级产品营销经理Brian Blum，以及亚太区生态高级经理刘俊等高管接受媒体采访，分享了芯科科技的市场发展战略，以及他们在蓝牙方面的深度布局。深耕物联网，芯科科技的独特优势芯科科技中国区总经理周巍认为，芯科科技是业界唯一一家100%专注于物联网的公司，这一战略定力使得公司能够将所有资源和精力投入到物联网技术的研发与创新中。在无线连接领域，芯科科技的产品覆盖了除蜂窝通信（NB-IoT和Cat.1等）及LoRa以外的所有主流无线协议，包括短距离的IEEE 802.15.4、Zigbee、远距离的Sub-GHz，以及各类Mesh和星型网络协议等。图：芯科科技中国区总经理周巍 “我们的无线产品线非常齐全，无论是Thread、Zigbee，还是蓝牙Mesh，在网状网络领域的市场份额我们位居全球第一，”周巍介绍道，“这得益于我们多年的技术积累和持续创新。”芯科科技不仅是业界首家推出单芯片支持多协议的厂商，实现硬件层面的高度复用，极大地简化了客户开发，更在低功耗和安全性方面设立了新的行业标杆。该公司独特的Secure Vault™安全引擎率先通过Arm PSA 3级认证，为物联网设备提供了业界领先的安全保障，尤其在全球对设备安全性要求日益提升的背景下，这一优势显得尤为重要。之所以能具有这样的优势，是因为芯科科技近20多年的持续技术投入，以及一系列的收购达成的。比如在2012年收购了一家做Zigbee SoC的企业Ember；2013年收购做低功耗32位MCU的企业Energy；2015年收购了做蓝牙智能模组的企业Bluegiga和做Zigbee/Thread模组的企业Telegesis；2016年收购了一家软件RTOS企业Micrium；2017年收购了Wi-Fi及云连接企业Zentri；2018年收购了智能家居协议Z-Wave事业单位；2020年收购了一家超低功耗Wi-Fi企业Redpine Signals公司的Wi-Fi和蓝牙业务。谈到与其他蓝牙芯片企业有什么不同时，周巍认为，芯科科技主要有以下四点核心特点：一是领先的产品组合。芯科科技可提供满足各种应用需求的SoC和模块产品；周巍特别指出，模组产品方面，芯科科技在国内有很多合作伙伴，公司提供的模组产品更多是给合作伙伴做参考设计使用。另外，芯科科技也有很多软件工具，比如其Simplicity Studio开发环境和手机App提供了随时可用的演示和开发工具，用于快速原型制作。二是高性能射频。芯科科技的芯片产品的射频输出功率最高可达20dBm，其传输距离可以做得比友商远很多；同时，还拥有极低的工作和休眠电流，延长电池工作时长；超低功耗SoC和模块，具有极小的外形尺寸，可提供高性能无线连接。值得一提的是，芯科科技的很多产品的最高温度可达125℃的车用范围，而不是只到工业场景规范指定的85℃。三是灵活的架构。可在单颗EFR32上运行所有应用，或将EFR32作为蓝牙协处理器与单独的主处理器一起使用；优化的BOM和PLFRCO功能消除了对32KHz晶振的需求，降低了BOM成本；动态多协议和Wi-Fi共存方案显著提高了同一个设备中无线射频性能。四是安全性。近几年中国客户对安全性的要求越来越高，特别是一些出海的产品。比如自2025年8月1日起，欧盟将强制执行CE的RED（Radio Equipment Directive）指令的网络安全要求（如EN18031标准），涉及设备身份校验，通信加密等。RED认证是无线设备进入欧盟市场的核心合规门槛，需要结合产品类型选择对应测试标准，并关注网络安全等新增要求。而芯科科技的Secure Vault技术可保护设备免受本地和远程网络攻击。此外，其AI/ML硬件加速器用于边缘推理；定向测量并配合自研的RTL算法库，可在未来实现测距功能。拥抱蓝牙6.0，解锁精准定位与无限可能蓝牙6.0规范的正式发布，带来了信道探测（Channel Sounding）这一革命性功能，极大地提升了蓝牙的定位精度。芯科科技迅速响应，宣布其多款产品支持蓝牙6.0及以上规范标准，全面拥抱这一技术变革。芯科科技工业与商业业务部产品线高级总监Mikko Savolainen详细解读了蓝牙信道探测技术的原理和应用前景。他表示，传统的基于RSSI测距方式精度有限且易受环境影响，而信道探测通过相位测距（PBR）和往返时间（RTT）技术，能够实现亚米级的精准距离测量，为资产追踪、室内导航、无钥匙进入等应用场景带来了革命性的改进。图：芯科科技工业与商业业务部产品线高级总监Mikko Savolainen “蓝牙信道探测是蓝牙6.0的标准功能，这意味着它是一种标准化的技术，能够实现不同设备之间的互联互通。未来无论是手机、平板还是汽车，只要支持该标准，都能够实现互联互通，”Mikko强调了标准化的重要性，“相比于UWB，蓝牙信道探测在提供高精度的同时，具有更低的功耗和成本优势，无需复杂的天线阵列，只需极少的外部组件，更适合大规模物联网设备的部署。” 据他透露，芯科科技的BG24系列芯片已通过AEC-Q100车规级认证，并率先支持蓝牙信道探测，目前正与汽车厂商紧密合作，预计今年年底或明年年初将有首款搭载芯科科技信道探测方案的电动汽车上市。此外，在智能家居、工业自动化、智慧城市等领域，蓝牙信道探测的精准定位能力也将催生出更多创新应用。比如，在地下停车场等大型空间中，结合无线照明等基础设施，蓝牙信道探测也能实现精准的车辆定位，解决用户找车难的痛点。 Mikko特别强调，芯科科技在蓝牙信道探测技术方面拥有深厚的技术积累，不仅提供支持蓝牙6.0规范的BG24等系列芯片和模组，更提供自研的蓝牙协议栈和经过海量数据训练优化的信道探测算法库，以及可视化的开发工具，为客户提供从硬件到软件的全方位支持，极大地简化了开发过程，加速产品上市。赋能医疗健康，以超低功耗和高安全性打造创新产品医疗健康是芯科科技高度关注的另一个重要应用领域。芯科科技高级产品营销经理Brian Blum表示，过去十年间，医疗设备正逐步从医院走向家庭和个人，便携式、小型化和可穿戴成为趋势。未来十年，这一领域将迎来“爆炸式增长”，而蓝牙作为最主要的无线连接技术之一，将在其中扮演关键角色。图：芯科科技高级产品营销经理Brian Blum Brian Blum强调，蓝牙医疗设备的关键在于精准测量、安全连接、低功耗和小型化。芯科科技从芯片设计伊始便将这些需求融入其中，推出了BG22、BG27、BG24、BG29等系列产品，满足不同医疗应用的需求。图：BG24主要特性（来源：芯科科技）他介绍道，芯科科技的BG22、BG27、BG24、BG29等系列产品广泛应用于血糖监测仪（CGM）、胰岛素泵、脉搏血氧仪等医疗设备。特别是BG27系列，其集成的DC-DC升压和超小的WLCSP封装，非常适用于需要单电池供电且对体积要求严苛的可穿戴医疗设备。而BG24系列更是集成了AI/ML硬件加速器和Secure Vault – High最高等级的安全性，BG29系列也具有Secure Vault – High最高等级的安全性，能够满足医疗设备日益增长的智能化和安全合规需求。 “医疗设备的数据安全至关重要，这不仅关系到用户的隐私，更关系到生命安全，”Brian Blum强调，“芯科科技的Secure Vault技术能够为设备提供强大的安全保护，满足美国FDA等监管机构的严格要求，助力中国医疗设备厂商顺利‘出海’。” 生态合作：推动蓝牙技术持续创新芯科科技不仅专注于自身技术的研发，更积极参与蓝牙技术联盟（Bluetooth SIG）等行业组织，推动蓝牙标准的制定与发展。周巍表示，芯科科技是蓝牙技术联盟的核心成员，积极贡献技术，例如在蓝牙5.4标准中对电子货架标签（ESL）技术的推动，蓝牙Mesh技术的支持，以及在蓝牙6.0中对信道探测的支持。强大的生态系统是蓝牙技术普及的重要保障。芯科科技不仅提供高性能的芯片和模组，更提供完善的软件开发工具和技术支持，包括自研的蓝牙协议栈、丰富的算法库以及参考设计等。周巍表示，芯科科技的协议栈源代码完全自研，拥有自主可控的能力，能够与手机厂商等进行深度合作，确保互联互通性。在谈及与国产蓝牙芯片企业的竞争时，周巍表示，虽然在单一芯片价格上可能无法与一些国产厂商直接竞争，但从整体解决方案、开发平台、技术支持和长期稳定供货等方面来看，芯科科技能够提供更高的价值和综合成本，比如xG24芯片就片上集成了20-bit的ADC和低频单元，用户就无需外购和额外的电路板面积。尤其是在出口导向型客户和对安全性、可靠性要求较高的应用场景，芯科科技凭借其全面的技术优势和国际认证，能够为客户提供强有力的支持，助力其产品“出海”。此外，芯科科技不仅是蓝牙技术联盟的核心成员，还积极参与CSA、Wi-SUN联盟等组织，推动蓝牙与Matter、Thread等协议的融合，构建更开放、更互联的物联网生态。周巍表示，芯科科技愿意与全球合作伙伴携手，共同推动物联网技术的创新与应用，特别是在中国市场，将与本土厂商紧密合作，共同抓住物联网发展的巨大机遇。结语 “All in IoT”是芯科科技的战略宣言，也是其行动指南。从全面的无线连接产品线到对蓝牙6.0新标准的深度布局，从业界领先的安全性到在医疗健康、工业商业领域的创新应用，芯科科技正以其独特的技术优势和开放合作的态度，引领着物联网走向Connected Intelligence的新时代。本次芯科科技媒体交流会不仅展示了该公司在蓝牙领域的技术积累和前瞻性布局，更传递出对物联网未来发展的坚定信心。随着蓝牙6.0及后续标准的逐步普及，一个更加精准、智能、安全的万物互联世界正加速到来。

蓝牙6.0

芯查查资讯 . 2025-06-03 980
技术分享：振荡器动态相位噪声优化的4步实操指南

加速度灵敏度是晶体振荡器对任何方向施加的外力的固有灵敏度。石英振荡器确实提供了我们所有人每天都依赖的电子设备的心跳。石英的有用之处在于，如果施加电压，石英将开始振动。不利的一面是，如果施加振动，石英会产生电压。该电压显示为相位噪声，并且是真正的阻力。相位噪声或频率变化的大小与施加的力或加速度成正比。力越大，频率不稳定性越大，噪声越大。由于晶体的加速度敏感性而引起的频率不稳定性会影响振荡器性能的许多方面，例如：短期稳定性和相位噪声性能。相位抖动种振动引起的相位噪声会影响数字通信系统和RF系统的性能。该错误将表现为误码率的增加。所有石英晶体都表现出一定程度的固有振动敏感性。所以问题仍然存在。该怎么办？要使加速度敏感性对客户系统的影响最小化，有许多可解决的方法。一、正确选择谐振器正确选择谐振器(例如：使用的晶体切割类型)：晶体的切割会对整个系统的性能产生很大的影响。AT切割晶体广泛用于许多类型的参考时钟。研究表明，AT切割晶体的性能几乎与SC切割晶体相同。但是，SC切割晶体的总体伽马矢量仍远优于AT切割晶体。晶体安装结构对于晶体在振动下的性能也起着重要作用。有多种采用不同安装结构的晶体封装，但是，根据我们的经验，发现采用四点安装结构的不同脚位封装在抗振性方面具有最高水平。通过将晶体固定在4个位置，可以极大地改变封装的安装谐振，从而降低振动对性能的整体影响。选择合适的晶体后，可以通过筛选所有轴上的加速度敏感度来进一步保证性能。通过在安装到振荡器封装中之前对晶体进行预筛选，可以降低客户的成本，并在标准封装中提供定制解决方案。二、进行振动筛分在共振器水平上进行振动筛分(筛分以获得最佳的g灵敏度)：在Bliley，通过诱导已知大小的正弦或随机力来执行筛选。然后，使用相位噪声分析仪测量劣化。如果使用给定频率的正弦波形，将测量由单音引起的杂散。根据这些数据，可以计算出谐振器的加速度灵敏度。如果将随机频谱应用于晶体，则可以基本上测量整个振动带宽上的相位噪声，并根据给定的PSD计算出g灵敏度。三、被动隔离被动隔离(机械阻尼)会对参考时钟的加速灵敏度产生深远影响。如果输入振动减小，则衰减也会减小。被动隔离确实有其缺点，根据要隔离的内容，系统可能会变得相当大。平台的谐振频率也可能是一个大问题。典型的安装座可以具有3.5到4的透射率，这意味着输入到系统中的力会被放大。应注意不要超过系统的最大排量，否则会损坏隔离器。这个问题采用低固有频率隔离方案。从理论上讲，低于1 Hz的隔离结构是理想的，但实际上，由于需要阻尼机制和摆动空间，因此这些系统非常大，这就是电子补偿的用处。四、电子补偿通过采用电子补偿，可以最大程度地减小无源隔离系统的尺寸，同时仍能获得无源安装的好处。电子补偿还将最小化隔离结构谐振频率的影响。电子补偿提供了卓越的结果，并且可以实现比标准晶体少两个数量级的振动不灵敏性水平。使用的典型补偿方案可以覆盖大约500Hz的振动，而隔离结构以大约120Hz开始衰减。如此宽的分频范围能够大大提高晶体的性能，并从根本上为客户提供抗振动参考信号。

晶体振荡器

扬兴科技 . 2025-06-03 490
纳祥科技2W 24位数字功放NX4920，内置多级D类调制器

纳祥科技NX4920是一款I2S 24位数字输入2W双声道D类音频功率放大器，传输效率高、抗干扰能力强，满足了不同用户对高品质音频解决方案的需求。（一）NX4920芯片概述 NX4920是一款支持I2S数字音频输入，高效率，低EMI，2W双声道24位D类音频功率放大器芯片。其内置有数模转换器（DAC）和多级D类调制器，具备出色的音频性能。利用芯片的I²S数字音频串行接口传送至放大器，可以显著降低噪声源对所传输音频的影响。另外也避免了主控芯片内置音频解码DAC所带来的噪声，最终获得较高的信噪比以及较小失真度。 NX4920 内部含有数字去加重模块、插值滤波器、Multi-Bit 数模转换器、输出模拟滤波器，并支持大部分的音频数据格式。芯片基于一个带线性模拟低通滤波器的四阶 Multi-Bit Δ∑调制器，自动检测信号频率和主时钟频率，在 2KHz 和 200KHz 之间自动调节采样率。 NX4920 立体声功率放大器能够以D类放大器的效果提供AB类功率放大器的性能。采用低噪音，无滤波器结构可以省去传统D类放大器的输出低通滤波器。需要极少的外围元件，从而节省 PCB 的空间和系统成本，是便携式应用的理想选择。NX4920 能够高于85%的效率提供2W功率，同时具有系统关断及静音控制功能。特殊的线路架构增强了抗噪音能，减少了射频干扰。 ▲NX4920产品外形（二）NX4920主要特性 NX4920主要具备以下特性： ● Muti-Bit Δ∑调制器， 24 位 D/A 转换 ● 3.3V~5.0V 工作电压 ● 自动检测最大到192KHz 的采样频率 ● 低时钟抖动敏感度，线性滤波输出 ● 片上数字去加重，支持所有标准音频接口 ● 无滤波器的 D 类放大器，低静态电流和低 EMI ● 在 4Ω 负载和 5V 电源条件下，提供高达 2W 输出功率 ● 效率高达 90% ● 低THD，低噪音 ● 短路电流保护 ● 热保护 ● 极少的外围元器件，减少空间和成本 ● 封装形式：QFN32-4*4，无铅封装 ● 关断电路 16uA ▲NX4920功能框图（三）NX4920芯片亮点作为一款高性能的芯片，NX4920在音频处理领域展现出了卓越的性能表现，特别是在数字信号解码方面具有显著优势。 ① 解码能力强大 NX4920解码（24位）能力强大，有效降低噪声干扰，提升信噪比，精确还原音频信号的每一个细节，输出高清晰度高保真的音质。 ② 集成度高 NX4920采用了高度集成的设计理念，大大减少了外围元件的使用数量，简化了电路设计，降低了生产难度，减少BOM成本。 ▲NX4920管脚配置（四）NX4920应用领域作为纳祥科技的独家芯片，NX4920凭借其创新的架构设计和卓越的性能表现，在音频处理领域具备广阔的应用前景，如DEEPSEEK播放器、AI语音播报、WIFI播放器、智能设备播放器等，以其高效能满足用户多样化需求。 ▲NX4920应用示例图

功放

深圳市纳祥科技有限公司微信公众号 . 2025-06-03 515
Cadence推出突破性DDR5 12.8Gbps MRDIMM Gen2内存IP系统解决方案

高性能数据中心和企业内存解决方案现已上市，欢迎客户垂询合作楷登电子近日宣布率先推出基于台积公司 N3 工艺的 DDR5 12.8Gbps MRDIMM Gen2 内存 IP 解决方案。该新解决方案可满足业内对于更大内存带宽的需求，能适应企业和数据中心应用中前沿的 AI 处理需求，包括云端 AI。Cadence® DDR5 MRDIMM IP 基于 Cadence 经过验证且非常成功的 DDR5 和 GDDR6 产品线，拥有全新的可扩展、可调整的高性能架构。此 IP 解决方案已与人工智能、高性能计算和数据中心领域的多家领先客户建立合作，在技术创新领域持续深耕。新 Cadence DDR5 IP 提供了一个 PHY 和一个高性能控制器作为完整的内存子系统。该设计使用最新面世的 MRDIMM（Gen2）在硬件上进行了验证，可实现出色的 12.8Gbps 数据速率，与使用现有 DDR5 6400Mbps DRAM 部件相比，带宽翻倍。DDR5 IP 内存子系统基于 Cadence 经过硅验证的高性能架构、超低延迟加密和行业卓越的 RAS 功能。DDR5 MRDIMM Gen2 IP 旨在实现具有灵活布局设计选项的先进 SoC 和小芯片（chiplet），而新架构允许根据单个应用需求对功耗和性能进行精细调整。 Micron副总裁兼数据中心产品总经理 Praveen Vaidyanathan 说道: “Cadence DDR5 IP 产品组合结合 Micron 业内理想的基于 1γ（1 伽马）的 DRAM，可满足 AI 处理工作负载对更高内存带宽、高存储密度和高可靠性的快速增长需求。这些内存技术的突破性提升对赋能数据中心和企业环境中新一代 AI/ML 和 HPC 应用具有关键意义。”。 “Cadence 的 DDR5 MRDIMM IP 系统解决方案与具有 Montage 内存缓冲的 MRDIMM 模块相结合，为新一代服务器提供了具有两倍带宽的高性能内存子系统”，Montage Technology 总裁 Stephen Tai 表示，“Montage 面向 MRDIMM 的 MRCD02/MDB02 芯片能够达到 12.8Gbps 的数据速率，可以很好地支持服务器和数据中心产品”。 “利用 Cadence 的 DDR5 12.8Gbps MRDIMM IP 系统解决方案，数据中心和企业应用可获得显著性能优势，众多大客户纷纷采用 Cadence 这一创新技术即是明证”，Cadence 高级副总裁兼芯片解决方案事业部总经理 Boyd Phelps 说道，“在提高标准的同时，此次新推出的先进内存 IP 系统也建立了一个路线图，为我们客户的下一代 SoC 和小芯片（chiplet）产品提供了持续支持”。 Cadence 的 DDR5 控制器和 PHY 已通过 Cadence 的 Verification IP（VIP）进行 DDR 验证，可提供快速的 IP 和 SoC 验证签核。面向 DDR5 的 Cadence VIP 包括一个完整的解决方案，从 IP 到系统级验证与 DFI VIP、DDR5 内存模型和系统性能分析器。有关此新解决方案的更多信息，请访问 Cadence DDR5 MRDIMM PHY 和控制器页面。

Cadence . 2025-06-03 455
新品！米尔NXP i.MX 91核心板，赋能新一代入门级Linux应用

米尔电子基于与NXP长期合作的嵌入式处理器开发经验，在i.MX 6和i.MX 8系列核心板领域已形成完整产品矩阵，米尔累计推出5个平台共计二十余款NXP核心板，涵盖工业物联网、新能源、医疗等领域。此次推出的米尔基于‌NXP i.MX 91核心板及开发板‌（MYC-LMX91），延续了米尔在嵌入式模组领域的技术积累，赋能新一代入门级嵌入式Linux应用。提供1GB LPDDR4 8GB eMMC 的核心板和开发板，核心板采用218PIN引脚的LGA封装设计，工作温度为-40℃-85℃，适应工业级的严苛环境使用。 MYC-LMX91核心板及开发板‌基于 NXP i.MX 91作为NXP新款入门级处理器，具有低成本、低功耗的特点。i.MX 91配备单核 Cortex-A55@1.4 GHz，可与i.MX 93处理器实现引脚兼容。此外，这款处理器支持多种外设接口资源，2个千兆以太网接口、2个USB2.0接口、2个CAN-FD接口、8个UART接口，8个I2C，8个SPI，2个I3C等，适用于充电桩、HMI、工业网关等场景。配套开发板 MYD-LMX91开发板，采用 12V/2A 直流供电，搭载了2路千兆以太网接口、1路M.2 B型插座的5G/4G 模块接口、板载1路 WIFI模块、1路 RGB 显示接口、1路音频输入输出接口、2路USB HOST Type A、1路USB OTG Type-C接口、1路Micro SD接口、1路CAN由凤凰端子引出、1路RS485由凤凰端子引出、1路RS232 凤凰端子引出，1路JTAG调试接口，1路ADC接口。米尔 i.MX 91 核心板配置型号表 MYC-LMX91核心板选型表米尔 i.MX 91 开发板配置型号表 MYD-LMX91开发板选型表如有需要，您可以通过访问以下米尔电子官网链接了解更多：https://www.myir.cn/shows/157/88.html

i.MX 91

米尔电子 . 2025-06-03 565
工业电子 | MCU集成CAN FD成大势所趋，哪些厂商已先行一步？

重点内容速览： 1. 为何MCU厂商会在MCU中集成CAN FD通信接口？ 2. 哪些国际厂商推出了集成CAN FD的MCU？ 3. 集成了CAN FD控制器的国产MCU厂商有哪些？近年来，随着工业自动化、汽车电子、新能源等应用的快速发展，对通信带宽和实时性的要求不断提升，传统的CAN（Controller Area Network）总线逐渐显得有点捉襟见肘，作为CAN的升级版本——CAN FD（CAN with Flexible Data-Rate）因其更高的数据传输速率和更大的数据域，成为了业界关注的焦点。可以明显看到，越来越多的MCU厂商开始在其产品中直接集成CAN FD通信接口，特别是针对工业和汽车应用场景的MCU产品。那么，接下来就请跟随芯查查一起看看为何MCU厂商会在MCU中集成CAN FD通信接口，又有哪些MCU厂商已经先行一步了？为何MCU厂商会在MCU中集成CAN FD通信接口？ CAN通信协议是德国博世公司在1986年针对汽车市场而开发的，随后通过ISO 11898与ISO11519进行了标准化。由于CAN的高性能、高可靠性，以及易用性和低成本特性，很快得到了市场的认可，而且逐渐从汽车应用扩展到了工业应用领域。现在，越来越多的工业设备也开始使用CAN总线。随着工业电子的发展，工业总线上的数据量逐渐增长，尤其是CAN总线运用较多的汽车领域，总线通信的数据量愈发庞大。比如汽车内部出现了高级辅助驾驶（ADAS）、人机交互系统、疲劳驾驶监控系统、智能座舱系统等，使得传统的CAN总线在传输速率和带宽方面越来越显得力不从心。根据 CAN 规范 ISO11898-2 所定义的标准帧结构，一帧报文最大只能传输64位（8个字节）的数据，在最好的情况下总线负载也已达到 70%左右。为了应对现今巨大数据量的挑战，亟需改进原有的总线来提高总线传输速率，于是博世2012年发布了CAN FD 1.0协议。2015年，ISO 11898-1（Classical CAN和CAN FD）修订版发布，正式推出CAN FD协议。图：CAN总线发展历史（来源：汽车CAN FD总线技术解析，RIGOL）过去，如果想要在基于MCU的嵌入式系统中使用CAN FD，常常需要外挂独立的CAN FD控制器芯片，这不仅增加了硬件成本和PCB面积，也增加了软件开发的复杂度。为了满足客户便捷开发的需求，MCU厂商开始将CAN FD通信接口集成到MCU内部，带来了多方面的优势：首先，数据传输速率更高。CAN FD的传输速率比CAN 2.0更高，相比CAN 2.0的1Mbps传输速率，CAN FD最高可达8Mbps。其次，支持更大的数据段长度。CAN FD对每帧数据段的长度做了扩充，从传统的最多8个字节扩展到最大支持64个字节，这意味着每帧可以传输更长的数据。这对需要传输大量传感器数据、控制指令，或诊断信息的应用来说至关重要。三是，兼容传统CAN。CAN FD与传统CAN 2.0总线使用相同的硬件和软件，这位现有基于传统CAN的系统提供了平滑升级的路径，降低了系统迁移的风险和成本。四是，简化系统设计，降低BOM成本。将CAN FD控制器集成到MCU内部，直接减少了外部元器件的数量，简化了硬件设计，缩小了PCB尺寸。对于追求小型化和成本优化的产品来说，这是很大的优势。同时，由于减少了芯片间的接口和布线，也提高了系统的可靠性。五是，可靠性更高。CAN FD采用了改进的循环冗余校验（CRC）和受保护的填充位计数器，降低了未检测到错误的风险。这对车辆和工业自动化等对于安全至关重要的应用而言很重要。哪些国际厂商推出了集成CAN FD的MCU？将CAN FD集成到MCU当中，是全球MCU厂商都在积极推动的方向，除了前面提到的ST，其实很多国际MCU厂商很早就在其产品线中布局CAN FD功能了。比如Microchip、NXP、瑞萨电子、ST、英飞凌、TI等均有相关产品。 Microchip：覆盖8位到32位MCU产品 Microchip的MCU产品主要应用在工业控制、汽车电子、消费电子、医疗设备、家电、通信和数据中心等领域。其MCU产品线覆盖了8位、16位和32位多个市场，其中8位MCU凭借其性价比优势占据全球领先地位。图：Microchip共有195款MCU集成了CAN-FD通信接口（来源：Microchip官网） Microchip提供广泛的集成了CAN FD控制器的dsPIC33C数字信号控制器（DSC）、32位MCU、甚至8位MCU产品。这些产品覆盖了入门级到高性能系列，适用于工业和汽车应用。据其官网信息，Microchip拥有195款集成 ISO11898-1:2015 标准兼容 CAN FD控制器的MCU产品。他们的产品系列包括： dsPIC33C DSC ：包括 dsPIC33CH 双核DSC和dsPIC33CK单核DSC。这些DSC提供加速的DSP性能，集成了CAN FD控制器，适用于电机控制、数字电源控制和安全关键应用。dsPIC33CH系列的双核设计可以分离实时控制和系统通信功能，dsPIC33CK则提供成本效益高的单核选项。这些DSC还具有专门的功能安全外设。 32 位 MCU ：包括基于Arm Cortex-M0+内核的入门级SAM C21和PIC32CM JH系列，提供双CAN FD控制器，适用于汽车内饰控制和工业控制。基于Arm Cortex-M4F 内核的SAM E5x系列提供中等性能和双CAN FD控制器，适用于楼宇自动化和汽车声音报警系统 (AVAS) 。基于Arm Cortex-M7内核的SAM V7x系列提供最高性能和双 CAN FD控制器，适用于汽车信息娱乐系统和AVAS。Microchip的32位MCU提供广泛的性能范围 (48 MHz 至 300 MHz) ，并支持汽车级认证。 8位MCU ：早在2020年11月份，Microchip就推出了集成CAN FD控制器的8位MCU产品系列PIC18 Q84系列产品，提供了一种将传感器数据传输到CAN FD总线的简单解决方案，无需网关和复杂的网络交换技术。可帮助客户大规模创建具有成本效益的网络节点。图：PIC18 Q84系列产品信息可通过芯查查查询（来源：芯查查）恩智浦：车规级MCU基本都集成了CAN FD控制器 NXP的MCU产品具有高性能、低功耗和多样化的特点，广泛应用于工业物联网、智能家居、工厂自动化、电力能源基础设施等领域。NXP的MCU产品系列包括适用于工业和物联网设备的MCX系列；用于车身控制、BMS等应用场景的S32K系列；以及跨界处理器i.MX系列等。图：恩智浦LPC546xx MCU系列内部框图（来源:NXP）根据其官网的信息，在其通用MCU产品中LPC系列，比如LPC546xx MCU系列、LPC540xx MCU系列；针对汽车应用的S32G系列、S32K系列、S32M系列、S32N系列，以及跨界处理器i.MX系列与Kinetis系列都集成了CAN FD通信接口。拿Kinetis系列产品来说，其中KW35/36是集成了CAN FD的汽车级蓝牙5 MCU产品，支持AEC-Q100标准，适用于无钥匙进入、车载诊断等。KW38集成了FlexCAN和低功耗蓝牙，支持工业CAN网络和车载通信。瑞萨电子：高性能MCU基本都集成了CAN FD控制器瑞萨电子每年出货超过35亿颗MCU，其中50%用于汽车，另外50%用于工业、物联网和基础设施等其他市场。其产品覆盖8位、16位和32位产品市场。其大多数的MCU部署了双供货源制造，保障供货的连续性。其产品包括自研内核的RX、RL78系列；基于Arm Cortex-M内核，生态更加开发的RA系列；以及基于开源指令集RISC-V内核的MCU产品系列等。根据其官网信息，瑞萨电子多条MCU产品线中集成了CAN FD控制器，比如RA系列中的RA6T3系列、RA8系列；RX系列中的RX660系列、RX26T系列；车规级产品线的RH850/F1K系列；以及RZ系列中的RZ/V系列MCU等。 ST：高低性能MCU均集成CAN FD接口 ST的MCU产品系列丰富，广泛应用于物联网（IoT）、工业自动化、医疗设备、消费电子产品、能源管理以及安全系统等领域。其中，STM32系列MCU是ST的明星产品。 ST很早就开始支持CAN通信了，目前其产品线中，支持CAN FD通信的产品也比较全面，比如其STM32G0系列、STM32G4系列、STM32H7系列等均支持CAN FD通信。 ST中国区微控制器、数字IC与射频产品部技术市场经理闫涛在5月中旬举办的意法半导体STM32峰会上表示，CAN FD的稳定性和可靠性非常高，再加上其易用性和低成本，今后工业市场中将会有越来越多的客户使用，因此，ST不仅在其高性能MCU中集成了CAN FD，甚至在其主打低端的STM32C0系列MCU产品中也会集成CAN FD接口。英飞凌：MCU专注高端领域英飞凌的MCU产品主要专注于高端领域，其特点是多核架构和高性能计算。目前主要有三个系列的产品，包括AURIX系列、XMC系列和PSOC系列。 AURIX系列：基于自研Tricore内核，最多支持6核并行处理，集成DSP指令集和硬件浮点单元（FPU），满足汽车电子和工业领域对实时控制和高算力的需求，符合ISO 26262 ASIL-D功能安全标准。 XMC系列（如XMC4000、XMC7000）：采用ARM Cortex-M4/M32内核，集成丰富外设（ADC、PWM、CAN FD等），支持工业级温度范围（-40°C至+125°C），生命周期长达15年以上。 PSOC系列：支持双核架构（Cortex-M4+M0+），平衡性能与功耗，适用于物联网和电池供电设备。其集成了CAN FD的MCU有AURIX系列的TC3xx系列、XMC系列的XMC7100/XMC7200等、以及CYT3DL系列、TLE989x系列、CYW20829系列等。英飞凌的MCU产品与其MOSFET、IGBT等自产的功率几千协同设计能力强，加上其多核架构，性能一般都比较高，适合复杂的实时控制应用，但其产品开发难度比较大，需要深厚的技术积累。 TI：C2000 TI的MCU产品已主要应用于医疗和便携式设备的超低功耗MCU产品MSP430系列；与专为数字电源和电机控制优化，常用于新能源领域的C2000系列最为出名。其实它还有基于Arm内核，针对汽车电气化设计的AM系列MCU产品。至于集成CAN FD控制器的MCU产品包括C2000系列，比如TMS320F2838x、TMS320F28003x等；MSPM0系列中的MSPM0G350x系列；以及AM263x系列等。 TI的MCU产品特点是集成了其优秀的模拟电路，比如内置了高精度ADC和PWM，实时控制性能优异，适合电源管理和电机驱动。其劣势是MCU生态不如ST和NXP等企业。集成了CAN FD控制器的国产MCU厂商有哪些？近年来，国内MCU厂商在政策支持和市场需求的驱动下，在汽车和工业领域取得了显著的进展，并在中低端市场开始替代国际品牌的MCU产品。目前部分厂商也推出了集成CAN FD的MCU产品。新唐的M463、M467、MA35D1、M253等系列MCU均内置了CAN FD控制器，支持CAN FD通信。兆易创新的GD32系列MCU中GD32H757/GD32H759系列支持3路高速CAN FD通信。小华半导体在面向工业控制和汽车电子的多个系列中提供了CAN FD支持，比如CS32F105/107 系列以及汽车级 CS32Ax 系列。灵动微电子 (MindMotion)：在MM32F 系列高性能MCU 中集成了CAN FD接口，如 MM32F3270 和MM32F3277系列，适用于工业控制、电机驱动等。另外，其采用Arm Cortex-M0内核的MM32F0160也具备FlexCAN FD通信接口。极海半导体 (Geehy Semiconductor)：在 APM32F4 系列 MCU 中集成了 CAN FD 接口，面向工业自动化和新能源等领域。芯驰科技 (SemiDrive)：其 E3 系列 MCU 专注于汽车领域，支持 CAN FD，并在多款车型上实现量产。产品覆盖区域控制、底盘和智能驾驶等高端领域。国民技术的高性能MCU产品N32H系列基本都集成了CAN FD控制器。结语 CAN FD技术的出现，无疑为嵌入式通信领域注入了新的活力。MCU厂商积极集成这一接口，不仅是对市场需求的快速响应，更是对未来技术趋势的把握。对于硬件工程师而言，熟悉并掌握CAN FD MCU的特性和应用，将有助于在未来的项目开发中占据先机，设计出性能更卓越、功能更强大的产品。随着CAN FD技术的不断成熟和普及，以及国产厂商在高端市场的不断突破，未来将有更多不同性能和定位的MCU产品集成CAN FD接口，为各行各业的应用创新提供更强大的支持。当然，文章中提到的MCU厂商仅是其中的一部分而已，欢迎大家补充。

MCU

芯查查资讯 . 2025-06-03 3 5 1855
IC 品牌故事 | Wolfspeed：从LED到SiC，被中国厂商围追堵截的巨头

Wolfspeed ‌是一家专注于碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等宽禁带半导体材料及器件研发和制造的企业，成立于1987年，最初是 Cree公司旗下的一个业务部门，主要从事 LED照明和第三代化合物半导体业务。2017年，Cree更名为Wolfspeed，专注于第三代半导体的纯垂直整合制造。作为曾经的全球霸主，Wolfspeed曾是全球最大的SiC基板制造商之一，2024年占据全球SiC衬底市场的33.7%份额。然而，由于激烈的市场竞争和疲软的需求，尤其是电动汽车需求弱化和工业市场增长放缓影响，该公司营收面临挑战。在2025财年第三季度（截至2025年3月30日），公司营收为1.85亿美元，低于上一季度的2.01亿美元。Wolfspeed甚至下调了2026财年的营收预测至8.5亿美元（约61.35亿元人民币），低于分析师预期的9.587亿美元（约69.19亿元人民币）。 2025年5月21日，这家曾掌握全球60%SiC衬底市场的行业先驱，股价单日暴跌57%，市值蒸发超10亿美元。三天后，它正式提交破产保护申请，四十年技术帝国轰然倒塌。这家企业如何从全球巨头陨落至此？芯查查与您一探究竟。起源：快餐店里诞生的SiC先锋故事要从1878年说起。在北卡罗纳州立大学里，Bob Davis实验室团队在一次实验中发现SiC的独特价值。他们研究如何使半导体在更高温度和功率下工作时，发现SiC的禁带宽度是硅的3倍，击穿电场强度达硅的10倍。这些特性让器件能在高温高压下稳定工作、能量损耗大幅降低、拥有高击穿场强等优点。于是，他们设计了一种在实验室生长SiC晶体的方法，并在公司成立后将SiC的技术推广开来。此时，有人看到了SiC未来的商业潜力。Bob Davis实验室团队的一员Eric Hunter和自家兄弟Neal Hunter 、自家老爹Charles Cree Hunter，三人在北卡罗纳州立大学旁的一家快餐店里决定成立一家专门研究SiC的公司——Cree，这便是日后SiC（SiC）霸主Wolfspeed的前身。为了拿到北卡罗纳州立大学有关SiC 的研究成果，他们刷爆信用卡，抵押房产，得到了2.5万美元用于公司的创立和初始运营。拿到了独家技术授权后，Bob Davis实验室团队有成员陆续加入Cree。人、财俱全后，Cree竭尽全力赚取他们的第一桶金，他们选择了蓝光 LED领域。 1989年8月，Cree推出全球首款采用间接带隙半导体SiC制成的商用蓝光LED，并在20世纪90年代成为全球最大蓝光LED芯片制造商。虽然这种蓝光LED发光效率不足0.03%（2006年CREE推出的XLamp XR-E LED刷新了当时的照明级亮度纪录），但和当时的竞争对手西门子和三洋的LED产品相比，已经拥有了不小的突破。这款基于SiC的蓝光LED获得了住友超百万美元的订单，Cree至此在LED届站稳脚跟。 Wolfspeed业务前身的诞生发生在1991年——Cree推出全球首片商用SiC晶圆。随后它陆续推出首款600V、1200V、1700VSiC肖特基二极管，以及首款1200VSiCMOSFET，并将其发展成为公司主力业务之一。 1992年，Cree公司的联合创始人John Palmour在SiC衬底MOS电容器专利的基础上，申请了一项具有里程碑意义的专利（US5506421A），该专利详细阐述了垂直沟槽栅极SiC MOSFET的设计方案。这些核心技术为Cree后续推出全球首款SiC功率MOSFET奠定了重要基础。凭借在SiC衬底蓝光LED领域的领先优势，Cree实现了快速发展，仅用不到六年时间就成功上市。1995年6月，公司开始布局第三代半导体材料——氮化镓（GaN），采用SiC作为衬底材料进行GaN外延生长。此后十余年间，公司在SiC和GaN领域持续取得突破性进展。 1998年，Cree率先开发出基于SiC衬底的GaN HEMT器件，其GaN MMIC展示了创纪录的功率密度，不仅验证了GaN替代GaAs器件的可行性，更在功率密度方面展现出显著优势，可实现更高功率输出或更小芯片尺寸。 21世纪初，公司进一步拓展SiC射频和功率器件业务。2002年推出首款商用600V SiC JBS肖特基二极管，为开发高效节能电源奠定了基础；2011年又率先推出SiC MOSFET产品。随着SiC技术的商业化成熟，Cree的LED照明业务也快速扩张，与西门子、大众汽车、日本信越、住友集团等国际企业建立了长期合作。1998年11月，公司宣布进军固态照明领域，产品线涵盖蓝光、紫外光、白光LED等。到21世纪初，Cree已跻身全球LED五大厂商之列，仅次于Nichia、Lumileds、Osram和Toyoda Gosei。尽管已取得显著成就，这家以"SiC商业化"闻名的企业并未止步。2004年，Cree通过收购Advanced Technology Materials（ATMI）公司，获得了GaN衬底和外延业务，大幅提升了相关产能。同时，公司注意到其主要客户如欧司朗、住友商社、首尔半导体等都在采购其LED芯片进行自主封装。为此，Cree决定向下游延伸，于2007年收购Cotco公司进入封装领域，并持续扩大封装产能。总之，这些创新奠定了Cree在第三代半导体领域的技术护城河。2010年和2015年，当业界还在摸索时，Cree已分别展示出6英寸和8英寸SiC晶圆样品。转型：LED风光不再，更名Wolfspeed 2016年7月，英飞凌宣布将以8.5亿美元的现金收购Cree旗下的Wolfspeed公司，最终收购告吹。原因是时任总统的川普政府声称是由于Wolfspeed公司生产的装置采用了具备军事用途的GaN，为了保护美国的国防工业技术，美国无法同意此次收购。美国外资投资委员会（CFIUS）也已告知英飞凌收购Wolfspeed功率与射频部门对美国国家安全构成了威胁。 2018年成为关键转折点。特斯拉Model 3首次在逆变器采用意法半导体的SiCMOSFET，让SiC站上新能源舞台中央。而Cree正是意法半导体的核心衬底供应商。这一年3月，英飞凌和Cree“重续前缘”。Cree宣布以3.45亿欧收购英飞凌的射频功率业务。同时，Cree做出战略抉择：剥离占营收近三分之二的LED业务，全力押注SiC半导体。为什么Cree要放弃老本行LED，转战第三代半导体？其一，LED行业被国内厂商“打入白菜价”。由于LED制造环节趋向标准化和通用化，早期的核心发明专利脱离保护年限，Cree的技术和制造优势消失。此外，中国厂商以规模化和性价比的优势划破LED市场，以三安广电、华灿光电、京东方为代表的中国照明厂商迅速崛起，逐渐把LED照明变成了一个由中国厂商把持的红海市场。其二，Cree在当时SiC、 GaN的技术和市场规模可谓一骑绝尘，SiC和GaN都被大规模应用到公司的LED芯片中。Cree在2004年收购ATMI，提高GaN衬底和外延的产能；2011年推出市场上第一个SiC MOSFET——CMF20120D；还有上文提及，Cree反收购英飞凌的射频功率业务。种种迹象表明从Cree从LED转型第三代半导体的决心。 Cree内部测算显示，电动车用SiC器件市场规模将在2025年达到30亿美元，年复合增长率超过50%。相比之下，LED市场增速已降至个位数。“我们确定将Wolfspeed作为未来主要增长驱动力。”时任CEO格雷格·罗尔在财报中宣布。2021年10月，公司正式更名为Wolfspeed，股票代码改为WOLF，寓意“像狼一样的领导力、智慧和坚韧”。更名后的Wolfspeed构建了完整产业链（截至2021年底）： 1）功率产品，主要包括SiC MOSFET 及裸芯片、SiC肖特基二极管、功率模块以及栅极驱动板； 2）射频产品，主要包括 28V、40V、50V 宽带应用场景的 GaN HEMT 器件以及适用于不同波段的碳化硅基氮化镓和 LDMOS 功率晶体管的产品组合；３）材料产品，主要包括SiC裸晶圆、外延片以及SiC晶圆上的 GaN 外延层。此外，公司还提供射频代工服务。此时的Wolfspeed如日中天，它掌握当时全球60%的SiC衬底产能，与英飞凌、瑞萨电子签订几十亿美元长期订单，与车企特斯拉、奔驰、捷豹、路虎达成合作，为其提供下一代电动汽车平台的SiC期间。美国政府也伸出橄榄枝，《芯片法案》承诺提供数十亿美元补贴，支持其纽约州SiC工厂扩建。当然，就在今年的5月30日，瑞萨电子因为Wolfspeed 的供应问题，宣布放弃进军SiC市场，2023年大手笔签下的20亿美元预付款（SiC裸晶圆和外延片的 10 年供应承诺），如今这笔资金恐难追回。扩张：雄心勃勃的战略反噬自2015财年起，这家公司连续十年未能实现盈利。亏损如滚雪球般扩大：2018财年2.8亿美元，2023财年3.3亿美元，到2024财年净亏损飙升至8.64亿美元。时至今日，Wolfspeed的债务高达约65亿美元，其中包括阿波罗全球管理公司持有的15亿美元优先担保贷款，年利息支出约8亿美元，现金储备仅13亿美元。财务失控的背后是四重战略失误：产能扩张的疯狂。公司在纽约州莫霍克谷建造全球最大200mmSiC工厂，同时推进北卡罗来纳州材料工厂建设。其中，单条8英寸产线投资超10亿美元，尤其是莫霍克谷工厂建厂时，斥资50亿美元，而该厂利用率在2024年底才刚过25%。激进的投资导致2021-2024财年wofspeed资本支出需求高达5.66亿美元/年。良率陷阱。2023财年，达勒姆6英寸工厂良率骤降，材料业务出货受阻。当管理层忙于救火时，8英寸产线又遭遇工艺瓶颈。市场预判的偏差。特斯拉2023年3月突然宣布“将SiC用量减少75%”，重创整个行业。欧美电动车市场增速放缓，许多欧美国家取消电动车补贴，导致消费成本增高，购车需求低迷，车企不得不推迟订单，Wolfspeed的晶圆产线空置率高，毛利率一降再降。迟迟未到的补贴。美国政策朝令夕改，《芯片法案》中的补贴和退税（原计划将退6亿美元）可能无法落实，对Wolfspeed的财务状况无疑是雪上加霜。梅开二度：继LED后，来自中国厂商的第二轮追赶在Wolfspeed紧盯欧美电动车市场的时候，中国电动车市场、光伏以超速规模扩张，给了中国第三代半导体厂商巨大的市场机会。中商产业研究院数据显示，2023年中国SiC外延片整体市场规模已达到约16.24亿元，至2026年中国SiC外延片市场规模有望上升至107亿元。技术和成本方面，2024年，中国厂商TanKeBlue（天科合达）、SICC（天岳先进）、长飞先进等近年来发展迅速，前两者分别以17.3%和17.1%位列第二、三名。其中，天岳先进在8英寸晶圆市场中占据领先地位，其在2024年年底首发全球12英寸SiC衬底，6英寸晶圆价格从1000美元砍至400美元，接近硅基器件成本；天科合达的8英寸衬底良率突破80%，此时Wolfspeed还受困于6英寸的良率问题；长飞先进5月底刚刚宣布正式投产SiC晶圆，成为目前国内规模最大的SiC半导体基地。从价格和技术层面，中国厂商在第三代半导体中卷出新高度。下游应用方面，中国新能源汽车市场一路高歌猛进，比亚迪、蔚来、小鹏等车企加速SiC器件导入；光伏逆变器领域国产化SiC器件占比逐年提升，占据领先优势。国内第三代半导体产业正在从“春秋时代”进入“战国时代”，竞争一定会激烈，这也是产业成熟化的必由之路。市场博弈的焦点会是技术领先性、技术创新能力、规模大小、性价比。重组：2025年的破产与自救 2025财年第三财季，Wolfspeed营收同比下滑7%，仅为1.85亿美元，且未提供第四财季的业绩指引。此外，公司预计2026年营收为8.5亿美元，低于分析师预期的9.587亿美元。公司经调整后每股亏损为72美分，亏损幅度较去年进一步扩大。图片来源：Wolfspeed官网 2025年5月21日，债权人谈判破裂的消息传出，股价单日腰斩。三天后，创立38年的技术先驱正式申请破产保护。Wolfspeed负债约为65亿美元（约合人民币470亿元）。其中包括2026年5月到期的5.75亿美元（约合人民币41.5亿元）期末付款。该公司表示，截至3月31日，该公司持有现金为13亿美元（约合人民币93.8亿元），仍能维持目前经营。需要强调的是，Wolfspeed 的破产清算（《美国破产法》中的chapter11）并非等同于企业倒闭，而是在破产保护下的业务重组，这是一种法律保护，帮助陷入财务困境的企业通过结构性调整，债务人可以在破产法院的监督下继续经营，寻求业务好转的可能。历史上也有在破产重组下涅槃重生的企业，如哥伦比亚航空集团（Avianca）、拉塔姆航空（LATAM）和墨西哥航空（AeroMéxico）在2020年新冠疫情期间申请Chapter 11破产保护，重组后，通过自身努力，最终让企业焕发出第二条生命线。 Wolfspeed也在积极进行自救。 Wolfspeed正在与债权人进行多轮谈判，试图通过债务重组来缓解财务压力。次级债权人机构已向Wolfspeed提交了一份提案，计划提供约6亿美元用于2026年到期的可转换债券再融资，并注入新的营运资金。同时，wofspeed关闭北卡罗来纳州达勒姆150mm工厂，裁员20%，整合设施。结语 2030年全球碳化硅衬底市场规模将达到24亿美元，而中国企业正以惊人的速度抢占技术制高点。在厦门士兰微的工厂里，机械臂精准抓取着8英寸SiC晶圆；而远在北卡罗来纳州，那座以创始人命名的John Palmour超级工厂，正等待破产重组后的新生。产业迭代的巨轮从未停歇，只是这一次，创新的火炬正在地球另一侧燃起更明亮的火焰。 Tips 截至发稿前，芯查查已收录Wolfspeed 物料数据、应用方案。点击此处，进入芯查查Wolfspeed 品牌页即可查看相关数据。

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芯查查资讯 . 2025-06-03 1 4 3390