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  • 微電子所提出基于憶阻器的人工感受神經(jīng)系統(tǒng)的具體方案

    當(dāng)前，人類社會(huì)正由信息化向智能化演進(jìn)。智能化社會(huì)需要高效智能的信息感知系統(tǒng)對(duì)感知到的巨量信息進(jìn)行有效甄別、處理和決策，并對(duì)重復(fù)無(wú)意義的信息進(jìn)行有效過(guò)濾。因此，基于生物感受神經(jīng)系統(tǒng)的功能特性構(gòu)建具備生物現(xiàn)實(shí)性的高效智能信息感知系統(tǒng)將成為一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。 近日，中科院微電子所微電子重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室劉明院士團(tuán)隊(duì)構(gòu)建提出了基于憶阻器具備習(xí)慣化特性的人工感受神經(jīng)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案，并利用習(xí)慣化這一生物學(xué)習(xí)規(guī)則構(gòu)建了可應(yīng)用于機(jī)器人自主巡航避障的習(xí)慣化脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。 研究團(tuán)隊(duì)基于Mott憶阻器和傳感器構(gòu)建了感受神經(jīng)元，該神經(jīng)元能夠感知外界的模擬信號(hào)并轉(zhuǎn)化成實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)脈沖信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)外界信號(hào)進(jìn)行感知并傳輸?shù)幕竟δ?。感受神?jīng)元進(jìn)一步通過(guò)突觸器件與中繼神經(jīng)元相連接構(gòu)建了習(xí)慣化感知系統(tǒng)。 該突觸器件具有連續(xù)刺激下權(quán)值的習(xí)慣化演進(jìn)趨勢(shì)，進(jìn)而影響感受神經(jīng)元信號(hào)向中繼神經(jīng)元傳輸?shù)男?，使中繼神經(jīng)元的輸出呈現(xiàn)頻率下降特性(即習(xí)慣化特性，如圖a所示)?；谶@一習(xí)慣化特性，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步構(gòu)建習(xí)慣化脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于實(shí)現(xiàn)機(jī)器人避障功能。 測(cè)試結(jié)果顯示，基于習(xí)慣化的學(xué)習(xí)規(guī)則所構(gòu)建的所示憶阻器基人工感受神經(jīng)系統(tǒng)能夠有效提升機(jī)器人的避障效率。 該習(xí)慣化感受神經(jīng)系統(tǒng)還可通過(guò)不同的傳感器應(yīng)用于不同的感知系統(tǒng)，如嗅覺(jué)、味覺(jué)、視覺(jué)、聽覺(jué)等。通過(guò)實(shí)現(xiàn)生物現(xiàn)實(shí)的感知系統(tǒng)，有望實(shí)現(xiàn)更具生物智能的終端系統(tǒng)。 a、憶阻器基習(xí)慣化感受神經(jīng)系統(tǒng)示意圖及系統(tǒng)響應(yīng)特性。b、憶阻器基習(xí)慣化脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在提升實(shí)現(xiàn)機(jī)器人避障效率上的驗(yàn)證

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  • 汽車CMOS芯片，百億美元大市場(chǎng)

    今年8月，華為旗下投資公司哈勃科技投資有限公司宣布投資參股安防領(lǐng)域CMOS圖像傳感器隱形冠軍—思特威(SmartSens)。這家成立于2011年的國(guó)內(nèi)CMOS圖像傳感器芯片設(shè)計(jì)公司，避開了傳統(tǒng)巨頭壟斷的手機(jī)市場(chǎng)，轉(zhuǎn)而切入安防市場(chǎng)并快速占據(jù)市場(chǎng)領(lǐng)先位置。 就在華為宣布投資的幾乎同一時(shí)間，思特威首次推出首款車規(guī)級(jí)圖像傳感器產(chǎn)品，同時(shí)亮相的還有面向智能交通監(jiān)控的產(chǎn)品。如今，思特威再次宣布推出一款面向艙內(nèi)應(yīng)用(包括DMS)的車規(guī)級(jí)圖像傳感器產(chǎn)品，意味著這家華為系公司全面進(jìn)軍汽車行業(yè)。 一、百億美元大市場(chǎng) 3年前，CMOS傳感器剛剛經(jīng)歷一輪全球需求的爆發(fā)增長(zhǎng)期，智能手機(jī)及其他移動(dòng)終端、安放監(jiān)控行業(yè)是主要的推動(dòng)力。 如今，隨著智能手機(jī)、傳統(tǒng)安防監(jiān)控領(lǐng)域步入低速增長(zhǎng)期，CMOS圖像傳感器需要尋找一個(gè)新的高速增長(zhǎng)行業(yè)。 目前，在全球汽車市場(chǎng)，安森美、索尼、三星、豪威占據(jù)市場(chǎng)主要份額。數(shù)據(jù)顯示，去年全球汽車圖像傳感器約10億美元市場(chǎng)。 按照未來(lái)三年車載攝像頭配置數(shù)量變化(車內(nèi)新增1-3顆、車外從之前的5顆逐步增加了8-12顆)，市場(chǎng)將持續(xù)受益智能化滲透率提升。 此外，高階產(chǎn)品需求開始出現(xiàn)，從傳統(tǒng)的100-200萬(wàn)像素逐步提升至500-800像素。而自動(dòng)駕駛系統(tǒng)對(duì)于攝像頭要求更加復(fù)雜，性能更高。 不過(guò)，相比于其他領(lǐng)域，汽車是一個(gè)極具挑戰(zhàn)性的市場(chǎng)，對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，沒(méi)有失敗的空間。 作為思特威AT系列首顆車規(guī)級(jí)圖像傳感器產(chǎn)品，SC100AT具有高達(dá)140dB的超高動(dòng)態(tài)范圍，以極其出色的高品質(zhì)明暗細(xì)節(jié)成像應(yīng)對(duì)車內(nèi)/外的強(qiáng)烈光線變化。 此外，SC100AT通過(guò)搭載思特威特有的PixGain HDR技術(shù)可實(shí)現(xiàn)出色的無(wú)拖尾成像，而低至0.58e-的讀出噪聲，更使其能夠在低光照環(huán)境下輸出清晰、細(xì)膩的夜視影像畫面。 而此次新推出的適用于DMS系統(tǒng)的SC133GS CMOS 130萬(wàn)像素CMOS傳感器，在低光駕駛環(huán)境下，超高靈敏度(QE @ 940 nm > 40%)能夠讀取近紅外光。 結(jié)合120 fps幀速率和單幀HDR技術(shù)，提供實(shí)時(shí)圖像清晰可見明暗細(xì)節(jié)，準(zhǔn)確地捕捉最細(xì)微變化。 與此同時(shí)，思特威還在今年6月發(fā)布其專有的LED閃爍抑制(LFS)技術(shù)，幫助CMOS圖像傳感器有效減輕LED閃爍帶來(lái)的危險(xiǎn)，以支持ADAS及自動(dòng)駕駛的特殊要求。 相比于其他同行已經(jīng)推出的類似解決方案，思特威選擇了一種更獨(dú)特的方法，基于專有的QCell技術(shù)增加了傳感器的靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍，以適應(yīng)昏暗或波動(dòng)的照明場(chǎng)景。 為了強(qiáng)化汽車業(yè)務(wù)，思特威還在今年6月宣布收購(gòu)位于深圳的Allchip Microelectronics(安芯微)，后者是一家專門為汽車應(yīng)用提供CMOS圖像傳感器的公司。 思特威看中的是，到2025年，全球汽車市場(chǎng)攝像頭模塊將超過(guò)100億美元的龐大市場(chǎng)。 二、智能化的基礎(chǔ) 無(wú)論是鏡頭、模組還是CMOS，相比于車外ADAS的高性能(功能安全)要求應(yīng)用，艙內(nèi)DMS等應(yīng)用要求相對(duì)較低，但同樣對(duì)成本、尺寸、功耗等等有更高的要求。 比如，豪威在今年推出的全球首款汽車晶圓級(jí)攝像頭CMOS傳感器OVM9284，尺寸為6.5 x 6.5毫米，功耗比平均水平低50%以上。 OVM9284基于豪威公司的OmniPixel 3-GS全球快門像素架構(gòu)，能在940nm波長(zhǎng)下提供量子效率，在接近或完全黑暗的情況下可以獲得最高質(zhì)量圖像。 集成的全視圖像傳感器(圖像傳感器、信號(hào)處理器和晶片級(jí)光學(xué)器件)，有3微米像素和0.25英寸光學(xué)格式，分辨率為1280 x 800。 這款計(jì)劃在今年底量產(chǎn)的芯片級(jí)攝像頭，規(guī)避了傳統(tǒng)艙內(nèi)攝像頭尺寸過(guò)大的弊端，方便汽車制造商和DMS方案商更靈活選擇安裝位置以及與座艙其他組件的集成。 “DMS可能是ADAS之后的下一個(gè)增長(zhǎng)市場(chǎng)，因?yàn)轳{駛員分心正成為一個(gè)主要問(wèn)題，相應(yīng)的監(jiān)管和法規(guī)也在陸續(xù)推出?！毙袠I(yè)人士表示，這幾年產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)都在不斷加碼。 與此同時(shí)，攝像頭也在成為智能化的重要元素。同時(shí)，視覺(jué)感知仍是adas及自動(dòng)駕駛的重心所在。 以手機(jī)為例，2017年蘋果在iPhone的發(fā)布會(huì)上，約有10%的時(shí)間“推廣”攝像頭;去年，時(shí)間占比接近50%，而不是其他手機(jī)功能。 如今，在汽車行業(yè)也是如此。搭載攝像頭的數(shù)量，以及攝像頭的像素也在成為新車智能化營(yíng)銷的重點(diǎn)之一。 不過(guò)，對(duì)于思特威來(lái)說(shuō)，汽車前裝導(dǎo)入周期較長(zhǎng)，考慮到華為的投資入股，以及其在智能汽車領(lǐng)域進(jìn)入量產(chǎn)階段，后續(xù)想象空間不小。 此前，因?yàn)槊绹?guó)的出口禁令，使得索尼暫停了對(duì)華為手機(jī)的CMOS傳感器出貨。這意味著，在汽車行業(yè)，華為同樣在通過(guò)投資參股的方式，扶持自有供應(yīng)鏈體系。而持續(xù)的資本加持，正在加快思特威進(jìn)軍第二個(gè)“安防”市場(chǎng)。 隨著車載攝像頭搭載數(shù)量的快速增加，不僅使核心CMOS芯片性能要求增高，更加速了細(xì)分市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)程度。

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  • 三星尋求強(qiáng)化與ASML合作，加速3nm芯片制程工藝研發(fā)

    近日，據(jù)外媒報(bào)道，在芯片制程工藝方面一直落后于臺(tái)積電的三星電子，目前正在尋求加強(qiáng)與極紫外光刻機(jī)供應(yīng)商ASML的合作，以加速5nm和3nm制程的研發(fā)。 2015年，由于蘋果合同A9 芯片在 iPhone 6s的生存能力低于臺(tái)積電制造的芯片，三星一直無(wú)法獲得蘋果A系列處理器的合同訂單，蘋果訂單已移交給臺(tái)積電。 盡管失去了蘋果訂單的三星仍收到高通等公司的訂單，但三星在芯片加工處理方面也落后于臺(tái)積電一段時(shí)間。臺(tái)積電是第一個(gè)在同一過(guò)程中大規(guī)模投入生產(chǎn)的公司。 來(lái)自國(guó)外媒體的最新報(bào)道顯示，在芯片加工技術(shù)上落后于臺(tái)積電一段時(shí)間的三星被用來(lái)加速5nm和3nm工藝的研究和開發(fā)。 很難說(shuō)三星能否超過(guò)臺(tái)積電，加速5nm和3nm工藝的發(fā)展。 作為芯片加工工藝的領(lǐng)先制造商，臺(tái)積電的5nm工藝于今年第一季度大規(guī)模投入生產(chǎn)，第三季度的收入約為10億美元，預(yù)計(jì)第四季度將超過(guò)26億美元。 在更先進(jìn)的3nm工藝方面，臺(tái)積電也在按計(jì)劃推進(jìn)，計(jì)劃在2021年進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)試產(chǎn)，在2022年進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。 此外，臺(tái)積電與世界上唯一的極端紫外光刻機(jī)供應(yīng)商阿斯麥密切合作，他們獲得了大量的極端紫外線光刻機(jī)。 在8月份的全球技術(shù)論壇上，臺(tái)積電透露，世界上目前使用的極端紫外光刻機(jī)中約有一半，生產(chǎn)能力預(yù)計(jì)將占世界總量的60%。

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  • 聚焦ICT技術(shù)，華為幫助車企“造好”車、造“好車”

    汽車是工業(yè)的集大成者，挑戰(zhàn)高利潤(rùn)大。吸引了很多業(yè)內(nèi)業(yè)外的行業(yè)巨頭紛紛想要加入造車隊(duì)伍。通信電子以及互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的巨頭們都想在汽車行業(yè)分杯羹，索尼就為推銷他們的汽車電子產(chǎn)品而專門造了一輛樣車，谷歌、阿里、百度琢磨車機(jī)系統(tǒng)，LG更深入，直接造核心部件，動(dòng)力電池。 當(dāng)然，華為也殺進(jìn)來(lái)了，車輪上的華為開始加速 華為有一個(gè)著名的壓強(qiáng)戰(zhàn)略，任正非曾用坦克和釘子來(lái)比喻：幾十噸重的坦克能夠在沙漠中突擊，是因?yàn)樗捎昧嗣娣e比輪胎大得多的履帶，由此使單位面積的承重減小不至于陷下去;而釘子雖輕，卻能穿透硬物，在于極細(xì)的頂部擁有更強(qiáng)的壓強(qiáng)。 壓強(qiáng)戰(zhàn)略在企業(yè)管理中的意義是，集中力量對(duì)準(zhǔn)業(yè)務(wù)的城墻口，以達(dá)到力出一孔，利出一孔。 那么，專注ICT行業(yè)的華為殺進(jìn)汽車領(lǐng)域是不是違背壓強(qiáng)戰(zhàn)略了?并不是，華為在汽車領(lǐng)域也是有所為有所不為，它要做的是把自己原有的能力整合到汽車行業(yè)。 華為的策略是聚焦ICT技術(shù)，在智能座艙、智能網(wǎng)聯(lián)、智能駕駛、智能車云服務(wù)、智能電動(dòng)等領(lǐng)域?yàn)檐嚻筇峁┲悄芫W(wǎng)聯(lián)電動(dòng)汽車的增量部件，幫助車企“造好”車、造“好車”。 這正符合汽車加速智能化的趨勢(shì)。用華為輪值董事長(zhǎng)徐直軍的話講：“所有傳統(tǒng)汽車涉及的部件，華為都不做;傳統(tǒng)汽車走向智能網(wǎng)聯(lián)電動(dòng)車過(guò)程中，車輛所需要的部件和能力才是華為的主攻方向?！? 并且，從去年開始，華為的汽車業(yè)務(wù)也開始執(zhí)行壓強(qiáng)戰(zhàn)略。轉(zhuǎn)折點(diǎn)是，去年5月底，華為成立智能汽車解決方案BU，汽車業(yè)務(wù)上升到集團(tuán)戰(zhàn)略層面。目前，該BU已經(jīng)有4000多人的團(tuán)隊(duì)，僅今年內(nèi)的投入就會(huì)達(dá)5億美金，短期內(nèi)不考慮盈利。 上個(gè)月北京車展前夕，華為專門開了一場(chǎng)智能汽車解決方案生態(tài)論壇，介紹汽車相關(guān)的戰(zhàn)略和產(chǎn)品;在北京車展，華為在整車館租了展臺(tái);車輪上的華為在加速。 華為的汽車布局：深淘灘，廣撒網(wǎng) 華為智能汽車解決方案BU在組織上大致分為五個(gè)部門，智能座艙部門、智能網(wǎng)聯(lián)部門、智能駕駛部門、智能車云服務(wù)部門和智能電動(dòng)部門。 1、智能座艙部門的關(guān)鍵詞是鴻蒙車機(jī)系統(tǒng)、鴻蒙車域生態(tài)、智能硬件。按照華為的說(shuō)法，鴻蒙系統(tǒng)是一個(gè)面向全場(chǎng)景的分布式操作系統(tǒng)，它的兩大特點(diǎn)就是全場(chǎng)景和分布式。 全場(chǎng)景指，鴻蒙系統(tǒng)可以運(yùn)用在手機(jī)、平板、IOT等產(chǎn)品以及車機(jī)之中;分布式指運(yùn)用鴻蒙系統(tǒng)的各設(shè)備之間可以互相調(diào)用硬件能力;打個(gè)比方，進(jìn)入車內(nèi)，手機(jī)播放的視頻可以選擇直接在車機(jī)屏幕上無(wú)縫切換，手機(jī)可以控制汽車內(nèi)的音響，車機(jī)可以操控家里的智能家居設(shè)備，這樣以來(lái)，各種設(shè)備之間就可以無(wú)感連接。 目前，華為的手機(jī)和PC已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)分布式能力，華為手機(jī)的整個(gè)界面可以在華為PC上顯示，設(shè)備聯(lián)通后，在華為PC上就能操控手機(jī)，包括打電話。 不過(guò)，鴻蒙系統(tǒng)還未完全成型，鴻蒙車機(jī)系統(tǒng)也還在測(cè)試階段。近期消費(fèi)者真正能用到的是類似Apple CarPlay的華為HiCar輕量級(jí)系統(tǒng)，包括沃爾沃、比亞迪已經(jīng)把華為HiCar作為一個(gè)產(chǎn)品賣點(diǎn)。 在華為上海全球旗艦店，擺放的一輛沃爾沃XC90就是用來(lái)演示HiCar的。上個(gè)月的華為開發(fā)者大會(huì)上，華為消費(fèi)者BG CEO余承東表示，華為HiCar已經(jīng)與超過(guò)20家汽車制造廠商、150多款車型進(jìn)行了合作，合作應(yīng)用超過(guò)30款，目標(biāo)2021年超過(guò)500萬(wàn)臺(tái)車預(yù)裝華為HiCar。 鴻蒙車域生態(tài)好理解，就是鴻蒙在汽車領(lǐng)域的生態(tài)。華為的目標(biāo)是，把手機(jī)的生態(tài)搬到汽車?yán)铮鉀Q目前汽車可用APP服務(wù)欠缺的問(wèn)題。 華為在北京車展已經(jīng)發(fā)布了部分智能硬件，包括車載智慧屏、AR HUD等。 車載智慧屏就是華為版的汽車中控屏，目前還不知道具體的產(chǎn)品特點(diǎn)，據(jù)說(shuō)不久后華為的一場(chǎng)發(fā)布會(huì)會(huì)詳細(xì)介紹。你可能會(huì)問(wèn)，AR HUD這東西跟華為之前的技術(shù)有關(guān)系嗎?有的，畢竟華為都有AR眼鏡的產(chǎn)品，這里面肯定有共通的技術(shù)，華為的AR HUD預(yù)計(jì)在2023年裝車。 華為在智能座艙領(lǐng)域的目標(biāo)是做到汽車生命周期內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)硬件即插即用、軟件持續(xù)升級(jí)，保證用戶座艙系統(tǒng)體驗(yàn)的平滑演進(jìn)。 2、智能網(wǎng)聯(lián)部門的產(chǎn)品包括4G/5G車載移動(dòng)通信模組/T-Box、車路協(xié)同C-V2X芯片等，比如，剛剛上市的北汽新能源 ARCFOX αT就搭載了華為5G模組MH5000。 3、智能駕駛部門業(yè)務(wù)包含MDC智能駕駛計(jì)算平臺(tái)、傳感器兩條產(chǎn)品線以及ADAS自動(dòng)駕駛解決方案。MDC智能駕駛計(jì)算平臺(tái)這條線，與英偉達(dá)、Mobileye的產(chǎn)品存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。 華為的MDC主體由人工智能芯片NPU和通用計(jì)算芯片CPU組成，支撐汽車的計(jì)算和控制。不過(guò)，華為提供的MDC主要是支持車企實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，而自動(dòng)駕駛更多就是以人工智能推理計(jì)算為主，把攝像頭、激光雷達(dá)，毫米波雷達(dá)感知到的信息進(jìn)行處理，然后進(jìn)行推理，再向四個(gè)輪子發(fā)出指令。 華為的思路是，雖然自家的MDC完全可以滿足整車的計(jì)算推理需求，但基于安全性的考慮，會(huì)設(shè)置三個(gè)域控制器，同時(shí)也有三個(gè)操作系統(tǒng)匹配，分別是鴻蒙車機(jī)系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛操作系統(tǒng)AOS、智能車控操作系統(tǒng)VOS，以支持座艙系統(tǒng)、MDC、車輛動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)的安全冗余，互為備份。 上個(gè)月，華為發(fā)布了最新的MDC 210和MDC 610，分別提供48 TOPS、160 TOPS的算力，支持L2+、L3-L4級(jí)別的自動(dòng)駕駛。之前，華為也已經(jīng)有了MDC 300和MDC 600兩款產(chǎn)品，目前MDC有四款產(chǎn)品，覆蓋各種需求。 其中，MDC 600早在2018年就發(fā)布了，集成8顆華為昇騰310人工智能芯片，算力高達(dá)352 TOPS，支持L4級(jí)別自動(dòng)駕駛;產(chǎn)品發(fā)布之時(shí)，華為與奧迪就公布了合作計(jì)劃，奧迪Q7用MDC 600的高階版本進(jìn)行自動(dòng)駕駛的道路測(cè)試。 非常具有前瞻性的是，MDC系列產(chǎn)品，物理尺寸保持一致，在智能汽車的生命周期里，可支持計(jì)算平臺(tái)的平滑替代升級(jí)。 目前，華為MDC產(chǎn)品已經(jīng)有50多個(gè)合作伙伴。比如，使用華為的MDC產(chǎn)品，Momenta、禾多科技在乘用車領(lǐng)域打造了HWP、AVP等高級(jí)別自動(dòng)駕駛解決方案;希迪智駕，在商用車領(lǐng)域打造了智能重卡解決方案，新石器打造了無(wú)人配送解決方案;在作業(yè)車領(lǐng)域，元戎啟行打造了港口集卡解決方案，慧拓打造了無(wú)人礦卡解決方案。 傳感器這條線，華為有前視雙目攝像頭、超級(jí)魚眼攝像頭、毫米波雷達(dá)以及激光雷達(dá)。激光雷達(dá)方面，2021年底，華為第一代激光雷達(dá)將量產(chǎn)，到2024年，第二代華為激光雷達(dá)將量產(chǎn)，為全固態(tài)。 激光雷達(dá)量產(chǎn)之時(shí)，華為將把目前昂貴的激光雷達(dá)成本降至幾百乃至一百美金。其實(shí)，傳感器也是華為已有技術(shù)的拓展，毫米波雷達(dá)用到的技術(shù)與華為的5G毫米波技術(shù)同源。此外，這個(gè)部門也負(fù)責(zé)向主機(jī)廠提供整體的ADAS自動(dòng)駕駛解決方案。 華為今年的目標(biāo)是在城市道路上做到測(cè)試車輛自動(dòng)駕駛1000公里無(wú)干預(yù)，力爭(zhēng)2022年初將相關(guān)部件、系統(tǒng)正式裝車。 4、智能車云服務(wù)。9月份，華為在智能汽車解決方案生態(tài)論壇發(fā)布了華為智能車云服務(wù)2.0，聚焦自動(dòng)駕駛、高精地圖、電池安全、OTA、V2X，包括四大子服務(wù)，自動(dòng)駕駛云服務(wù)、高精地圖云服務(wù)、車聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)和V2X云服務(wù)。 自動(dòng)駕駛云服務(wù)幫助客戶構(gòu)建一站式自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的閉環(huán)方案;車聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)包含三電云服務(wù)、OTA和智能增值服務(wù)等服務(wù)能力;高精地圖云服務(wù)將打造高精度動(dòng)態(tài)地圖聚合平臺(tái);V2X云服務(wù)通過(guò)全新發(fā)布的云控平臺(tái)為豐富的V2X業(yè)務(wù)場(chǎng)景賦能，構(gòu)建智能網(wǎng)聯(lián)云端大腦。 各項(xiàng)服務(wù)不再分別進(jìn)行具體講解。舉兩個(gè)例子，據(jù)華為介紹，八爪魚自動(dòng)駕駛云服務(wù)，提供數(shù)據(jù)服務(wù)、訓(xùn)練服務(wù)、仿真服務(wù)，三大服務(wù)貫穿自動(dòng)駕駛開發(fā)、測(cè)試及商用優(yōu)化的全生命周期，形成了以數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)駕駛閉環(huán)方案。 而三電云服務(wù)能力是華為基于基站、手機(jī)等電池領(lǐng)域積累，結(jié)合云計(jì)算、AI、大數(shù)據(jù)等技術(shù)推出，可以實(shí)現(xiàn)車輛狀態(tài)云端可視、電池故障預(yù)警、熱失控防控、電池健康狀態(tài)精準(zhǔn)評(píng)估、電池剩余壽命精準(zhǔn)預(yù)測(cè)以及電池控制策略優(yōu)化。 5、智能電動(dòng)部門。不久前，華為在廣州成立了華為電動(dòng)技術(shù)有限公司，應(yīng)該是三電部門的法人主體，但華為智能電動(dòng)相關(guān)業(yè)務(wù)只有就已經(jīng)有了。北京車展期間，華為展示了mPower整體解決方案，包括三合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、多合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、車載充電系統(tǒng)模塊等，某些產(chǎn)品已經(jīng)運(yùn)用在運(yùn)營(yíng)商充電站中。 很有看點(diǎn)的是華為的多合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)DriveOne，號(hào)稱業(yè)界首款超融合電驅(qū)系統(tǒng)，其集成了電動(dòng)機(jī)、減速器、BCU(電池控制單元)、PDU(動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元)、DCDC(驅(qū)動(dòng)電源單元)、MCU(微控制單元)、OBC(車載充電器)七大部件，做到了小巧緊湊，120千瓦(192馬力)版僅重65公斤。包括比亞迪在內(nèi)的主機(jī)廠已經(jīng)在搭車測(cè)試，明年量產(chǎn)。 不造車的華為，可再造一個(gè)博世 連電機(jī)都做，可見華為涉水之深，難怪業(yè)界多次傳出華為會(huì)造整車的傳聞，但華為多次予以否定。徐直軍之前解釋：“未來(lái)汽車價(jià)值的構(gòu)成70%不會(huì)發(fā)生在傳統(tǒng)的車身、底盤等部件，而是在自動(dòng)駕駛的軟硬件、以及計(jì)算和連接等技術(shù)上。”換言之，從產(chǎn)業(yè)價(jià)值角度來(lái)看，華為沒(méi)必要造車。 確實(shí)，華為不做整車，而為所有整車廠提供方案，從硬件、到軟件，從底層的芯片、操作系統(tǒng)系統(tǒng)，到上層的系統(tǒng)模組、整體解決方案，從智能座艙系統(tǒng)、到智能駕駛系統(tǒng)、再到電驅(qū)電控系統(tǒng)、云服務(wù)等等，產(chǎn)品幾乎囊括所有智能網(wǎng)聯(lián)汽車的增量部分，豐富得不能再豐富。 放棄高成本、競(jìng)爭(zhēng)激烈的整車行業(yè)，變?yōu)檎噺S的供應(yīng)商，華為既擅長(zhǎng)又風(fēng)險(xiǎn)小、且每年足夠有300-500億美元的市場(chǎng)空間，假如順利，華為將成為一個(gè)“新博世”。 從To B行業(yè)，跳到To C行業(yè)，成功的鮮有，但華為仍然實(shí)現(xiàn)了在消費(fèi)電子領(lǐng)域從默默無(wú)聞到世界頂級(jí)的蛻變。

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  • 為什么晶體管在電路中常被用做開關(guān)？

    晶體管可以用作開關(guān)和放大器，并且在電路中起到很大的作用。那么我們?nèi)绾芜B接晶體管，才能使其用作電路中的開關(guān)? 首先，為什么晶體管在電路中被用作開關(guān)? 有很多不同種類的開關(guān)，以下陳列的是各種開關(guān)：按鈕開關(guān)，翹板開關(guān)，滑動(dòng)開關(guān)，DIP開關(guān)，按鍵開關(guān)，撥動(dòng)開關(guān)，刀開關(guān)，它們的功能與晶體管相同，它們?cè)陔娐分羞B接到開關(guān)輸出側(cè)的負(fù)載，下面的電路使用單刀開關(guān)來(lái)打開或關(guān)閉負(fù)載(LED)。 如果以上這些開關(guān)具有相同的用途，那么為什么晶體管經(jīng)常被用作電路中的開關(guān)呢? 原因是晶體管是電氣開關(guān)。 與上面的機(jī)械開關(guān)不同，晶體管通過(guò)電流來(lái)導(dǎo)通或截止。機(jī)械開關(guān)，例如單刀開關(guān)，按鈕開關(guān)，需要人工進(jìn)行開關(guān)。但是，晶體管的開啟和關(guān)閉不是通過(guò)人為干預(yù)，而是通過(guò)電流來(lái)控制。 兩者都有自己的用途。機(jī)械開關(guān)通常在電子電路的外部使用，在這種情況下，人們需要控制各種功能，例如用于打開或關(guān)閉設(shè)備的ON-OFF開關(guān)，音量控制等。 當(dāng)我們只想通過(guò)晶體管的通斷狀態(tài)來(lái)接通或關(guān)斷器件時(shí)，就使用晶體管。作為晶體管完美地用作電氣開關(guān)的主要示例，我們將在下面介紹。 如何將晶體管作為電路中的開關(guān)進(jìn)行連接? 現(xiàn)在我們知道了為什么將晶體管用作開關(guān)，現(xiàn)在我們討論如何連接晶體管以在電路中用作開關(guān)。 晶體管是三引腳器件，由雙極結(jié)型晶體管(BJT)的基極，集電極和發(fā)射極組成。發(fā)射極是第一引腳，基極是中間引腳，集電極是第三引腳。 為了將晶體管作為電路中的開關(guān)連接，我們將將晶體管導(dǎo)通的設(shè)備的輸出連接到晶體管的基極。發(fā)射極將連接到電路的接地端。集電極將連接到晶體管將導(dǎo)通的負(fù)載和電路的電源電壓。 該電路中有幾個(gè)不同的部分。檢測(cè)運(yùn)動(dòng)的部分是PIR運(yùn)動(dòng)傳感器。當(dāng)此傳感器檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)時(shí)，它將運(yùn)動(dòng)能量轉(zhuǎn)換為電流。許多電子設(shè)備都這樣做。它們將機(jī)械轉(zhuǎn)換為電流。PIR運(yùn)動(dòng)傳感器可以做到這一點(diǎn)。一旦檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)，便將電流輸出到其引腳3的輸出引腳。由于此輸出為電流，因此可用于導(dǎo)通晶體管。 由于PIR運(yùn)動(dòng)傳感器輸出電流，并且晶體管是開關(guān)，因此它是與晶體管工作的理想開關(guān)。機(jī)械開關(guān)是人需要按下操作時(shí)使用的開關(guān)，晶體管是電流接通時(shí)的開關(guān)。因此，當(dāng)我們希望電流控制電路中開關(guān)的狀態(tài)時(shí)，可以使用晶體管。 當(dāng)PIR傳感器未檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)時(shí)，它不輸出電流，因此晶體管不會(huì)導(dǎo)通。當(dāng)晶體管的基極沒(méi)有接收到足夠的電流時(shí)，沒(méi)有電流可以從發(fā)射極流到集電極為負(fù)載供電，在這種情況下，負(fù)載是電動(dòng)機(jī)。 即使晶體管的集電極需要正電壓(對(duì)于NPN晶體管)才能工作，它也不會(huì)僅僅因?yàn)橛须妷憾鴮?dǎo)通。這是因?yàn)楫?dāng)晶體管沒(méi)有接收到足夠的基極電壓時(shí)，它會(huì)充當(dāng)開路。當(dāng)晶體管開路時(shí)，沒(méi)有電流可以流到地。因此，提供給直流電動(dòng)機(jī)的+ 9V直流電壓沒(méi)有電勢(shì)。電動(dòng)機(jī)兩端的電壓均為+ 9V。只有當(dāng)晶體管導(dǎo)通并且電流可以流到地時(shí)，才有確定的電位。 當(dāng)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)時(shí)，它會(huì)從其輸出引腳輸出電流到晶體管的基極。該電流使晶體管導(dǎo)通，因此晶體管現(xiàn)在可以為其負(fù)載(即電動(dòng)機(jī))供電。在該電路中，晶體管充當(dāng)開關(guān)和放大器。如果使用PNP晶體管，則將負(fù)電壓提供給集電極。

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  • 英特爾在芯片業(yè)的制造難題無(wú)法輕易解決？

    在英特爾最近公布的2020財(cái)年第三季度業(yè)績(jī)報(bào)告中顯示，英特爾當(dāng)季營(yíng)收183.3億美元，凈利潤(rùn)為42.8億美元。而臺(tái)媒MoneyDJ援引MarketWatch的消息稱，英特爾未對(duì)轉(zhuǎn)型計(jì)劃過(guò)多解釋。 不過(guò)有分析人士稱，英特爾的經(jīng)營(yíng)困境恐怕才剛開始，甚至美國(guó)銀行分析師Vivek Arya認(rèn)為，英特爾遇到的制造難題恐怕無(wú)法輕易解決，尤其是在高度競(jìng)爭(zhēng)的芯片業(yè)。 原因在于，英特爾的龐大規(guī)?？峙聲?huì)讓該公司在尋找晶圓代工伙伴時(shí)遭遇挑戰(zhàn)。 Vivek Arya說(shuō)，英特爾究竟要部份還是完全轉(zhuǎn)型為IC設(shè)計(jì)商，目前仍不清楚?，F(xiàn)在也不知道晶圓代工廠是否還有多余產(chǎn)能為英特爾制造晶體管，或愿不愿意在短時(shí)間內(nèi)幫助競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，待后者改善內(nèi)部制程后撤單，最終留下一座空蕩蕩的晶圓廠。 另外，Jefferies分析師Mark Lipacis發(fā)表研究報(bào)告指出，若臺(tái)積電同意在英特爾積極追趕時(shí)、以先進(jìn)制程為英特爾打造CPU，那么臺(tái)積電等于是在幫英特爾翻身，最終拱手讓出AMD及Nvidia這兩個(gè)高成長(zhǎng)客戶的訂單。 從戰(zhàn)略的角度來(lái)看，Mark Lipacis相信只有在英特爾放棄打造先進(jìn)制程晶體管的前提下，臺(tái)積電才會(huì)為英特爾代工CPU。 英特爾首席執(zhí)行官鮑勃?斯旺針對(duì)延遲上市的7nm芯片指出，公司將在2021年初決定是采用自己的技術(shù)還是交由第三方代工生產(chǎn)7納米芯片。

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  • 比亞迪半導(dǎo)體車規(guī)級(jí)MCU裝車量實(shí)現(xiàn)重大突破

    近日在北京舉行的第十六屆北京國(guó)際汽車展覽會(huì)零部件展中，比亞迪半導(dǎo)體攜車用功率器件、智能控制IC、智能傳感器、智能車載等多種技術(shù)和產(chǎn)品參展，全面呈現(xiàn)其在車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)品和技術(shù)上的強(qiáng)大研發(fā)實(shí)力及快速迭代能力，再次彰顯其在電動(dòng)車領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。 早在2007年，比亞迪半導(dǎo)體就進(jìn)入了MCU領(lǐng)域，從工業(yè)級(jí)MCU開始，堅(jiān)持性能與可靠性的雙重路線，發(fā)展到現(xiàn)在擁有工業(yè)級(jí)通用MCU芯片、工業(yè)級(jí)三合一MCU芯片、車規(guī)級(jí)8位MCU芯片、車規(guī)級(jí)32位MCU芯片以及電池管理MCU芯片等系列產(chǎn)品。截至目前，比亞迪半導(dǎo)體車規(guī)級(jí)MCU已經(jīng)裝車突破500萬(wàn)顆，工業(yè)級(jí)MCU累計(jì)出貨超20億顆，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)MCU在市場(chǎng)上的重大突破。 自研車規(guī)級(jí)MCU全面覆蓋 值得注意的是，在比亞迪半導(dǎo)體發(fā)布的汽車半導(dǎo)體產(chǎn)品官宣視頻中，有一個(gè)小器件的身影——自主研發(fā)的MCU。MCU即微控制單元，是將CPU、存儲(chǔ)器都集成在同一塊芯片上，形成芯片級(jí)計(jì)算機(jī)，可為不同應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)施不同控制，可應(yīng)用于電控系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、充電逆變系統(tǒng)、整車熱管理系統(tǒng)、ADAS、車身及其他附件。 MCU廣泛應(yīng)用于汽車的不同系統(tǒng)中 比亞迪半導(dǎo)體MCU芯片，在今年發(fā)布的高端旗艦車型比亞迪“漢”的前大燈、后尾燈、室內(nèi)燈、空調(diào)控制面板以及后視鏡控制等諸多應(yīng)用場(chǎng)景中，均扮演了十分關(guān)鍵的角色，每一個(gè)功能實(shí)現(xiàn)的背后都離不開復(fù)雜芯片組的支撐。得益于自研MCU芯片的強(qiáng)大實(shí)力，比亞迪電動(dòng)車的超凡智能化性能得以落地并具備持續(xù)迭代升級(jí)的能力。 MCU助力汽車智能化 作為汽車電子系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)算和處理的核心，MCU是實(shí)現(xiàn)汽車智能化的關(guān)鍵。據(jù)iSuppli報(bào)告顯示，一輛汽車中所使用的半導(dǎo)體器件數(shù)量中，MCU芯片約占30%。這意味著每輛車至少需要使用70顆以上的MCU芯片。隨著汽車不斷向智能化演進(jìn)，MCU的需求增長(zhǎng)也將越來(lái)越快。 不斷升級(jí)車規(guī)級(jí)MCU，引領(lǐng)電動(dòng)車智能化發(fā)展 近幾十年來(lái)，國(guó)內(nèi) MCU多集中在消費(fèi)類領(lǐng)域。公開數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)車規(guī)級(jí)MCU市場(chǎng)占全球份額超過(guò)30%，但卻基本100%依賴于進(jìn)口。在過(guò)去很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，車規(guī)級(jí)MCU技術(shù)都掌握在國(guó)際巨頭的手中，為國(guó)外廠商壟斷，國(guó)產(chǎn)替代空間巨大。隨著比亞迪半導(dǎo)體的入局和突破，逐步打開了國(guó)產(chǎn)工控和汽車級(jí)MCU芯片的大門。 相比消費(fèi)電子領(lǐng)域，尤其是在汽車領(lǐng)域，車規(guī)級(jí)芯片存在研發(fā)周期長(zhǎng)、設(shè)計(jì)門檻高、資金投入大和認(rèn)證周期長(zhǎng)等特點(diǎn)。做車規(guī)級(jí)MCU的難點(diǎn)，在于車載產(chǎn)品要求做到零失效，品質(zhì)達(dá)到AEC-Q100 Grade 1，使用周期 15到20 年，技術(shù)難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于消費(fèi)電子類芯片。此外，車規(guī)級(jí)MCU僅僅是單個(gè)產(chǎn)品的資金投入就高達(dá)幾千萬(wàn)甚至上億人民幣。因此，只有具備豐富芯片設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、全面產(chǎn)品質(zhì)量管控、充足人力物力的公司，才有可能研發(fā)出滿足汽車正常運(yùn)行需求的MCU芯片。這也使得國(guó)內(nèi)很多廠商對(duì)車規(guī)級(jí)MCU望而卻步。 結(jié)合多年工業(yè)級(jí)MCU的技術(shù)和制造實(shí)力，比亞迪半導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)了從工業(yè)級(jí)MCU到車規(guī)級(jí)MCU的高難度跨級(jí)別業(yè)務(wù)延伸，在2018年成功推出第一代8位車規(guī)級(jí)MCU芯片，2019年推出第一代32位車規(guī)級(jí)MCU芯片，批量裝載在比亞迪全系列車型上，已累計(jì)裝車超500萬(wàn)顆，標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)車規(guī)級(jí)MCU在市場(chǎng)上邁出了一大步。 比亞迪半導(dǎo)體還將推出應(yīng)用范圍更廣、技術(shù)持續(xù)領(lǐng)先的車規(guī)級(jí)多核高性能MCU芯片。

    半導(dǎo)體 半導(dǎo)體 汽車 比亞迪

  • 國(guó)產(chǎn)云端AI芯片落腳的難點(diǎn)與機(jī)會(huì)

    數(shù)據(jù)中心在數(shù)字化、信息化推動(dòng)社會(huì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)生了巨大變革的過(guò)程中充當(dāng)了重要的角色，隨著人工智能在各行業(yè)的滲透，以及龐大應(yīng)用場(chǎng)景使AI模式越加復(fù)雜，而其中數(shù)據(jù)中心的計(jì)算能力需要更高的要求與發(fā)展，而算力的核心就是芯片。 正是基于這個(gè)原因，近年來(lái)全球涌現(xiàn)出不少致力于AI芯片開發(fā)的企業(yè)，燧原科技就是其中之一。在成立之初，公司就瞄準(zhǔn)了云端訓(xùn)練芯片市場(chǎng)缺口，并提出了“做大芯片，拼硬科技”的目標(biāo)。 在這種愿景的驅(qū)動(dòng)下，從2018年3月成立至今的短短2年半時(shí)間內(nèi)，燧原科技就陸續(xù)發(fā)布了云端AI訓(xùn)練芯片“邃思DTU”、搭載該芯片的AI加速卡“云燧T10”以及基于OCP加速模組OAM的“云燧T11”。2020年9月，燧原科技再次迎來(lái)了里程碑式的突破——其第一代人工智能訓(xùn)練加速卡云燧T10和由其組成的多卡分布式訓(xùn)練集群已在云數(shù)據(jù)中心落地，正式進(jìn)入商用階段。 近日，燧原科技攜“云燧T10/T11” 首次亮相第三屆全球IC企業(yè)家大會(huì)暨第十八屆中國(guó)國(guó)際半導(dǎo)體博覽會(huì)(IC China 2020)，在本次大會(huì)期間，燧原科技的負(fù)責(zé)人和相關(guān)專家為我們介紹了AI芯片實(shí)現(xiàn)商用的過(guò)程中存在著諸多挑戰(zhàn)，以及燧原科技作為一家初創(chuàng)企業(yè)又是怎樣完成了云端AI大芯片的迅速商用化落地。 一、AI大芯片落地的難點(diǎn) 眾所周知，新場(chǎng)景對(duì)算力的需求，使得AI芯片在設(shè)計(jì)、制造和封測(cè)等方面進(jìn)行了升級(jí)，由此也促生了很多新技術(shù)，這不僅為大量初創(chuàng)企業(yè)帶來(lái)了發(fā)展機(jī)會(huì)，也同樣為他們帶來(lái)了諸多的挑戰(zhàn)。以芯片設(shè)計(jì)為例，設(shè)計(jì)企業(yè)需要在架構(gòu)、IP、SoC等方面進(jìn)行創(chuàng)新。而芯片越大，則意味著整個(gè)芯片設(shè)計(jì)難度也會(huì)呈指數(shù)級(jí)上升，這為設(shè)計(jì)企業(yè)帶來(lái)了難題。除此之外，AI芯片要處理大量的數(shù)據(jù)，所以這類芯片對(duì)性能的要求就導(dǎo)致了它對(duì)先進(jìn)工藝和先進(jìn)封裝方面也具有較高的要求。 而在解決了在這三個(gè)環(huán)節(jié)中的問(wèn)題后，也僅僅是企業(yè)成功推出了相關(guān)產(chǎn)品，離實(shí)現(xiàn)商業(yè)化落地還存在著一段距離。 “量產(chǎn)是AI大芯片實(shí)現(xiàn)商用要翻越的一座大山”，燧原科技創(chuàng)始人兼COO張亞林表示：“在推出產(chǎn)品到實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的過(guò)程中，需要解決產(chǎn)品質(zhì)量、性能功耗以及良率這三大核心問(wèn)題?！? 為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，燧原科技通過(guò)用驗(yàn)證方法學(xué)和驗(yàn)證覆蓋率來(lái)確保芯片設(shè)計(jì)質(zhì)量和制造質(zhì)量。在性能功耗優(yōu)化方面，則通過(guò)軟硬件聯(lián)合性能以實(shí)現(xiàn)端到端的性能調(diào)優(yōu)，這包括三個(gè)部分，即進(jìn)行芯片性能極限測(cè)試、硬件性能調(diào)優(yōu)以及軟件性能優(yōu)化。在良率方面，存在著晶圓測(cè)試(CP)良率挑戰(zhàn)、2.5D封裝良率挑戰(zhàn)以及分級(jí)良率挑戰(zhàn)。對(duì)此，燧原科技選擇了與產(chǎn)業(yè)鏈上下游伙伴共同合作來(lái)提高產(chǎn)品良率。 除了在技術(shù)層面上存在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的挑戰(zhàn)外，與之相匹配的軟件生態(tài)系統(tǒng)也是AI大芯片難以落地的另一重要因素。 為此燧原科技推出了計(jì)算及編程平臺(tái)“馭算”。據(jù)介紹，該平臺(tái)支持主流深度學(xué)習(xí)框架，并針對(duì)邃思芯片進(jìn)行了特定優(yōu)化。整個(gè)平臺(tái)不僅包括傳統(tǒng)的算子加速庫(kù)，還為數(shù)據(jù)中心大規(guī)模訓(xùn)練集群提供高效靈活的調(diào)度機(jī)制。 (馭算軟件架構(gòu)) 二、大芯片背后的硬科技 實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)是商業(yè)化過(guò)程中重要的一環(huán)，量產(chǎn)后走向市場(chǎng)并受到市場(chǎng)的青睞則是更重要的環(huán)節(jié)，而這就需要依靠產(chǎn)品的硬實(shí)力。 通過(guò)相關(guān)技術(shù)降低芯片成本，也是云端AI訓(xùn)練芯片硬實(shí)力的一種體現(xiàn)。其中，芯片架構(gòu)的創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)算力普惠的一個(gè)重要因素。 借本次全球IC企業(yè)家大會(huì)的機(jī)會(huì)，燧原科技創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官趙立東發(fā)布了燧原科技的芯片架構(gòu)——“GCU-CARA”(通用計(jì)算單元和全域計(jì)算架構(gòu))。據(jù)趙立東介紹，該架構(gòu)具有完全可編程、全模式計(jì)算、全精度計(jì)算和高并行度的特點(diǎn)。 據(jù)現(xiàn)場(chǎng)燧原科技專家介紹，GCU-CARA具有256個(gè)張量計(jì)算單元，每個(gè)計(jì)算單元支持1個(gè)32 bit MAC，支持所有精度輸入以及混合精度運(yùn)算。GCU-CARA擁有廣泛的標(biāo)量、向量、張量計(jì)算形式以及各種精度格式的支持，可以提供極其靈活的編程方式和張量切分/復(fù)用方式，從而支持最廣泛的編程需求。 據(jù)悉，燧原科技GCU架構(gòu)還包括GCU-CARE(計(jì)算引擎)、GCU-DARE(數(shù)據(jù)架構(gòu))、GCU-LARE(智能互聯(lián))、GCU-PARE(先進(jìn)封裝)四大核心技術(shù)，旨在為人工智能產(chǎn)業(yè)注入了新動(dòng)能。 目前，燧原GCU已應(yīng)用到云燧T10,T11產(chǎn)品以及數(shù)據(jù)中心AI訓(xùn)練系統(tǒng)和集群中。而今年云燧T10和由其組成的多卡分布式訓(xùn)練集群正式進(jìn)入商用階段，也從另一方面說(shuō)明了燧原科技的硬實(shí)力受到了市場(chǎng)的認(rèn)可。 三、燧原科技開啟2.0時(shí)代 在云燧T10實(shí)現(xiàn)商用化落地的前四個(gè)月，燧原科技還獲得了新一輪的融資，借助這輪融資，燧原科技得以從1.0跨越到了2.0時(shí)代。 張亞林表示：“在1.0時(shí)代，燧原科技實(shí)現(xiàn)了從0到1的目標(biāo)，在這個(gè)階段公司的工作重心是放在建設(shè)中國(guó)頂尖的工程化團(tuán)隊(duì)，完成產(chǎn)品研發(fā)和量產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品熱啟動(dòng)，并完成首個(gè)人工智能訓(xùn)練解決方案的商業(yè)化落地?！? 已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商用的云燧T10和由其組成的多卡分布式訓(xùn)練集群是燧原科技完成1.0階段任務(wù)的代表作之一。從上文AI大芯片的商用落地難處便可看出，僅靠一塊芯片或是一種產(chǎn)品難以支撐云端服務(wù)器的使用。從目前市場(chǎng)情況來(lái)看，由AI芯片所組成的分布式集群在云端服務(wù)器發(fā)展的過(guò)程中起到了重要作用，針對(duì)這種商業(yè)訴求，燧原科技所推出的多卡分布式訓(xùn)練集群，就能夠?yàn)槠栈菰贫擞?xùn)練的實(shí)現(xiàn)提供助力。 “多卡分布式集群的建成并不是一件簡(jiǎn)單的事”，張亞林表示：“在這個(gè)過(guò)程中，燧原科技需要解決多卡之間連接問(wèn)題，還需要考慮每個(gè)板卡的工作分配，使之在盡可能小的功耗下發(fā)揮出最高的性能?！? (云燧T10商用化案例展示) 人工智能訓(xùn)練平臺(tái)的商業(yè)化落地不僅為燧原1.0畫上了完美的通關(guān)句號(hào)，還為燧原科技打開了通往2.0時(shí)代的大門。 “2.0時(shí)代，燧原科技將進(jìn)行從1到N的發(fā)展”，據(jù)張亞林介紹：“在2.0時(shí)代，燧原科技會(huì)專注于建立市場(chǎng)銷售和服務(wù)支持體系，迅速拓展業(yè)務(wù)。同時(shí)，公司還將加強(qiáng)國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)端的合作，引進(jìn)高端人才，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)。” 在產(chǎn)品規(guī)劃方面，作為一個(gè)務(wù)實(shí)的企業(yè)，實(shí)現(xiàn)商業(yè)化落地是燧原科技所追求的目標(biāo)之一。以此為基礎(chǔ)，燧原科技在進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)之初就瞄準(zhǔn)了市場(chǎng)痛點(diǎn)，大大加速了產(chǎn)品的商業(yè)化進(jìn)程。 張亞林表示：“未來(lái)，燧原科技也將以應(yīng)用為導(dǎo)向，進(jìn)行產(chǎn)品的拓展。在2.0時(shí)代，燧原科技還會(huì)持續(xù)產(chǎn)品的研發(fā)和迭代，構(gòu)建云端訓(xùn)練和推理平臺(tái)完整解決方案。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，燧原科技將會(huì)在明年推出推理AI芯片?！? 根據(jù)燧原科技的計(jì)劃來(lái)看，公司將用3年時(shí)間來(lái)構(gòu)建燧原科技2.0時(shí)代。 燧原科技之所以能夠在短時(shí)間內(nèi)得到如此迅速的發(fā)展，是因?yàn)樵贫薃I訓(xùn)練芯片還處于起步階段，算法和架構(gòu)方面還有很大的上升空間。從云端訓(xùn)練芯片巨頭英偉達(dá)的發(fā)展中看，2019年其數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)營(yíng)收達(dá)到30億美元，AI訓(xùn)練卡則貢獻(xiàn)了其中的20億美元和最大利潤(rùn)。 而英偉達(dá)幾乎壟斷了云端AI訓(xùn)練芯片市場(chǎng)，一家獨(dú)大的市場(chǎng)情況就導(dǎo)致了AI云端訓(xùn)練的成本很高。而燧原科技瞄準(zhǔn)這塊市場(chǎng)，就是期望能夠提供可替代的解決方案來(lái)推動(dòng)普惠算力的實(shí)現(xiàn)。 據(jù)張亞林介紹，燧原科技瞄準(zhǔn)的是云端計(jì)算芯片的存量和增量?jī)纱笫袌?chǎng)。存量市場(chǎng)指的是目前已有的，并可進(jìn)行方案替代的市場(chǎng)，例如云服務(wù)商等領(lǐng)域。增量市場(chǎng)則是未來(lái)通過(guò)技術(shù)迭代并進(jìn)行方案替代的市場(chǎng)。 他表示：“在國(guó)外廠商已經(jīng)構(gòu)建了強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)之下，其他廠商要想進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)首先就要適應(yīng)已有的生態(tài)系統(tǒng)，通過(guò)提供可替代的解決方案是打入這個(gè)市場(chǎng)方法之一。這也是為未來(lái)突破國(guó)外廠商壟斷所奠定的基礎(chǔ)?！? 從國(guó)內(nèi)云端AI芯片競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看，由于現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)致力于發(fā)展云端AI芯片的企業(yè)并不多，且在市場(chǎng)前景巨大的情況下，搶先爭(zhēng)取相關(guān)人才和發(fā)展生態(tài)合作伙伴就成為了驅(qū)動(dòng)企業(yè)未來(lái)發(fā)展的重要引擎之一。而這也是上文所提到的，燧原科技要在2.0時(shí)代大力發(fā)展的部分之一。 因此，燧原科技正在積極與全產(chǎn)業(yè)鏈的伙伴達(dá)成合作，聯(lián)合伙伴孵化行業(yè)解決方案，深度參與AI產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟;積極建立生態(tài)，聯(lián)合建立高校聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室;并開放底層能力，賦能定制開發(fā)，深度參與社區(qū)，貢獻(xiàn)測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)。 在算力即是生產(chǎn)力的今天，業(yè)界對(duì)普惠算力的需求日益高漲。在這種市場(chǎng)需求之下，在云端訓(xùn)練芯片這片藍(lán)海當(dāng)中，既是挑戰(zhàn)又是機(jī)會(huì)，而燧原科技的成長(zhǎng)也為國(guó)內(nèi)云端AI芯片的商業(yè)化發(fā)展提供了選擇。

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  • 二極管具體是什么樣的？

    根據(jù)二極管只能單向?qū)щ姷臉?biāo)志性性能特征，我們常常用“二極管”來(lái)形容那些看問(wèn)題單向思維考慮，沒(méi)有逆向思維，死鉆牛角尖的人。那么“一根筋”的二極管具體是什么樣的呢? 一、二極管是什么? 二極管是用半導(dǎo)體材料(一般由硅、硒、鍺等)制成的一種電子器件。只允許電流由單一方向流過(guò)。 即給二極管陽(yáng)極和陰極加上正向電壓時(shí)，二極管導(dǎo)通。 當(dāng)給陽(yáng)極和陰極加上反向電壓時(shí)，二極管截止。 因此，二極管的導(dǎo)通和截止，則相當(dāng)于開關(guān)的接通與斷開。因?yàn)檫@一單向?qū)щ姷奶匦?，在各種電子電路中，其應(yīng)用非常廣泛，如LED燈中的發(fā)光二極管，調(diào)頻收音機(jī)等; 二、結(jié)構(gòu)組成 二極管就是由一個(gè)PN結(jié)加上相應(yīng)的電極引線及管殼封裝而成的。由P區(qū)引出的電極稱為陽(yáng)極，N區(qū)引出的電極稱為陰極。因?yàn)镻N結(jié)的單向?qū)щ娦?，二極管導(dǎo)通時(shí)電流方向是由陽(yáng)極通過(guò)管子內(nèi)部流向陰極。三角箭頭方向表示正向電流的方向，二極管的文字符號(hào)用VD表示。 三、二極管的分類 1、按半導(dǎo)體材料，可分為鍺二極管(Ge管)和硅二極管(Si管)。 2、根據(jù)其不同用途，可分為普通二極管、檢波二極管、整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)二極管、變?nèi)荻O管、隔離二極管、肖特基二極管、發(fā)光二極管、磁敏二極管、隧道二極管等。 3、按不同封裝分類：可分為玻璃外殼二極管、金屬外殼二極管、塑料外殼二極管、環(huán)氧樹脂外殼二極管等。 4、按照管芯結(jié)構(gòu)，可分為點(diǎn)接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管。 a、點(diǎn)接觸型二極管是用一根很細(xì)的金屬絲壓在光潔的半導(dǎo)體晶片表面，通以脈沖電流，使觸絲一端與晶片牢固地?zé)Y(jié)在一起，形成一個(gè)“PN結(jié)”。由于是點(diǎn)接觸，只允許通過(guò) 較小的電流(不超過(guò)幾十毫安)，適用于高頻小電流電路，如收音機(jī)的檢波等。 b、面接觸型二極管的“PN結(jié)”面積較大，允許通過(guò)較大的電流(幾安到幾十安)，主要用于把交流電變換成直流電的“整流”電路中。 c、平面型二極管是一種特制的硅二極管，它不僅能通過(guò)較大的電流，而且性能穩(wěn)定可靠，多用于開關(guān)、脈沖及高頻電路中。 四、常見二極管電路中的符號(hào)對(duì)照表 五、二極管的作用 二極管的作用有很多種：如整流、檢波、穩(wěn)壓、鉗位、開關(guān)、續(xù)流、瞬態(tài)抑制、發(fā)光、變?nèi)?、測(cè)溫、補(bǔ)償?shù)取? 整流：將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，通常包括半波整流、全波整流(包括橋式整流)、晶閘管可控整流(具備調(diào)壓功能)等。 檢波：從高頻調(diào)幅波信號(hào)中將調(diào)制的低頻信號(hào)解調(diào)出來(lái)。常用于收音機(jī)中; 穩(wěn)壓：利用二極管的反向齊納擊穿時(shí)的穩(wěn)壓特性，獲得穩(wěn)定的電壓。在穩(wěn)壓電路中串入限流電阻，使穩(wěn)壓管擊穿后電流不超過(guò)允許值，因此擊穿狀態(tài)可以長(zhǎng)期持續(xù)并不會(huì)損壞。 開關(guān)：利用其單向?qū)щ娦裕屘囟ǚ较?、特定值的信?hào)通過(guò)，起到單向開關(guān)的作用。 發(fā)光：常見為L(zhǎng)ED，即半導(dǎo)體發(fā)光二極管，用于高效率地將電能轉(zhuǎn)化為光能。 變?nèi)荩菏抢肞N結(jié)之間電容可變的原理制成的半導(dǎo)體器 ;變?nèi)荻O管與反向偏壓件，在高頻調(diào)諧、通信等電路中作可變電容器使用，如使用于電視機(jī)的高頻頭中。

    半導(dǎo)體 二極管

  • 博世“芯”動(dòng)力，碳化硅功率芯片和域控制器芯片

    在東海汽車測(cè)試技術(shù)中心舉辦的“2020年博世汽車與智能交通技術(shù)創(chuàng)新體驗(yàn)日”上，博世特別展示了其碳化硅和智能座艙域控制器解決方案?！安┦溃粌H是一家汽車零部件公司，同時(shí)也是半導(dǎo)體公司”。 從產(chǎn)品角度來(lái)說(shuō)，博世半導(dǎo)體產(chǎn)品主要有三大類。一塊是MEMS，這是博世最大的半導(dǎo)體版塊，包括慣性、角速度傳感器;壓力傳感器，用于自動(dòng)駕駛，安全氣囊系統(tǒng)包括汽車動(dòng)力系統(tǒng)、懸架等。 除此之外還有兩塊，一是集成電路，也就是我們說(shuō)的IC(integrated circuit)或者是ASICS，是專用系統(tǒng)芯片和傳感器，用在特定的汽車應(yīng)用中。(目前，這部分的產(chǎn)品主要還是對(duì)內(nèi)使用。)另一塊，博世功率半導(dǎo)體。 一、電動(dòng)汽車發(fā)展“芯”動(dòng)力，碳化硅SiC 博世中國(guó)汽車電子事業(yè)部市場(chǎng)經(jīng)理王駿躍表示：“碳化硅會(huì)成為電動(dòng)汽車未來(lái)發(fā)展的“芯”動(dòng)力。這個(gè)“芯”，一方面是核心、很重要的意思，另外也是一個(gè)芯片的意思。因?yàn)樘蓟璧拇蟛糠之a(chǎn)品是以芯片的形式，加上各種封裝，封裝成分立器件或者模塊的形式對(duì)外出售。所以從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，我們稱之為“芯”動(dòng)力?！? 從市場(chǎng)應(yīng)用的前景來(lái)說(shuō)，碳化硅在電動(dòng)車中應(yīng)用主要有逆變器、車載充電器、DC/DC直流轉(zhuǎn)換以及充電樁上。 從整個(gè)市場(chǎng)規(guī)模的預(yù)測(cè)來(lái)看，2024年碳化硅市場(chǎng)規(guī)模大概可以到20億美金左右。2018到2024年，市場(chǎng)規(guī)模年復(fù)合增長(zhǎng)率大概在30%左右。 王駿躍認(rèn)為 “碳化硅主要的應(yīng)用或者說(shuō)未來(lái)占據(jù)整個(gè)市場(chǎng)主流的產(chǎn)品會(huì)是模塊，據(jù)預(yù)測(cè)，2023、2024年模塊會(huì)開始進(jìn)入相對(duì)成熟的階段。2024年以后，碳化硅的模塊量會(huì)有較大的突破，預(yù)計(jì)年復(fù)合增長(zhǎng)率會(huì)比30%更高?！? 博世于2019年10月在德國(guó)正式宣布其開始碳化硅相關(guān)業(yè)務(wù)。功率碳化硅半導(dǎo)體生產(chǎn)基地位于德國(guó)羅伊特林根，主要來(lái)生產(chǎn)碳化硅的晶圓以及MOSFET。 德國(guó)羅伊特林根生產(chǎn)基地主要涉及的產(chǎn)品主要有種，一是有不同結(jié)構(gòu)的裸芯片產(chǎn)品，客戶基于芯片進(jìn)行封裝成為模塊后可以用在新能源車的逆變器當(dāng)中。另一是可以提供分立器件MOSFET，它有兩種封裝的形式，一種是直插式的THT，如TO-247、263等等不同的封裝形式，以及貼片式的SMD封裝，主要是用在充電樁、車載充電以及DC/DC直流轉(zhuǎn)換等。 裸芯片和MOSFET均可以提供兩種電壓型：一種是1200V，用于高性能逆變器和充電器;另一種是750V，用于標(biāo)準(zhǔn)性能逆變器和充電器。 在特性上，博世碳化硅可以做到更長(zhǎng)的短路耐受時(shí)間(大概可以做到3微秒)，高雪崩穩(wěn)定性。另外，應(yīng)用雙通道溝槽技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)較低的RDS(ON)，通俗來(lái)說(shuō)就是導(dǎo)通電阻比較低，有助于降低能耗。結(jié)溫溫度會(huì)到175度，裸芯片200度。同時(shí)針對(duì)兩款電壓，裸芯片的RDS(ON)最低分別做到8毫歐和12毫歐。此外，博世基于150mm晶圓自主制造芯片，符合車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。 碳化硅MOSFET有兩種技術(shù)趨勢(shì)，一種是現(xiàn)在市場(chǎng)上比較主流的，我們稱為叫平面型結(jié)構(gòu)，基于這個(gè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的間距比較大，意味著器件的體積會(huì)比較大。如果做到系統(tǒng)里面，用多個(gè)器件，這個(gè)系統(tǒng)體積就會(huì)變得比較大。 而現(xiàn)博世雙通道溝槽技術(shù)，可以保證在有較小的RDS(ON)同時(shí)，可以將這個(gè)間距做得更小，讓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)小型化、輕量化。 博世碳化硅產(chǎn)品的技術(shù)路線圖，裸芯片，預(yù)計(jì)2021年的年底會(huì)上市。分立器件MOSFET這塊，大概會(huì)在2022年初上市，基于對(duì)于客戶的需求的匹配。 二、“芯”動(dòng)力，座艙域控制器 電子電器架構(gòu)發(fā)展趨勢(shì)  博世座艙域控制器實(shí)現(xiàn)了多個(gè)操作系統(tǒng)的集成，能夠同時(shí)支持儀表、中控、副駕娛樂(lè)、HUD、空調(diào)、后排等多塊顯示屏，并且整合了駕駛員和乘員監(jiān)控(DOMS)、360 環(huán)視(AVM)、及人臉識(shí)別(FaceID)、多麥克風(fēng)輸入、主動(dòng)降噪等功能。這一強(qiáng)大而靈活的系統(tǒng)解決方案不僅保障了行車安全，也能極大限度地提升車內(nèi)環(huán)境的用戶體驗(yàn)。 隨著用戶功能需求提升，車載娛樂(lè)域使用的ECU越來(lái)越多，具有消費(fèi)電子外觀和體驗(yàn)的信息娛樂(lè)系統(tǒng)仍然是OEM的主要競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。而通過(guò)將多個(gè)ECU整合為座艙域控制器可以降低整車成本(BOM)、減少布線、減輕重量，并且可以降低軟件開發(fā)難度以及整車集成驗(yàn)證周期，達(dá)到更好的OTA能力。 主芯片選型層面，博世座艙域控制器搭載了高通 8155 芯片。 從芯片性能、高低搭配的平臺(tái)化、本地支持等多方面考慮，博世選擇了高通作為座艙域控制器的主芯片。“在博世汽車多媒體的設(shè)計(jì)里，電子屏是車機(jī)座艙內(nèi)最大的人機(jī)交互系統(tǒng)，而高通8155芯片可以完美實(shí)現(xiàn)“一芯多屏”的設(shè)計(jì)構(gòu)想?！? 平臺(tái)化設(shè)計(jì)層面，博世通過(guò)軟硬件分離，兼容性規(guī)范，保證一套應(yīng)用在多個(gè)硬件平臺(tái)上兼容。博世領(lǐng)先且成熟的硬件平臺(tái)化設(shè)計(jì)，精通軟硬分離的合作開發(fā)模式并積累了大量經(jīng)驗(yàn)，尤其是QC6155/8155。 三、“芯”動(dòng)力，新未來(lái) 博世半導(dǎo)體領(lǐng)域的發(fā)展，歷史悠久。據(jù)悉，博世從1970年開始就已經(jīng)在做半導(dǎo)體相關(guān)的產(chǎn)品。從產(chǎn)品的角度來(lái)說(shuō)，從最開始的ASICS，到傳感器到功率半導(dǎo)體，以及到最新的碳化硅的功率半導(dǎo)體一步步演進(jìn)。 從生產(chǎn)線的角度來(lái)說(shuō)，最開始的6英寸的晶圓片，逐步發(fā)展到8英寸，以及2010年的時(shí)候，8英寸開始落地生產(chǎn)，2018年在德國(guó)德累斯頓，開始12英寸晶圓片的生產(chǎn)。 博世“芯”動(dòng)力，座艙域控制器芯片和碳化硅功率器件在飛速發(fā)展著。因?yàn)檫^(guò)去，我們相信未來(lái)，同時(shí)，我們也期待博世“芯”未來(lái)。

    半導(dǎo)體 汽車 控制器 功率芯片

  • 半導(dǎo)體存儲(chǔ)行業(yè)的“東亞模式”

    在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器領(lǐng)域，韓國(guó)雙雄三星和海力士，日本的鎧俠半導(dǎo)體(KIOXIA 原東芝存儲(chǔ))，再加上臺(tái)灣地區(qū)的中小廠商，東亞地區(qū)就是存儲(chǔ)器領(lǐng)域的超級(jí)存在。隨著SK海力士收購(gòu)Intel存儲(chǔ)部門，行業(yè)的天平還會(huì)繼續(xù)向東亞傾斜。 一、無(wú)敵的東亞存儲(chǔ)圈 花費(fèi)90億美元，SK海力士一口氣收購(gòu)了英特爾NAND SSD業(yè)務(wù)、NAND元件和晶圓業(yè)務(wù)，以及其在中國(guó)大連的NAND閃存制造工廠。只要交割順利完成，SK海力士就將成為全球第二大NAND閃存芯片供應(yīng)商。 成立于1983年的SK海力士總部位于韓國(guó)首爾，專攻存儲(chǔ)業(yè)務(wù)，根據(jù)IC Insights公布的2020上半年全球半導(dǎo)體廠商營(yíng)收排名，位列第4名，緊隨代工巨頭臺(tái)積電之后。 根據(jù)集邦咨詢公布的數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)單估算一下，SK海力士并購(gòu)后在NAND領(lǐng)域的市占率將提升到23.2%，躍升至第2位。 最有意思的是，這個(gè)榜單的前三位將全部是東亞面孔，分別是三星、SK海力士和鎧俠，其市占率總和將達(dá)到71.8%。 注意，NAND 僅僅是半導(dǎo)體存儲(chǔ)器中的一個(gè)品類。在另一大品類DRAM中，SK海力士也是排名第二，僅次于三星。而整個(gè)市場(chǎng)基本由五大廠商所把持，分別是三星、SK海力士、美光、南亞科和華邦電子。除去碩果僅存的美系廠商美光，這個(gè)市場(chǎng)也完全掌握在東亞廠商的手中。 可怕的是，來(lái)自東亞的巨頭們依然保有“饑渴感”，還在不斷擴(kuò)軍備戰(zhàn)，讓整個(gè)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)慘烈程度不斷加劇。 處于追趕者地位的SK海力士一直有很強(qiáng)的危機(jī)意識(shí)，希望能穩(wěn)定在業(yè)內(nèi)前三。根據(jù)日本媒體報(bào)道，SK海力士構(gòu)想了一個(gè)大聯(lián)盟的計(jì)劃。除去收購(gòu)Intel閃存業(yè)務(wù)，SK海力士還通過(guò)談判獲得了鎧俠上市后取得15%股權(quán)的權(quán)利。鎧俠一旦上市，SK海力士就有望成為其第3大股東。如果計(jì)劃順利，SK海力士將有實(shí)力同三星在NAND上相抗衡。 SK海力士近年來(lái)還持續(xù)推行擴(kuò)張戰(zhàn)略，不論NAND閃存還是DRAM，都持續(xù)投資新工廠，包括韓國(guó)利川新工廠、中國(guó)無(wú)錫工廠擴(kuò)建等。一位業(yè)內(nèi)人士就表示，收購(gòu)英特爾在大連的工廠將為SK海力士的NAND閃存補(bǔ)充很多產(chǎn)能。 老大三星為了坐穩(wěn)王座，更是不遺余力的加大投入。2020年2季度，三星的資本支出達(dá)82億美元，同比增長(zhǎng)了58%，其中的大部分就投向了存儲(chǔ)器領(lǐng)域。 三星還加快了產(chǎn)能擴(kuò)張的速度。中國(guó)西安生產(chǎn)基地和韓國(guó)平澤生產(chǎn)基地都在擴(kuò)建。除了平澤的存儲(chǔ)器工廠(P1)已投產(chǎn)先進(jìn)NAND Flash和DRAM，于2018年投資建設(shè)的P2工廠也在2020年進(jìn)行設(shè)備投資，生產(chǎn)第二代(1ynm)和第三代(1znm)10nm級(jí)DRAM，包括建設(shè)極紫外光刻(EUV)生產(chǎn)線。同時(shí)，三星還投資了8兆韓元(70億美元)在5月開工建設(shè)NAND Flash產(chǎn)線，計(jì)劃2021下半年開始量產(chǎn)先進(jìn)的V-NAND芯片。 在IPO進(jìn)程中的鎧俠也不閑著，原本預(yù)定2021年9月動(dòng)工的四日市工廠Fab7 廠房工程，也計(jì)劃推前至2021年4月。目前鎧俠已取得用地，而不論IPO的進(jìn)度如何，都會(huì)積極推動(dòng)建廠計(jì)畫。 反觀歐美系碩果僅存的美光，處在四面被圍的局面中，即便明年將資本支出上調(diào)到90億美元，在東亞友商面前依然掀不起風(fēng)浪。而且，美光實(shí)現(xiàn)業(yè)績(jī)的主要工廠都在東亞和南亞地區(qū)，如日本工廠主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)DRAM，新加坡工廠主要生產(chǎn)NAND Flash，中國(guó)臺(tái)灣工廠則負(fù)責(zé)封裝，只有最新的3D Xpoint工廠設(shè)在美國(guó)的猶他州(Utah)。從某種意義上來(lái)說(shuō)，美光也算半個(gè)東亞企業(yè)。 在這個(gè)資金密集、人力密集、技術(shù)密集的產(chǎn)業(yè)，東亞廠商短期內(nèi)是無(wú)敵的存在。 二、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移 美國(guó)推動(dòng) 存儲(chǔ)行業(yè)有今天的局面，背后是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的力量，當(dāng)然也離不開美國(guó)的功勞。 圖 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移路徑 日本是承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的第一批受益者。從上世紀(jì)50年代，索尼創(chuàng)始人盛田昭夫從美國(guó)引入晶體管技術(shù)之后，日本的半導(dǎo)體就進(jìn)入大發(fā)展時(shí)期。到了70年代，為了補(bǔ)齊在行業(yè)短板，日本政府啟動(dòng)了”DRAM制法革新”國(guó)家項(xiàng)目。由日本政府出資320億日元(3億美元)，日立、NEC、富士通、三菱、東芝五大企業(yè)聯(lián)合籌資400億日元(3.8億美元)?？傆?jì)投入720億日元(6.8億美元)為基金，由日本電子綜合研究所，和計(jì)算機(jī)綜合研究所牽頭，設(shè)立國(guó)家性科研機(jī)構(gòu)——“VLSI技術(shù)研究所”。 這一為期4年的項(xiàng)目讓日本獲利豐厚，終于在1982年登頂全球DRAM第一的位置，并將大部分美國(guó)企業(yè)逼入困境，發(fā)明DRAM的Intel公司也因此退出這個(gè)領(lǐng)域。 美國(guó)懼怕日本在半導(dǎo)體技術(shù)上超越自己，逼迫日本簽下《日美半導(dǎo)體協(xié)議》，使NEC等公司開始縮減產(chǎn)能，同時(shí)扶植韓國(guó)廠商來(lái)制約日本。 美國(guó)向韓國(guó)提供大量的資金支持用于研發(fā)和技術(shù)更新，同時(shí)持續(xù)的給予技術(shù)支持。 1990 年，三星開發(fā)出世界第三個(gè) 16M DRAM。進(jìn)入 90 年代,韓國(guó) DRAM 技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化步伐加快,水平也有很大的提高,16M RAM、64M DRAM 相繼在 1990 年、1992 年開發(fā)成功,256M 和 1G DRAM 接踵于1994 年、1995年問(wèn)世，韓國(guó)終于在 DRAM 領(lǐng)域超過(guò)日本，摘下世界第一的桂冠。 日本企業(yè)讓出了市場(chǎng)份額，但美國(guó)人沒(méi)有料到的是，韓國(guó)企業(yè)卻在美日交戰(zhàn)中平地崛起。特別是2008年的金融危機(jī)，歐洲的奇夢(mèng)達(dá)和日本的爾必達(dá)(日立、NEC等DRAM業(yè)務(wù)部組成)受到重創(chuàng)，韓國(guó)企業(yè)卻逆勢(shì)投資，終于成為行業(yè)新霸主。 韓國(guó)的奇跡崛起也在于不斷效法日本。1981年，韓國(guó)政府為推動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，制定了“半導(dǎo)體工業(yè)育成計(jì)劃”，加強(qiáng)了對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)的開發(fā)。政府還頒布了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)性長(zhǎng)期規(guī)劃(1982-1986)。正是得到了政府的直接刺激和承諾，三星、現(xiàn)代等企業(yè)才宣布大舉參與超大規(guī)模集成技術(shù)水平的大規(guī)模芯片生產(chǎn)，特別是DRAM的開發(fā)。 韓國(guó)和日本的在半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展路徑極為相似，不同的是，韓國(guó)企業(yè)堅(jiān)定不移的信心和持續(xù)投入度更強(qiáng)。從三星創(chuàng)始人李秉喆以戰(zhàn)略性眼光決定發(fā)展半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)開始，再到后任會(huì)長(zhǎng)李健熙的堅(jiān)持，在家族式大財(cái)團(tuán)模式下，無(wú)論全球市場(chǎng)如何波動(dòng)，企業(yè)政策一直保持了連續(xù)性。特別是三次逆周期投資，更是奠定了三星今日的王位基礎(chǔ)。 兩國(guó)政府的推動(dòng)也是左右行業(yè)發(fā)展的重要因素。日本有DRAM制法革新項(xiàng)目，韓國(guó)隨后效仿，由電子通信研究所(KIST)牽頭，聯(lián)合三星、LG、現(xiàn)代與韓國(guó)6所大學(xué)，一起對(duì)4M DRAM進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，1986-1989三年間，韓國(guó)政府共計(jì)投入 1.1億美元，并且承擔(dān)了研發(fā)項(xiàng)目中57%的研發(fā)經(jīng)費(fèi)。 當(dāng)然，這兩條還不足以說(shuō)明韓日為什么會(huì)在存儲(chǔ)器領(lǐng)域遙遙領(lǐng)先，因?yàn)槊绹?guó)和歐洲也有類似的做法。最終的答案可能就在于存儲(chǔ)器本身。知名半導(dǎo)體行業(yè)專家莫大康認(rèn)為，存儲(chǔ)器是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，設(shè)計(jì)上差異性不大，要靠規(guī)模取勝。誰(shuí)能夠在一個(gè)集成電路上集成更多穩(wěn)定的存儲(chǔ)單位，“能夠制造出穩(wěn)定的存儲(chǔ)器”，是產(chǎn)業(yè)獲勝的關(guān)鍵。而這恰恰是日本工匠哲學(xué)的基本要求。在穩(wěn)定性得到保證之后，之后才是其他特性。韓國(guó)也繼承了這一品質(zhì)，因此才能將存儲(chǔ)芯片做到極致。 三、東亞模式和技術(shù)進(jìn)化 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器行業(yè)有今日的格局，可被視為“東亞模式”的最佳表現(xiàn)。 二戰(zhàn)后東亞國(guó)家先后崛起，創(chuàng)造了一系列經(jīng)濟(jì)奇跡，人們將這一過(guò)程總結(jié)為“東亞模式”。 “東亞模式”本質(zhì)上是一種“經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式”。它是指出口導(dǎo)向型的工業(yè)化戰(zhàn)略或外向型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略。 “東亞模式”最顯著的特色是強(qiáng)力政府加上具有強(qiáng)烈的經(jīng)濟(jì)建設(shè)意識(shí)和強(qiáng)大的導(dǎo)向作用。 “東亞模式”其特征表現(xiàn)為：東亞各國(guó)、各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和工業(yè)化是其致力于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和現(xiàn)代化的政府理性地進(jìn)行制度創(chuàng)新和制度安排并有效地予以實(shí)施的結(jié)果。 美國(guó)和歐洲為東亞各國(guó)開放了市場(chǎng)，使得其得以擴(kuò)大出口，同時(shí)進(jìn)口所需要的原材料，再加上政府的引導(dǎo)，促成了制造業(yè)的快速發(fā)展。 按照世界銀行2019年公布的數(shù)字，全球制造業(yè)GDP最大的五個(gè)國(guó)家是中國(guó)、美國(guó)、日本、德國(guó)和韓國(guó)，其中東亞的中日韓三國(guó)都名列世界制造業(yè)五強(qiáng)之內(nèi)。 東亞模式發(fā)展到經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的后期，有規(guī)劃下的產(chǎn)業(yè)政策、科技型產(chǎn)業(yè)補(bǔ)貼和轉(zhuǎn)型升級(jí)、進(jìn)口替代，也是重要的特色。很多行業(yè)依賴于強(qiáng)勢(shì)政府的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和政府補(bǔ)貼而崛起，比如光伏產(chǎn)業(yè)、新能源汽車和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器行業(yè)。 這種模式為東亞地區(qū)帶來(lái)了存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)的榮光，但未來(lái)是否依然有效，現(xiàn)在還不得而知。 可以看到的是，存儲(chǔ)器行業(yè)在比拼產(chǎn)能的同時(shí)，也更加重視技術(shù)創(chuàng)新。Intel將大部分存儲(chǔ)業(yè)務(wù)賣給了SK海力士，唯獨(dú)保留了Xpoint單元。這也說(shuō)明Intel依然看好3D閃存的未來(lái)。 對(duì)于SK海力士和三星來(lái)說(shuō)，兩者之間也在技術(shù)層面不斷針鋒相對(duì)。SK海力士于2018年成功開發(fā)了全球首款基于電荷擷取閃存(Charge Trap Flash，CTF)的96層4D NAND閃存，并于2019年開發(fā)了128層4D NAND閃存。而三星存儲(chǔ)同樣也在2018年5月推出了9X層的第五代V-NAND閃存顆粒，并在2019年通過(guò)獨(dú)特的通道孔蝕刻技術(shù)，推出了功耗更低性能更快的1XX層的第六代V-NAND閃存顆粒。 可以預(yù)見，有了Intel閃存技術(shù)的加持后，SK海力士對(duì)三星的挑戰(zhàn)還將進(jìn)一步升級(jí)。對(duì)于中國(guó)存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，身處“東亞怪物房”也并非都是壞事。能近距離觀察學(xué)習(xí)領(lǐng)先者的經(jīng)驗(yàn)，又背靠巨大的市場(chǎng)，這都是我們的優(yōu)勢(shì)。

    半導(dǎo)體 半導(dǎo)體 存儲(chǔ)器 東亞

  • 汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)對(duì)高性能存儲(chǔ)的應(yīng)用要求

    隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)和自動(dòng)駕駛技術(shù)的推廣，汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)正迎來(lái)黃金發(fā)展時(shí)期。 有資料顯示，對(duì)于 L1 到 L5 等級(jí)的自動(dòng)駕駛而言，在 L1 時(shí)自動(dòng)駕駛的半導(dǎo)體成本只有約 150 美金，到 L3 等級(jí)提升至 600 美金，上升到 L4、L5 等級(jí)，整車的半導(dǎo)體成本將會(huì)達(dá)到 1200 美金。而這個(gè)快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)中，存儲(chǔ)產(chǎn)品和技術(shù)并不為主流媒體關(guān)注。 富士通電子元器件(上海)有限公司產(chǎn)品管理部總監(jiān)馮逸新也在一次活動(dòng)中表示：“隨著新基建的部署，充電樁的普及將快速促進(jìn)新能源汽車的普及，無(wú)論是樁側(cè)還是車側(cè)，未來(lái)都將催生更多的高性能存儲(chǔ)應(yīng)用需求?！痹摴咀鳛榉且资詢?nèi)存FRAM的市場(chǎng)主力提供商，正以滿足汽車市場(chǎng)需求最佳的性能迎來(lái)市場(chǎng)增長(zhǎng)的甜蜜期。 作為已經(jīng)量產(chǎn)FRAM 20年之久，出貨超過(guò)41億顆的富士通，其自2017年開始先后推出多款可在高達(dá)125℃高溫環(huán)境下運(yùn)作的車規(guī)級(jí)FRAM產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)僅僅兩年時(shí)間的市場(chǎng)推廣，目前已成功打入了東風(fēng)、金龍、宇通、上汽通用五菱、華晨寶馬、一汽、御捷、江淮、奇瑞等整車廠的諸多Tier-1、Tier-2供應(yīng)鏈。 富士通AEC-Q100 Grade 1車規(guī)級(jí)FRAM產(chǎn)品線 一、極高耐久性、可靠性和極低遲延，特別的存儲(chǔ)器給特別的汽車應(yīng)用 隨著5G、車聯(lián)網(wǎng)等概念的興起，整車ADAS、車載娛樂(lè)等功能正逐漸成為新一代智能汽車的標(biāo)配，而多傳感器融合以及大屏、多屏顯示賦能下的車載軟硬件系統(tǒng)無(wú)疑需要搭載更多的車載存儲(chǔ)器。 同時(shí)，這些存儲(chǔ)器由于分布于各種不同類型的車載終端和硬件系統(tǒng)當(dāng)中充當(dāng)圖像、視頻甚至語(yǔ)音等數(shù)據(jù)內(nèi)容的核心載體，其用量以及數(shù)據(jù)儲(chǔ)存特性方面的需求往往大相徑庭——或者經(jīng)常進(jìn)行數(shù)據(jù)擦寫，或者需要更長(zhǎng)的循環(huán)壽命，或者需要超高可靠性，等等。所以，要想成功打入車載存儲(chǔ)市場(chǎng)，幾乎沒(méi)有一個(gè)完全的方案，獨(dú)特性能滿足特定應(yīng)用場(chǎng)景存儲(chǔ)需求的細(xì)分市場(chǎng)受到關(guān)注。 以新能源汽車中最核心技術(shù)之一VCU(整車控制單元)為例，VCU是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，通過(guò)采集電機(jī)及電池狀態(tài)、加速踏板信號(hào)、制動(dòng)踏板信號(hào)及其它執(zhí)行器傳感器控制器信號(hào)，可根據(jù)駕駛員的駕駛意圖綜合分析并做出相應(yīng)判定后，監(jiān)控下層的各部件控制器的動(dòng)作。 它負(fù)責(zé)汽車的正常行駛、制動(dòng)能量回饋、整車發(fā)動(dòng)機(jī)及動(dòng)力電池的能量管理、網(wǎng)絡(luò)管理、故障診斷及處理、車輛狀態(tài)監(jiān)控等，從而保證整車在較好的動(dòng)力性、較高經(jīng)濟(jì)性及可靠性狀態(tài)下正常穩(wěn)定的工作，可謂是汽車的大腦。 FRAM在整車控制單元VCU中的應(yīng)用 “VCU系統(tǒng)需要以每秒一次的速度去記錄汽車行駛的當(dāng)前狀態(tài)以及發(fā)生故障時(shí)的變速器擋位、加速狀況、剎車和輸出扭矩等信息，而采用FRAM可以通過(guò)更簡(jiǎn)單的軟件進(jìn)行存儲(chǔ)與讀取，同時(shí)保證高速和高可靠性?！瘪T逸新介紹道。 今年5月，富士通最新推出了車規(guī)級(jí)產(chǎn)品MB85RS2MLY，可在-40°C至+125°C溫度范圍內(nèi)達(dá)到10兆次讀/寫次數(shù)，非常適合需要實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄的應(yīng)用(比如連續(xù)10年每天每0.1秒記錄一次數(shù)據(jù)，則寫入次數(shù)將超過(guò)30億)，可謂具有極高的數(shù)據(jù)寫入耐久性和可靠性。 這些特性對(duì)于作為新能源汽車另一大核心技術(shù)的BMS(電池管理系統(tǒng))來(lái)說(shuō)同樣至關(guān)重要。BMS需要實(shí)時(shí)記錄數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，其系統(tǒng)將以每秒或每0.1秒的頻率實(shí)時(shí)和連續(xù)地記錄電池單元的重要數(shù)據(jù)(故障信息，健康狀況SOH和電量計(jì)量SOC等)，同時(shí)監(jiān)控電池的短期(最后幾個(gè)充電周期60次/秒)和長(zhǎng)期(整個(gè)電池壽命)電池性能。 據(jù)馮逸新介紹：“舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，電池單元電量一般維持在30%~75%之間表示正常運(yùn)作，如有不均衡的情況則需從別的單元補(bǔ)充過(guò)來(lái)，這時(shí)系統(tǒng)需要檢測(cè)記錄電池單元的電量、溫度、電壓、電流等等數(shù)據(jù)，而且單次監(jiān)測(cè)記錄的時(shí)間不能間隔太長(zhǎng)。“ 因此，通過(guò)采用FRAM，汽車制造商能夠大幅降低系統(tǒng)復(fù)雜度并提高數(shù)據(jù)完整性。事實(shí)上，F(xiàn)RAM的身影目前已經(jīng)遍布諸如安全氣囊數(shù)據(jù)儲(chǔ)存(Airbag)、事故數(shù)據(jù)記錄器(EDR)、新能源車CAN盒子(CAN-BOX)、新能源車載終端(T-BOX)、胎壓監(jiān)測(cè)(TPMS)、汽車駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)及導(dǎo)航與信息娛樂(lè)系統(tǒng)(infotainment)等新能源汽車關(guān)鍵電子系統(tǒng)。 車規(guī)級(jí)FRAM，是滿足汽車電子可靠性和無(wú)遲延要求的最佳存儲(chǔ)器選擇 二、他山之石可以攻玉，F(xiàn)RAM這樣應(yīng)對(duì)充電樁存儲(chǔ)痛點(diǎn) 今年3月，中國(guó)提出要求加快5G網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)度，在隨后披露的新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)七大領(lǐng)域中，新能源充電樁名列其中。據(jù)《賽迪顧問(wèn)》數(shù)據(jù)顯示，截止2019年12月中國(guó)充電樁保有量達(dá)到121.9萬(wàn)臺(tái)，車樁比約為3.4：1，遠(yuǎn)低于《電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南(2015-2020)》規(guī)劃的1：1，保守估計(jì)未來(lái)10年，中國(guó)充電樁建設(shè)缺口將高達(dá)6300萬(wàn)。 相比加油站，充電樁能夠承載更多的信息，除電流外，還有信息流、資金流等等。作為車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集的重要端口，充電樁網(wǎng)絡(luò)的大面積建成必將成為未來(lái)社會(huì)交通系統(tǒng)的重要信息平臺(tái)。 因此，充電樁數(shù)據(jù)的記錄和存儲(chǔ)非常重要。作為給新能源汽車提供電能的配套產(chǎn)品，充電樁在運(yùn)行過(guò)程中需要處理大量的參數(shù)，通過(guò)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和事件信息，實(shí)現(xiàn)設(shè)備集中遠(yuǎn)程監(jiān)控，為設(shè)備故障診斷提供必要的數(shù)據(jù)支持，也為電站綜合管理提供全面的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和各類統(tǒng)計(jì)報(bào)表。 為此，所有數(shù)據(jù)必須進(jìn)行統(tǒng)一的采集、查看和分析，并提供設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、危險(xiǎn)警告與通知、數(shù)據(jù)查詢分析、設(shè)備運(yùn)行總額和管理等功能。 “充電樁生產(chǎn)商需要挑選合適的存儲(chǔ)產(chǎn)品予以應(yīng)對(duì)，其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的應(yīng)用需求與智能表計(jì)非常相似?！瘪T逸新指出，“目前，F(xiàn)RAM存儲(chǔ)器在智能電表行業(yè)已經(jīng)作為標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)器被廣泛采用，其具備的三大優(yōu)勢(shì)是許多同類型存儲(chǔ)器無(wú)法比擬的?！瘪T逸新所說(shuō)的FRAM三大優(yōu)勢(shì)分別是高速寫入、耐久性以及低功耗。與EEPROM對(duì)比，F(xiàn)RAM寫入次數(shù)壽命高達(dá)10萬(wàn)億次，而EEPROM僅有百萬(wàn)次(10^6)。 富士通FRAM寫入數(shù)據(jù)可在150ns內(nèi)完成，速度約為EEPROM的30,000倍。寫入一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的功耗僅為150nJ，約為EEPROM的1/400，在電池供電應(yīng)用中具有巨大的優(yōu)勢(shì)。 FRAM、EEPROM、FLASH主要參數(shù)對(duì)比 FRAM不僅能夠進(jìn)行高速寫入，同樣也能夠?qū)崿F(xiàn)高速擦除。以保障數(shù)據(jù)安全為例，若遇到黑客違法盜取及分析充電樁的機(jī)密數(shù)據(jù)，將導(dǎo)致大范圍的信息泄露。對(duì)此，低功耗和高速的FRAM可以利用小型電池電源，瞬間消去重要數(shù)據(jù)，從而確保用戶的信息安全。 這時(shí)，F(xiàn)RAM僅需0.1mA的工作電流，就能夠在0.3ms的時(shí)間內(nèi)擦除256bit的數(shù)據(jù)，相比EEPROM擁有顯著的優(yōu)勢(shì)。 FRAM、EEPROM、FLASH工作電流與消去時(shí)間對(duì)比 三、滿足差異化市場(chǎng)需求，打造全覆蓋存儲(chǔ)產(chǎn)品陣列 盡管FRAM比傳統(tǒng)的Flash、EEPROM在讀寫耐久性、寫入的速度和功耗等方面都更具有優(yōu)勢(shì)，但其同樣有著成本較高、容量不高的不足。為此，富士通重點(diǎn)推出了可與FRAM產(chǎn)品形成市場(chǎng)互補(bǔ)的另外兩大存儲(chǔ)產(chǎn)品——可變電阻式隨機(jī)存取內(nèi)存ReRAM和納米隨機(jī)存儲(chǔ)器NRAM，以滿足更多差異化需求。 ReRAM可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大容量EEPROM的完全替代。2019年8月富士通成功研發(fā)MB85AS8MT——這是全球最高密度8Mbit ReRAM產(chǎn)品，其采用SPI介面并與EEPROM相容的非揮發(fā)性記憶體，能在1.6至3.6伏特之間的廣泛電壓范圍運(yùn)作，在5MHz工作頻率下僅需0.15mA讀取資料。 “目前全球只有兩家公司能夠量產(chǎn)ReRAM,富士通是其中之一。”馮逸新說(shuō)到，“EEPROM容量最大只有2Mb，且在一些情況下功耗太高。我們量產(chǎn)的4Mb、8Mb產(chǎn)品可以滿足有這些需求的EEPROM客戶，同時(shí)能保證價(jià)格與EEPROM 2Mb接近?！? 富士通ReRAM推出時(shí)間 按照規(guī)劃，富士通預(yù)計(jì)會(huì)在2021年前后帶來(lái)16Mbit甚至32Mbit ReRAM產(chǎn)品，屆時(shí)將進(jìn)一步滿足企業(yè)和客戶對(duì)各種特殊應(yīng)用的需求。 NRAM則兼具FRAM的高速寫入、高讀寫耐久性(比NOR Flash高1000倍)，又具備與NOR Flash相當(dāng)?shù)拇笕萘颗c造價(jià)成本并實(shí)現(xiàn)很低的功耗(待機(jī)模式時(shí)功耗幾乎為零)，同時(shí)可靠性非常高，在80度時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)限高達(dá)1000年，在300度時(shí)亦可達(dá)到10年。 談到NRAM在車載存儲(chǔ)的應(yīng)用時(shí)，馮逸新指出：“目前的基于FRAM的車規(guī)級(jí)IC高溫承受范圍在125度，而NRAM卻可以達(dá)到150度，因此，未來(lái)基于NRAM的IC身影將有望出現(xiàn)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中。”作為NRAM的第一代產(chǎn)品，富士通16Mbit的DDR3 SPI接口產(chǎn)品最快將于2020年底上市。 可以看到，通過(guò)打造完善的FRAM、ReRAM、NRAM三線產(chǎn)品陣列，富士通能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于傳統(tǒng)存儲(chǔ)產(chǎn)品EEPROM和NOR FLASH的完全替代，屆時(shí)勢(shì)必引發(fā)存儲(chǔ)行業(yè)的新一輪洗牌。 四、總結(jié) 可以預(yù)見，未來(lái)汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)需求將產(chǎn)生極大增量，特別是2020年注定將是國(guó)內(nèi)新能源汽車相關(guān)電子產(chǎn)品市場(chǎng)與技術(shù)變革的關(guān)鍵一年。未來(lái)汽車自動(dòng)駕駛的發(fā)展注定越來(lái)越廣，對(duì)數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)的要求將會(huì)達(dá)到非常高的程度。

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  • 看華為卷積運(yùn)算芯片如何提高AI資源利用率？

    目前，深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成為人工智能領(lǐng)域的代表性算法，基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的字符識(shí)別、圖像分類或語(yǔ)音識(shí)別等關(guān)鍵技術(shù)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于搜索引擎和智能手機(jī)等產(chǎn)品中。 其中，當(dāng)前最為有效且應(yīng)用最為廣泛的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法是卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，簡(jiǎn)稱“卷積運(yùn)算”。在現(xiàn)有技術(shù)中，CNN算法的核心計(jì)算單元是乘加運(yùn)算，乘法累加器陣列常用于矩陣乘法運(yùn)算，而卷積運(yùn)算可以轉(zhuǎn)換為矩陣乘法運(yùn)算。 因此業(yè)界廣泛采用MAC(乘累加器)陣列為計(jì)算核心的專用加速硬件，例如：現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)、專用集成電路(ASIC)等，以加速卷積運(yùn)算的運(yùn)算速度。 但是目前卷積計(jì)算也存在著一些問(wèn)題，一方面，當(dāng)MAC陣列中存在多個(gè)卷積窗口同時(shí)進(jìn)行卷積運(yùn)算時(shí)，這些卷積窗口分布在MAC陣列中的不同位置，使得MAC陣列的利用率非常低。另一方面，存在大量重復(fù)數(shù)據(jù)被從RAM輸入到MAC陣列，這樣會(huì)增加RAM的訪問(wèn)次數(shù)。 為了解決這樣的問(wèn)題，華為發(fā)明了將CPU、RAM和卷積運(yùn)算芯片集成在同一數(shù)據(jù)總線上的AI芯片，2016年12月29日，華為發(fā)明了一項(xiàng)名為“卷積運(yùn)算芯片和通信設(shè)備”的發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)枺?01611243272.X)，申請(qǐng)人為華為機(jī)器有限公司。 根據(jù)該專利目前公開的資料，讓我們一起來(lái)看看華為的這項(xiàng)新架構(gòu)AI芯片吧。 如上圖，為該專利中發(fā)明的硬件設(shè)備的示意性框架圖，硬件架構(gòu)中包括中央處理器100、雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(DDR SDRAM)200以及卷積運(yùn)算芯片300。CPU用來(lái)控制卷積運(yùn)算芯片啟動(dòng)卷積運(yùn)算，DDR SDRAM用于向卷積運(yùn)算芯片的數(shù)據(jù)緩存模塊輸入多個(gè)卷積數(shù)據(jù)和多個(gè)卷積參數(shù)，然后卷積運(yùn)算芯片根據(jù)這些數(shù)據(jù)來(lái)完成卷積運(yùn)算。 當(dāng)?shù)玫竭\(yùn)算結(jié)果后，就會(huì)將運(yùn)算結(jié)果寫回到DDR SDRAM事先設(shè)定好的內(nèi)存地址中，并同時(shí)通知CPU完成運(yùn)算，以從內(nèi)存地址中提取結(jié)果數(shù)據(jù)。 如上圖，為上面框架中的卷積運(yùn)算芯片的結(jié)構(gòu)示意圖，這種卷積運(yùn)算芯片包括數(shù)據(jù)緩存模塊310、M*N乘法累加器陣列320、輸出控制模塊330和陣列控制模塊340。 數(shù)據(jù)緩存模塊用于向乘法累加器中的第一乘法累加窗口傳輸用于卷積運(yùn)算的多個(gè)卷積數(shù)據(jù)和卷積參數(shù)，卷積參數(shù)由數(shù)據(jù)緩存模塊根據(jù)第一卷積參數(shù)矩陣確定，而該控制器也是通過(guò)在運(yùn)算器內(nèi)集成這樣的數(shù)據(jù)緩存器，從而減少了RAM的訪問(wèn)次數(shù)，進(jìn)而減少了RAM的訪問(wèn)壓力。 其中M*N乘法累加器是該運(yùn)算芯片的核心運(yùn)算部件，而這種M*N的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式也是為了進(jìn)行卷積運(yùn)算而特意設(shè)計(jì)的，其具體結(jié)構(gòu)如下圖所示。 可以看到，這種乘法累加器包括M*N個(gè)處理單元，并且每?jī)尚械奶幚韱卧g還存在斜向的數(shù)據(jù)傳輸通道，這相比于傳統(tǒng)的矩陣式數(shù)據(jù)傳輸通道，具有更加靈活的數(shù)據(jù)傳輸方式，可以更好的適用于AI芯片進(jìn)行多種類型的運(yùn)算。 第一乘法累加窗口可以將數(shù)據(jù)進(jìn)行乘法運(yùn)算，并接著進(jìn)行加法運(yùn)算以獲得卷積結(jié)果，最后由輸出控制模塊輸出卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)算結(jié)果，進(jìn)而完成AI芯片中的任務(wù)。 在該專利中，為了盡可能地提高M(jìn)AC陣列的利用率以及卷積運(yùn)算效率，陣列控制模塊會(huì)根據(jù)第一卷積參數(shù)矩陣的行數(shù)和第一卷積數(shù)據(jù)陣列的行數(shù)來(lái)確定第一乘法累加窗口的列數(shù)。 華為發(fā)明的卷積運(yùn)算芯片，這種卷積運(yùn)算芯片能夠在提高陣列資源利用率的同時(shí)降低RAM訪問(wèn)次數(shù)，進(jìn)而減小RAM的訪問(wèn)壓力。例如華為發(fā)明的昇騰AI芯片也正是基于這樣的技術(shù)之上，才能實(shí)現(xiàn)極高的算力，不管多么復(fù)雜的模型都可以輕松訓(xùn)練，且實(shí)現(xiàn)極低的功耗。

    半導(dǎo)體 華為 ai芯片 卷積運(yùn)算

  • 中科院突破5nm加工法，華為芯片將迎來(lái)曙光

    華為公司在10月22日晚上舉行了全球線上發(fā)布會(huì)，推出了新一代的Mate 40系列，其中Mate 40搭載的麒麟9000芯片更是驚艷亮相，采用了5nm工藝制程，實(shí)現(xiàn)了集成153億個(gè)晶體管，是全球首個(gè)突破150億大關(guān)的芯片，比蘋果A14多30%。 在華為CEO余承東的介紹中，麒麟9000芯片擁有八核的CPU，24核的GPU，兩大一小NPU，還集成了華為最先進(jìn)的ISP技術(shù)。但是由于美國(guó)的第二輪制裁，華為的芯片截止到9月15日就已經(jīng)全面停產(chǎn)。也代表新一代全球最領(lǐng)先的麒麟9000芯片將會(huì)絕版，其中原因之一就是我們沒(méi)有屬于自己的光刻機(jī)。 一、中國(guó)為何需要光刻機(jī) 華為芯片被斷之后，我們迫切需要解決的技術(shù)就是芯片制造技術(shù)，但是想要解決芯片制造技術(shù)就離不開光刻機(jī)。舉一個(gè)很簡(jiǎn)單的例子，光刻機(jī)就是將設(shè)計(jì)好的芯片圖紙“打印”出來(lái)的過(guò)程。 而光刻機(jī)越高端，打印出來(lái)的芯片性能也就越好。所以，想要實(shí)現(xiàn)芯片自研的發(fā)展，首先要具備一流的光刻機(jī)。一直以來(lái)，中國(guó)的芯片也都是需要依靠進(jìn)口的，不管是華為系統(tǒng)還是安卓系統(tǒng)，我國(guó)手機(jī)中的芯片都是需要和其他國(guó)家合作才能進(jìn)行下去的。進(jìn)口其他國(guó)家的芯片，然后自己再次組裝生產(chǎn)，這也導(dǎo)致我國(guó)會(huì)陷入尷尬的局面。 芯片作為產(chǎn)品絕對(duì)的核心部件，華為目前僅僅只能掌握芯片設(shè)計(jì)，旗下麒麟系列最頂級(jí)芯片都是需要采用5nm和7nm技術(shù)，而目前中方技術(shù)只能生產(chǎn)出14nm芯片，這距離全球頂尖水平還是有不小的距離，我們主要就是落后在芯片的生產(chǎn)設(shè)備光刻機(jī)上，而美國(guó)就是想要將這一優(yōu)勢(shì)放大轉(zhuǎn)為勝勢(shì)。 二、中科院“入局”光刻機(jī) 前不久，中科院決定“入局”光刻機(jī)，院長(zhǎng)白春禮表示“面臨美國(guó)在高科技產(chǎn)業(yè)的打壓，我們就要把對(duì)方卡脖子的清單變成科研目標(biāo)和任務(wù)”!光刻機(jī)從表面上看是個(gè)巨大的難題，但在短時(shí)間內(nèi)中科院已經(jīng)有了重大突破，目前傳來(lái)最新消息，我們已經(jīng)研發(fā)出5nm激光光刻加工方法，這項(xiàng)新技術(shù)的出現(xiàn)或?qū)⒁慌e打破荷蘭ASML的壟斷局面! 關(guān)于中國(guó)科學(xué)院的決定，業(yè)內(nèi)人士都紛紛評(píng)論：近年來(lái)光刻機(jī)、芯片這些資金密集且研發(fā)周期長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)不斷受到國(guó)家的重視，顯然這次“國(guó)家隊(duì)”的出手將會(huì)給半導(dǎo)體行業(yè)注入一針強(qiáng)心劑。 在中國(guó)科學(xué)院宣布入場(chǎng)光刻機(jī)之后，國(guó)內(nèi)的好消息也是頻頻傳來(lái)，　值得一提的是，中國(guó)的南京集成電路大學(xué)正式揭牌儀式，就在華為舉行線上全球發(fā)布會(huì)的同一天。并且該校所有的科目學(xué)習(xí)都將圍繞芯片來(lái)進(jìn)行。還與華為和中心國(guó)際等公司合作，為國(guó)家培養(yǎng)集成電路人才。在這里將會(huì)源源不斷地為中國(guó)培養(yǎng)相關(guān)人才，徹底在把中國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)給落實(shí)，未來(lái)再也不會(huì)懼怕美國(guó)的“卡脖子”了。 這一步一步走來(lái)，中國(guó)也在發(fā)揮出了自己的民族精神，不怕苦不怕累。中國(guó)在芯片領(lǐng)域也在不斷前行，雖然緩慢，但是相信終歸可以實(shí)現(xiàn)芯片爆發(fā)式增長(zhǎng)，掌握自己的核心技術(shù)。

    半導(dǎo)體 芯片 5nm 麒麟9000

  • 我國(guó)第一所芯片大學(xué)成立，稱為南京集成電路大學(xué)

    在10月22日的華為Mate 40系列發(fā)布會(huì)最后，余承東表示，華為現(xiàn)在處在非常艱難的時(shí)刻。這令人十分痛心。艱難的不只是華為，還有中國(guó)芯片行業(yè)。美國(guó)正將黑手伸向越來(lái)越多的中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)，這都令人不得不提高警惕。 現(xiàn)階段由于“中國(guó)芯”的缺失，正經(jīng)歷著史無(wú)前例的艱難困苦，但針對(duì)怎樣打造出“中國(guó)芯”，我們一直在奮斗。 十月二十二日，我國(guó)第一所芯片大學(xué)——南京集成電路大學(xué)舉行了揭牌儀式。其有別于其他大學(xué)更側(cè)重于基礎(chǔ)知識(shí)的傳授，這所學(xué)校更重視專業(yè)技能的塑造以及綜合實(shí)踐的帶教。而且該學(xué)校將與華為、中芯國(guó)際合作，向自己的建校初衷——塑造集成電路優(yōu)秀人才前進(jìn)，達(dá)到優(yōu)秀人才的“質(zhì)與量”的要求。 該大學(xué)為當(dāng)今半導(dǎo)體優(yōu)秀人才貧乏的現(xiàn)狀雪中送炭，可以說(shuō)，這是一所具備中國(guó)社會(huì)主義特色的芯片大學(xué)! 據(jù)報(bào)道，南京集成電路產(chǎn)業(yè)服務(wù)項(xiàng)目局長(zhǎng)、東南大學(xué)專家教授時(shí)龍興被任命為南京集成電路大學(xué)校校長(zhǎng)。據(jù)時(shí)龍興介紹，為了更好地培育集成電路人才，達(dá)到該人才培養(yǎng)的數(shù)量、品質(zhì)和多元化規(guī)定，南京集成電路大學(xué)應(yīng)時(shí)而生。各專業(yè)都將緊緊圍繞集成電路技術(shù)開展設(shè)計(jì)方案，關(guān)鍵搞好“小而精”的芯片制造工作。 IC是一項(xiàng)漫長(zhǎng)的工作，人才培養(yǎng)也是一項(xiàng)長(zhǎng)期的投入，科技人員一定要能耐住性子和能坐冷板凳?，F(xiàn)階段的狀況不清楚什么是科學(xué)、不重視科學(xué)研究、不尊重科學(xué)家，不能學(xué)會(huì)獨(dú)立思考，那么談何核心技術(shù)呢? 更特別的是，南京集成電路大學(xué)的“股東們”是公司、高等學(xué)校和科研院所，有別于傳統(tǒng)的大學(xué)。它并不是由國(guó)家或省份創(chuàng)建的，而是依據(jù)產(chǎn)業(yè)的需要而開設(shè)的大學(xué)，探尋一種新的產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)方式。 就人才培養(yǎng)來(lái)講，南京集成電路大學(xué)采用的模式為“5+1+2”。企業(yè)員工、大學(xué)中即將畢業(yè)的學(xué)子和來(lái)源于不同科學(xué)研究組織的工作人員，都可以是芯片大學(xué)的生源?？梢哉f(shuō)，南京集成電路大學(xué)是與高等院校與公司連接、產(chǎn)教融合發(fā)展的開發(fā)平臺(tái)。這樣看的話，該大學(xué)的學(xué)生必須一定的基礎(chǔ)知識(shí)，并不是從普通高中招生，也不是作為傳統(tǒng)大學(xué)文化教育的填補(bǔ)。 除了辦校愿景、招生方式和傳統(tǒng)的大學(xué)不一樣，它的師資、課程內(nèi)容以及資格證書都不一樣。南京集成電路大學(xué)師資是資深的工程設(shè)計(jì)師，或者是專家。經(jīng)過(guò)這樣的專家指導(dǎo)，那樣塑造出的優(yōu)秀人才更合乎公司的需求。 該大學(xué)將結(jié)合學(xué)生的缺點(diǎn)和企業(yè)的要求來(lái)設(shè)計(jì)課程，與傳統(tǒng)大學(xué)的規(guī)范化輸出不一樣的是，它是一種人性化的學(xué)習(xí)培訓(xùn)。因此，在該大學(xué)畢業(yè)時(shí)，會(huì)拿到不一樣的資格證書。從該芯片大學(xué)畢業(yè)得到的是實(shí)踐考核的結(jié)業(yè)證，而從傳統(tǒng)大學(xué)畢業(yè)則會(huì)拿到國(guó)家教育部授予的畢業(yè)證。 若南京集成電路大學(xué)的模式能夠成功，這對(duì)國(guó)產(chǎn)芯片行業(yè)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)不錯(cuò)的消息。國(guó)產(chǎn)芯片有望迎來(lái)曙光。 比爾蓋茨曾表示，美國(guó)對(duì)華為芯片斷供的行為，會(huì)逼迫中國(guó)投身芯片制造行業(yè)，并最終實(shí)現(xiàn)芯片自給自足。如今看來(lái)，比爾蓋茨所言非虛。中國(guó)如今正向著國(guó)產(chǎn)芯片自主、可控的方向，一步步邁進(jìn)。 國(guó)產(chǎn)芯片并不能一蹴而就，還有很長(zhǎng)的發(fā)展，應(yīng)腳踏實(shí)地。

    半導(dǎo)體 半導(dǎo)體 集成電路 芯片

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