從五家領(lǐng)軍供應(yīng)商看2015產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新風(fēng)往哪里吹

關(guān)鍵字：產(chǎn)業(yè)供應(yīng)商  2015產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新  物聯(lián)網(wǎng)  電子實驗?zāi)K

專為物聯(lián)網(wǎng)打造的Wi-Fi模塊

 

然而，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)一直阻礙著物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。孫東透露，飛思卡爾在物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)方面積極推動，其與Google聯(lián)合發(fā)起的Thread聯(lián)盟，上個月吸引到小米的加入，為該聯(lián)盟組織增添了新的砝碼。他說：“標(biāo)準(zhǔn)將在二季度末制定，我們也在聯(lián)合加入這個聯(lián)盟的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在國內(nèi)推廣這一標(biāo)準(zhǔn)。”

 

更進(jìn)一步的是，飛思卡爾不僅賣芯片，還開始聯(lián)合知名的IoT和細(xì)分市場廠商開發(fā)新的產(chǎn)品和提供軟件解決方案。近期，飛思卡爾聯(lián)手高通推出一款針對物聯(lián)網(wǎng)的Wi-Fi模塊。“市場對Wi-Fi模塊需求比較大，BAT分別投資Wi-Fi模塊廠商，我們也在利用自身優(yōu)勢，與國內(nèi)外Wi-Fi模塊廠商合作，產(chǎn)品將于2月份推出。”孫東說。

 

 

圖題4：飛思卡爾聯(lián)手高通針對物聯(lián)網(wǎng)新推出的Wi-Fi模塊
 

 

他繼續(xù)表示，該Wi-Fi模塊硬件上結(jié)合了倆家的優(yōu)勢，有信心將成本控制得很低，客戶將得到原廠的直接支持，這一點對于長尾市場客戶而言十分重要。“我們還希望通過這個合作模式改變傳統(tǒng)閉塞的Wi-Fi支持模式，讓它在開放的平臺上實施。”他說，“比較前沿的是，除了傳統(tǒng)的Wi-Fi連接，我們也把蘋果公司的一些技術(shù)放在這個項目上。這個平臺貌似是一個MCU的Wi-Fi模塊，但軟件上我們加入了新的協(xié)議，后續(xù)還會把一些其他的協(xié)議架在這個模塊上實現(xiàn)。長遠(yuǎn)來看，物聯(lián)網(wǎng)要做開放的平臺，特別是芯片要和不同的產(chǎn)品兼容才能覆蓋更多的目標(biāo)市場和更多的客戶。”

 

除硬件模塊，飛思卡爾還積極與騰訊微云、百度云、阿里云、360云盤、天翼云等本土云服務(wù)公司合作，并合作海外嵌入式云服務(wù)公司，使客戶的軟件在他們的模塊里得到很好的支持，順利進(jìn)入海外市場。

 

除了大應(yīng)用、大客戶、大市場，飛思卡爾也在尋找創(chuàng)客的市場應(yīng)用，已研究了開放的Wi-Fi模塊開發(fā)平臺，除Wi-Fi接口，還支持基于Wi-Fi的語音、紅外、藍(lán)牙、PM2.5傳感器、云存儲等設(shè)備開發(fā)，飛思卡爾還提供BSP和所有外設(shè)驅(qū)動。

 

“這是第一家把創(chuàng)客的需求會聚在一起開發(fā)的開發(fā)板，以開放的形態(tài)支持大客戶、小客戶，甚至第三方器件，把大家在每個應(yīng)用領(lǐng)域有優(yōu)勢的方案集成到我們的方案進(jìn)行推廣。”孫東說，“前一陣與深圳比較火的幾家創(chuàng)客空間也在積極合作，探索新的扶持方式。”從應(yīng)用案例來說，深圳已有多家客戶利用開發(fā)板搭建Wi-Fi智能音響原型。

One Box一體化網(wǎng)關(guān)方案

 

考慮到不同應(yīng)用對應(yīng)不同的系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)，如智能家居、能源管理、個人醫(yī)療等，為了在一個平臺上兼容眾多標(biāo)準(zhǔn)，飛思卡爾去年與ARM、Oracle合作推出了一體化網(wǎng)關(guān)方案，即“一體化盒子One Box”物聯(lián)網(wǎng)解決方案，一舉解決了不同盒子支持不同IoT服務(wù)、終端用戶面向多個運營商且升級不便等局面。

 

飛思卡爾的One Box，實際上是對網(wǎng)關(guān)完成三件事，一是協(xié)議的轉(zhuǎn)換，二是不同協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的支持，三是完成傳統(tǒng)網(wǎng)關(guān)加密、數(shù)據(jù)存儲。孫東介紹說，局域網(wǎng)端，該方案支持面向市場所有不同的短距離無線通信標(biāo)準(zhǔn)，藍(lán)牙、Wi-Fi、Zigbee、抄表協(xié)議等，遠(yuǎn)端支持光線、電力線載波。

 

 

圖題5：飛思卡爾One Box一體化網(wǎng)關(guān)方案
 

 

“硬件上運用Jave、Oracle開源操作系統(tǒng)，目標(biāo)是讓客戶不用管底層支持，只需要關(guān)注自己應(yīng)用層的開發(fā)。”孫東說，“底層我們做好，客戶做應(yīng)用開發(fā)，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性有很大的提高，用戶的便利度和體驗也有很大的提高。”

 

他繼續(xù)表示，術(shù)業(yè)有專攻，一個公司不可能在全產(chǎn)業(yè)鏈上占有自己的位置，產(chǎn)業(yè)分工會越來越細(xì)，飛思卡爾會在自己專長和想投入的方向上占自己的位置。“通過三家的合作可以從物理節(jié)點，終端數(shù)據(jù)傳輸?shù)絽f(xié)議轉(zhuǎn)換、協(xié)議管理以及到后臺云處理、調(diào)用可以做到無縫的銜接和管理。”他說，盡管一體化網(wǎng)關(guān)方案于去年年中推出，但現(xiàn)在回過頭來看，國內(nèi)做嵌入式物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)制，嵌入式云服務(wù)的公司其實都走這條路線，作為硬件廠商不可能構(gòu)建很大的團(tuán)隊搭建全套的體系，飛思卡爾采用開放式的心態(tài)和軟件廠商合作，把云端和嵌入式服務(wù)和節(jié)點的數(shù)據(jù)庫搭建起來。

 

孫東表示：“我們希望構(gòu)建一個開放的平臺，而開放的平臺不僅僅是軟件的服務(wù)商或者用戶合作開發(fā)一些產(chǎn)品，也不僅僅是和競爭對手的合作，更多的是整合上下游的資源，從而幫助客戶開發(fā)創(chuàng)新的產(chǎn)品。”一家公司很難把整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)做得非常完善和完備，因此要通過企業(yè)間軟件、平臺以及和云服務(wù)商的合作，共同打造一個開放性的平臺，這樣不僅能服務(wù)更多的客戶，同時也能滿足新興市場的應(yīng)用需求。

ADI：集成式RF收發(fā)器供不應(yīng)求，SDR創(chuàng)新應(yīng)用層出不窮

 

應(yīng)用的豐富對更高帶寬和更高速率4G網(wǎng)絡(luò)的需求不斷攀升，反過來，他們的發(fā)展也對物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展起到推波助瀾的作用。然而，從2G、3G、4G，LTE制式繁多，頻點的控制也十分復(fù)雜，OEM往往需要針對不同的硬件平臺支持不同的制式，這時，具有靈活性、可配置性和支持現(xiàn)場升級的軟件定義無線電(SDR)平臺成為眾多應(yīng)用/市場OEM制造商的必選項。

 

目前，OEM對SDR需求處于被壓抑的狀態(tài)，原因在于現(xiàn)有的集成式寬帶捷變收發(fā)器解決方案在性能、可調(diào)帶寬方面受限，無法支持眾多應(yīng)用。在基站方面，隨著鐵塔公司的出現(xiàn)，要求正變得苛刻，通信設(shè)備安裝后不得隨意更換硬件，要求靈活配置，支持軟件現(xiàn)場可升級。而在通用消費領(lǐng)域，消費者對帶寬的需求變得無限擴(kuò)大，這對于器件供應(yīng)商來說，AD要快，但快的話功耗高、成本貴。最困難的是濾波器，因為一個寬帶的系統(tǒng)要支持200k的GSM，必須把帶寬縮下來。寬帶不支持窄帶，窄帶不支持寬帶，形成最大的矛盾。

 

 

圖6：ADI公司渠道管理以及新興應(yīng)用市場高級應(yīng)用經(jīng)理章新明
 

 

 

圖7：工程師面臨的設(shè)計與市場挑戰(zhàn)
 

 

另一方面，許多OEM制造商缺乏實現(xiàn)實用性、高性價比的SDR的能力或資源，包括硬件和RF信號鏈設(shè)計技術(shù)、軟件開發(fā)，以及上市時間延遲，而且分離式SDR設(shè)計成本高。對于工程師而言，產(chǎn)品上市時間的壓力很大，還要降低風(fēng)險和成本。工程師碰到的問題是做基帶，也就是懂協(xié)議的人需要懂模擬，需要懂嵌入式設(shè)計，因為他是最懂系統(tǒng)的，很可惜他對模擬往往一竅不通。而反過來，射頻工程師的射頻玩得非常好的一般不懂?dāng)?shù)字，協(xié)議更不懂，兩者的協(xié)調(diào)非常麻煩。這時候就需要這樣的東西：集成式RF收發(fā)器，像手機(jī)射頻級芯片那樣，信號送出去以后工程師就不用再考慮。

集成式射頻收發(fā)器供不應(yīng)求

 

ADI公司渠道管理以及新興應(yīng)用市場高級應(yīng)用經(jīng)理章新明表示，該公司推出的軟件無線電關(guān)鍵器件——集成式射頻收發(fā)器AD936x，很好的滿足了市場的渴求，去年在市場上的表現(xiàn)可以用供不應(yīng)求、洛陽紙貴來形容。“我們的芯片精度高、易用，且有仿真、開發(fā)原代碼和參考設(shè)計，讓你的系統(tǒng)一開始就能做好。”他說，“ADI把AD9361/64芯片做在開發(fā)板上，并配上Xilinx接口板，硬件系統(tǒng)已經(jīng)全部OK。軟件工程師直接在上面做應(yīng)用開發(fā)，開發(fā)速度非常快，是我們成功的原因。”

 

章新明介紹說，該系列芯片都是可配置的，內(nèi)置一千多個寄存器，集成了模擬濾波、混頻器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、發(fā)射和接收的頻率合成器。單芯片集成了所有其它功能，靈活可配置，是真正的軟件無線電，可以現(xiàn)場升級，沒有風(fēng)險；可以實現(xiàn)快速上市，實現(xiàn)了體積小，還解決包括散熱、功耗的問題。

 

 

圖8：AD9361/64集成式射頻收發(fā)器的優(yōu)勢
 

 

AD9361/64芯片的工作范圍從70MHz到6GHz全部支持。帶寬從200KHz到56MHz都支持，也就是從GSM到微波的范圍全部支持。“這款芯片點亮了整個市場，使得做一個標(biāo)準(zhǔn)基站或者非標(biāo)產(chǎn)品也能像做手機(jī)一樣簡單。”他說道。

 

AD9361包含高性能2X2 I/Q收發(fā)器，接收通道有低噪放、解調(diào)器、濾波器。他介紹說:“因為信號很小，如果有些特別苛刻的環(huán)境可以在外部加低噪放，芯片有三個輸出通道，也就是它可以支持三個天線，每個天線的帶寬不太一樣。芯片里集成了混頻器，也就是本身的本振，它的頻率是6G到12G。這里有各級的增益放大器，這些增益是可調(diào)的，后面有模擬濾波器，AD之后有數(shù)字濾波器，這些增益控制范圍80dB，30dB是數(shù)字的，1dB的步進(jìn)。”

 

這里畫的是兩個AD，實際上是個零中頻架構(gòu)的芯片，這種架構(gòu)有一個弱點，就是它的鏡像抑制本振泄*露的問題，大家可以這樣理解，一個本振信號，發(fā)射的時候，一個本振信號發(fā)射的時候是直接相乘，這個本振信號發(fā)射出去，這就是本振泄漏，這個信號在空中通過解調(diào)器再解回來的時候又變成直流，這個直流很討厭，會導(dǎo)致AD的范圍縮小，這個直流會波動，一定需要一個直流校準(zhǔn)的算法，去除這些直流。另外零中頻的問題還有正交性，因為他是IQ接收，就是90度，實際上做不到，因為空中多徑效應(yīng)，導(dǎo)致天線不是90度的，信號回來也不是90度，芯片里面這個地方I和Q的增益也是不相等的，相位也是不相等的，所有的這一切導(dǎo)致最后解調(diào)非偏差，我們需要正交誤差校準(zhǔn)功能，讓我們的芯片、系統(tǒng)正交性盡量保持良好。這是很重要的功能。

 

為了支持各種制式的帶寬，我們使用速度很高的ADC和DAC，在AD前面有一個抗混波濾波器，信號采樣率需要是信號帶寬的兩倍，大家理解為是信號的兩倍，如果AD比較慢，比較高的信號有會混疊。比如說芯片要支持56兆帶寬，要支持200K帶寬，AD至少要到100兆。但是有一個問題，用一個方法解決帶寬的問題，改變AD的采樣頻率很低，行不行呢？看上去行，但是問題是現(xiàn)在的是芯片有56兆帶寬，射頻前端的帶寬都是超過56M的，那么它的各次高次諧波噪聲的噪聲全部會混過來，如果前面沒有濾波器的話，就會混迭回來。這時候信噪比會急劇惡化。

 

 

圖9：AD9361軟件定義射頻收發(fā)器IC參數(shù)
 

 

現(xiàn)在的問題是，現(xiàn)在的芯片要支持56兆帶寬，按道理不能做固定的、硬件200K的帶寬是不可能，如果做可變的就要用電容、電感，這些參數(shù)誤差很大，而且要開關(guān)切換，因為芯片做電容太難，要占面積，這是不可能的。“我們是用了一種非常高速的AD采樣，AD本身不混迭，采完以后，要把數(shù)據(jù)再降下來，現(xiàn)在做數(shù)字濾波，再抽取，把數(shù)字降下來，通過這樣的方式可以實現(xiàn)它的帶寬可調(diào)，200K到56兆，但現(xiàn)在國內(nèi)在要求60兆帶寬，基站需要100兆帶寬，往后需要24M帶寬，那怎么辦呢，這個芯片沒辦法，我們需要再提高AD的速度，這個對噪底要求很高，對通道噪聲的要求，我們再重新設(shè)計，同樣的架構(gòu)，我們后面的芯片會支持基站的設(shè)備，支持100兆帶寬，甚至高的帶寬，他的功耗很低。這個方案與原來的手機(jī)不一樣的，因為原來的手機(jī)為了照顧低功耗，它的AD是很慢的，架構(gòu)不同。”章新明解釋說。

 

“另外是支持頻點，我們支持70M到6G，這是為方便大家，單芯片技術(shù)，頻點這是各個國家寶貴的資源，在中國也是有在管理，我們的芯片可以保證在什么地方都可以用。通道帶寬是我們現(xiàn)在最痛苦的地方，200K到56兆，因為不同的制式要求不同的帶寬，一個芯片全部可編程，我們的芯片也比較貴，怎么辦呢？對于某些固定帶寬的應(yīng)用，20兆或是40兆的，對某種通訊專用的，我們會把系列產(chǎn)品里挑出一個帶寬專門測試，打特殊編號賣給大廠。”他說。

 

AD9361的優(yōu)點還包括出色的接收器靈敏度。“我們接收機(jī)的靈敏度已經(jīng)做到2.5dB，這個不算太低，也不算太高，我們2.5dB是考慮到后面ADC的干擾和整個通道折算回來，后面是有增益，后面都要除以增益往回算，這個芯片本身不是基站級的芯片。剛才講到基站的設(shè)備、基站的廠家需要這樣芯片的時候，我們現(xiàn)在需要將指標(biāo)提上去，現(xiàn)在的做法是增加低噪放。發(fā)射需要高線性，芯片能做到EVM≤-40 dB，也就是1%的誤差。EVM是入場矢量的概念，我發(fā)一個信號，有相位的問題，需要一個矢量，我發(fā)出來是錯的，就看這兩個角之間差了多少，我們保證誤差不會超過1%。這也是很重要的指標(biāo)，也是基站和通訊標(biāo)準(zhǔn)能不能用的指標(biāo)。產(chǎn)品里碰到的問題都是基于這個展開的。”他繼續(xù)表示。

 

AD9364和AD9361的唯一差別AD9364是1×1的，是單通道的，因為有些應(yīng)用不要那么寬的帶寬，一個就夠了。

 

“上市支持上，有快速的上市套件，包括FPGA夾層卡(FMC)和廣泛的設(shè)計資源(Gerber文件、參考代碼、Linux示例應(yīng)用和驅(qū)動程序以及設(shè)計支持包)以供下載，并聯(lián)合Xilinx、安富利(AVNET)合作開發(fā)基于 SDR架構(gòu)的參考設(shè)計。這個demo真的是自己收自己發(fā)，接上天線就可以了，Xilinx可以提供他們平臺的支持，我們有代理商是安富利，他們也有專門的平臺，比較方便。”章新明補(bǔ)充說。

包括熱門無人機(jī)在內(nèi)的創(chuàng)新應(yīng)用

 

軟件定義無線電能夠在測試儀器、通信尤其是4G微蜂窩基站、通用無線電平臺、軍用通信、手持通信中獲得更多應(yīng)用。章新明分享幾個創(chuàng)新應(yīng)用案例。一則是測試儀器，像頻譜儀和網(wǎng)絡(luò)分析儀一般既重由貴重，不易帶出，而現(xiàn)場測試人員又很需要這樣的設(shè)備。“用AD9361就能實現(xiàn)這種功能，可以把頻譜儀做成低功耗便攜式網(wǎng)絡(luò)分析儀、頻譜儀。”章新明說，“當(dāng)然我們現(xiàn)在也有客戶支持的問題，精密儀器的要求比芯片高一個等級，客戶的支持難度很大，他們希望把每個參數(shù)優(yōu)化最好，把信號的潛力都挖出來，ADI也將進(jìn)一步改善產(chǎn)品。”

 

 

圖10：AD9361/64軟件定義RF收發(fā)器的應(yīng)用領(lǐng)域
 

 

另一個應(yīng)用是通訊遙測設(shè)備，比儀器的需求量大很多。章新明列舉了當(dāng)下非常熱門的四軸飛行器，客戶非常需要實時的圖像傳輸。Wi-Fi通信距離太近，飛行器飛高飛遠(yuǎn)了就會沒信號，AD9361就非常適合做這種產(chǎn)品，將圖像方案與通訊射頻方案移植到一起就能夠?qū)崿F(xiàn)這一應(yīng)用。“這個市場非常大，芯片也非常好用。”他說。

富士通：為系統(tǒng)創(chuàng)新而生的FRAM

 

FRAM以其獨特的讀寫與掉電特性，日漸在物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)設(shè)備、醫(yī)療器械及醫(yī)療電子標(biāo)簽、電力自動化、汽車后裝設(shè)備、認(rèn)證芯片、POS機(jī)/金融ATM機(jī)等領(lǐng)域的應(yīng)用風(fēng)生水起。作為FRAM全球領(lǐng)導(dǎo)供應(yīng)商，富士通半導(dǎo)體上海有限公司市場部經(jīng)理蔡振宇介紹了FRAM技術(shù)和工作原理、與其他存儲介質(zhì)相比的性能優(yōu)勢，更重要的是，他還帶來了FRAM在多個高可靠性領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用案例。

 

 

圖11：富士通半導(dǎo)體上海有限公司市場部經(jīng)理蔡振宇
 

 

鐵電的性能優(yōu)勢

 

FRAM是Ferroelectric Random Access Memory的縮寫，鐵電的稱謂由來是它運用鐵電材料(PZT等)的鐵電性和鐵電效應(yīng)來進(jìn)行非易失性數(shù)據(jù)存儲。FRAM兼具了DRAM和SRAM的快速讀寫特點，又可以像Flash和EEPROM一樣掉電后保持?jǐn)?shù)據(jù)的特點，可謂優(yōu)點兼而有之。

 

 

圖12：鐵電的由來
 

 

從FRAM內(nèi)部構(gòu)造來看，整個工藝具有上下兩層電極，最基本的區(qū)別在于工藝中加了一層PZT膜。這層膜放大來看，邊上是整個鉛原子的構(gòu)造，中間藍(lán)色的是氧原子的摻雜，紅球是貴金屬的原子。

 

當(dāng)一個電場被加到鐵電晶*體時，中心離子順著電場的方向在晶*體里移動，當(dāng)離子移動時，它通過一個能量壁壘，從而引起電荷擊穿。內(nèi)部電路感應(yīng)到電荷擊穿并設(shè)置記憶體。移去電場后中心離子保持不動，記憶體的狀態(tài)也得以保存。鐵材料本身帶有遲滯特性，原子運行到上面定義為0的位置，運行到下面定義為1，通過判斷這兩個位置來判斷數(shù)據(jù)是0還是1的極化值。

 

 

圖13：FRAM技術(shù)和工作原理示意
 

 

與其它存儲器相比，F(xiàn)RAM的特點非常明顯。EEPROM屬于異質(zhì)性，掉電后數(shù)據(jù)會丟失。寫的周期來說，F(xiàn)RAM一般是150納秒的數(shù)量級，現(xiàn)在有20納秒數(shù)量級。壽命方面，F(xiàn)RAM至少保證10的12次方，即有1萬億次讀寫的次數(shù)，EEPROM和FLASH都是100萬次，SRAM也是無限次擦寫。功耗方面，F(xiàn)RAM讀寫時的功耗大概10微安，EEPROM和FLASH都是毫安級的，SRAM也是毫安級的。

 

 

圖14：FRAM與其它存儲器的比較
 

 

那么具體FRAM有多快?富士通蔡振宇介紹稱，與常用的E2PROM相比，鐵電FRAM更加快速、耐寫以及低功耗。鐵電FRAM有40000倍于E2PROM的燒寫速度，F(xiàn)RAM只需0.5秒可以傳送的數(shù)據(jù)，E2PROM需要13.4S。同時，鐵電FRAM還具有高讀寫耐久性1萬億次的特點，可以頻繁記錄操作歷史和系統(tǒng)狀態(tài)，這一點強(qiáng)于E2PROM一百萬倍(E2PROM只有一百萬次)。而且只有其1/1000的超低功耗，寫入時無需升壓。

 

 

圖15：鐵電FRAM優(yōu)勢：與E2PROM相比
 

 

蔡振宇認(rèn)為，F(xiàn)RAM的特長可歸結(jié)為三個方面。一是無須電源保護(hù)，意味著它無須后備電池，可以瞬間斷電保護(hù)以及RF-ID應(yīng)用，那么它就可以實現(xiàn)小封裝化、低功耗、環(huán)保，從而適用于便攜式設(shè)備中，并且減少維護(hù)保養(yǎng)工時。二是高速/高讀寫耐久性，能夠?qū)崿F(xiàn)信息數(shù)據(jù)的實時頻繁記錄。

 

值得一提的第三個特性在于其抗輻射性。與其他傳統(tǒng)存儲器相比，F(xiàn)RAM不易受到射線（α射線、中性電子線等）影響，從而適用于醫(yī)療器械應(yīng)用，滿足可靠性要求。

FRAM應(yīng)用面面觀

 

那么，這些特性將為FRAM帶進(jìn)哪些具體應(yīng)用中呢？蔡振宇介紹說，富士通FRAM包括三大類：單體FRAM、RFID FRAM和認(rèn)證FRAM，可以廣泛應(yīng)用于RFID標(biāo)簽、智能計量儀表(電表、水表、燃?xì)獗?、ATM機(jī)、有線內(nèi)窺鏡、通用驗證芯片等等產(chǎn)品中，其中FRAM RFID產(chǎn)品成就斐然。蔡振宇列舉了下面八個典型的應(yīng)用案例，通過這些案例表現(xiàn)了富士通FRAM的優(yōu)點。在物聯(lián)網(wǎng)世界里，很大一部分就是要做到信息數(shù)據(jù)實時、頻繁的記錄，F(xiàn)RAM可以允許快速、頻繁的擦寫，這也是富士通FRAM的優(yōu)點所在。而FRAM的抗輻射性，也使得FRAM在醫(yī)療以及一些工業(yè)領(lǐng)域受到了廣泛的應(yīng)用。

 

1.基于無需后備電池的特性，F(xiàn)RAM用于數(shù)控機(jī)床和重工業(yè)設(shè)備。中國電網(wǎng)的斷電往往給設(shè)備造成困擾，數(shù)控機(jī)床需要實時記錄重要數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量很大的情況下，以往都是加上一個后備電池用于保存數(shù)據(jù)。采用FRAM后，就可以把后備電池拿掉。后備電池的劣勢在于它會漏電，用兩三年電漏掉后要更換，對后面的維修也會造成麻煩。去掉它，可以減少維護(hù)保養(yǎng)的時間，并且環(huán)保。采用FRAM比SRAM+電池的方案可能會更便宜。

 

 

圖16：富士通FRAM的特長
 

 

2.基于其抗輻射特性，F(xiàn)RAM RFID將應(yīng)用于需要大量輻射的醫(yī)療和工業(yè)場合。比如手術(shù)臺的追溯、藥劑盒子、類似于穿刺、血透的管子，美國和歐洲會有很多接觸到醫(yī)療器械的地方，需要經(jīng)過伽馬放射性射線消毒。普通的RFID滿足不了要求，只能用到FRAM的RFID。原來是美國和歐洲的要求比較多，然而現(xiàn)在，中國的醫(yī)院和客戶也慢慢對此提出了要求，并且會越來越多。目前市場上只有富士通的FRAM RFID可以滿足這些需求。還有一個特殊的案例是關(guān)于2011年福島海嘯引發(fā)的核泄漏，F(xiàn)RAM可以抗核輻射的釋放，普通的EEPROM被伽馬射線照射后數(shù)據(jù)會被破*壞。

 

 

圖17：FRAM的應(yīng)用領(lǐng)域
 

 

3.利用其讀寫次數(shù)多、讀寫速度快的特性，內(nèi)嵌FRAM的RFID產(chǎn)品應(yīng)用于交通收費卡。在廣東，有些交通的收費卡在進(jìn)站和出戰(zhàn)時讀不出來，原因在于卡的使用頻率較高，超過一百萬次就失效。FRAM RFID則不會讀到極限(10的12次方次)。另外，它不存在EEPROM讀寫距離不同的問題—EEPROM RFID在寫數(shù)據(jù)時要先升壓到9V或12V才能收集電場能量，F(xiàn)RAM則無需。

 

4.FRAM RFID用于冷鏈控制。當(dāng)需要追溯運輸途中每一節(jié)點溫度的變化，怎么保證整個運輸途中都是在這個溫度以下？就需要在整個車箱里加一個RFID的模塊，實時把數(shù)據(jù)傳到接收端，客戶讀一下就可以看出一小時運輸范圍內(nèi)有沒有超過溫度系數(shù)、溫度范圍，才接收認(rèn)為合格的產(chǎn)品，SPI接口可以做這樣的作用。

 

 

圖18：FRAM在RFID領(lǐng)域的應(yīng)用
 

 

“有家杭州客戶是進(jìn)行疫苗運輸?shù)模扇〖b箱柜方式運送，需要實時記錄溫度系數(shù)和運送時的具體溫度。”他介紹說，以前是運用主動標(biāo)簽，一個點一百多元人民幣。車?yán)镒鲆粋€WiFi的節(jié)點，送到駕駛室，目的地再把節(jié)點的數(shù)據(jù)讀出來。改為FRAM RFID的方式后，一個結(jié)點用簡單的MCU加溫度模塊加FRAM RFID即可。運輸?shù)綌?shù)據(jù)可以RFID五個點一讀，就可以把運送的流程拿出來。這給客戶省了不少錢，一百多元的主動標(biāo)簽還是比較貴，新的方案基本上可以降到一半的成本。

 

5.工廠自動化和維護(hù)應(yīng)用。在汽車的生產(chǎn)線上，像大眾這種大廠，每年的生產(chǎn)量都會往上提。生產(chǎn)量往上提，要把現(xiàn)有生產(chǎn)線的效率提高。在整個汽車生產(chǎn)中就要使用RFID，要把生產(chǎn)線、流水線變快的話，RFID讀取速度要變快。這就需要更快的流水線運轉(zhuǎn)速度，提高RFID讀取速度。富士通的128C就已成功運用在這樣的領(lǐng)域。

 

6.波音飛機(jī)。飛機(jī)每過一段時間需要大修、年檢。每個零件可以照取，可以把維修記錄通過RFID反映出來，知道哪個部件要壞了，哪個部件可能有問題要更換等等。

 

7.基于FRAM的認(rèn)證芯片，用于打印機(jī)真假磨合的辨認(rèn)。佳能、EPSON的打印機(jī)能夠識別墨盒真?zhèn)?，假的墨盒它就會彈出來，并告訴你用了盜版墨盒。實現(xiàn)這一功能，靠的就是富士通的認(rèn)證芯片。“原理很簡單，把芯片分別放在打印機(jī)端和墨盒端，認(rèn)證芯片內(nèi)含AES128加密數(shù)據(jù)。這樣一來，打印機(jī)取墨像對暗號一樣進(jìn)行驗證，出廠前就和廠商談好了每種不同的打印機(jī)和墨盒有對應(yīng)的暗號，驗證的好處在于客戶的知識產(chǎn)權(quán)得以保護(hù)。”蔡振宇說。

 

 

圖19：FRAM認(rèn)證芯片
 

 

8.認(rèn)證內(nèi)窺鏡轉(zhuǎn)換頭。內(nèi)窺鏡有一個轉(zhuǎn)換頭，有一個客戶希望轉(zhuǎn)換頭匹配自己內(nèi)窺鏡片的頭。他把認(rèn)證芯片加到內(nèi)窺鏡的頭里，實現(xiàn)了類似于墨盒的工作，驗證后規(guī)定的機(jī)器只能配規(guī)定的頭。

 

 

圖20：富士通的鐵電全球出貨統(tǒng)計
 

 

最后，蔡振宇表示，富士通從1999年開始量產(chǎn)FRAM產(chǎn)品，14年累計銷售23億片，在日本三重和合津若松兩處設(shè)有晶圓制造廠，在中國南通也設(shè)有封裝廠，實現(xiàn)高品質(zhì)產(chǎn)品的穩(wěn)定供貨。

硅谷數(shù)模：高速接口IC，技術(shù)遠(yuǎn)超市場

 

以接口類IC聞名的硅谷數(shù)模(Analogix)半導(dǎo)體公司成立12年來，一直在接口標(biāo)準(zhǔn)比較主流的DisplayPort技術(shù)上，進(jìn)行外部或內(nèi)部連接SlimPort產(chǎn)品的開發(fā)。硅谷數(shù)模市場總監(jiān)梁茜介紹說：“目前全球內(nèi)置DisplayPort芯片出貨量超過10億臺，其中比較著名的是iphone的AP從A5到今天的A8處理器里面都有，直到今天上個月還在跟蘋果談一個新版的AP，后續(xù)iphone的AP會持續(xù)支持。今天拿的iphone的接口實際上內(nèi)部跑的是我們的架構(gòu)。”

 

 

圖21：硅谷數(shù)模市場總監(jiān)梁茜
 

 

 

圖22：當(dāng)前高速顯示接口*技術(shù)演進(jìn)格局
 

 

外部連接向4k2k邁進(jìn)

 

她進(jìn)一步分享了該公司在數(shù)字高速顯示接口方面最前沿的技術(shù)以及最新的部署進(jìn)展。她表示，隨著屏幕分辨率提高，AP處理器到屏的帶寬變得越來越大，才能輸出4K、2K或者1K的顯示。之前的老式接口已經(jīng)不能滿足大數(shù)據(jù)的帶寬，新的連接方式已經(jīng)轉(zhuǎn)向了更高速率的接口方式。

 

 

圖23：DisplayPort支持USB規(guī)格進(jìn)程
 

 

現(xiàn)在手機(jī)、平板、筆記本里會內(nèi)置一個傳輸芯片，將4K、2K或者1K這種大帶寬、大數(shù)據(jù)的內(nèi)容向外輸送。目前看到的普遍接口是SlimPort USB的方式。SlimPort采用了和iPhone的IP同樣的技術(shù)，單通道帶寬達(dá)到了6.75Gbps。SlimPort現(xiàn)在支持的最大向外輸送視頻的帶寬已達(dá)4K×2K。

 

 

圖24：通過SlimPort將手機(jī)連接到大屏可看高清視頻
 

 

“基本上接口*技術(shù)發(fā)展的最高規(guī)格也就是這個程度了。”梁茜表示，由于帶寬的富余，在外部連接這里，除了做高分辨率視頻向外輸送外，還加上了480M USB的數(shù)據(jù)以及快速充電功能。

 

梁茜繼續(xù)介紹了與屏的另一款芯片：“硅谷數(shù)模把前期LVDS接口換成EDP接口方式，三星開發(fā)的最高屏是5K×3K顯示器，里面用的是我們的TCON。大家可以搜索一下，市面上大部分4K×2K的筆記本電腦大部分都是用的這個，是跟三星合作的。”

 

 

圖25：通用控制臺SlimPort NANO.COSOLE外觀及配置
 

 

 

她還表示，在外部連接上，從2012年開始硅谷數(shù)模向全球的手機(jī)廠商介紹SlimPort技術(shù)，最先由Google開始采用，后來華碩平板、LG平板都采用了SlimPort連接方式。最新發(fā)布的亞馬遜系列平板電腦也都支持SlimPort輸出。她繼續(xù)說道：“目前主要的客戶是海外廠商，國內(nèi)比較少。SlimPort業(yè)務(wù)2014年營收7000萬美金，利潤率超過40%，最貴的芯片賣到5到6美金，在消費品的IC里面，可以和AP相比了。這也是我們?yōu)槭裁匆恢弊鼋涌陂g的最高精尖技術(shù)的原因。”

 

內(nèi)部連接單通道速率已高達(dá)8.1G

 

“在屏幕中的TCON也有一些芯片，包括一些平板和高分辨率筆記本。跟屏的合作伙伴主要集中在全球的三家，LG、三星和國內(nèi)的BOE。”梁茜坦言，“截止到今天，單通道速率已高達(dá)8.1Gbps，四條通道達(dá)到30多Gbps。iMac后面有一個接口是DisplayPort加上了PCIE。我們覺得在消費類電子這一側(cè)，IC廠商今天開發(fā)的速率可以說是已經(jīng)非常領(lǐng)先的。從應(yīng)用上來講，今天連5.4G都沒有用到。所以從技術(shù)開發(fā)到應(yīng)用角度講，還是有一段差距的。在連接方式上，把它加入了很多東西，包括充電，并把DisplayPort加到了USB。”

 

 

圖26：通過SlimPort展示的豐富應(yīng)用
 

 

DisplayPort作為唯一的標(biāo)準(zhǔn)，定義了USB接口連接方式上輸出的標(biāo)準(zhǔn)，用USB連接器，把DisplayPort數(shù)據(jù)傳出來。micro-B的標(biāo)準(zhǔn)2012年就出來了，Type-C最近才推出。Type-C同時支持最大充電功率達(dá)到100瓦20伏的電壓，能夠?qū)崿F(xiàn)3.1的傳輸速率。關(guān)于USBType-C應(yīng)用時間，梁茜表示，首先比較感興趣的是筆記本廠商，而海外廠商對Type-C觀望程度濃一點。目前國內(nèi)廠商對時間的要求特別強(qiáng)烈，最先是從筆記本開始，后續(xù)到平板電腦、手機(jī)，以及其他顯示。

顛覆性通用控制臺NANO.COSOLE

 

梁茜繼續(xù)分享了她對于移動應(yīng)用模式變化的觀察和思考，她認(rèn)為中年一代的人都是從PC時代過來的，但現(xiàn)在的孩子將不再會逆潮流學(xué)習(xí)Windows，安裝、卸載程序的使用習(xí)慣將被觸摸、手持、云處理所取代。

 

“我們對于未來美好的理想，就是人們出行只用帶一個手機(jī)加一個折疊藍(lán)牙鍵盤，不用帶筆記本跑來跑去，文檔資料存在云端。”梁茜設(shè)想道，“家里甚至不需要盒子、X-BOX，手機(jī)變成OTT盒子讀取優(yōu)酷、愛奇藝內(nèi)容，還可以直接配一個小手柄玩手機(jī)里的游戲。”

 

為此，梁茜著重介紹了硅谷數(shù)模在CES2015上剛剛發(fā)布的一款名為SlimPort NANO.COSOLE的通用控制臺，實現(xiàn)了對OTT盒子、主機(jī)游戲以及移動計算的創(chuàng)新性顛覆，也是芯片廠商向智能設(shè)備小周邊配件制造延伸的嘗試。NANO.COSOLE采用SlimPort接口*技術(shù)，克服了移動設(shè)備上傳統(tǒng)接口空間架構(gòu)的限制，使得手機(jī)、平板電腦能夠通過現(xiàn)有的移動USB接口進(jìn)行高清多媒體連接和內(nèi)容共享，實現(xiàn)全高清的用戶體驗。

 

NANO.COSOLE平臺由盒子底座、藍(lán)牙遙控器、電源以及HDMI和micro-USB線纜構(gòu)成。它是盒子的形態(tài)，一個底座加蓋一個小搖控器，盒子里配一根線。使用時，用戶通過micro-USB線纜與智能設(shè)備連接，盒子的另一邊則通過HDMI線纜與高清顯示屏相連；藍(lán)牙遙控器可與手機(jī)配對，實現(xiàn)對手機(jī)中短距離的遙控。由于簡單、方便與易用性，NANO.COSOLE也被形象的比喻為一款“智能硬件APP”。

 

“用戶只需將智能設(shè)備的micro-USB端口與NANO.COSOLE連接，就可以自*由按需點播多媒體內(nèi)容，而不再受客廳機(jī)頂盒的限制；消費者也無需再購買昂貴的游戲主機(jī)即可玩視頻游戲，還不用擔(dān)心耗電問題；也無需攜再帶個人計算機(jī)即可執(zhí)行移動辦公。集成無線 NANO Remote具有高效、易用的控制功能，讓消費者能夠舒適、便捷地享受OTT視頻內(nèi)容和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。”梁倩表示。

 

它支持移動端播放到4K的輸出，這樣就可以將手機(jī)變成4K內(nèi)容獲取源，再配上4K高清電視，就可以自己拍攝和播放4K視頻。同時，它支持7.1聲道，4K×2K和7.1聲道可以同時輸出，這樣唱卡拉OK直接買一個話筒就可以了。又比如說看電視節(jié)目，不用跑電視機(jī)旁邊去快進(jìn)快退，拿小板控制即可。除了HDMI的接收端，連投影、DVI它都可以。后續(xù)，硅谷數(shù)模在游戲場景方面還會跟手柄廠商合作，將推薦的游戲改成可以用手機(jī)玩。SlimPort還計劃與汽車車載做連接，使手機(jī)可以直接到汽車的顯示屏。

集創(chuàng)：集智創(chuàng)“芯”，超越“屏”凡

 

移動智能終端日新月異，在集創(chuàng)北方公司副總裁陳馗看來，盡管市場看上去很熱鬧，但是實際上沒有突破。他認(rèn)為，現(xiàn)在的智能穿戴只解決了人體穿戴硬件和手機(jī)騰訊，但內(nèi)容不到云上，智能穿戴就還是不行。

 

“把可穿戴做好一定要滿足人體的特征，智能終端的本質(zhì)是人體ID。這個問題突破的話，穿戴式設(shè)備一定非常火，不需要簡單數(shù)據(jù)傳輸，而是豐富數(shù)據(jù)傳輸。這種情況下，外設(shè)的設(shè)備變成狀態(tài)非常輕、體積非常薄，而且交流是透明的。硬件載體變成數(shù)據(jù)傳輸工具，大量的數(shù)據(jù)變化在云端處理，然后把計算結(jié)果傳下來。”陳馗說道。

 

 

圖27：集創(chuàng)北方公司副總裁陳馗
 

 

 

他相信，從消費到醫(yī)療再到汽車，可穿戴產(chǎn)品是物聯(lián)網(wǎng)的接口。未來移動產(chǎn)品的三個趨勢就是輕、薄、透，而柔性屏絕對會為可穿戴設(shè)備的移動產(chǎn)品帶來另一次變革。并且，未來的人機(jī)交互是無處不在的，觸摸屏也將覆蓋所有的顯示設(shè)備，即有屏的地方就有輸入，顯示和人機(jī)界面交互將一定在一起。

 

因此，觸控+顯示技術(shù)的結(jié)合就成為了一種必然。而集創(chuàng)一直是專注于平面顯示技術(shù)的IC設(shè)計公司，去年經(jīng)受了Mediapad M1、聯(lián)想YOGA和三星Tab3的大批量考驗，2015年顯示技術(shù)融合的趨勢不變，IDT是明確的方向。

 

 

圖28：未來顯示技術(shù)走向ITD融合
 

 

ITD是顯示驅(qū)動與觸控整合，是業(yè)內(nèi)顛覆性一體化創(chuàng)新方案。國際觸控IC廠商相繼發(fā)起并購，為顯示與觸控IC整合鋪路。完全整合的方案還未出現(xiàn)，國內(nèi)有望實現(xiàn)跨越式突破。集創(chuàng)北方是國內(nèi)唯一一家立足于顯示屏，同時具備觸控與顯示芯片設(shè)計能力的公司。目前，集創(chuàng)正在力圖打造“國際團(tuán)隊”，去年上半年在新竹成立新的分支，意欲為了未來顯示技術(shù)融合做準(zhǔn)備，推出觸摸、電源管理、驅(qū)動、TCON集成在一起的All-in-one整體解決方案。

 

 

圖29：2015集創(chuàng)目標(biāo)是立足FPD市場提供All-in-one方案。
 

 

集創(chuàng)在本次研討會上也正式宣布推出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的觸控芯片全新解決方案ICNT86系列觸控芯片，該系列產(chǎn)品采用互電容＋自電容的架構(gòu)，支持真實10點觸摸，搭載32位MCU及DSP，其數(shù)字處理能力經(jīng)測算相當(dāng)于單8位MCU的20倍，還支持智能跳頻、防水等功能，并能有效抑制RF、LCM干擾，更強(qiáng)的抗充電器干擾能力。

 

 

圖30：集創(chuàng)新一代觸控芯片ICNT86，支持On-cell及In-Cell
 

 

ICNT86支持智能手機(jī)、平板電腦等多種移動終端全尺寸屏幕?？蓾M足用戶在各種復(fù)雜環(huán)境和場景的觸控應(yīng)用中保持精準(zhǔn)。相比上一代產(chǎn)品來說，除了定制化保護(hù)、真實防水、隨手觸控以及智能跳頻等特性之外，ICNT86還增加了對On-cell及In-Cell模組的支持。

 

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