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  • 仿冒芯片被查，侵权单位被罚款，涉事员工被判刑！

    近日，南京法院公号公开了一起集成电路的知识产权案件[案件号：（2021）苏0114刑初148号]，侵权单位负责人被判处有期徒刑4年，销售人员被判决有期徒刑3年2个月，侵权单位被判处罚金400万元。 案情如下:侵权单位上海G公司于2017年底发现被侵权单位南京Q公司的USB转串口芯片在市场热销后便开始抄袭仿冒并销售。G公司盗版的芯片，功能和引脚封装和原厂正品芯片相似，可用原厂的驱动程序软件，且G公司的销售人员在销售过程中宣称可以替代正品CH340。2019年因一些客户向原厂反馈质量问题而被Q公司发现市场中存在假货，Q公司向公安机关报案，并于2019年底在现场人赃俱获。经检察机关公诉，一审于7月份在雨花法院宣判，管总经理兼技术负责人被判了4年，销售人员被判了3年2个月，单位被判罚400万元；二审于上月在南京中院维持原判。 判刑结果：G公司董事长声称盗版事宜皆由总经理兼技术负责人在组织做，销售仿冒芯片的具体行为由销售人员在做，自己不知情且没有涉及；总经理和销售人员均对盗版行为表示后悔，声称自己是普通打工人，所获利润主要归大股东，应该单位承担责任。故最终是结合相关证据，判决G公司作为单位被判处罚金，总经理兼技术负责人和销售人员分别被判刑。 针对知识产权保护这项工作，2021年10月28号国务院发布了《国务院关于印发“十四五”国家知识产权保护和运用规划的通知》，通知明确提出：“构建严保护、大保护、快保护、同保护的工作格局；完善刑事法律和司机解释，加大刑事打击力度，准确适用知识产权领域行政法移送刑事司法标准和刑事案件立案追诉标准，规范刑罚适用。” 启示：国运当头，大势所趋。少用盗版，多看开源；少点内卷，多些创新。创新是引领发展的第一动力，保护知识产权就是支持创新，十四五规划进一步强调坚持实施创新驱动发展战略。这样的局面对专注搞创新及研发的工程师和企业是绝对的利好！

    半导体 芯片 USB转串口 LAN TARGET

  • 芯原图像信号处理器IP 获得汽车功能安全标准ISO 26262认证

    领先的芯片设计平台即服务（Silicon Platform as a Service，SiPaaS®）企业芯原股份（股票代码：688521.SH ）今日宣布其图像信号处理器IP（Vivante ISP） ISP8000L-FS V5.0.0作为独立安全单元（Safety Element out of Context；SEooC），获颁ISO 26262 ASIL B功能安全产品认证证书。该图像信号处理器IP专为先进且高性能的摄像头应用而设计。认证证书由领先的功能安全咨询公司ResilTech颁发。   该图像信号处理器IP获得ISO 26262功能安全产品认证，是芯原在驾驶员监测系统、自动驾驶等高安全性要求的汽车应用领域中取得的重要里程碑。   通过认证的ISP8000L-FS V5.0.0 IP支持两个实时摄像头，每秒可以处理高达600兆像素。该IP集成了多曝光宽动态处理技术，以及空域和时域的高级降噪技术。按照 ISO 26262标准开发流程并采用了功能安全设计，ISP8000L-FS V5.0.0 IP可为汽车系统提供高质量且安全可靠的视觉处理。   芯原执行副总裁兼IP事业部总经理戴伟进表示：“电动汽车和自动驾驶领域正在快速增长和创新，功能安全的片上系统（SoC）是推动其增长的关键技术。通过芯原在汽车领域的客户，我们看到了对于符合ISO 26262标准的IP和专用集成电路（ASIC）的需求越来越高。ISP8000L-FS V5.0.0 IP是芯原丰富的IP中第一个通过ISO 26262认证的IP。芯原其他IP，包括视频处理器、显示处理器、神经网络处理器、图形处理器，以及数字信号处理器，也将陆续通过ISO26262认证。” 

    文传商讯 图像信号处理器

  • 科普贴——漫谈数字通信技术起源与演变

    通信一词的由来 通信一词，最初出现于《晋书·王澄传》：“因下牀而谓澄曰：‘何与杜弢通信？” ，“通信”一词，在这里是指互通音信。唐·李德裕的《代刘沔与回鹘宰相书意》：“又恐回鹘与吐蕃通信，已令兵马把断三河口道路。”也提到通信一词。从以上两个说法来看，大抵是指：部族之间，相互联络、结盟之意。 后来，《初刻拍案惊奇》卷五：“那裴仆射家拣定了做亲日期，叫媒人到张尚书家来通信。”《九命奇冤》第十八回：“哪一个不受过侄老爹大恩，谁还去通信呢？”通信一词，又泛指通报消息。 到了近现代，通信指用电讯设备或用书信传递消息，反映情况。张鸿在为曾朴做《续孽海花》第五十三回：“ 华福又奏明请颁一种密电本，以便秘密通信。”至此，通信一词，基本成型。 古代通信技术的演进 广义来说，通信是指信息传递的意思，原始人为了捕获猎物，通过呐喊沟通，呼唤同伴过来共同捕获野兽，即为通信的开端。 再后来，到了商周时期，天子为了迅速传递边关战报，遍设烽火台，一有敌情，便点燃烽火狼烟，下级烽火台看到上级狼烟，也迅速点燃烽火传递，这样一级一级往下传，直到信息到达京畿，然后由天子号令诸侯勤王，历史上最著名的烽火戏诸侯就来源于此，这也是最早的光通信。 除了采用光做通信介质，古人也采用鼓锣来传递消息。大凡帝王早朝，首先要鸣鞭，云板三响，鼓乐声中开始议题；又如行军打仗，鼓手击鼓号令三军，变换阵法；再者，衙门升堂，先要击鼓。 以上这些都是比较简单的信息传递，略微复杂一点的信息如果需要传输的话，该怎么办呢？这里就涉及到两个问题，首先是把信息编辑成文字，我们称之为明文。有些情况下，为了防止敌人破获这些信息情报，还会专门翻译成密文。文字写好了，怎么送出去呢？一般会修建驿道，开设驿站，派遣专门的驿卒，飞马传书，部分交通不便的地方，又有人专门训练鸿雁或者飞鸽，做飞鸽传书。 近、现代通信 近代通信技术主要是以1820年，法兰西人安德烈·玛丽·安培发明电报通信，作为近代数字通信的开始。此后，电报技术不断完善，到1838年，摩尔斯将电报通信推向实用性。 再后来，英吉利人亚历山大·贝尔于1875年发明了电话机，被称为模拟通信的开始。不过，关于电话的发明人，众说纷纭，一说是罗马人安东尼奥·梅乌奇，一说是美利坚的伊莱沙·格雷。 电话通信作为一种实时、交互式通信，比电报更便于使用。所以，在20世纪上半叶，采用这种模拟模拟通信技术的电话通信，得到迅速和广泛的应用。但模拟通信有一个最大的弊端，即信号衰减快，容易产生畸变。 到了20世纪60年代，随着半导体技术、计算机和激光技术的飞速发展，数字通信在数据计算、字符传输、防止信号失真等方面都大大优于模拟通信，因此，数字通信又得到了爆发性的增长。 数字通信技术 数字通信基本概念 通信的目的是传递消息。比如，语音、文字、图像等等，都是消息。我们的消息来源，可能是模拟信号，也可能是数字信号。对于模拟信号，需要做数模转换、数字调制、压缩打包。这就跟我们午餐点外卖一个道理，首先需要购买食材、然后加工、再后打包，一个道理。 为何要强烈建议采用数字通信 通信系统分为模拟通信和数字通信，无论是模拟通信系统还是数字通信系统，总存在噪声和干扰，引起传输信号的失真，从而影响信号传输质量。 在模拟通信系统中，传输的是连续的模拟波形，因此要求接收端能以高保真度来复原接收到的模拟波形。而这个过程需要估算信噪比，是一项非常复杂的过程，而且大概率会丢数据。在数字通信系统中，传输信息为离散值，只要接收端能正确判断出离散值即可。对于接收波形失真，只要不足以影响接收端的判断，就没有什么关系。 打个比方，我们去买菜，即使极新鲜的白菜，如果运输距离有点远，等你买回家里一看，发现坏了就只能扔了。这就跟模拟传输一个道理，不太好保真。 我很小时候，最喜欢一种美食——方便面。方便面工厂把方便面里的蔬菜通过脱水、切割等程序，变成容易保存的食材，等到需要的时候，再加水还原，即可食用。中国大多数老百姓也都利用这一原理来保存食材，这大概就是数字传输的精髓所在吧。 在数字通信中，除了对失真波形的有效恢复之外，还可以采用纠错编码，提高系统的抗干扰性；采用数字加密技术，提高系统保密系数；利用数字集成电路易于集成的特点，缩小产品体积等。 数字通信系统模型 现代数字通信技术，主要是对信源信号和信道做编码、调制，通过信道发送到接收端，再通过解调、解码，还原信号到信宿。 Microchip通信系统一揽子解决方案 随着5G技术的加速，世健代理的Microchip产品线，可以为客户提供通信系统一揽子解决方案，加上世健代理的ADI和高通等其他产品线，更能为客户提供完整和系统化的产品解决方案。

    小狼杂谈 通信

  • 拥抱大数据时代 解读5G通信时钟同步技术

    时钟同步技术 系统中各时钟的同步，需要对比各时钟与系统标准时钟的差值，以及对相对漂移做修正处理。比如，在GPS导航系统用户设备中，我们一般通过调整1PPS信号前沿出现时刻，来做时钟同步。还有一种就是通过以太网的时钟恢复技术来做时钟同步，这个技术称为同步以太技术，或者SyncE。当然，还有其他一些技术，比如通过无线电波来传播时间信息，不过这些传输方式只能实现同频传输。 为了达到更高精度要求，有人提出了一种PTP的传输方式。后来，随着5G技术的不断提高，又提出采用SyncE+PTP相结合的方式。 GPS时钟同步 GPS同步三维坐标理论 GPS系统，利用工作卫星确定接收机三维坐标，得到接收机的时钟偏差，来进行授时。理论上来说，只要接收到4颗或者4颗以上工作卫星，通过空间三维坐标公式，就可以准确地对其进行定位和授时，其坐标理论如下图，具体推导过程不赘述。 GPS高稳频综器系统原理 2004年， Nicholls和Carleton提出了著名的N/C系统，N/C系统的核心技术是利用10MHz的OCXO同时接入一个分频器和一个倍频器，分别产生1pps和160MHz的信号，利用锁相环，实时校正OCXO的输出频率。 为了便于直观分析，我们重构系统，GPS接收机产生1PPS输出信号，和OCXO产生的10MHz分频输出1PPS信号，再通过10MHz倍频160MHz的信号检测相位偏移量，实现同步。 同步的本质，就是通过锁相环来调整频率和相位，数字锁相环DPLL对数字电路噪声容忍能力强、捕获时间快、易于集成、可以提供复杂的处理算法。 数字锁相环主要包括鉴相器、数字环路滤波、相位累加器、DA转换等。鉴相器把本地估算信号和输入信号做相位比较，产生对应相位误差序列，经过环路滤波，产生相位控制字，调节相位，同时，频率控制字调整频率输出。 目前，大多数锁相环采用一种基于DDS+PLL的结构，通过分别计算频率控制字和相位控制字做调整，来实现快速锁定相位和频率。 SyncE时钟同步 SyncE（同步以太网）架构 同步以太网技术，是一种采用以太网链路码流恢复时钟频率的技术，简称SyncE，在以太网源端使用高精度时钟，利用现有的以太网物理层接口PHY发送数据，在接收端通过CDR恢复并提取该时钟频率，保持高精度时钟性能，SyncE技术框图如下： CDR（时钟数据恢复）基本原理 以太网PHY层传输NRZ码流，在传输侧，对码流重新编码成4B/5B、8B/10B、64B/66B码，通过CDR（时钟数据恢复）可以完成时钟和数据恢复。 CDR原理大致如下：鉴频环Coarse Loop完成频率捕获，鉴相环Fine Loop调整相位和恢复时钟关系，恢复数据信号。 CDR电路主要分为： ●双环结构CDR、 由锁相环和延迟锁相环组成，锁相环提供所需频率的低抖动正交时钟，锁相环将正交时钟的相位调整为最佳采样相位； ●全数字化CDR、此电路采用全数字电路通过过采样法实现，功耗较低，但精度有限； ●还有一种无参考时钟CDR、此电路不需要提供片外参考时钟，应用灵活，但工作频率范围较小。 SyncE在时钟同步中，表现出了非常出色的频率跟踪作用，但是SyncE在时钟传输中无法判断时钟信号在线路上的传输延时。 精确时间协议PTP（Precision time protocol）演进 网络时间同步协议NTP（Network time protocol）理论 PTP是由NTP演变过来的，我们先谈谈NTP网络协议，从时钟向主时钟发送一个消息包，记录发出消息包的从时间戳T1，主时钟收到消息包立即记录主时间戳T2，同时，主时钟向从时钟返回一个带主时钟时间戳T3的消息包，从时钟收到返回消息包后，立刻记录下从时钟的时间戳T4。 同时，我们假定双向路径对称，即主到从或者从到主所用时间一致。基于以上，我们可以很轻松得出双向路径的传送时间。 缺点：纯软件计算时间，需要组织报文传输，需要多次校准，报文传输存在不对称，延时等可能，所以精度不高。 精确时间协议PTP（Precision time protocol）理论 IEEE 1588 PTP协议是在NTP协议基础上做了一些优化，在硬件上要求每个网络节点必须有一个包含实时时钟的网络接口卡来满足时间戳要求。 IEEE 1588网络时钟主要分成普通时钟OC（Ordinary clock）、边界时钟BC（Boundary clock），只有一个PTP通信端口的时钟是普通时钟，有多个PTP通信端口的时钟是边界时钟，每个PTP端口独立通信。理论上来说，我们首先确定一个最优的时钟作为该网主时钟。PTP通过时戳单元（TSU）来标记主从时钟时间戳，TSU同时监测输入输出数据流，当识别到IEEE 1588 PTP数据包的前导码时发布一个时间戳，用于精确标记PTP时间数据包的到达或者离开时间。 PTP协议基于纯软件同步数据包传输，PTP通信报文主要分为：同步报文Sync，跟随报文Follow_up（备注：Follow_up message不是必须的，部分模式不需要，例如one-step模式），延迟请求报文Delay_Req，延迟应答报文Delay_Resp和管理报文。 IEEE 1588 PTP协议时间偏差修正： ●主时钟向从时钟发送Sync报文，并记录发送时间tm1，同时启动定时器，从时钟收到该报文后，记录接收时间ts1； ●主时钟接着发送携带tm1的Follow_up报文； ●通过以上两条信息，计算偏移时间Offset； ●间隔时间主时钟向从时钟发送第二条Sync报文，并记录发送时间tm2，从时钟收到该报文后，记录接收时间ts2； ●主时钟接着发送携带tm2的Follow_up报文； ●通过以上偏移时间Offset，修正ts时间。 基于以上步奏，修正ts时间与tm时间一致。 IEEE 1588 PTP协议延迟计算： ●主时钟向从时钟发送Sync报文，并记录发送时间t1，从时钟收到该报文后，记录接收时间t2； ●主时钟接着发送携带t1的Follow_up报文； ●从时钟向主时钟发送Delay_req报文，用于发起反向传输延时的计算，并记录发送时间t3，主时钟收到该报文后，记录接收时间t4； ●主时钟收到Delay_req报文之后，回复一个携带有t4的Delay_resp报文。 基于以上4个时间戳，由此可以计算出各时间延迟。 SyncE+PTP理论 IEEE 1588 PTP同步最基本的应用前提就是必须建立在上下行链路时钟频率严格一致的基础上，如果上下行链路时钟不一直，那么时间同步的精度就会大打折扣。 利用SyncE，从设备通过以太网获取主时钟频率，恢复出精准的时钟频率，协助PTP来实现相位对齐及时间同步。 Microchip解决方案 世健代理的Microchip旗下拥有Zarlink、Maxim Timing & Sync BU、Micrel、Vectron、Vitesse、Actel等近60年历史的完整时钟方案提供商，可以给用户提供交钥匙方案。 SyncE & IEEE 1588 Microchip多种时间解决方案，产品涵盖GPS、SyncE以及IEEE1588混合集中式系统以及精确时间系统，可以满足高中低档不同组合的产品需求。 ZL30735主要特点 多达5路独立通道DPLL； 3路NCO、分离XO、备用时钟模式混合通道DPLL； 多通道Frac_N输出分频器； 每个通道支持任何频率转换； 多达10通道差分或者单端输入，10通道差分或者20通道CMOS输出； 满足ITU-T G.8262, G.8262.1, G.813, G.812, Telcordia GR-1244, GR-253； 满足ITU-T G.8261, G.8263, G.8273.2 (class A,B,C,D), G.8273.4； 嵌入式PPS； 抖动性能小于150 fs rms。 OCXO 恒温晶体振荡器简称恒温晶振OCXO（Oven Controlled Crystal Oscillator），是利用恒温槽使晶体振荡器中石英晶体谐振器的温度来保持恒定。OCXO是由恒温槽控制电路和振荡器电路构成，通常人们是利用热敏电阻“电桥”构成的差动串联放大器，来实现温度控制。 Microchip推出多种OCXO可以供客户选择，输出频率最高可达3GHz，温度稳定性可达0.15ppb，老化率可达20ppb。 VCXO 压控振荡器指输出频率与输入控制电压有对应关系的振荡电路(VCO)，频率是输入信号电压的函数的振荡器VCO，振荡器的工作状态或振荡回路的元件参数受输入控制电压的控制，就可构成一个压控振荡器。 Microchip VCXO选型一览： 此外，Excelpoint世健可以提供基于Microchip集成IEEE1588、SyncE的PHY芯片和IP协议包的全套交钥匙完整方案，助力5G小基站DU、RU及HUB，缩短客户开发周期。

    小狼杂谈 5G IEEE1588

  • DB HiTek完成了全局快门和SPAD技术开发，将进一步拓展图像传感器

    DB HiTek宣布， 公司已开发出基于110纳米的全局快门（global shutter）和单光子雪崩二极管 (SPAD:single-photon avalanche diode)工艺，并将扩展其图像传感器市场。 全局快门能同时感应所有像素的图像信息，即使在拍摄快速移动的物体时，也能准确记录视频和图像而不会失真。此外，全局快门还能高度精确地识别物体形态。近来，全局快门广泛应用于工业机器视觉，此外还适用于汽车、无人机和机器视觉检测用相机等各种应用。 DB HiTek的全局快门基于110nm BSI工艺，并采用了遮光罩(light shield)和导光(light guide)技术。 拥有99.99%的全局快门效率(GSE)性能，并且能支持最小至2.8um的多种像素尺寸。 单光子雪崩二极管(SPAD)是一种传感技术，可以检测到单光子水平的弱光信号。SPAD能够识别从物体反射的光线到达传感器的飞行时间(ToF)，从而测量出与物体之间的距离。凭借长距离和高精度优势，SPAD被积极应用于车载激光雷达(LiDAR)或 ToF 领域，同时也适用于智能手机、AR/VR可穿戴设备、监控摄像头和工业机器视觉等各种应用。 DB HiTek以110纳米FSI工艺为基础，确保了3.8%的@905纳米光子探测概率 (PDP)性能，公司还计划在今年内实现BSI工艺，并完成PDP 7%@905纳米的开发。 为了协助无晶圆厂客户按时进入市场并提高产品竞争力，DB HiTek将在今年9月提供专门为全球快门和SPAD运营的MPW(multi project wafer)服务。

    文传商讯 图像传感器 晶圆代工厂

  • LG化学将加速进军极富前景的碳纳米管市场

    LG化学(LG Chem, KRX: 051910)已启用韩国规模首屈一指的碳纳米管(Carbon Nanotube, CNT)制造工厂。公司正积极瞄准快速增长的CNT市场，CNT被广泛用作电动汽车电池中的阴极材料。 4月14日，LG化学宣布旗下位于韩国丽水的第二座CNT工厂1,200公吨(MT)扩建工程已建设完成，并已开始商业运营。加上2017年开始运营的现有500公吨产能，LG化学目前的CNT总产能已达1,700公吨。 LG化学新建的第二座CNT工厂采用自主研发的流化床反应器，是全世界规模首屈一指的单线生产设施。该工厂通过全自动化实现了稳定的质量控制，并通过工艺创新将能耗降低了30%。 该工厂生产的CNT将作为导电添加剂供应给市场领先的全球电动汽车电池企业。此外，CNT的应用范围还将扩展到更广泛的领域，如表面加热元件和半导电高压电缆等。 随着CNT市场的持续增长，LG化学计划于今年开始建设第三座工厂，并且在未来将继续扩大产能。事实上，业界预计全球CNT需求量将以每年40%的速度呈现爆发性增长，将从去年的5,000公吨增长到2024年的2万公吨。 LG化学的CNT业务致力于利用从乙烯原料到利用专有技术研发的催化剂的垂直整合，以及包括自主研发的流化床反应器在内的多种生产技术，来开发具有竞争力的产品。 在作为核心技术之一的催化剂方面，LG化学通过应用钴基催化剂来实现卓越品质——钴基催化剂可减少对电池品质可能产生负面影响的磁性杂质。与钴基催化剂相比，业界通常使用的铁基催化剂中的金属和磁性杂质含量相对较高，需要单独的后处理工艺才能实现商业化。 Petrochemicals Company总裁Kug Lae Noh表示：“CNT业务具有巨大的潜力，除电池外，还可用于多种不同的产品。因此，公司力争通过扩大产能和质量方面的竞争力成为全球领导者。”

    文传商讯 碳纳米管 CNT

  • 芯和半导体片上无源电磁场仿真套件成功通过三星8LPP工艺认证

            国内EDA行业领导者，芯和半导体科技（上海）有限公司（以下简称“芯和半导体”）宣布，其片上无源电磁场（EM）仿真套件已成功通过三星晶圆厂的8纳米低功耗（8LPP）工艺技术认证。该套件包含了快速三维电磁场仿真器IRIS和快速自动PDK建模工具iModeler，此次认证能显著地提升IC设计公司在8LPP工艺上的设计交付速度。         三星晶圆厂的8LPP工艺在其上一代FinFET先进节点的基础上，对功率、性能和面积作了进一步的优化。 对于移动、网络、服务器、汽车和加密货币等应用，8LPP提供了明显的优势，并被认为是众多高性能应用中最具吸引力的工艺节点之一。        “随着先进工艺节点设计复杂性的不断增加，精确的EM仿真对于我们的客户获得一次性芯片设计流片成功变得至关重要。” 三星电子设计Design Enablement团队副总裁Jongwook Kye说：“芯和半导体的三维全波EM套件的成功认证，将为我们共同的客户在创建模型和运行EM仿真时创造足够的信心。”         芯和半导体的首席执行官凌峰博士表示：“我们非常高兴IRIS能够实现仿真与测试数据的高度吻合，并因此获得了三星 8LPP工艺认证。作为三星先进制造生态系统（Samsung Advanced Foundry Ecosystem，SAFE）项目的成员，芯和半导体将继续与三星在各种工艺技术上进行深入合作，为我们共同的客户提供创新的解决方案和服务。         IRIS采用了为先进工艺节点量身定做的最先进的EM仿真技术，它提供了从DC到THz的精确全波算法，并通过多核并行计算和分布式处理实现仿真效率的加速。IRIS拥有多项匹配先进工艺节点的特定功能，包括可以考虑线宽线距在加工时的偏差等，因此被多家设计公司广泛采用。iModeler能够通过内置丰富的模板及快速的IRIS仿真引擎自动生成PDK，它能帮助PDK工程师和电路设计工程师快速生成参数化模型。  

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  • 半导体制造关键工艺装备CMP，国产装备崛起

    CMP 设备是半导体制造的关键工艺装备之一。CMP 是集成电路制造大生产上产出效率最高、技术最成熟、应用最广泛的纳米级全局平坦化表面制造设备，并且在较长时间内不存在技术迭代周期。而且随着芯片制造技术发展，CMP 工艺在集成电路生产流程中的应用次数逐步增加，将进一步增加 CMP 设备的需求。根据 SEMI，2018 年全球 CMP设备的市场规模 18.42 亿美元，约占晶圆制造设备 4%的市场份额，其中中国大陆 CMP 设备市场规模 4.59 亿美元。另外，CMP 设备是使用耗材较多、核心部件有定期维保更新需求的制造设备之一;除了用于晶圆制造，CMP 还是晶圆再生工艺的核心设备之一，CMP 设备厂商有望向上游耗材、下游服务领域延伸。 CMP：“小而美”的半导体关键工艺装备 CMP 设备是半导体制造的关键工艺装备之一 CMP(Chemical Mechanical Polishing，化学机械抛光)是半导体制造过程中实现晶圆全局均匀平坦化的关键工艺。晶圆制造过程主要包括7个相互独立的工艺流程：光刻、刻蚀、薄膜生长、扩散、离子注入、化学机械抛光、金属化。作为晶圆制造的关键制程工艺之一，化学机械抛光指的是，通过化学腐蚀与机械研磨的协同配合作用，实现晶圆表面多余材料的高效去除与全局纳米级平坦化。 由于目前集成电路元件普遍采用多层立体布线，集成电路制造的前道工艺环节需要进行多层循环。在此过程中，需要通过CMP工艺实现晶圆表面的平坦化。简单的理解，如果把芯片制造过程比作建造高层楼房，每搭建一层楼都需要让楼层足够平坦齐整，才能在其上方继续搭建另一层，否则楼面就会高低不平，影响整体性能和可靠性。而CMP就是能有效令集成电路的“楼层”达到纳米级全局平整的一种关键工艺技术。集成电路制造是CMP设备应用的最主要的场景，重复使用在薄膜沉积后、光刻环节之前;除了集成电路制造，CMP设备还可以用于硅片制造环节与先进封装领域。 当前CMP已经广泛应用于集成电路制造中对各种材料的高精度抛光。按照被抛光的材料类型，具体可以划分为三大类：(1)衬底：主要是硅材料。(2)金属：包括Al/Cu金属互联层，Ta/Ti/TiN/TiNxCy等扩散阻挡层、粘附层。(3)介质：包括SiO2/BPSG/PSG等ILD(层间介质)，SI3N4/SiOxNy等钝化层、阻挡层。其中，在90~65nm节点，浅槽隔离(STI)、绝缘膜、铜互连层是CMP的主要研磨对象;进入28nm后，逻辑器件的晶体管中引入高k金属栅结构(HKMG)，因而同时引入了两个关键的平坦化应用，包括虚拟栅开口CMP工艺和替代金属栅CMP工艺。 STI-CMP：浅槽隔离(STI)氧化硅抛光。在硅晶片上以反应性蚀刻形成沟槽后，以化学气相沉积的方式沉积二氧化硅膜再将未被埋入凹沟内的二氧化硅膜以CMP去除。这样就可以用二氧化硅膜作为元器件间的隔离，再用抛光速度相对缓慢的膜(例如氮化硅膜)来作为CMP的研磨停止层(Stoplayer)。 ILD-CMP/IMD-CMP：ILD-CMP指的是层间介质(ILD)抛光，IMD-CMP指的是金属内介电层(IMD)抛光，主要抛光对象是二氧化硅介质。作为芯片组件隔离介质，集成电路制造工艺中最常被使用的介电层是相容性最佳的二氧化硅介质。二氧化硅膜的CMP大多应用在层间绝缘膜及组件间的隔离(Isolation)平坦化工艺中。 ILD-CMP(层间绝缘膜平坦化)将导线或组件上的层间绝缘膜平坦化，以便完成接下来的多层互连线工艺，是完成多层互连结构的基础，为大规模集成电路工艺中不可缺少的步骤。IMD-CMP(元器件间隔离膜平坦化)目的在于形成平坦的氧化硅膜(组件与组件间的绝缘隔离层)。在层间绝缘膜的平坦化方面CMP对象还有等离子体增强化学气相沉积(PECvD)膜、硼磷硅玻璃膜(BPSG)及热氧化膜(Thermalox记e)等。 Cu-CMP：随着集成电路层数的不断增加，在铜布线工艺中新的层间导线连接方式“接触窗”得到广泛应用，这种工艺方法也称为“大马士革工艺”(Damascene)。大马士革工艺，首先在两层电路间的绝缘膜上进行刻蚀，使之形成凹槽(接触窗)，再进行连接金属导线膜的沉积，最后以CMP方式去除金属膜。在双大马士革中，Cu-CMP用来抛光通孔和双大马士革结构中细铜线，双大马士革工艺过程中用介质作为停止层。 抛光技术与清洗、工艺控制技术并重 CMP的作业原理：抛光头将晶圆待抛光面压抵在粗糙的抛光垫上，借助抛光液腐蚀、微粒摩擦、抛光垫摩擦等耦合实现全局平坦化。抛光盘带动抛光垫旋转，通过先进的终点检测系统对不同材质和厚度的磨蹭实现3~10nm分辨率的实时厚度测量防止过抛，更为关键的技术在于可全局分区施压的抛光头，其在限定的空间内对晶圆全局的多个环状区域实现超精密可控单向加压，从而可以响应抛光盘测量的膜厚数据调节压力控制晶圆抛光形貌，使晶圆抛光后表面达到超高平整度(例如全局平整度要求是10nm，则相当于面积约440000平方米的天安门广场上任意量带你的高低差不超过0.03毫米)，且表面粗糙度小于0.5nm，相当于头发丝的十万分之一;此外制程线宽不断缩减和抛光液配方愈加复杂均导致抛光后更难以清洗，且对CMP清洗后的颗粒物刷领要求呈指数级降低，因此需要CMP设备中清洗单元具备强大的清洁能力来实现更彻底的清洁效果，同时还不会破坏晶圆表面极限化微缩的特征结构。 对CMP设备而言，其产业化关键指标包括工艺一致性、生产效率、可靠性等，CMP设备的主要检测参数包括研磨速率、研磨均匀性和缺陷量。 (1)研磨速率：单位时间内晶圆表面材料被研磨的总量。 (2)研磨均匀性：分为片内均匀性和片间均匀性。片内均匀性指某个晶圆研磨速率的标准方差和研磨速率的比值;片间均匀性用于表示不同圆片在同一条件下研磨速率的一致性。 (3)缺陷量。对于CMP而言，主要的缺陷包括表面颗粒、表面刮伤、研磨剂残留，这些将直接影响产品的成品率。 为了实现这些性能，CMP设备需要应用到纳米级抛光、清洗、膜厚在线检测、智能化控制等多项关键先进技术。CMP产品的技术水平也主要取决于设备在抛光、清洗、工艺智能控制等核心模块/技术的表现。具体可以分为两大类： (1)抛光技术。可以实现纳米尺度的“抛的光”、晶圆全局“抛得平”，这是CMP工艺的基础。 (2)辅助、控制技术。具体包括纳米级的清洗、膜厚在线检测、智能化控制等，这些是实现CMP工艺的重要的辅助技术，作用在于晶圆抛光动作“停得准”、以及抛光后纳米颗粒“洗得净”。根据赛迪顾问相关资料，通常CMP工艺后的器件材料损耗要小于整个器件厚度的10%，也就是说CMP不仅要使材料被有效去除，还要能够精准的控制去除速率和最终效果。随着器件特征尺寸的不断缩小，缺陷对于工艺控制和最终良率的影响愈发明显，降低缺陷是CMP工艺的核心技术要求，因而当前对CMP设备而言，除了抛光技术，包括清洗技术、工艺控制技术等辅助类技术的重要性愈发突出。 抛光：在CMP发展过程中，CMP逐步由最初的单头、双头向着多头方向发展;抛光结构方面，目前处于轨道抛光方法、线性抛光、与旋转结构抛光并存状态，其中旋转结构占据主流;在抛光驱动技术方面，早年国际厂商普遍采用皮带传动方式，当前随着客户要求提高以及电机技术发展，直驱式已成为高端机型的主要驱动方式。 终点检测：要检测抛光的终点，需要实时得到被抛光薄膜的厚度。CMP的终点判断就是判断何时到达CMP的理想终点，从而停止抛光。在结构微细化、高精度要求下，晶圆膜厚要求精度控制在0.1nm，些许偏差都将对薄膜的力学性质、光学性质以及器件的设计以及可靠性产生重要影响。准确的终点监测是产品成品率、加工效率的关键技术，直接影响到成本与市场竞争力。 根据终点检测的特点可以分为基于时间的离线终点检测技术和实时在线检测技术，其中基于时间的离线终点检测技术主要应用在直径小于200mm的晶圆加工中。在线终点检测技术主要包括电机电流终点检测、光学终点检测和电涡流终点检测，另外包括基于抛光液离子浓度变化的终点检测、基于声学发射信号的终点检测和基于机械力学信号测量的终点检测也是当时CMP在线监测的热点。 电极电流终点检测：其原理是当晶圆抛光达到终点时，抛光垫所接触的薄膜材料不同，导致晶圆与抛光垫之间的摩擦系数发生显著变化，从而使抛光头或抛光机台回转扭力变化，其驱动电机的电流也随之变化，因此由安装在抛光头和抛光机台上的传感器监测驱动电机电流变化可推知是否到达抛光终点。 CMP后清洗：在CMP工艺中，抛光液中的磨料和被去除的材料作为外来颗粒(含金属颗粒)是CMP工艺的污染源，CMP后清洗的重点是去除抛光过程中带有的所有污染物。当前CMP机台已经把CMP工艺和清洗工艺集成在一起，而且要求干进干出，包含清洗与干燥两大环节。随着晶圆表面洁净度要求的不断提高，CMP清洗工艺的焦点已逐步由清洗液、兆声波等转移到晶圆干燥上。 第1代CMP后清洗技术：该阶段半导体CMP设备市场初步形成，市场主要设备包括Strasbaugh公司的6DS-SP以及Westech的PEC372/372M。这时期的CMP后清洗，主要是抛光后再将整盒的晶圆提出来放置到单独的清洗机进行清洗，采用多槽浸泡化学湿法清洗技术，主要应用于较大线宽的集成电路，而且清洗时间较长，一般都会大于1个小时，与CMP衔接性能也较差。 第2代CMP后清洗技术：代表设备是应用材料的适用于8英寸的Mirra。Mirra采用在线清洗系统，清洗仍然是在单独的清洗机台中完成，不过Mirra和清洗机台之间有机械接口和传输装置，CMP作为主机直接调度清洗机台菜单，来完成CMP后清洗。 Mirra后清洗系统采用两次双面刷洗+旋转甩干，同事可以根据需要选择超声或者兆声清洗。但由于CMP设备和后清洗设备都是单独的机台，占地妙计较大，在21世纪后逐渐被集成清洗技术所取代。 第3代CMP后清洗技术：分立式CMP的后清洗机台被集成进CMP设备机台内。代表设备是应用材料的Mirra-mesa，其中垂直清洗是显著特征，也是应用材料的核心技术之一。一方面可以获得更加洁净的晶圆，另一方面大幅度减少CMP设备的结构空间。同期日本荏原公司推出的OPTO 222机台采用水平的后清洗技术，明显处于劣势地位。Mirra-mesa后清洗采用1次单片垂直兆声清洗+2次垂直双面清洗+垂直旋转甩干。 第4代CMP后清洗技术：2006年后应用材料推出300mm的Reflexion LK机台，面向铜抛光，在市场上获得良好反应。除了同样采用垂直兆声清洗+垂直双面刷洗外，将干燥技术由之前的旋转甩干更换为IPA-WAPOR干燥法(异丙酮气体干燥法)，使得CMP清洗后的硅片缺陷比传统方法得到了显著改善，同时干燥效率得到大幅提升。 第5年CMP后清洗技术：主要是在原来机台上，对核心技术模块进行工艺改进，以适用更小技术节点的需求;另外通过更多的抛光、清洗模块来实现更高产能。应用材料的Reflexion LK机台最初是针对130nm-65nm的量产设备，已经将技术延伸至20nm以下;而最新一代产品Reflexion LK Prime机台，可以用于FinFET和三维NAND，除了与Reflexion LK一样采用最先进的抛光、清洗和工艺控制技术，另外配备了4个研磨垫、6个研磨头、8个清洁室以及两个干燥室，生产效率是ReflexionLK的两倍。

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  • 面对打压制裁，华为以退为进

    在通信技术领域，掌握标准技术就相当于掌握了话语权。华为，在5G网络的建设中扮演者越来越关键的角色，更是全球5G时代下的最大供应商。然而，面对美国的打压制裁，华为5G芯片得不到大批量生产，在5G手机大换潮的情况下，华为毅然决然选择重启4G，抓住东欧，中东，非洲，拉美等地区的4G市场。 经媒体证实，华为正在积极向供应商订购4G智能手机以及相关终端零部件，部分组件制造商已收到通知，将在本月恢复购买主板和其他部件产品。 4G芯片的供应，可以解决海外大部分区域手机和平板的需求问题，预计最快在明年一季度就可以完成4G新手机上市。华为此举，意在保持海外的占有率。 1、以退为进，重启4G手机 众所周知，华为芯片供应受阻，手机业务也因此受到掣肘。不过前段时间，美国高通又获得向华为出售4G芯片的许可证，意味着，华为4G芯片供应充足。 11月23日，媒体传出消息，称华为上周已经通知零部件厂商，将于11月重新采购手机零部件，包括镜头、载板等。 受访的华为供应商表示，已经开始为华为新的4G手机订单备货，不过还是小批量，究竟华为会投产多少尚不能明确。按照订单出货速度和以往手机上市时间推算，若消息为真，华为将有望最快明年初上市新机。 2、国内国外，市场皆占 现在在4G手机市场上面，华为还是有着很大的机会的。虽然已经进入了5G时代，且5G手机的销量也是直线上升，可是绝大多数的人用的依然是4G手机。 一是由于5G基站建设的成本高、难度大，还没有实现完全覆盖，二是5G手机套餐普遍价格较高。对于相当一部分人来说，5G代表速度，但是与高昂价格相比，相信还是有很多人表示4G也可以继续使用。所以如果华为推出4G机型，国人还会进行购买的。 而目前，东欧、俄罗斯、亚太、中东、非洲及拉美等地区仍然是4G市场，部分地区只提供4G网络。这也意味着，华为4G手机和平板在这些地区有销售空间，重新制造4G手机，将为华为保住海外市场。 在5G的浪潮下，4G市场也是华为积蓄力量的空间。 同时从目前情况来看，未来会有更多的公司可能会再次给华为出货。 可以看到，华为在减缓出货的同时，并未放弃与大型渠道的合作关系，在供应链稳定之后未来或将制定更加激进的战略重获市场。 3、抢占市场，需要用“芯” 2021年5G手机占比将达80%，这说明，相比于4G，人们也更趋向于选择5G手机。 作为手机的核心，芯片的重要性不言而喻，而唯有自研芯片才能帮助华为突破美国技术的封锁。无论5G市场还是4G市场，唯有“芯”才是最大的底牌。 高端芯片技术领域这条路一直是任重而道远。但在国家政策的扶持下，抓住人才，培养人才，只要一直坚持下去，迎难而上，就能看到未来国产芯片的曙光。

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  • 苹果尖端水准M1芯片，可将平板、电脑、手机应用一体化

    在之前发布会上，苹果发布史上最新芯片，并且公开表示M1芯片的存储控制器和先进的闪存技术，可以将固态硬盘性能最高提速至2倍，预览海量图片或导入大文件都快过以往。相当于固态盘速度提高归功于M1芯片的存储控制器以及新的闪存技术。 M1的发布，却预示着整个PC产业或将迎来大洗牌，因为M1的推出，或模糊了手机、平板、笔记本之间的界限，这或许是苹果打了另外一扇门。 以后苹果自家的电脑，都会换上自家研发的芯片，而整个苹果电脑的芯片架构以后都将会是ARM。意味着，以后的苹果电脑可以直接运行iOS和PAD OS当中的应用，真正做到了将平板、电脑、手机应用程序完全打通。 而关于M1，大家听得最多的就是用在Macbook Air上时，CPU强3.5倍，GPU强5倍，而AI强9倍，续航时间增加50%，可以瞬间唤醒。 同时关于M1的性能测试，也基本上是在原本的MacOS系统下进行测试的，考虑到M1芯片是精简指令集RISC，而X86架构的芯片是复杂指令集CISC。 之前运行M1原生的MacBook Air的初始基准测试，单核成绩为1687分，多核成绩为7433分。近日，M1芯片在Rosetta 2下模拟x86的新基准测试成绩开始出现。 手机处理器一直都是ARM架构当中的产物。这个指令级架构之下的技术就是我们现在最常见的高度集成的片上系统，也就是经常提到的SoC。 通俗来讲就是在一块芯片中集成了CPU、GPU等关键性模块。在手机需要的时候，响应速度就会非常快，而现在苹果将这项技术运用到了电脑上，为我们带来了全新一代的自研M1处理器。 这款采用5nm制程工艺的芯片容纳了多达160亿个晶体管，这款顶级芯片当中有4大4小八核心。即使是小的核心，其运算能力也非常优秀，不仅如此M1处理器的内部还集成了高性能的GPU和苹果最为骄傲的神经网络引擎。 严格来说，M1的性能要比A14变态很多。 在8GB的macbookair上，M1芯片的单核和多核成绩分别为1313分和5888分。可见，在运行X86程序时，M1的性能较之原生MacOS程序有了20%左右的损耗，但也达到了M1的78%-79%的原生性能。 单核性能依然强于酷睿i9-10910@3.6GHz，比以往所有苹果用过的intel芯片都要强，但多核成绩就稍有逊色了，但依然强于苹果以往在macbook Pro中用过的i3、i5、i7这些。 采用M1芯片，苹果笔记本的内部可以空出来很大的空间，那么这部分空间就可以用来加强电脑的散热能力和续航能力，所以搭载M1的Macbook Air才能将续航时间提升到惊人的17小时。 相同架构的芯片，在硬件上就已经能够横扫应用不能直接运行的障碍，这完全算得上是笔记本电脑的一次重大变革，到目前为止能做到这样的，苹果完全是独一家。

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  • 异质结构新材料二硫化钼，未来芯片的新潜力

    将二硫化钼添加在原有PC原料上，可以达到导热、散热的要求。随着半导体制程迈向 3 纳米，如何跨越晶体管微缩的物理极限，成为半导体业发展的关键技术。厚度只有原子等级的二维材料，例如石墨烯(Graphene)与二硫化钼(MoS2)等，被视为有潜力取代硅等传统半导体材料。 二硫化钼(MoS2)因其独特的单层原子结构和优异的光电特质，被认为是最有希望替代硅，成为未来应用在半导体、晶体管和芯片等高精尖科技领域中的理想材料之一，因此，近年来科学家们对二硫化钼的探索与研究一直保持着浓厚的兴趣。 近日，洛桑联邦理工学院(EPFL)研究团队利用二硫化钼开发出了一种“类大脑神经元传输”的新型计算机芯片，兼具在相同电路中处理和存储信息的能力，为计算机设备实现小型化、高效化和节能化提供新的思路。 二硫化钼是一种过渡金属硫族化物二维材料(TMDC)，具备类石墨烯的层状结构，同时拥有石墨烯没有的直接带隙半导体特质。二硫化钼由三个原子平面层(S-Mo-S)堆叠而成，具有较大的比表面积，电子迁移速率高，抗磁抗辐照，低耗环保，节能增效，稳定性高，且能够实现规模化生产，是光学电子设备的理想材料。 对钴/二硫化钼异质结构进行特征分析，发现在室温下，异质结构间的交互作用仍然可以在非晶相的磁性材料中，诱发出常见于晶相结构的「自发磁异向性」，为磁异向性的起源与操控，开辟崭新视野。 磁异向性指的是磁性材料的磁化方向容易沿特定方向排列的特性，可用来定义数字记录中的 0 与 1。 如何运用新材料或是人工结构的制备来发现新的磁异向性，并控制其方向，是目前发展磁储存与磁感应技术的重要关键，包括磁阻随机存取内存(MRAM)、手机的电子罗盘、陀螺仪，都会用到电子自旋的特性。与传统电子组件相比，自旋电子组件可以提供更高能源效率和更低功耗，也被预测为是下一世代的主流组件。 EPFL研究人员第一次将二维材料二硫化钼成功地应用于集数据存储与逻辑运算为一体的芯片当中，这将颠覆传统计算机由中央处理器CPU处理数据再传输至硬盘存储的模式。相关成果发布在《Nature》上。 据介绍，新型芯片是基于浮栅场效应晶体管(FGFET)的，通常应用于相机、手机或者计算机设备的闪存系统。这些晶体管能够长时间保持电荷，而仅具备三个原子层厚度的二硫化钼不仅可以进一步减小电子设备的体积，还对晶体管中存储的电荷具有较强的敏感性，因此可以同时实现逻辑运算和数据存储功能。 中钨在线二硫化钼不仅在半导体、纳米晶体管等光学电子领域中应用潜力巨大，同时还可以作为润滑剂、抗氧剂、催化剂等，广泛应用于航空、汽车、采矿、造船、轴承等工业领域。 增进磁异向性的另一个成因轨域混成(Orbital hybridization)，深入探讨产生这个现象的关键机制，进一步研究操控自旋电子扇区方向的新方法，有机会为半导体业与光电等产业，带来突破性的发展。

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  • 可拉伸的“皮肤”传感器，用视觉来衡量触摸

    触觉感知能力，是机器人灵巧操控各种物体不可缺少的能力之一。市面上的大多数机械手都是通过机械化的方式，实现抓握和触觉感知功能。而可拉伸的传感器可以改变机器人的功能和感知方式，就像人的皮肤一样柔软敏感。 康奈尔大学的研究人员利用廉价的LED和染料创造了一种光纤传感器，该传感器可以精确检测手指在做什么，这种能力可以彻底改变我们与虚拟现实中的模拟对象进行交互的方式。 而这种可拉伸的皮肤状材料，能够检测变形，包括压力、弯曲和应变。该传感器可以参与实现软性机器人系统应用，并可能助力增强现实技术，因为软性可穿戴传感器可以让增强现实用户感受到与现实世界类似的感觉。 “ VR和AR的沉浸感基于运动捕捉，根本没有触摸。”从事手套工作的康奈尔大学工程学教授罗布·谢泼德(Rob Shepard)在一份声明中说。 “比方说，您希望拥有一个增强现实仿真，该仿真教您如何修理汽车或更换轮胎。如果您戴着手套或可以测量压力以及运动的东西，那么增强现实可视化可能会说：“转动然后停止，这样就不会拧得太紧。” 目前没有任何东西可以做到这一点，但这是做到这一点的途径。” 这种皮肤可以让我们自己和机器以目前我们在手机中使用摄像头的方式来测量触觉互动，使用视觉来衡量触摸。 该技术还有其他应用，研究人员目前正致力于将该技术商业化，用于物理治疗和运动医学。他们的工作建立在之前Rob Shepherd实验室创建的可拉伸传感器工作的基础上。 新的传感器由光纤传感器制成，可以根据光的光学路径告诉每个手指如何移动。车载计算机将变形分类为有关您的手部活动的详细数据。该手套使用一些基本且非常便宜的技术：用于无线数据传输的蓝牙，用于电源的锂离子电池和多个LED。 “我们知道软物质可以以非常复杂的组合方式发生变形，并且同时发生了许多变形，”合著者Hedan Bai在声明中说。“我们想要一个可以将它们解耦的传感器。” 早期的可拉伸传感器技术出现于2016年，使用通过光波导和光电二极管发送的光来检测光束强度的变化，以确定材料是否变形。 对于新项目，研究人员Hedan Bai从基于二氧化硅的分布式光纤传感器中获得灵感，该传感器能够检测微小的波长变化，以此来识别多种属性，包括湿度、温度和应变的变化。 然而，硅纤维与柔软和可拉伸的电子产品不兼容，解决的办法是制作一种用于多模态传感的可拉伸光导(SLIMS)传感器。 这是内置一对聚氨酯弹性体芯子的管路，其中一个芯是透明的，另一个芯在多个位置填充了吸收染料，并连接到一个LED，每个芯都连接着一个红绿蓝传感器芯片，能够记录光的光路的几何变化。 双核心设计增加了传感器可用于检测一系列变形的输出数量，包括压力、弯曲或伸长，它通过点亮作为空间编码器的染料来指示变形。 该技术与一个数学模型相配合，能够将不同的变形解耦，并精确地确定它们的确切位置和幅度。这种传感器可以使用分辨率较低的小型光电子器件工作，使其成本更低，更容易制造和集成到系统中。 这种传感器还可以被整合到机器人的手部，例如VR/AR用户的可穿戴手套中。 研究人员现在正在研究该技术是否可以用于物理治疗和运动医学。最大的希望可能是让VR中的用户与虚拟世界进行令人信服的交互。

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  • 第三代半导体氮化镓功率芯片研发成功

    据昨日报道，我国成功研发第三代半导体氮化镓功率芯片，该芯片实验室来自重庆邮电大学。 据重庆邮电大学光电工程学院副教授黄义表示，第三代半导体氮化镓功率芯片主要应用在汽车电子、消费电源、数据中心等方面，其具备体积小、效率高、用电量少等特点。 并且这款功率半导体芯片电量能节省10%以上，面积是硅芯片的1/5左右，开关速度提升10倍以上。 目前，该项目已经到了试验性应用阶段，未来有望在各种电源节能领域和大数据中心使用。 值得注意的是，由重庆邮电大学规划的重庆集成电路设计创新孵化中心已入驻西部(重庆)科学城。 该中心将着力建设重庆市集成电路公共设计、测试分析、半导体工艺等为一体集成电路中试平台，结合重庆市新兴产业需求，提供低成本、高效率的集成电路公共服务与专业技术支持;孵化一批人工智能芯片、公共安全专用芯片、化合物半导体芯片等方向的高端科技成果及高科技企业。

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  • 流媒体服务在混合云存储下的新体验

    全球云计算市场的新常态被称为混合云。面对混合云时代，敏捷、过度、云环境、数据压缩除重、加密等是上云之旅中在数据层面需要具备的五大功能。 通过数字化转型实现全面升级，上云可以说是一条必经之路。从传统的数据中心和核心系统，转变为使用云这种便捷的资源消耗模式，上云之旅这条长路最重要的是什么? 最重要的不是改变使用计算和存储能力的模式，而是如何保证数据的可靠、保证数据的安全，确保在不同的云端都能够享用到合理的、合适的SLA(Service Level Agreement，服务级别协议)。 云计算中的流媒体的发展，是云存储、数据和AI的存储、网络弹性与数据保护三个梯队的重要实现。 云是流媒体的完美选择 视频流被认为是一种非常强大的工具。然而，它需要大量的硬件和软件技术进步。视频流包括每秒传输大量数据。它还要求数据流的一致性和不间断性。观察器的挫败感可能是由于延迟问题导致的缓冲。 云有助于阻止这种情况的发生。云计算允许流媒体服务提高带宽，从而改善流媒体体验。它对每个设备和每个网络连接都这样做。 云计算中流媒体的灵活性和可伸缩性 流媒体平台要求它们可以根据互联网连接或设备来提高或降低流媒体质量。没有云计算，这是不可能发生的。流媒体和云计算需要携手合作，才能实现无缝体验。这对于像Netflix这样的流媒体平台特别重要。对于YouTube这样的平台来说，这不是一个大问题，因为它是免费的。然而，它自己的流媒体服务YouTube Premium可能不太容易出现这个问题。 数据存储潜力巨大 除了云计算带来的流媒体优势外，还有很多挑战。云计算允许流媒体平台利用数据，从而确保为消费者提供最高质量的观看体验。这对直播非常重要。随着体育服务也进入像ESPN这样的流媒体，这将变得越来越重要。因此，更大的存储容量和即时数据同步将成为更大的需求。 这就是云计算将真正为流媒体带来优势的地方。

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  • 比亚迪越来越华为？32位车规级MCU装车量超500万颗

    汽车智能化就是汽车电子化的进一步升级，而汽车电子化离不开汽车半导体行业的迅猛发展。而MCU芯片作为汽车电子系统内部运算和处理的核心，可谓是汽车大脑的地位。在汽车智能化的进程中，车规级MCU的市场将会进一步扩大。 据报道，比亚迪半导体的车规级MCU装车量已超过500万颗，搭载了超50万辆车。 今年3月底，比亚迪推出号称永不自燃的“刀片电池”。今年7月的成都车展上，骁云1.5T高功率动力总成。11月中，比亚迪DM-i超级混动技术的核心部件之一——骁云-插混专用1.5L高效发动机正式亮相。 经过这些年动力电池、电驱动的研究、应用，比亚迪的“肌肉”练得足够扎实，引领着一些技术潮流的方向，比如刀片电池、三合一电驱动、乃至上游的功率器件IGBT、SiC。 “肌肉”的厚重与否关系到一家企业在汽车电动化、智能化进程中的耐力。而能将这块“肌肉”的实力发挥出来几分，需要聪明的“大脑”。目前这颗大脑需要车辆全身的复杂芯片组来实现每一项功能。 作为一家力争将电动化、智能化关键技术都握在手中的企业，比亚迪没有只看重“肌肉”的练习。比亚迪半导体就承担着它的智能化进程中芯片研发的重任，为它的全新电子电气架构打下了基石。 MCU随电子电气架构发展的两个阶段 汽车智能化发生的最明显的变化就是汽车电子化的加深。这种加深基本上可以分为两个阶段： 一是电子系统增加使ECU和MCU数量大增，比如从后视镜、车窗、雨刷、座椅，到车载娱乐系统、安全系统，再到车身控制和引擎控制的电子化，都离不开MCU芯片，提升驾驶体验和安全性; 然而追加的电子功能变得相当繁杂，线束布局复杂性加速，使得车企决定整合ECU功能。在这个过程中MCU的数量减少，但功能更强大、安全性更高，甚至部分部件需要的MCU变更为超强算力的ASIC、GPU、FPGA等。 两个阶段分别对应的是整车的分布式电子电气架构和集中式电子电气架构。 十年前比亚迪F3装有12个控制器，线束长度789米;十年后电子元器件设备数量显著增长，全新一代唐EV的控制器数量增加到55个，线束长至2650米。分散式的电子和电气部件导致成本高、管理低效、装配复杂、整车设计难度大等问题。于是比亚迪对汽车电子电气架构进行优化，按照不同功能维度进行整合为五大功能域：动力控制域、底盘电子域、安全电子域、信息娱乐域和车身电子域。 按照它的设定，原本在分布式电子电气架构中，车身电子域分散为智能钥匙控制器、空调控制器、BCM、高频信息接收模块、胎压监测ECU、倒车雷达ECU等诸多电气元器件。而在集中式布局中，它们将被整合为一个多合一车身控制器。 从分布式到集中式，车身控制器对MCU芯片的数据传输效率和安全性等运算控制能力的要求越来越高。 作为汽车电子系统内部运算和处理的核心，MCU是真正让汽车变得更加高效的关键。它不仅得到整车厂及其Tier 1供应商的推动，而且促使半导体公司将重心放在车规级半导体业务上。 MCU市场规模及出货量(数据来源：IC Insights) 可以看到，在汽车向智能化演进过程中，车规级MCU出货量持续上升。IC Insights预测，车规级MCU市场将在2020年接近460亿元，占MCU整体市场的40%，2025年将达700亿元，单位出货量将以11.1%复合增长率增长。 市场规模的扩大，对于比亚迪半导体等致力于发展车规级芯片的企业来说是一个绝好的机会。尤其是，比亚迪半导体的定位就集中在车规级和工业级半导体。 32位车规级MCU的探索、发展与追赶 比亚迪半导体从2007年进入MCU领域。最早开始研发的是工业级MCU，经过数年的积累，它开始结合工业级MCU的技术能力跨越到车规级MCU领域。 十三年的发展，使它拥有工业级通用MCU芯片、工业级三合一MCU芯片、车规级触控MCU芯片、车规级通用MCU芯片以及电池管理MCU芯片。这是自主半导体公司在功率器件之外的又一突围。 随着信息化浪潮渗透着各行各业，智能化、物联化等时代定义的兴起，使得越来越多半导体厂商对于MCU领域的外设和功能愈发注重，并持续推动其向更加高集成度方面发展。目前MCU器件主要分为8位、16位和32位三种类型，它们之间有着功能性的差异，如32位MCU比8位MCU的能力更显著更强。 一般来说，32位的MCU可以透过4倍的处理速度来执行更复杂的运算，进一步提高数据处理效率，同时能够有效地处理多个外部设备，而且现阶段32位MCU的成本越来越有竞争力，在同样的价格之下，采用32位MCU可以提供更多的应用可能性。 比亚迪MCU芯片 新能源汽车发展至今，动力电池和电驱动领域国内均有可与外资匹敌的企业，但令人痛心的是，其中的主控芯片和功率器件仍然严重依赖进口。芯片，是自主企业发展汽车电动化和智能化过程中最薄弱的环节。 公开数据显示，中国功率半导体市场占全球份额超过40%，但自给率仅10%;中国车规级MCU市场占全球份额超过30%，但却基本100%依赖于进口。 车规级MCU市场依旧被把握在外资手中。根据IHS的数据，全球车载MCU市场中，瑞萨电子、恩智浦、Microchip、意法半导体、德州仪器、英飞凌一贯作为头部玩家，拥有着九成以上的市场份额。 特别是近年来32位MCU被广泛应用于在洗衣机、空调、微波炉、吸尘器、电冰箱等多种家用电器中，同时在电机控制、模拟传感器测量和TRIAC/ LED/ LCD驱动应用都可以见到它的身影。可见，在有明确应用场景和智能物联需求之后，传统MCU必须要做出改变来适应应用端需求的变化。 自主半导体公司与这些头部企业相比，缺少的是从设计端到供应链的可靠性和稳定性的积累。比如车规级的wafer、封装、测试，在国内曾是一片空白。要探索、要发展、要追赶，都需要时间。 为此，半导体器件应用记者从市场上了解到目前国内不少科技公司在MCU芯片研发上已取得一定的突破以及优秀的成绩，MCU静电和能耗上等核心指标也有超越国际竞争对手的水准。 所幸的是，已有数家半导体公司在推动国内车规级MCU芯片的发展，比亚迪半导体就是主力军之一。 2018年它推出第一代8位车规级MCU芯片，适用于车身控制等领域，是首款国产量产车规级MCU芯片。 2019年它推出第一代32位车规级MCU芯片，批量装载在比亚迪全系列车型上。而且，它正在推出应用范围更加广泛、技术领先的车规级32位双核高性能MCU芯片，基于Arm Cortex-M4F+M0双核设计，可适用于域控制器等车身控制领域。 迄今为止，比亚迪半导体的车规级MCU装车量已超过500万颗，搭载了超50万辆车。若加上工业级MCU，它的累计出货量已经超过20亿颗。 比亚迪半导体32位MCU芯片 汽车电子电气架构在电动化、智能化发展过程中迎来重大升级，MCU的运算控制能力需适用于域控制器。并且，它的车规级8位、32位MCU芯片都达到可靠性标准 AEC-Q100，是按照功能安全标准 ISO26262设计。 对比亚迪半导体而言，背后整车平台的支持，毋庸置疑将加速其对车规级MCU产品的定义、应用理解和落地测试。这对其他自主MCU厂商而言是比较难获取的资源。 当芯片产品系列化越丰富，应用经验越成熟，比亚迪半导体在中高端MCU领域内的突破会越快，加速其缩小与恩智浦等的差距。 这也是国内半导体公司的目标，不单单是解决聚焦新能源装备制造“卡脖子”问题，更要能进入到主流供应链，并与国内外优秀企业协同合作，共同促进全球汽车电动化、智能化的快速发展。 智能汽车只有开放，才能真正创新。从比亚迪的动作来看，无论对于自研技术的重视，还对新商业模式的探索，都已经迈出几大步。也正如了外界盛传一句话：五菱越来越小米，比亚迪越来越华为。

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