• 醫療設備中,FPGA扮演什麼角色?

    醫療設備中,FPGA扮演什麼角色?

    FPGA(現場可編輯門陣列)作為賽靈思(Xilinx)的一項重要發明,以其可編程和靈活性著稱。起初,FPGA只是用來仿真ASIC,再進行掩碼處理和批量製造使用。不過ASIC相比FPGA來説明顯在定製化上要求過高,流片量過小情況下成本反而更高,因此兩者毫不衝突地“各司其職”。而後,隨着加速器的出現和算力提升,目前已成為與GPU齊名的並行計算器件。 如今,FPGA已進發數據中心領域,相比CPU和GPU,FPGA所需器件更少,功耗也更優。賽靈思依靠其“數據中心優先”、“加速核心市場發展”、“驅動自適應計算”的三大戰略加持下,使其ACAP平台和Alveo加速卡在數據中心市場極具競爭力。 除此之外,賽靈思曾為筆者展示過其雲服務商領域的“一體化SmartNIC平台”、消費領域的“FPGA TCON”方案、工業領域的Zynq SoC系列方案。 實際上,根據賽靈思透露,醫療領域已佔據賽靈思營收非常重要的比重,並且一直在11%-15%的速度增長。那麼賽靈思是依靠什麼FPGA產品佔據的醫療市場,FPGA器件在醫療設備中扮演什麼角色? 日前,賽靈思為記者介紹了近期在醫療科學和醫療設備方面的成果,21ic中國電子網記者受邀參加此次採訪。 FPGA器件能用在什麼地方 信息顯示,全球人均醫療支出每年都在增長,隨着人口老齡化加劇,消費者對醫療條件和醫療成本都有着極高的預期。另一方面,隨着疫情的爆發,市場對病情的及早發現和診斷的快速分析有了更高的要求,這就需要醫療器械成本的進一步降低和算力的提升。 FPGA器件自身擁有可編程特性,藉助這種優勢,可避免ASIC器件前期高昂的一次性工程費用,消除最低訂單數量和多芯片迭代風險和損失。醫療行業本身是與科技發展聯繫最為緊密的行業之一,伴隨FPGA器件的不斷迭代升級,更多新設備出現,引領了新的治療方法、治療途徑、治療理念的改變。 賽靈思醫療科學全球業務市場負責人Subh Bhattacharya 根據Subh Bhattacharya的介紹,賽靈思的FPGA器件在醫療領域的應用主要分為三類:臨牀、醫療成像和診斷分析。 01、臨牀環境 臨牀設備數量大種類多,因此需要靈活性極強的FPGA。需要注意的是,部分設備直接影響患者生命安全,對啓動速度、安全穩定性、時延要求極高;部分設備在便攜性上則有一定要求,對功耗、小尺寸有很大需求。 根據Subh的介紹,在臨牀方面,賽靈思的Zynq UltraScale+ MPSoC(下文簡稱為“ZU+ MPSoC”)是一個高度集成的平台,集成多個處理器,擁有可編程邏輯,此外還集成了信息安全和功能安全功能。Subh強調,這個技術平台的強大功能和性能非常適合在臨牀環境應用之中,包括從雲端到邊緣。 Subh為記者展示了幾個利用該平台解決臨牀環境的實例: 其一是賽靈思與Spline.AI和AWS(亞馬遜雲服務)合作開發的醫療AI,利用ZU+MPSoC的ZCU104平台作為邊緣設備,實現的高精度低時延的醫療X射線分型深度學習模型和參考設計。該方案可獨立自主根據Chest X-Ray預測疾病,也可預測COVID-19和肺炎,也可開發定製模型供臨牀使用。另外,ZCU104支持開源語言PYNQ語言下開發,也可藉助AWS IoT Greengrass實現進一步的擴展和部署。該方案發揮了ZU+ MPSoC的高性能和擴展性,賦予了低成本醫療設備高精度的診斷。 其二是賽靈思為奧林巴斯內窺鏡核心技術提供支持。該方案發揮了ZU+ MPSoC在啓動速度、功耗和低時延的特性。 其三是賽靈思為Clarius超便攜高性能超聲波系統。該方案發揮了ZU+ MPSoC片上雙ARM處理器和FPGA的小尺寸封裝特性,實現了超便攜。 究其歷史,Zynq SoC是賽靈思在2011年推出的全球首款集成ARM內核的產品,彼時該平台稱為“可擴展的處理器平台”,主要是為了將市場擴展到嵌入式應用之中。此前FPGA多用作輔助芯片,自從引入更多功能的集成SoC平台之後,ARM GPU、數據安全處理器、功能安全處理器都被集成在單芯片之中。Subh表示,經過這樣的轉型之後,賽靈思從每年5%-6%的收入增長,實現了到14%-15%的收入增長,2.5倍的增長率全要歸功於這樣的技術平台。 除此之外,Subh還為記者展示ZU+ MPSoC在醫療安全上的解決方案。“目前,全球安裝的醫療物聯網設備超過1億台,到2020年將增長到1.61億台。醫界高管認為 59%隱私問題, 55%老舊系統集成和54%安全問題,是阻礙當今醫療機構採用物聯網的三大障礙。” Subh表示,賽靈思可以利用可編程平台,不斷適應新的安全防護措施,這種升級囊括了軟件和硬件。最終體現在SoC上的,就是認證與加密啓動、安全啓動、測量啓動、安全應用通信、基於雲的監測等功能。 02、醫療成像 大型醫療成像設備使用FPGA器件已經是基本操作,Subh為記者介紹,在醫療成像方面,主要包括CT、超聲、X射線、PET、MRI掃描儀等。 對於醫療成像,Zynq UltraScale+ MPSoC同樣適用。Subh表示,除此之外還有Versal ACAP,這個系列可以理解為下一代的MPSoC,Versal ACAP在成像領域具有非常大優勢。 Versal ACAP除了擁有ARM多處理器集成、可編程邏輯、DSP以外,還加入了AI引擎,即SIMD、VLIW這樣的單元,可以支持很多類似操作的平行處理。 Subh為記者展示了超聲波圖像重構與計算機輔助診斷的方案,利用賽靈思的軟硬件支持,能夠降低功耗和熱度範圍、降低解決方案成本、延長設備使用壽命、低時延邊緣推斷,雖然市場非常複雜,賽靈思的技術也能夠大大提高生產力。 03、診斷分析 Subh表示,除了SoC和FPGA,賽靈思還提供即插即用的Alveo加速卡,正因這是一種PCle的解決方案,因此可以大大降低開發時長。根據介紹,Alveo加速卡適用於任何通用PC,既可以加速CPU的普通任務,也可以加速其他的GPU的任務,最終實現高吞吐量和超低時延。其獨特的算力和靈活應變能力,可以大大加速很多的醫療應用。 聯影醫療(United Imaging)是一家中國公司,這家公司在使用Alveo U200加速卡替代傳統GPU時發現,Alveo的技術成本更低、功耗更低,並且無需犧牲任何性能或是開發進度。 FPGA vs. CPU&GPU 醫療設備中使用CPU或者GPU產品的方案也屢見不見,為何FPGA擁有如此卓著效果,甚至有着替代CPU和GPU的“魔力”?實際上,CPU和GPU都屬於馮諾依曼結構,FPGA能夠突破結構上的限制因此擁有極強的能效。 具體來説,CPU和GPU需要使用SIMD(單指令流多數據流)來執行存儲器、譯碼器、運算器、分支跳轉處理邏輯等,FPGA則在燒寫時已經確定每個邏輯單元的功能,因此不需要指令;另外,CPU和GPU在內存使用中是共享的,因此就需要訪問仲裁,執行單元間的私有緩存使得部件間要保持緩存一致性,同樣在燒寫過程中FPGA已明確通信要求,因此無需共享內存進行通信。 得益於此,FPGA擁有極強的浮點乘法運算能力,而且對比同樣是浮點運算的GPU延遲更低。這是因為,FPGA同時擁有了流水線並行和數據並行,而GPU只有數據並行。 從算力上來説,賽靈思還將FPGA器件轉變為了SoC進行加速和自適應。賽靈思在加速上通過標量引擎實現,包括ARM、應用處理器和實時處理器,而自適應引擎的核心便是可編程邏輯器件FPGA,另外還配備智能引擎,目前配備的是DSP。特別是,在Versal ACAP的平台上還會將會有AI引擎進行支持,進一步進行加速和自適應。 “在醫療領域,諸如內窺鏡這種應用,手術中患者擁有一個共同的要求,就是時延非常低,甚至需要實時來完成。從攝像頭捕捉圖像,經過管線處理,再到顯示屏可能不到20微妙的時間。CPU和GPU達不到FPGA如此低的時延,因此這就是FPGA相比CPU和GPU的最大優勢”,Subh繼續為記者介紹,從功耗、成本和集成上,賽靈思SoC的FPGA也擁有更好的優勢。 “很多領域,諸如視覺化,GPU使用很多年了,FPGA並不是做不到,不過我們還是會專注在優勢的領域,即在封閉空間內做數據移動,而非斷斷續續的內存上傳的情境”,Subh坦言。 不同層面分析FPGA在醫療的應用 能夠在醫療領域,兼顧擁有業界領先的AI時延與性能,生命週期延長、高質量、高可靠性、高安全性,實時、確定性控制與接口的僅賽靈思一家。 賽靈思除了提供FPGA和 SoC這樣的硬件器件及平台以外,還專門為降低FPGA 開發門檻滿足廣泛市場應用需求量身定製了Vitis AI統一軟件平台。之前筆者也曾多次介紹這款軟件平台,算法工程師無需硬件設計經驗,也可直接應用算法的實現。 賽靈思的醫療解決方案幫助了Illumina對重症新生兒做基因組分析,為ICU患者和重症患者加速推進eyetech的基於眼球追蹤的溝通平板電腦,與邁瑞合作以抗擊新冠疫情。FPGA就是在不經意間為聲名增添了一份敬畏。 筆者認為,賽靈思的FPGA器件從高性能加速和自適應兩方面着手,成為了其在市場立足的最大競爭力。一方面,FPGA、ARM、應用處理器、實時處理器、DSP、AI引擎利用片上系統(SoC)和軟件進行高度集成,既增強了算力也增強了應用的擴展性;另一方面,FPGA本身擁有的低延時性,對於時延要求極高的醫療領域可以説是“天生一對”。 從市場上來分析,隨着疫情的爆發,醫療設備市場需求持續增加,其中不乏大型數據分析和便攜性要求極高的設備,這剛好吻合了FPGA SoC的特點。另一方面,醫療水平的提升和市場馬太效應之下,更具能效和低功耗優勢的FPGA產品需求量持續增加。 從軟件上分析,賽靈思的Vitis平台適用於不同人羣,包括熟練掌握HDL語言的硬件工程師,熟練掌握各大編程語言的軟件工程師,也適用於熟練掌握TensorFlow、Caffe、PyTorch的算法工程師。利用這種靈活性,可以讓許多有創意的初創公司有了施展拳腳的可能。 通過賽靈思的介紹,可以説無論是大型設備還是便攜設備,FPGA都有其一席之地。 未來賽靈思醫療創新之路該如何發展?Subh表示,在醫療產品上賽靈思將不斷提高集成度並降低封裝尺寸,另一方面,將會不斷髮展異構計算提高效率和性能。

    時間:2020-11-26 關鍵詞: 賽靈思 Xilinx FPGA

  • 大佬帶你走進充電器的世界,無線充電器對手機有害嗎?有何注意事項?

    大佬帶你走進充電器的世界,無線充電器對手機有害嗎?有何注意事項?

    充電器的使用使得諸多電子設備可正常運行,缺少充電器,我們的生活在一定程度上將受到困擾。為增進大家對充電器的認識,本文將對無線充電器相關內容予以介紹,主要在於分析無線充電器是否對手機有所損害以及闡述無線充電器的使用注意事項。如果你對充電器具有興趣,不妨繼續往下閲讀哦。 一、無線充電器對手機是否有害 無線充電器在正常情況下是不會傷害手機的,無線充電現在的工作頻率都做在1M以下,所以對手機的信號不會有影響。無線充電對手機電池壽命也是沒有影響,和有線充電基本一樣,不過速率方面低一些,但是無線充電器電能轉化率還是很高,更加節省的能耗。無線充電器,主要採用的是電感耦合技術,因為耦合技術,主要通過的是線圈的磁場產生電流,電池內部成分本身不能構成磁場,所以在通電過程中就不會損害到電池的內部結構。目前市面上大部分手機都符合了QI無線充電標準,內置了無線接收器,它都有個額定的電壓和電流,所以無線充電器對手機是沒有影響的。 二、無線充電器使用注意事項 1、充電插頭請選用原裝的或有3C認證的產品 作為電器產品,推薦使用原廠生產的插頭,一來是因為專門為你的手機研發,充電速度有保證,二來,安全性有保證。另外,和原裝插頭參數一致的其他3C產品也可以放心使用,3C認證產品對使用安全從設計到生產都有要求,安全是有保障的。因為使用劣質的充電器導致爆炸、傷人的事情不勝枚舉,在此就不多説了。 2、充電線是否選對 充電線也是同理,最好選用原裝的充電線,充電線裏面的線芯材料,線徑,還有充電接口金屬接觸片的材質,大小都會決定能承載的電流大小。經解剖,劣質充電線線徑明顯小於國家規定值,而且內無絕緣保護薄膜包裹。如果選用劣質的充電線,一是絕緣性能差,承載的電流小,輕則使充電速度變慢,嚴重的損傷電池,甚至引起觸電、引發火災等事故。 3、第一次充電不宜時間過長 第一次充電不需要什麼必須充滿12小時,這是老式電池需要做的事情,現在的電池基本上是鋰電池或者是聚合物鋰電池,第一次充電也只需要像平時充電一樣就可以了! 4、充電的次數 有一種説法:每塊手機電池都有固定的充電次數,如果充電次數太多,會加快電池老化勞損程度!其實這是錯誤的,鋰電池的充電次數指的是完全充放電,所以隨用隨充是最好的。 5、新手機需要激活? 新手機需要把手機中的電全部用光,再進行充電,而且需要反覆操作3-4次才可以,這被稱之為激活。以前的手機都需要這麼做,但現在的鋰電池已經不需要了。 6、邊充電邊玩 按技術標準規定以及企業規範的控制,手機與無線充電器www.ymp-hk.cn配合使用時應該是安全的,正常情況下充電時接打電話都沒有問題。但市場充斥很多劣質充電器,這種充電器無法滿足安全要求,容易出現軟擊穿等危險,所以提醒使用者,不要買太便宜的充電器,最好選購3C認證充電器,認準充電器上的安全標識3C。所以,使用三無產品,邊充電邊玩手機就需要警惕了,劣質充電器,容易死屛,而且如果出現意外問題,有可能會致命! 7、過度充電 電池安全測試實驗中,會在充滿電的情況下繼續充電7小時,並且輸出電壓增加到標準電壓的1.06倍,加之電池本身也具有保護電路,所以不會產生危險,也不會爆炸。但假若用的劣質電池呢,那就難説了,三星手機爆炸事件就説明了這點。所以呢,最好是充滿電後就及時拔掉充電器。 8、充電不戴套 為了保護我們根本離不開的手機,很多人都選擇給手機戴套!但是大家不知道鋰電池是很怕熱的,充電時會發熱,所以最好摘掉手機套充電。 以上便是此次小編帶來的“充電器”相關內容,通過本文,希望大家對無線充電器的使用注意事項具備一定的瞭解。如果你喜歡本文,不妨持續關注我們網站哦,小編將於後期帶來更多精彩內容。最後,十分感謝大家的閲讀,have a nice day!

    時間:2020-11-26 關鍵詞: 充電器 無線充電器 指數

  • 無線充電器有何特點?無線充電器有哪些類型?

    無線充電器有何特點?無線充電器有哪些類型?

    充電器的使用異常廣泛,各類電子產品均需使用充電器。為增進大家對充電器的認識,本文將對無線充電器、無線充電器的種類、無線充電器的特點和無線充電器原理予以介紹。如果你對充電器抑或是無線充電器具有興趣,不妨繼續往下閲讀哦。 一、什麼是無線充電器 無線充電器是指不用傳統的充電電源線連接到需要充電的終端設備上的充電器,採用了最新的無線充電技術,通過使用線圈之間產生的磁場,神奇的傳輸電能,電感耦合技術將會成為連接充電基站和設備的橋樑。 二、無線充電器特點 1、從理論來説,無線充電技術對人體安全無害處,無線充電使用的共振原理是磁場共振,只在以同一頻率共振的線圈之間傳輸,而其他裝置無法接受波段,另外,無線充電技術使用的磁場本身就是對人體無害的。但無線充電技術畢竟是新型的充電技術,以邁源科技的無線充電器來説,很多人都會擔憂無線充電技術會像當初Wi-Fi和手機天線杆剛出現一樣,其實技術本身是無害的。 2、無線充電技術利用磁共振在充電器與設備之間的電場和磁場中傳輸電能,線圈和電容器則在充電器與設備之間形成共振。 3、這一系統可以在未來得到廣泛應用,例如針對電動汽車的充電區以及針對電腦芯片的電量傳輸。採用這項技術研製的充電系統所需要的充電時間只有當前的一百五十分之一。 4、轉化率一直是很多人擔心的問題,麻省理工學院通過研究表明,無線充電技術的損耗比起有線充電技術來説更低。無線充電轉化率比起有線要高几個百分點。高轉化,也是無線充電器得以在全球進行應用的關鍵因素。但無線充電技術也受到距離的限制,未來發展,必然需要解決遠距離傳送對於波段和磁場範圍的精準定位問題。 5、核心芯片是無線充電技術在產品應用的難點之一。精準輻射範圍控制,磁場頻率大小,其它控制等都是由芯片實現。 三、無線充電器工作原理 無線充電系統主要採用電磁感應原理,通過線圈進行能量耦合實現能量的傳遞。如圖所示,系統工作時輸入端將交流市電經全橋整流電路變換成直流電,或用24V直流電端直接為系統供電。 經過電源管理模塊後輸出的直流電通過2M有源晶振逆變轉換成高頻交流電供給初級繞組。通過2個電感線圈耦合能量,次級線圈輸出的電流經接受轉換電路變化成直流電為電池充電。 變化的磁場會產生變化的電場,變化的電場會產生變化的磁場,其大小均與它們的變化率有關係,而正弦函數的變化率是另外一個正弦函數,所以電磁波能夠傳播出去,而感應電壓的產生與磁通量的變化相關,所以線圈內部變化的磁場產生感應電壓,從而完成充電過程。 手機無線充是比較新穎的充電方式,其原理其實很簡單,就是將普通的變壓器主次級分開來達到無線的目的。當然,無線充的工作頻率比較高,甚至可以拋棄鐵心直接線圈之間就可以達到能量傳遞的作用。 四、無線充電器有哪幾種 1、桌面無線充電器 (1)沒有線的纏繞,簡潔美觀,看起來舒服,生活品質更高; (2)不用經常插拔,即放即充,方便快捷,讓你的手機永不缺電; (3)不用擔心三星和蘋果接頭不兼容的問題,支持Qi等標準的無線充電器都能充電; (4)不存在充電接聽電話觸電的風險,完全規避了安全問題,可以隨時接聽電話; (5)讓電池工作的壽命更長,由於即放即充,讓電池用不缺電,電池壽命更長。 (6)不需要有線接口,很多產品可以做成全封閉防水產品。 2、車載無線充電器 隨着生活水平的提高,人們都開始有了自己的小車了,然而當我們開車出門時都會遇到一些問題,於是我們就可以借一些其它產品來讓我們更加方便,車載無線充電器是我們開車出門保護安全必備的一個物品。 3、便攜無線充電器 4、鑲嵌無線充電器 車載無線充電器和鑲嵌無線充電器對於出行的有車一族是個不錯的選擇,除了可以給自己的手機充電外,對於手機的固定和接打電話是個方便的。 桌面無線充電器和便攜無線充電器對於居家或外出旅行的朋友,是個不錯的選擇。解決了傳統數據線不斷插拔扣壞USB的頻率也解決了傳統充電器數據線丟失的頻率。 以上便是此次小編帶來的“充電器”相關內容,通過本文,希望大家對無線充電器、無線充電器特點、無線充電器原理以及無線充電器種類具備一定的瞭解。如果你喜歡本文,不妨持續關注我們網站哦,小編將於後期帶來更多精彩內容。最後,十分感謝大家的閲讀,have a nice day!

    時間:2020-11-26 關鍵詞: 充電器 無線充電器 指數

  • 車載充電器有哪些使用注意事項?如何選購車載充電器?

    車載充電器有哪些使用注意事項?如何選購車載充電器?

    充電器是大家每天都會使用的電子器件,因此大家對充電器都較為了解。充電器按照類型可以劃分為有線充電器和無線充電器,依據充電器作用對象不同,充電器又可劃分為諸多類型。為增進大家對充電器的認識,本文將對車載充電器予以介紹,主要內容在於探討車載充電器使用注意事項以及如何選購車載充電器。如果你對充電器相關內容具有興趣,不妨繼續往下閲讀哦。 一、車載充電器危害 車載充電器的原理就是把12伏的電壓轉換到5伏後來為手機充電,由於車充的價格限制,電路設計有許多缺陷,電路的保護功能也幾乎沒有,如工作時降壓和限流出現故障,就會導致12伏電壓直接進入手機,手機必死無疑。還是建議使用車載逆變器升為220伏,再用原裝或高端的充電器充電,這樣即安全對手機電池也好。在車上面插車充的地方,輸出電壓都是12v-24v之間的電壓。如果車載充電器質量不是很差的話,是不會影響手機充電的,但建議不要經常使用。 二、如何選購車載充電器 1、認準大品牌。因為車載充電器行業的准入門檻比較低,市場上充斥着不少參差不齊的車充產品,所以買的時候儘量別選沒聽説過的牌子,大品牌產品質量更有保證,都會具備過壓、過流、過熱、短路保護等功能,用起來更安全放心。 2、看材質和設計。常見的材質有塑料(必須是阻燃材質)和金屬兩種,雖然並沒有什麼高下之分,但金屬車充往往在設計上有更高的水準,比如會用到CNC、拋光、鐳雕、電鍍等工藝,所以整體顏值要高出一個檔次,手感也好很多,當然價格也明顯會貴一些。 3、快充必不可少。現在的手機支持快充的越來越多,雖然車載充電器只是滿足碎片化的充電需求,速度也是越快越好,如果充電太慢,手機導航的時候充入的電量甚至還不夠消耗的電量。是否支持快充主要看它的輸出參數,5V/1A、5V/2.1A、5V/2.4A都很常見了,主要是看它是否支持QC3.0等快充協議。有的車載充電器兩個USB口都支持快充,有的只有一個支持快充,可以按需進行選擇。 三、車載充電器使用注意事項 1.在使用車載充電器時尤其要注意在使用過程中不要將車載充電器隨意扔放、落地、敲打或震動充電器,且當夏季車輛長期停滯且車內温度超過45℃的時候不要使用充電器,這樣都會嚴重損壞車載充電器內部的電路板。 2.要記住切勿在汽車啓動前插入車充,以免車輛啓動時的電壓損害車充。 3.車主在使用的時候,千萬不要用烈性化學制品、清洗劑、強洗滌劑清洗充電器。因為這樣會嚴重損壞車載充電器的功能。 4.車輛熄火後應該將車載充電器拔下放置。儘管80%的車輛都是車輛拔掉鑰匙後點煙器停止供電,但也有一部分汽車的點煙器是持續供電。 5.最後,車載充電器作為電子產品之一,車主在使用過程中,要注意不要因為不小心進水或者長時間不用時暴露在潮濕的空氣中,這樣都會對其內部的電子元件造成不同程度的腐蝕或氧化。 以上便是此次小編帶來的“充電器”相關內容,通過本文,希望大家對車載充電器具備一定的瞭解。如果你喜歡本文,不妨持續關注我們網站哦,小編將於後期帶來更多精彩內容。最後,十分感謝大家的閲讀,have a nice day!

    時間:2020-11-26 關鍵詞: 充電器 指數 車載充電器

  • 無線通訊技術有哪些?無線通訊技術如何在物聯網得以應用?

    無線通訊技術有哪些?無線通訊技術如何在物聯網得以應用?

    無線通訊的重要性不言而喻,對於無線通訊技術,我們每天都在應用。為增進大家對無線通訊的認識,本文將對10大無線通訊技術予以介紹,並談談這些無線通訊技術是如何助力物聯網的成長的。如果你對無線通訊的認識,不妨繼續往下閲讀哦。 在實現物聯網的通訊技術裏面,藍牙、zigbee、Wi-Fi、GPRS、NFC等是應用最為廣泛的無線技術。除了這些,還有很多無線技術,它們在各自適合的場景裏默默耕耘,扮演着不可或缺的角色。本文筆者將通過常見的十大無線通訊技術優劣及應用場景,帶大家認識真正的物聯網通訊技術。 1、藍牙的技術特點 藍牙是一種無線技術標準,可實現固定設備、移動設備和樓宇個人域網之間的短距離數據交換,藍牙可連接多個設備,克服了數據同步的難題。藍牙技術最初由電信巨頭愛立信公司於1994年創制。如今藍牙由藍牙技術聯盟管理,藍牙技術聯盟在全球擁有超過25,000家成員公司,它們分佈在電信、計算機、網絡、和消費電子等多重領域。 藍牙技術的特點包括採用跳頻技術,抗信號衰落;快跳頻和短分組技術能減少同頻干擾,保證傳輸的可靠性;前向糾錯編碼技術可減少遠距離傳輸時的隨機噪聲影響;用FM調製方式降低設備的複雜性等。其中藍牙核心規格是提供兩個或以上的微微網連接以形成分佈式網絡,讓特定的設備在這些微微網中自動同時地分別扮演主和從的角色。藍牙主設備最多可與一個微網中的七個設備通訊,設備之間可通過協議轉換角色,從設備也可轉換為主設備。 2、ZigBee的技術特點 與藍牙技術不同,ZigBee技術是一種短距離、低功耗、便宜的無線通信技術,它是一種低速短距離傳輸的無線網絡協議。這一名稱來源於蜜蜂的八字舞,由於蜜蜂是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)地抖動翅膀(bee)的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息,也就是説蜜蜂依靠這樣的方式構成了羣體中的通信網絡。 ZigBee的特點是近距離、低複雜度、自組織、低功耗、低數據速率,ZigBee協議從下到上分別為物理層、媒體訪問控制層、傳輸層、網絡層、應用層等,其中物理層和媒體訪問控制層遵循IEEE 802.15.4標準的規定。ZigBee技術適合用於自動控制和遠程控制領域,可以嵌入各種設備。 3、Wi-Fi的技術特點 Wi-Fi在我們的生活中非常常見,一線城市的幾乎所有公共場所均設有無線網絡,這是由於它的低成本和傳輸特性決定的。Wi-Fi是一種允許電子設備連接到一個無線局域網的技術,通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM 射頻頻段,連接到無線局域網通常是有密碼保護的;但也可是開放的,這樣就允許任何在WLAN範圍內的設備可以連接上。 由於無線網絡的頻段在世界範圍內是無需任何電信運營執照的,因此WLAN無線設備提供了一個世界範圍內可以使用的,費用極其低廉且數據帶寬極高的無線空中接口。用户可以在Wi-Fi覆蓋區域內快速瀏覽網頁,隨時隨地接聽撥打電話,有了Wi-Fi功能我們打長途電話、瀏覽網頁、收發電子郵件、音樂下載、數碼照片傳遞等,再無需擔心速度慢和花費高的問題。 無線網絡在掌上設備上應用越來越廣泛,而智能手機就是其中一份子。與早前應用於手機上的藍牙技術不同,Wi-Fi具有更大的覆蓋範圍和更高的傳輸速率,因此Wi-Fi手機成為了2010年移動通信業界的時尚潮流。 4、LiFi的技術特點 LiFi也叫可見光無線通信,它是一種利用可見光波譜進行數據傳輸的全新無線傳輸技術,由英國愛丁堡大學電子通信學院移動通信系主席、德國物理學家哈拉爾德?哈斯教授發明。LiFi是運用已鋪設好的設備,通過在燈泡上植入一個微小的芯片形成類似於WiFi熱點的設備,使終端隨時能接入網絡。 該技術最大的特點是通過改變房間照明光線的閃爍頻率進行數據傳輸,只要在室內開啓電燈,無需WiFi也便可接入互聯網,未來在智能家居中有着廣泛的應用前景。 5、GPRS的技術特點 GPRS我們可以説非常熟悉了,它是GSM移動電話用户可用的一種移動數據業務,屬於第二代移動通信中的數據傳輸技術。GPRS可説是GSM的延續,GPRS和以往連續在頻道傳輸的方式不同,是以封包式來傳輸,因此使用者所負擔的費用是以其傳輸資料單位計算,並非使用其整個頻道,理論上較為便宜。 GPRS是介於2G和3G之間的技術,也被稱為2.5G,它為實現從GSM向3G的平滑過渡奠定了基礎。隨着移動通信技術發展,3G、4G、5G技術均被研發出來,GPRS也逐漸被這些技術所取代。 6、Z-Wave的技術特點 Z-Wave是一種新興的基於射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適於網絡的短距離無線通信技術,由丹麥公司Zensys所一手主導的無線組網規格。工作頻帶為908.42MHz(美國)~868.42MHz(歐洲),採用FSK(BFSK/GFSK)調製方式,數據傳輸速率為9.6 kbps,適合於窄寬帶應用場合。 隨着通信距離的增大,設備的複雜度、功耗以及系統成本都在增加,相對於現有的各種無線通信技術,Z-Wave技術將是最低功耗和最低成本的技術,有力地推動着低速率無線個人區域網。 7、射頻433的技術特點 射頻433也叫無線收發模組,採用射頻技術,由全數字科技生產的單IC 射頻前段與ATMEL的AVR單片機組成,可高速傳輸數據信號的微型收發信機,無線傳輸的數據進行打包﹑檢錯﹑糾錯處理。射頻433技術的應用範圍包括無線POS機、PDA等無線智能終端、安防、機房設備無線監控、門禁系統。交通、氣象、環境數據採集、智能小區、樓宇自動化、PLC、物流追蹤、倉庫巡檢等領域。 8、NFC的技術特點 NFC是一種新興的技術,使用了NFC技術的設備可以在彼此靠近的情況下進行數據交換,是由非接觸式射頻識別(RFID)及互連互通技術整合演變而來,通過在單一芯片上集成感應式讀卡器、感應式卡片和點對點通信的功能,利用移動終端實現移動支付、門禁、身份識別等應用。 近場通信技術實現了電子支付、身份認證、票務、數據交換、防偽、廣告等多種功能,它改變了用户使用移動電話的方式,使用户的消費行為逐步走向電子化。 9、UWB 的技術特點 UWB是一種無載波通信技術,利用納秒至微秒級的非正弦波窄脈衝傳輸數據。UWB在早期被用來應用在近距離高速數據傳輸,近年來國外開始利用其亞納秒級超窄脈衝來做近距離精確室內定位。 與藍牙和WLAN等帶寬相對較窄的傳統無線系統不同,UWB能在寬頻上發送一系列非常窄的低功率脈衝。較寬的頻譜、較低的功率、脈衝化數據,意味着UWB引起的干擾小於傳統的窄帶無線解決方案,並能夠在室內無線環境中提供與有線相媲美的性能。 10、Modbus的技術特點 Modbus是一種串行通信協議,是Modicon公司(現在叫施耐德電氣)於1979年為使用可編程邏輯控制器通信而發表。Modbus已經成為工業領域通信協議的業界標準,並且現在是工業電子設備之間常用的連接方式。Modbus協議是一個master/slave架構的協議。有一個master節點,其它使用Modbus協議參與通信的節點是slave節點,每一個slave設備都有一個唯一的地址。在串行和MB+網絡中,只有被指定為主節點的節點可以啓動一個命令。 有許多modems和網關支持Modbus協議,因為Modbus協議很簡單而且容易複製,它們當中一些為這個協議特別設計的,不過設計者需要克服一些包括高延遲和時序的問題。 以上便是此次小編帶來的“無線通訊”相關內容,通過本文,希望大家對上面提到的10大無線通訊技術以及這些技術如何幫助物聯網發展的具備一定的瞭解。如果你喜歡本文,不妨持續關注我們網站哦,小編將於後期帶來更多精彩內容。最後,十分感謝大家的閲讀,have a nice day!

    時間:2020-11-25 關鍵詞: 無線通訊 物聯網 指數

  • 你瞭解無線通訊嗎?智能無線通訊應用介紹

    你瞭解無線通訊嗎?智能無線通訊應用介紹

    無線通訊是當今重要的通訊手段,缺少無線通訊,我們的通信設備將無法使用。對於無線通訊,大家可能具備一定了解,但對於無線通訊的深層知識,大家卻未必知曉。為增進大家對無線通訊的認識,本文將對智能無線通訊系統予以介紹,主要在於講解智能無線通訊的應用案例。如果你對無線通訊具有興趣,不妨繼續往下閲讀哦。 智能無線通訊要求自動操作,即不需要使用者按任何按鈕,系統可以自己檢測或發送信號,100%獨立,在不同的環境下可以自學習和自適應,在有噪音的環境下可以排除噪音正常的工作。 上述智能無線通訊系統有很多的要求,第一個要求是體積小、成本低,解決方案用一個智能的單片機來實現,單片機由數字和模擬前端組合成一個芯片;第二個要求是經濟的雙向通訊,基站命令用125KHz低頻發送,高頻響應,用低頻發送成本逐漸降低;第三個要求是通訊距離在2米以上,其應答器有高度的輸入靈敏度,在3毫伏左右;工作在有噪聲的環境下,因為在一般環境下有很多的噪音干擾,所以在設計系統的時候要求有高度的靈敏度非常重要;此外就是消除天線的方向性,因為控制信號不可能一直從一個方向發來,特別是隨身攜帶的單元,發送的方向不可能控制,所以在應答器板上使用三個方向的天線XYZ,不管信號從哪個方面來都可以接收到;再者是對電池壽命的要求,因為有一些電池是用來作汽車裏面胎壓檢測系統的,不可能每6個月打開換電池,所以採用喚醒濾波器以減少電流使用;最後是數據的安全性要求,發送信號加密,收到信號時再解密,使用加密解密的算法有很多,Microchip用Keylock算法。 圖1所示是一個智能被動無匙門禁系統,圖示系統和普遍使用的系統有相似的地方也有完全不同的地方,左邊基站由一個單片機和高頻的發送器和低頻發送器與接收器組成,基站發出125KHz的低頻命令,當右面的智能接收器收到信號時會處理信號,信號達到一定的要求使用高頻或低頻作為響應。智能的接收器有3個接收方向XYZ,不管信號從哪個方向送來都可以接收到這個信號,而且使用者不需要任何的按鈕。這樣的智能接收器可以自動的接收信號、發送信號和處理信號。 圖2所示是PKE應答器原理圖,圖中的PIC16F639是由PIC16F636和MCP2030構成,其中MCP2032是模擬前端,PIC16F636是另外一個單片機,使用PIC16F636和模擬前端組合在一起主要是因為PIC16F636有Keylock加密解密的功能,如果使用者不需加密解密功能則可以使用2030模擬前端和其他的單片機組合。 在汽車系統應用中有很多智能應答器的使用,如智能車輛出入系統、引擎防盜鎖系統(如圖3所示)和胎壓監測系統(TPMS)。 智能PKE應答器不僅適用在汽車裏面,也可以應用在其它地方,如車庫開門關門、公共停車場,很多汽車如果有智能應答器,汽車靠近停車場時門會自動打開。 胎壓檢測系統(如圖4所示)的顯示組主要由三個單位組成:一個在輪胎裏面,圖中左下角由智能單片機、胎壓傳感器和高頻發送器組成;右角上方是基站,主要由一個單片機和一個高頻的接收器組成;右方下角是低頻觸發器,一般放在靠近輪胎很近的車身部分,使用時每3或4秒低頻觸發器會發出一個啓動命令給輪胎單位,輪胎裏面的智能單片機收到的信號達到要求時,會告訴胎壓傳感器去測量輪胎的温度和胎壓,然後再由高頻發送器把胎壓的數據發給基站。 使用喚醒濾波器的目的主要是減少工作電流,從而可以延長電池的壽命。一般情況下,數字部分一直保持在睡眠狀態,以達到最低的電流使用。而模擬前端不停地尋找輸入信號,只有在達到預定的波形也即輸入信號達到要求時,模擬前端才會去喚醒濾波器。 圖5所示為一個具有無電池和後備電池的應答器電路,有些情況下,如果電池接觸不好系統會沒有電,可以用磁場來短暫的給供電,這樣應答器在沒有電池的情況下照樣可以工作。 系統工作要求是,在應答器方面需要有低頻的電線,高頻發送器,以及一些系統可選後備電子的電路,此外還要有一個智能的單片機和單片機的部件;基站系統要求有低頻發送器、高頻接收器、天線、單片機和單片機的固件部分。 雙向通訊距離有一些參數,應答器需要天線調諧及Q,天線定位使用三維天線,接收靈敏度,輸出信號的調製深度;基站需要輸出功率和接收的靈敏度。 天線設計低頻普遍是採用125KHz,現在使用LC諧振電路;天線類型使用空心線圈或者鐵氧體的磁心,LC的諧振頻率和基站的載波頻率相同,範圍被動標籤在1米左右,主動標籤在5米左右。高頻率從315MHz到960MHz,最常見的是315MHz和433MHz,使用偶極電線刻在PCB上,範圍相對高得多,被動標籤大概在5米左右,主動標籤在100米左右。 圖6所示為一個磁通量和天線感應電壓關係的公式,這裏主要是説明在判斷感應電壓的時候看到很多的因素:比如線圈的匝數、接觸器線圈表面積、頻率、接收電線和發送天線的角度都會影響到天線感應的電壓。 圖7所示為一個天線感應電壓和距離的關係,大圖上顯示了基站和接收器靠的很近的時候,信號的電壓是200V,小圖則顯示了距離到3米的時候,電壓的信號只有達到5毫伏峯值,可以看出信號輸入的靈敏度在這裏是非常關鍵的。 我們可以作一下總結,一個智能無線通訊系統需要可靠的自動操作,具體包括智能的雙向通訊、低系統成本、低頻輸入高靈敏度(這一點比較關鍵),低功耗以及安全的數據加密和解密,結論是用一個智能的單片機構建系統可以達到所有要求,因此可以作為一個可靠的解決方案。 以上便是此次小編帶來的“無線通訊”相關內容,通過本文,希望大家對智能無線通訊應用案例具備一定的瞭解。如果你喜歡本文,不妨持續關注我們網站哦,小編將於後期帶來更多精彩內容。最後,十分感謝大家的閲讀,have a nice day!

    時間:2020-11-25 關鍵詞: 無線通訊 指數 智能無線通訊

  • 深入瞭解無線通訊,無線通訊OFDM調製技術的原理是什麼?

    深入瞭解無線通訊,無線通訊OFDM調製技術的原理是什麼?

    無線通訊每天都在被使用,利用無線通訊,我們可以和想要聯繫的朋友發送消息。對於無線通訊,可能大家並非瞭解它的細節。為增進大家對無線通訊的認識,本文將對無線通訊OFDM調製技術及其原理予以介紹。如果你對無線通訊具有興趣,不妨繼續往下閲讀哦。 一、OFDM調製技術介紹 OFDM是現代寬帶無線通信系統應用的技術。為了減少高數據率OFDM系統中各信道間影響帶來的失真,引入循環前綴(CP)來消除碼間干擾(ISI)。它將一個IFFT包的最後部分複製到OFDM符號序列的前端。注意,CP的長度必須長於色散信道的長度以徹底消除ISI。在發射器中,OFDM調製包括快速傅立葉逆變換(IFFT)運算和CP的插入。而在OFDM接收器中,CP在數據包送往FFT解調前被移除。新一代的無線系統以高動態配置為標誌,其中CP的長度隨着傳輸模式,幀結構(見圖1、2)以及更高級的協議而改變。例如,3GPP LTE中的CP配置每一個時隙都不同。CP的長度基於具有2048時間間隔的OFDM符號。WiMAX系統中可以有幾種相似而不同的CP結構。 圖1:3GPP LTE下的幀結構1,可用於TDD、FDD系統 圖2:3GPP LTE下的幀結構2,可用於TDD系統 二、OFDM調製的實現 下面將討論如何實現OFDM調製及解調中循環前綴的插入與消除。 FFT與FFT反變換:在OFDM調製中最關鍵的運算就是IFFT,相類似,OFDM解調的核心為FFT。寬帶系統中的高FFT吞吐率是至關重要的,尤其是在FFT被多路數據通道共享時。 在WiMAX以及3GPP LTE這類現代可擴展無線系統中,在運行中可重新配置的能力同樣成為系統要求的一個重要指標。可變流模式下的FFT MegaCore函數瞄準的是可重新配置的無線通訊,是設計OFDM系統時的一個很好選擇。 FFT的MegaCore函數被設定為可變流模式,它允許FFT的大小和方向逐包改變。它還採用了存儲效率模式——這是FFT核的唯一模式,直接從FFT的蝶形引擎中輸出位反轉符號。可以在FFT核之外結合帶有循環前綴插入的位反轉。這樣,整個OFDM調製可以節省出一個單緩衝器。 FFT模塊複用:為了減少邏輯門數,FFT模塊通常採用比其他基帶模塊更快的時鐘頻率並複用。FFT模塊可以被不同的源共享,譬如,多路天線、時分雙工(TDD)複用中的發射與接收,以及頻分雙工(FDD)系統。FFT模塊也可以與其他功能模塊共享,如振幅因數減小或信道估計模塊。不過,這些複用取決於用户特定的算法,而非通用設計。這篇文章將集中討論最常見的無線通訊系統應用:如MIMO技術、TDD和FDD通信。 TDD操作:在TDD基站中,發送和接收發生在不重疊的時隙中。FFT模塊可以很容易地在採用合適的信號多路複用技術的發射機和接收機之間共享。圖3顯示一個典型的單一天線TDD OFDM調製器。 圖3:單天線TDD系統中OFDM調製解調的共享 在發射數據通道中,基帶數據被直接送入IFFT模塊。為在IFFT運算後插入CP並進行位反轉操作,可以採用很多種不同的結構。圖4為一個使用Altera Avalon Streaming接口(Avalon-ST)的高效實現方案。IFFT輸出的位反轉信號按次序被寫入一個單緩衝器,在那裏,來自上一個OFDM符號的自然順序的樣本通過雙端口RAM同時被讀出。產生循環前綴時,通過Avalon-ST背壓流量控制使FFT核停轉。附加了循環前綴的連續OFDM符號再被送到數字上變頻器(DUC)來傳輸。 圖4:帶背壓的循環前綴插入的高效存儲實現方案 而在接收通道中,經過數字下變頻器(DDC)後,循環前綴從OFDM符號中被移除。如圖3示,循環移除模塊找到OFDM符號序列的正確起始位置然後把數據送向FFT解調。FFT模塊後的單緩衝器只能作為接收通道中的位反轉緩衝器而沒有背壓流量控制。為了重複利用控制單元,圖3中CP的插入和移除模塊能夠區分數據包是否用來發射還是接收,並採取相應操作。在這種存儲器高效率執行中,FFT核工作頻率為符號速率。一個單緩衝器足以完成循環前綴的插入和位反轉。 FDD操作:在FDD中,發送和接收是同時進行的。FFT核的共享要求其工作頻率不低於基帶符號傳輸速率的兩倍。發射和接收數據通道各需要一個專用數據緩存。 圖5描述的是FDD系統下FFT複用的一種可能配置。數據發送和接收通道的操作類似於TDD系統,其區別在於這些操作是同時進行的。因此,pre-FFT數據必須被緩存且把頻率提高到快時鐘頻率。用一個單緩衝器就足以改變速率,因為緩衝器的寫時鐘頻率總是低於或等於讀時鐘頻率。 圖5:單天線中OFDM調製解調的FFT核共享 在當前的數據包以低時鐘速率被寫入緩衝器的時候,上一個包中的數據以高時鐘率被讀出。當讀寫操作在同一存儲位置時,需要配置雙端口RAM來輸出舊存儲內容。FFT處理後,高速率數據經過雙端RAM後被還原到OFDM的發送速率。這個post-FFT存儲緩衝器也作為一個位反轉緩衝器。由於速率從高到低的改變,如果需要連續碼流輸出,就需要一個雙緩衝器,即當一個FFT包被寫入緩衝器時,上一個包中的數據從另一個緩衝器被讀出。 以上便是此次小編帶來的“無線通訊”相關內容,通過本文,希望大家對無線通訊OFDM調製技術原理具備一定的瞭解。如果你喜歡本文,不妨持續關注我們網站哦,小編將於後期帶來更多精彩內容。最後,十分感謝大家的閲讀,have a nice day!

    時間:2020-11-25 關鍵詞: 無線通訊 指數 OFDM

  • Intel對比11代酷睿與鋭龍4000筆記本:AMD為了續航犧牲性能

    Intel對比11代酷睿與鋭龍4000筆記本:AMD為了續航犧牲性能

    Zen架構鋭龍處理器顯然讓Intel有種“芒刺在背”的感覺,試想在2016年之前,斷然不會做出下面這些事情。 近日,Intel首席性能戰略官Ryan Shrout向媒體朋友分享了大篇幅的PPT文件,內容是和搭載Intel Tiger Lake處理器的筆記本相比,AMD鋭龍4000在拔掉電源啓用電池供電時,性能降速是何等明顯。 實驗室找來了5台Intel 11代酷睿和5台AMD鋭龍4000筆記本,涵蓋i3、i5、i7以及R3、R5、R7,其中兩台得到Intel EVO認證,分別是微星尊爵14和聯想Yoga 9i。 首先是基於MobileMark 18的電池測試。MM18中5款Intel本的平均電池得分很高,超過了1200,AMD鋭龍本則是800出頭,可從實際續航時間來看,AMD卻更長些,這是什麼情況? (大家準備好,Intel要從這裏吹響反攻號角了) Intel隨即端出PCMark 10、WebXPRT和SYSmark 25三款性能基準工具,將AMD使用的“伎倆”公之於眾。 原來,在拔掉電源後,AMD鋭龍4000筆記本的性能“下滑”有些明顯,Intel測得,在PCMark 10 Office 365項目中最高縮水38%性能、在WebXPRT中最高縮水48%、在SYSmark 25中也有30%。 前文提到的戰略官Shrout還“揶揄”對手,使用電池情況下,鋭龍7、鋭龍5、鋭龍3的性能都“跌成狗”,成了一碗水端平的處理器。 感覺火力還不夠猛,Intel繼續加料,端出所謂真實世界測試場景,包括PPT保存為PDF、Excel輸出到Word、Word轉PDF、Outlook郵件合併,AMD鋭龍4000本在電池供電下,性能最高分別下滑了29%、16%、14%和24%,相較而言,Intel Tiger Lake控制得相當好。 可能是怕流於表面,Intel實驗室還挖掘了一番AMD CPU的運行機制,也就是什麼原因導致了上述情況。 按照Intel的説法,鋭龍7 4900HS、鋭龍7 4700U都被發現電池供電時,性能響應延遲增加,4900HS甚至多出10秒,而且突發性能調用的特性似乎被屏蔽了。 不過諷刺的是,這個項目上,Intel並未公佈Tiger Lake的測試數據。 最後,Intel還指出,大家別信Cinebench,AMD鋭龍對其使用的特性模型優化很好,不具參考性。為何這麼説?因為拔不拔電源,R20跑分差異很小。 以下為PPT內其它內容供參考:

    時間:2020-11-24 關鍵詞: 英特爾 計算機

  • Intel認為筆記本不插電時性能同樣重要,11代酷睿任何時候都可提供穩定的性能

    Intel認為筆記本不插電時性能同樣重要,11代酷睿任何時候都可提供穩定的性能

    雖然説筆記本的可玩性沒可以DIY的桌面平台那麼強,但測試起來就複雜得多了,因為與固定不能移動的台式機不同,筆記本有多個應用場景,光筆記本的電源設置就很影響它的性能,而且筆記本還要考慮不插電使用時的情況,實際上根據Intel近期在針對中、美、德三個國家,70%的筆記本用户會在家裏多個場景使用筆記本,不少情況下都是不插電用的,應用內容包括辦公應用、網頁瀏覽和內容消費和創作者三方面。所以,Intel非常關注筆記本在不插電時的性能狀況,最新推出的Evo平台認證當中就有個電池供電時始終如一的響應速度這樣的硬性規定。 其實在性能測試方面,Intel認為單純的計算速度測試不能全方位的反映筆記本電腦的體驗,在2019年推出的雅典娜創新計劃,設計了旨在滿足用户個性化需求和契合真實場景的測試方法,現在的Evo品牌認證則需要滿足第二版雅典娜計劃規範的所有測試要求。 其實Intel在發佈第11代酷睿處理器Tiger Lake的時候就着重提到過筆記本使用交流供電與電池直流供電時的使用體驗,上圖對比的產品就是直流供電與交流供電下的Core i7-1185G7和Ryzen 7 4800U,Intel平台上直流供電和交流供電性能相差只有5%左右,但AMD平台上性能降幅將近38%,落差非常明顯。 圖:Intel內部和對手的競品做了大量對比,上面是對比的產品,全部都是開箱即用,沒做過任何調整 以PCMark 10的應用測試,運行的是Office 365,可以看得出採用一系列Tiger Lake處理器的筆記本在兩種供電情況下差別不大,但AMD平台那邊用電池供電時性能下降非常厲害,而放到實際應用的時候就是不少操作耗時會大幅增加: 究其原因,是AMD的鋭龍處理器在直流供電下電壓相應速度明顯比交流供電時要慢,下圖藍色是交流供電下的電壓和功耗,黃色則是直流供電的,首先電壓差其實很明顯,藍線最高供電電壓是1.2V甚至是1.4V左右,而直流供電的黃線中基本上是0.8V到0.9V之間,個別很短暫的時間可以達到1.4V,功耗的表現也是類似的。 在測試程序打開,CPU開始工作時,交流供電下CPU很快就拉高電壓,同時CPU頻率也會提上去,性能提升得很快。但在直流供電的時候,先上一個小台階,從0.6V左右到0.8V,延遲了近10秒的時間,然後才推到0.9V,到任務快完成的時候推到1.4V。這10秒的延遲明顯是能感受得到的。這種明顯是通過限制電壓來限制頻率和功耗,犧牲性能來換取電池續航時間的提升。 用Mobile Mark 18見測試的話,同樣使用50WH的電池時,Intel五款產品的平均續航時間只有550分鐘,而AMD則有590分鐘,續航提升有7%到8%左右,但是性能得分上Intel這邊平均要比AMD的要高出50%。 Intel認為,電池供電時性能至關重要,筆記本電腦測試應涵蓋在未連接電源的狀態,或者是兩種模式下進行,只有這樣才可以比較完整的反映最終消費者的真實體驗。

    時間:2020-11-24 關鍵詞: 英特爾 計算機

  • 你瞭解多晶硅太陽能電池嗎?多晶硅太陽能電池結構+優點介紹

    你瞭解多晶硅太陽能電池嗎?多晶硅太陽能電池結構+優點介紹

    雖然太陽能電池在生活中十分常見,但大家對與太陽能電池缺並非十分了解。為增進大家對太陽能電池的瞭解,本文將對多晶硅太陽能電池結構以及多晶硅太陽能電池的優點等內容予以介紹。如果你對太陽能電池抑或多晶硅太陽能電池具有興趣,不妨繼續往下閲讀哦。 一、太陽能電池分類 1.硅太陽能電池 硅太陽能電池分為單晶硅太陽能電池、多晶硅薄膜太陽能電池和非晶硅薄膜太陽能電池三種。 (1)單晶硅太陽能電池 目前單晶硅太陽能電池的光電轉換效率為15%左右,最高的達到24%,這是目前所有種類的太陽能電池中光電轉換效率最高的,,技術也最為成熟但製作成本很大,以致於它還不能被大量廣泛和普遍地使用。由於單晶硅一般採用鋼化玻璃以及防水樹脂進行封裝,因此其堅固耐用,使用壽命一般可達15年,最高可達25年。 單晶硅太陽能電池是當前開發得最快的一種太陽能電池,它的構造和生產工藝已定型,產品已廣泛用於空間和地面。這種太陽能電池以高純的單晶硅棒為原料。為了降低生產成本,現在地面應用的太陽能電池等採用太陽能級的單晶硅棒,材料性能指標有所放寬。 (2)多晶硅太陽能電池 多晶硅太陽電池的製作工藝與單晶硅太陽電池差不多,但是多晶硅太陽能電池的光電轉換效率則要降低不少,其光電轉換效率約12%左右(2004年7月1日日本夏普上市效率為14.8%的世界最高效率多晶硅太陽能電池)。從製作成本上來講,比單晶硅太陽能電池要便宜一些,材料製造簡便,節約電耗,總的生產成本較低,因此得到大量發展。此外,多晶硅太陽能電池的使用壽命也要比單晶硅太陽能電池短。 多晶硅太陽能電池的生產需要消耗大量的高純硅材料,而製造這些材料工藝複雜,電耗很大,在太陽能電池生產總成本中己超二分之一。加之拉制的單晶硅棒呈圓柱狀,切片製作太陽能電池也是圓片,組成太陽能組件平面利用率低。因此,80年代以來,歐美一些國家投入了多晶硅太陽能電池的研製。 (3)非晶體薄膜太陽能電池 非晶硅薄膜太陽能電池與單晶硅和多晶硅太陽電池的製作方法完全不同,工藝過程大大簡化,硅材料消耗很少,電耗更低,成本低重量輕,轉換效率較高,便於大規模生產,它的主要優點是在弱光條件也能發電,有極大的潛力。但非晶硅太陽電池存在的主要問題是光電轉換效率偏低,目前國際先進水平為10%左右,且不夠穩定,隨着時間的延長,其轉換效率衰減,直接影響了它的實際應用。如果能進一步解決穩定性問題及提高轉換率問題,那麼,非晶硅大陽能電池無疑是太陽能電池的主要發展產品之一。 2.多元化合物薄膜太陽能電池 多元化合物薄膜太陽能電池材料為無機鹽,其主要包括砷化鎵III-V族化合物、硫化鎘、硫化鎘及銅錮硒薄膜電池等。 硫化鎘、碲化鎘多晶薄膜電池的效率較非晶硅薄膜太陽能電池效率高,成本較單晶硅電池低,並且也易於大規模生產,但由於鎘有劇毒,會對環境造成嚴重的污染,因此,並不是晶體硅太陽能電池最理想的替代產品。 砷化鎵(GaAs)III-V化合物電池的轉換效率可達28%,GaAs化合物材料具有十分理想的光學帶隙以及較高的吸收效率,抗輻照能力強,對熱不敏感,適合於製造高效單結電池。但是GaAs材料的價格不菲,因而在很大程度上限制了用GaAs電池的普及。 銅銦硒薄膜電池(簡稱CIS)適合光電轉換,不存在光致衰退問題,轉換效率和多晶硅一樣。具有價格低廉、性能良好和工藝簡單等優點,將成為今後發展太陽能電池的一個重要方向。唯一的問題是材料的來源,由於銦和硒都是比較稀有的元素,因此,這類電池的發展又必然受到限制。 3.聚合物多層修飾電極型太陽能電池 在太陽能電池中以聚合物代替無機材料是剛剛開始的一個太陽能電池制爸的研究方向。其原理是利用不同氧化還原型聚合物的不同氧化還原電勢,在導電材料(電極)表面進行多層複合,製成類似無機P-N結的單向導電裝置。其中一個電極的內層由還原電位較低的聚合物修飾,外層聚合物的還原電位較高,電子轉移方向只能由內層向外層轉移;另一個電極的修飾正好相反,並且第一個電極上兩種聚合物的還原電位均高於後者的兩種聚合物的還原電位。當兩個修飾電極放入含有光敏化劑的電解波中時.光敏化劑吸光後產生的電子轉移到還原電位較低的電極上,還原電位較低電極上積累的電子不能向外層聚合物轉移,只能通過外電路通過還原電位較高的電極回到電解液,因此外電路中有光電流產生。 由於有機材料柔性好,製作容易,材料來源廣泛,成本底等優勢,從而對大規模利用太陽能,提供廉價電能具有重要意義。但以有機材料製備太陽能電池的研究僅僅剛開始,不論是使用壽命,還是電池效率都不能和無機材料特別是硅電池相比。能否發展成為具有實用意義的產品,還有待於進一步研究探索。 4.納米晶化學太陽能電池 在太陽能電池中硅系太陽能電池無疑是發展最成熟的,但由於成本居高不下,遠不能滿足大規模推廣應用的要求。為此,人們一直不斷在工藝、新材料、電池薄膜化等方面進行探索,而這當中新近發展的納米TIO2晶體化學能太陽能電池受到國內外科學家的重視。 自瑞士Gratzel教授研製成功納米TIO2化學大陽能電池以來,國內一些單位也正在進行這方面的研究。納米晶化學太陽能電池(簡稱NPC電池)是由一種在禁帶半導體材料修飾、組裝到另一種大能隙半導體材料上形成的,窄禁帶半導體材料採用過渡金屬Ru以及Os等的有機化合物敏化染料,大能隙半導體材料為納米多晶TIO2並製成電極,此外NPC電池還選用適當的氧化一還原電解質。納米晶TIO2工作原理:染料分子吸收太陽光能躍遷到激發態,激發態不穩定,電子快速注入到緊鄰的TiO2導帶,染料中失去的電子則很快從電解質中得到補償,進入TiO2導帶中的電於最終進入導電膜,然後通過外迴路產生光電流。 二、多晶硅太陽能電池優點 1.透光性好,成本低:多晶硅太陽能電池的主體是採用鋼化玻璃製作而成,透光率是非常好的,能夠達到91%以上,如果遇到強光的話,透光率甚至可以達到100%,是目前市面上發電池板透光率最好的一種材料。其次,這種多晶硅太陽能發電設備採購的整個費用比較低,後期運行起來也是非常節省費用的。唯一不足的就是在弱光的環境當中,光電轉換率就會比較差一點,會大量的消耗電池片。 2.密封性好:多晶硅太陽能電池與其他的薄膜太陽能發電池最大的不同,就是採用了硅膠作為密封組件和鋁合金的邊框,取代了雙面膠條或者是泡棉的地位,成為了最新的密封材料。硅膠的密封性能好,工藝簡單方便,成本非常低,綠色環保,很適合太陽能發電池。 3.應用廣泛:這種多晶硅太陽能電池安裝起來非常方便,吸收強光的能力也是非常強的。因此,就算是在高原或者是海島等偏遠地區,都是可以安裝這種發電池板來滿足居民的生活用電問題。另外,現在很多新能源汽車的電池也開始使用多晶硅太陽能發電池,續航能力可以達到20公里,可以説非常不錯的能源替代品。 三、多晶硅太陽能電池組件 1)鋼化玻璃其作用為保護髮電主體(電池片),透光其選用是有要求的,1.透光率必須高(一般91%以上);2.超白鋼化處理 2)EVA用來粘結固定鋼化玻璃和發電主體(電池片),透明EVA材質的優劣直接影響到組件的壽命,暴露在空氣中的EVA易老化發黃,從而影響組件的透光率,從而影響組件的發電質量除了EVA本身的質量外,組件廠家的層壓工藝影響也是非常大的,如EVA膠連度不達標,EVA與鋼化玻璃、背板粘接強度不夠,都會引起EVA提早老化,影響組件壽命。 3)電池片主要作用就是發電,發電主體市場上主流的是晶體硅太陽電池片、薄膜太陽能電池片,兩者各有優劣晶體硅太陽能電池片,設備成本相對較低,但消耗及電池片成本很高,但光電轉換效率也高,在室外陽光下發電比較適宜薄膜太陽能電池,相對設備成本較高,但消耗和電池成本很低,但光電轉化效率相對晶體硅電池片一半多點,但弱光效應非常好,在普通燈光下也能發電,如計算器上的太陽能電池。 4)EVA作用如上,主要粘結封裝發電主體和背板。 5)背板作用,密封、絕緣、防水(一般都用TPT、TPE等材質必須耐老化,組件廠家都質保25年,鋼化玻璃,鋁合金一般都沒問題,關鍵就在與背板和硅膠是否能達到要求)。 6)鋁合金保護層壓件,起一定的密封、支撐作用。 7)接線盒保護整個發電系統,起到電流中轉站的作用,如果組件短路接線盒自動斷開短路電池串,防止燒壞整個系統接線盒中最關鍵的是二極管的選用,根據組件內電池片的類型不同,對應的二極管也不相同。 8)硅膠密封作用,用來密封組件與鋁合金邊框、組件與接線盒交界處有些公司使用雙面膠條、泡棉來替代硅膠,國內普遍使用硅膠,工藝簡單,方便,易操作,而且成本很低。 以上便是此次小編帶來的“太陽能電池”相關內容,通過本文,希望大家對多晶硅太陽能電池具備一定的瞭解。如果你喜歡本文,不妨持續關注我們網站哦,小編將於後期帶來更多精彩內容。最後,十分感謝大家的閲讀,have a nice day!

    時間:2020-11-24 關鍵詞: 太陽能電池 指數 多晶硅太陽能電池

  • 你瞭解哪些薄膜太陽能電池?4大薄膜太陽能電池介紹

    你瞭解哪些薄膜太陽能電池?4大薄膜太陽能電池介紹

    雖然太陽能電池在生活中十分常見,如美團單車上的太陽能電池、路燈太陽能電池,但是大家對太陽能電池真的瞭解嗎?在本文中,為增進大家對太陽能電池的認識,小編將對四種薄膜太陽能電池予以介紹。如果你對太陽能電池或者薄膜太陽能電池具有興趣,不妨繼續往下閲讀哦。 一、非晶硅 非晶硅薄膜是太陽能電池核心原材料之一,也稱微晶硅。按照材料的不同,當前硅太陽能電池可分為三類:單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池和薄膜太陽能電池三種。非晶硅薄膜就是相對於單晶硅和多晶硅來説的。薄膜太陽電池作為一種新型太陽能電池,由於其原材料來源廣泛、生產成本低、便於大規模生產,因而具有廣闊的市場前景。薄膜電池基本上分為:非/微晶硅薄膜電池、CIGS薄膜電池和CdTe薄膜電池三種。其中,GIGS的轉換效率最高,約為10%~12%,CdTe的轉換效率次之,約為8.5%~10.5%,非/微晶電池最低,一般為6%~8%;但從原材料的可獲取性來看,非/微晶電池的原材料為硅烷,最為普遍,而另外兩種電池的原材料中均包含稀有元素化合物,可獲取性較低。近年來,非晶硅薄膜太陽電池逐漸從各種類型的太陽電池中脱穎而出,在全球範圍內掀起了一股投資熱潮。大尺寸玻璃基板薄膜太陽電池投入市場,必將極大地加速光伏建築一體化、屋頂併網發電系統以及光伏電站等的推廣和普及。同時,非晶硅薄膜電池在高氣温條件下衰減微弱,所以也適合高温、荒漠地區建設電站。 二、銅銦鎵硒電池板 CIGS是太陽能薄膜電池CuInxGa(1-x)Se2的簡寫,其具有穩定性好、抗輻照性能好、成本低、效率高等優點。小樣品CIGS薄膜太陽能電池的最高轉化效率2014年12月刷新為21.7%,由德國太陽能和氫能研究機構ZSW採用共蒸鍍法制備。大面積電池組件轉化效率及產量根據各公司製備工藝不同而有所不同,一般在10%~15%範圍內。銅銦鎵硒薄膜太陽電池具有生產成本低、污染小、不衰退、弱光性能好等特點,光電轉換效率居各種薄膜太陽能電池之首,接近晶體硅太陽電池,而成本則是晶體硅電池的三分之一,被國際上稱為“下一時代非常有前途的新型薄膜太陽電池”。此外,該電池具有柔和、均勻的黑色外觀,是對外觀有較高要求場所的理想選擇,如大型建築物的玻璃幕牆等,在現代化高層建築等領域有很大市場。雖然CIGS電池具有高效率和低材料成本的優勢,但他也面臨三個主要的問題:(1)製程複雜,投資成本高(2)關鍵原料的供應不足(3)緩衝層CdS具有潛在的毒性。 三、碲化鎘 CdTe是Ⅱ-Ⅵ族化合物半導體,帶隙1.5eV,與太陽光譜非常匹配,最適合於光電能量轉換,是一種良好的PV材料,具有很高的理論效率(28%),性能很穩定,一直被光伏界看重,是技術上發展較快的一種薄膜電池。碲化鎘容易沉積成大面積的薄膜,沉積速率也高。CdTe薄膜太陽電池是太陽能電池中最容易製造的,因而它向商品化進展最快。提高效率就是要對電池結構及各層材料工藝進行優化,適當減薄窗口層CdS的厚度,可減少入射光的損失,從而增加電池短波響應以提高短路電流密度,較高轉換效率的CdTe電池就採用了較薄的CdS窗口層而創了最高紀錄。要降低成本,就必須將CdTe的沉積温度降到550℃以下,以適於廉價的玻璃作襯底;實驗室成果走向產業,必須經過組件以及生產模式的設計、研究和優化過程。 四、有機薄膜太陽能電池 有機太陽能電池,顧名思義,就是由有機材料構成核心部分的太陽能電池。主要是以具有光敏性質的有機物作為半導體的材料,以光伏效應而產生電壓形成電流,實現太陽能發電的效果。有機薄膜太陽能電池具有材料潛在的低價格、加工容易、可大面積成膜、分子及薄膜性質的可設計性、質輕、柔性等顯著優點,但有機半導體的載流子遷移率較無機半導體低、穩定性差。目前有機太陽能電池光電轉換效率很低,只有將光電轉換效率提高到5%以上才可能大規模應用。 以上便是此次小編帶來的“太陽能電池”相關內容,通過本文,希望大家對介紹的4種薄膜太陽能電池具備一定的瞭解。如果你喜歡本文,不妨持續關注我們網站哦,小編將於後期帶來更多精彩內容。最後,十分感謝大家的閲讀,have a nice day!

    時間:2020-11-24 關鍵詞: 太陽能電池 指數 薄膜太陽能電池

  • 什麼是薄膜太陽能電池?薄膜太陽能電池是如何興起的?

    什麼是薄膜太陽能電池?薄膜太陽能電池是如何興起的?

    太陽能電池在現實中有諸多使用,對於太陽能電池,我們也較為熟悉。為增進大家對太陽能電池的認識,本文將對薄膜太陽能電池予以介紹,並闡述太陽能電池的興起。如果你對太陽能電池抑或薄膜太陽能電池具有興趣,不妨繼續往下閲讀哦。 一、前言 太陽能電池板是持續獲得太陽能的工具。我們常常可以看到屋頂上矩形的太陽能板,田野和草原上呈隊列排列的太陽能板。但是我們原本熟知的那種太陽能電池板(長1.7米,寬0.8米,高5釐米)可能要成為歷史了。因為一種新的技術已經可以很好地替代傳統的硅太陽能板,能夠高效、廉價地將太陽能轉變為電能。這項新技術就是薄膜光電轉換電池,到2010年,它們在全球產生的電能已經達到3700兆瓦。 2010年之後,薄膜太陽能電池廣泛進入商業大樓和家居房屋中,產電量得到進一步提高,從加州到肯尼亞再到中國,都是如此。除了靈活性之外,下文將繼續討論薄膜太陽能電池與傳統太陽能電池相比的優缺點,它們更加高效的原因,以及薄膜太陽能電池是否能夠成為煤和核能的替代品等問題。 二、薄膜太陽能電池 如果你使用過太陽能計算器,你就知道太陽能電池是基於薄膜技術的。顯然,計算器中的太陽能電池不大也不笨重,大多數只有2.5釐米長,0.6釐米寬,厚度很薄。薄膜太陽能電池這個名字就是根據其厚度特徵定義出來的。硅晶太陽能電池有350微米左右厚的吸光層,但是薄膜太陽能電池的吸光層只有1微米厚。1微米也就是1米的百萬分之一。 薄膜太陽能電池的生產者們開始減少吸光材料的層數,比如基體上的半導體、塗層玻璃等。用作半導體的材料不需要很厚,因為它們吸收太陽能非常高效。所以,薄膜太陽能電池輕質、耐用、簡單。根據所用半導體的類型,薄膜太陽能電池主要有以下三類:非晶硅、碲化鎘和銅銦鎵硒。非晶硅是傳統硅晶太陽能電池的改進版,那麼非晶硅的概念就很好理解了,它們被廣泛應用於太陽能電子器件中,但是非晶硅也存在着一些缺點和不足。 非晶硅太陽能電池最大的問題之一就是其半導體所用的材料,硅在市場上並不容易找到,往往是供小於求;而非晶硅的效率又不夠高。因此,這種電池正經歷着顯著的沒落。更薄的非晶硅電池克服了這一缺點,但是厚度減小後的電池吸收光能的效率更低了。綜上所述,硅的特性使得非晶硅電池適用於小尺寸器件,比如説計算器,但不適用於大尺寸器件,比如靠太陽能供電的建築物。 基於玻璃的銅銦鎵硒太陽能電池 基於箔條的銅銦鎵硒太陽能電池 三、薄膜太陽能電池的興起 説起太陽能電池,目前在這一行業中起主導的是硅晶,硅晶由精煉硅製成。這一模塊作為太陽能的基本技術已經存在50多年了。自從1954年第一塊硅太陽能電池被髮明後,其數量快速增加,目前12%到18%轉變成電能的太陽輻射都通過其實現。 晶體硅材料依然在太陽能光電池材料中佔據主導地位,但是,最近幾年在薄膜光電池技術上也有了很多突破。在2005年的時候,晶體硅在太陽能光電池市場佔到95%以上的份額。但是從那個時候開始,薄膜光電池材料在市場所佔份額逐年穩步上升,到今日已經佔到了25%的份額。數以百計的從事薄膜光電池技術的公司已經進入了研發和生產的新階段。 大面積以及層疊狀的薄膜光電池產品從上世紀90年代開始就已經商業化了,目前薄膜光電池產品的能量轉換效率已經達到了6%到11%。能量轉換效率越高,那麼產生一定電量所需的面積以及其他輔助設備就越少,這是一件很划算的事情。就目前來説,薄膜太陽能電池的轉換效率還是與晶體硅存在着距離,但是相比與晶體硅,薄膜太陽能電池在其他方面存在着巨大的優勢。最重要的一點,就是薄膜太陽能電池的生產成本低。很多薄膜太陽能電池板都是由非晶硅製成的,而製備硅晶太陽能電池板時要使用高等硅。除此之外,薄膜太陽能電池還可以由其他半導體材料製成,包括銅銦鎵硒(CIGS)材料和碲化鎘材料。 四、實用薄膜光電池項目 可再生能源領域存在一個關鍵性的問題,就是何時規模化的太陽能光電池技術能夠與從化石燃料中獲得電能在價格上形成競爭或與其等價。而事實上,規模化的薄膜光電池技術在成本上已經低於核電,只是目前比燒煤獲得電能的成本更高一些。 很多薄膜太陽能電池的生產者們已經成功降低了成本,目前在這一領域的領頭羊是位於亞利桑那州坦佩的第一太陽能公司。第一太陽能公司在2009年通過碲化鎘電池生產了1千兆瓦的電能。換句話説,1千兆瓦等同於25萬個大型的家庭薄膜太陽能光電轉化系統的生產總量。 第一太陽能公司在2009年實現了平均10.9%的能量轉換效率,他們的產品成為薄膜產品中能量轉換效率最高的產品。該公司同時還解決了生產中所使用的重金屬鎘的問題,通過設計循環系統以避免鎘這一有害物質隨着廢棄物一同排放出來。 在過去的幾年中,第一太陽能公司大大降低了他們的生產成本。他們的成本只相當與硅晶材料或目前市場上其他薄膜太陽能產品的一半。他們降低成本的措施包括縮短生產時間以及規模化設備的安裝時間。與同行業的其他公司相比較,第一太陽能公司的規模化設備安裝費用降低了10%到15%,但是他們的產量卻要比生產硅晶的公司高出10%左右(在相同的設計效率下)。在接下來的五年中,第一太陽能公司將致力於將生產效率再提高15%,並且再進一步降低其生產成本。如果該公司真的能夠成功地實現上述目標,那麼通過規模化的薄膜太陽能裝置獲得電能將會與通過化石燃料獲得電能一樣廉價。 在將來,使用更多成規模的薄膜太陽能電池板將會是正確的一步,這意味着更多的消費者能夠購買到清潔能源,但是能源生產的控制權依然會掌握在少數大公司和市政單位。此外,將能量從太陽光照射條件好的區域(如西南方)輸送到光照條件差的地區,需要話費巨資去建設電能輸送網絡,與此同時,用於儲存多餘的電能然後再釋放的基礎設施也必不可少。能量集中生產的替代方案就是在不同地方分散生產能量。除了製造大型的新型太陽能板,我們為什麼不在每一棟房子上和停車場中安裝太陽能板呢?以化整為零的方式進行生產。我堅信在全美房屋和停車場中獲得的太陽能,將足以提供我們所需的全部能量。其實美國目前的一些政策已經支持這一做法了。 由於薄膜太陽能板很輕便,所以將其融入到建築物中是可行的,比如用其製造屋頂。建築物集成太陽能光電板是一個很新的創意。其實,建築師們早在上世紀80年代就開始用太陽能光電材料製造屋頂,而目前用於製造屋頂的玻璃材料價格昂貴、廣受質疑。玻璃透光、壽命長以及不會受天氣影響,但是它易碎,不是製造屋頂的理想材料。 十多年前,層疊狀的非晶硅薄膜太陽能材料更加彰顯了使用薄膜太陽能材料製造屋頂的優勢。在2001年的時候,太陽能集成技術公司開發了一種將層疊狀太陽能材料改為膜狀材料並用於商業建築的新工藝。太陽能集成技術公司是最早批量生產薄膜光電池的公司之一。到2009年的時候,有多家大公司開始進軍這一領域。 關於建築集成光電材料的應用還有其他很多可能性。比如有些時候,玻璃的光電池裝置可以替代常規的建築材料用於製造雨篷以及房屋的正面等。也有公司在生產薄膜光電池材料用於製造窗户。除此之外,發展廉價的太陽能鐵路側線,同樣存在很大的潛力。每一項新技術的出現,都會帶來很多實際的應用。將來的人可能會疑惑我們現在為什麼要通過燃燒化石燃料以獲得電能。但是我們不用等到將來,因為我們現在就可以通過薄膜光電材料將太陽光轉化為電能。 以上便是此次小編帶來的“太陽能電池”相關內容,通過本文,希望大家對薄膜太陽能電池具備一定的瞭解。如果你喜歡本文,不妨持續關注我們網站哦,小編將於後期帶來更多精彩內容。最後,十分感謝大家的閲讀,have a nice day!

    時間:2020-11-24 關鍵詞: 太陽能電池 指數 薄膜太陽能電池

  • 汽車電子和電源管理IC將會高度集成化和整體化發展

    汽車電子和電源管理IC將會高度集成化和整體化發展

    縱觀半導體行業的2020年,出現最多的關鍵詞是什麼?集成、整合、模塊、系統…… 筆者曾參加數十個電源管理芯片企業相關發佈會和訪談,每次的靈魂拷問中,都會談及分立器件和模塊器件的關係。大多數受訪人均會毫不猶豫地説兩者是會並存的,並且毫不衝突。但提供模塊化產品顯然在功率密度、體積更具優勢,模塊化產品也可為客户提供一個可直接使用的產品,從而減少設計時間、提高可靠性。 實際上,電源管理芯片無論是第三代半導體材料還是傳統器件,在筆者看來,從完整的解決方案出發,無論從功耗、成本、尺寸上來講,還是系統的精簡方面來講,完整的解決方案遠比單器件更加出色。 在汽車產業驚人發展之下,汽車的電源管理IC芯片亦如此。日前,MPS與21ic中國電子網記者道出了對汽車行業的理解和汽車電源管理IC發展的看法。 汽車電子在增強集成化 經過多年的發展,汽車早已不是放上發動機和四個輪子的簡單物件,根據各大機構預測,電子化產品將佔汽車總成本的二分之一,每輛車預計將會有20倍的半導體需求,電動車和混合動力汽車年銷售市場份額預估增長20%。 除了電動和混動,現在的汽車擁有了無數輔助駕駛的技術,諸如自動泊車、碰撞警告、主動剎車、ACC自適應巡航、VSA車聯網檢查、ISA電子警察系統、TMC實時交通系統、360環視、併線輔助、LDWS車道偏移警告系統、HMW車距檢測及警告、FCWS前車防撞預警系統、PED行人檢測、車道保持系統…… MPS全球汽車總監Allen Chen為記者介紹,網絡時代下汽車將會與駕駛人員、車聯網、軟件互動,這便是汽車的發展趨勢“ACES”,解釋起來就是自動化(Autonomous Driving)、互聯化(Connectivity)、電氣化(Electrification)、服務化(Service)。 實際上,如此眾多功能加身的汽車,也將成為計算的“大户”,掌控着傳感器、總線數據採集和交換以及代碼執行的“總司令”就是ECU(Electronic Control Unit)。但在高速發展之下,車內ECU數量逐漸變為數十個到上百個。 Allen Chen表示,如此分散的ECU會為汽車設計帶來問題,各自為陣的ECU需要很強的中央進行協調,這無疑增加了汽車走線的複雜性,為製造帶來了成本。這種扁平化和點對點的模式也為單一功能升級帶來了困難。 因此,未來ECU的趨勢就是進一步整合,從分佈式變為集成化。許多Tier1系統製造商逐漸將這數百個ECU整合為幾個DCU(域控制器)。 汽車電源IC也將具集成化和整體化 半導體在汽車產業鏈中充當什麼角色?Allen Chen認為,OEM汽車遞四方香港越來越依賴Tier2半導體零部件製造商,這是因為OEM需要半導體遞四方香港直接提供所需功能,以便更早接觸先進技術,同時更早提供可靠性測試結果以便將下一代產品推向市場。 “MPS不僅僅着眼於單個IC的精雕細刻,現在採用更多的是“Power Subsystem”的模式,即電源子系統的設計。” 換言之,MPS在汽車電子產品上不僅擁有極佳的集成化單IC產品,還擁有更加符合未來發展的整體化方案。Allen Chen為記者展示了幾款印證了MPS汽車電子戰略的解決方案: 1、高度集成的數字升降壓變換器 根據Allen Chen的介紹,MPQ88XX- AEC1是最新推出的汽車產品,這是一款高度集成的30W數字升降壓(Buck-Boost)變換器,使用最新的第六代MPS BCD工藝技術,為4mm x 5mm Flip-Chip(倒裝)QFN封裝。 與競品相比,擁有5倍功率密度,降低了75%布板面積,減少了50%外部元器件,可節約30%的設計時間。據Allen Chen介紹,這款產品已和很多汽車製造商深入合作,很快這款產品就會面世。 2、整體化汽車電源方案 “為了滿足可擴展性這一個重要需求,MPS汽車解決方案將整體目標定位在整個系列而不是單個產品上”,Allen Chen用MPQ4436作為範例為記者介紹。 MPQ4436採用並聯解決方案,,客户可以採用1路輸出,雙路輸出,3路輸出,4路輸出各種供電方式。 利用這種並聯的整體化方案,可在小尺寸情況下提高功率密度。另外,4片MPQ4436的散熱面積使得PCB擁散熱面積更廣;單片MPQ4436都針對性進行了EMC電磁兼容優化,EMC性能更優;並聯設計對於系統的兼容新更強,不同平台客户都可隨心所欲設計使用。 3、電源子系統設計 Allen Chen為記者展示了一款ADAS模塊設計的電源子系統,該子系統由六種以上不同IC組合而成,各個子系統間能和諧運行。值得一提的是,整合其中的單IC器件均是基於MPS先進工藝技術的電源產品,使得功率密度整體都非常高。 另外,子系統中還囊括了時序控制和電壓監控的模擬產品。“MPS其實已經將汽車應用產品的範圍從最擅長的DC/DC電源管理產品拓展到了精密模擬的領域”,Allen Chen表示在這種電源子系統中,需要考慮的不僅是單個IC的典型功能,還要考慮到各個IC如何與其他設備協同工作。 “MPS的這種‘電源子系統思維’在與第三方關鍵評估機構合作,評估機構會根據行業認可的標準對‘子系統’進行驗證,這樣客户不需要着眼於單個IC,可以完全從MPS獲得整個子系統的電源方案,進而加快自己的設計週期。” “子系統的概念的關鍵在於每個IC不僅要照顧自己的功能,還要考慮每個IC與其他IC的協同工作能力。現在很多客户在設計時,很有可能從遞四方香港會拿來相應模塊,但是很有可能這些模塊在一起工作並不是最優化的場景,MPS想強調的是安全分析的重要性,在子系統層面,我們已經幫助客户考慮了諸多的應用場景,包括很多極限的應用場景”,Allen Chen如是説。 集成化方案幫助集成化市場 從ECU轉變為DCU,從素質優秀的分立器件外加優秀的整體解決方案,實際上是電源管理IC企業針對這種行業趨勢去定製的解決方案。 Allen Chen認為,MPS是從3個角度來幫助客户面對DCU上的挑戰的:其一,更改時間和成本降低,這是因為DCU設計瞬息萬變,諸如MPQ88XX-AEC1這種方案無需修改PCB,只需更改內部設計甚至可在一小時內就可滿足新的需求;其二,功率密度高,DCU集成度高必然導致上面元器件增加,因此高功率密度下的小體積便獨具優勢;其三,擁有很好的耐受性和魯棒性(Robustness,系統的健壯性),MPS的產品在EMC優化、耐受尖峯電流等方面具有極佳優勢,並已形成很多開發文檔和參考設計。 與此同時,MPS的硬件方案既然擁有如此強大的集成化和整體化,軟件方案也可很好地幫助客户解決問題。近期,MPS最新上線了“虛擬實驗台(Virtual bench)”的應用,客户可以輕鬆進行仿真,試驗不同元器件的參數和數值,幫助客户輕鬆進行初步方案設計。另外,MPS很多產品內部已有相應固件,對軟件進行投資和研發一直以來是MPS的願景,致力於為客户提供更方便和易於使用的產品。 筆者認為,MPS如今在汽車產品的佈局是單器件和整體方案雙向發展的行徑,這種方式使得無論是需求分立器件的客户還是模塊化產品的客户均可獲得理想產品。另一方面,單器件的增強,更是為整體方案進一步提高功率密度、減少體積鋪開一條“羅馬大道”。 反觀電源管理IC整個市場,瞄準汽車市場的屢見不鮮,競爭汽車市場的“雙板斧”就是高功率密度和可靠性。會議上,Allen Chen透露,MPS即將推出名為“MPSafe”的汽車安全級分類產品,藉由MPS的專業功能安全團隊,充分發揮獨特的安全優勢。 從市場來看,集成化和整體化亦是市場小型化需求下催生的概念。行業正在逐漸朝向新的趨勢進發,MPS未來更多集成化和整體化產品也正在醖釀之中。

    時間:2020-11-23 關鍵詞: 汽車電子 MPS 電源管理IC

  • 國產芯片逆勢生長,後起之秀發展迅猛

    國產芯片逆勢生長,後起之秀發展迅猛

    近期,由於國外MCU缺貨潮愈演愈烈,MCU價格也不斷翻滾,達到了近半年來的新高點。如今,這波缺貨潮已經蔓延到ST、瑞薩、Microchip、Realtek、高通、博通等更多的品牌,各大品牌都受到了不同程度的衝擊。就算一塊普通通用型號MCU,ST價格漲幅已經達到了2-3倍,並且交期延長24-30周。有業內人士反映,國際MCU大廠的產品已經全線延期,新排單基本都不接。 MCU缺貨浪潮下,國產芯片品牌在崛起 在國外市場持續缺貨漲價背景下,國內MCU遞四方香港將有望迎來逆境突圍的機遇。據統計國內2019年的市場規模是366億元,預計到2024年可以達到484億元。同時5G時代來臨及新基建需求,促使眾多終端產品走向智能化、物聯網化,造就電子行業的需求不斷拉大,國產MCU的市場空間獲得了快速成長。 目前,在國產MCU遞四方香港中,很多企業業績都在逆勢上漲。據兆易創新最新財報顯示,2020年前三季度實現營收31.74億元,同比增長44.02%,淨利潤6.73億,同期增長49.65%,淨資產104.78億元,比上年度末增長100.51%;中穎電子最新財報顯示,2020年前三季度實現營業收入7.42億元,同比增長24.17%;扣非淨利潤為1.38億元,同比增長13.48%。 除了兆易創新、中穎電子、華大半導體等大家熟悉的MCU企業,更有雅特力科技、靈動微電子、華芯微特這樣的後起之秀,發展也十分迅猛。據雅特力總經理林鴻裕先生介紹,2020年雅特力國內及海外客户訂單都大量增長,同時營收也大幅增加。雅特力自2018年正式對外銷售至今,出貨量每年以倍數暴增,2020年出貨量高達數千萬顆,同比增長191%,年複合增長率預計可達250%。 國產替代加速,供貨能力十分關鍵 目前國內MCU市場正處於快速成長階段,國內企業由於成本優勢、服務能力,已基本上具備國產替代的能力。 (圖片來源:雅特力) 除了兆易創新、中穎電子等老牌MCU企業,國內湧現了越來越多的後起之秀,例如前面提到的雅特力科技、華芯微特,它們在產品質量、性能、兼容性和性價比等方面,逐步呈現出一定的優勢。其中雅特力雖成立時間比較晚,品牌知名度還在持續積累階段,但產品工藝、內核、主頻等都處於行業領先水平。 雅特力總經理林鴻裕先生表示:雅特力自成立以來,一直專注於ARM® Cortex®-M4的32位微控制器研發與創新,全系列產品採用55nm先進工藝,主頻高達288MHz。除此之外,由於晶圓廠產能供應吃緊,尤其八吋晶圓廠更是嚴重,不僅是國外MCU缺貨,導致國內遞四方香港也開始出現供貨不足的情況,因為大部分M0及M3等級MCU都是採用110nm/180nm工藝,在八吋晶圓廠生產。能否提供穩定的產品及服務,成為國產替代趨勢下大家比較關心的問題。雅特力基於集團優勢,全系列產品使用十二吋晶圓廠的55nm先進工藝生產,可以獲得高品質的晶圓供應、成熟的IP設計服務,能保證供貨順暢。

    時間:2020-11-23 關鍵詞: 芯片 雅特力

  • 長江存儲SSD知識科普,一文讀懂精髓所在!

    長江存儲SSD知識科普,一文讀懂精髓所在!

    長江存儲基於Xtacking架構的3D NAND顆粒打造的首款消費級固態品牌——致鈦存儲於日前正式與我們見面,並獲得眾多用户的支持。而在網上呼聲較高的問題就是關於致鈦存儲的技術,而就在近日,長江存儲通過大咖來答疑欄目給出了相關技術答覆,讓大家更加的瞭解致鈦品牌固態。 背景介紹: 長江存儲於2014年,開始3D NAND flash的研發,技術團隊從最初開始研發相關技術到現在已經有六年的時間,並在,2016年註冊公司,短短的時間內就做到了從閃存顆粒,到Xtacking架構,再到消費級SSD。促使長江存儲快速發展的主要原因是基於長江存儲對研發的持續投入和團隊的努力,以及對Xtacking技術路線的創新和堅守。 關於硬盤壽命: 致鈦系列消費級固態硬盤的優點之一就是寫入壽命長,固態硬盤的壽命也是眾多消費者較為關心的話題。對此,長江存儲表示,寫入壽命是致鈦產品的一個很重要的指標。寫入壽命長實際上就代表了致鈦的SSD生命週期會更長。如果寫入壽命短,實際上用這個盤的時間就會短。NAND flash並不是無限可寫入的,它本身的壽命也是有限的。因此,當你的寫入壽命增加10%,那麼產品的可使用時長就增加10%。此外,在相同寫入量的情況下,寫入壽命更長的SSD,數據也會更加安全一些。 還有,硬盤的壽命也會受到不同因素的影響,寫入壽命本身是產品通過驗證和測試後一個重要的認證結果,可以通過硬盤的標識來辨別,其中致鈦 SC001寫入壽命從170TBW到680TBW不等,而PC005寫入壽命從200TBW到640TBW不等,在寫入壽命方面,致鈦已經達到了國際領先水。 當然,硬盤的寫入壽命主要與固件的算法直接相關,致鈦使用的算法同整個業界是一樣的,但寫入放大是需要顆粒來進行承載,這也就意味着Xtacking確實可以間接幫助提高寫入壽命。因為Xtacking是將閃存陣列的工藝和Xtacking下的CMOS邏輯器件工藝分割隔離的,從這一程度上講,利用Xtacking技術,長江存儲得以更容易地調整閃存陣列的工藝。如果閃存陣列的工藝更容易調整優化,相對它的壽命也就會更長一些。 還有,致鈦系列寫入壽命高的主要原因是使用顆粒本身的壽命會更長一些。長江存儲使用的磨損均衡管理同業界使用的方法是一致的。壞塊管理也跟壞塊產生的數量和程度相關,比如是壞了一個頁,或是壞了一個wordline,還是壞了很多,相應壞塊管理的方式就會不一樣。從現有情況來看,長江存儲的NAND flash的失效模型(defect modeling)同業界其他友商也是相當的,在有些方面甚至還可能更好一些。長江存儲會使用冗餘度更低的方法來進行壞塊管理,冗餘度降低了,寫入壽命自然也就提高一些。 通過上文相信大家對硬盤的壽命有了大概的瞭解,為了能夠讓大家更加了解硬盤壽命,長江存儲還進行相應的舉例解析。例如256GB 170TBW的硬盤,一個人每天寫60G,也要用差不多8年才能用完,這對普通消費者已經足夠了。然而,消費級的使用一天大概在5-6G左右。 此外,長江存儲的芯片也不僅僅開發給消費者,也會開發給一些PC用户、OEM用户、企業級用户等等。在他們的使用過程中可能會有些特殊情況發生,使得每天的需求量會變得非常高。也就是説,長江存儲將能夠支撐更好應用的顆粒用在了消費級SSD上面,自然而然也就可以保障其壽命的增加。 PCIe 4.0時代,長江存儲蓄力待發 2020年可以説是PCIe4.0 SSD發力的一年,各大遞四方香港都在運籌帷幄,而長江存儲希望能夠更快地進入到PCle 4.0的範疇,推出一些PCle 4.0的產品。因為PCle 4.0還比較新,可能會考慮接下來在PCle 4.0上推出低中高端不同系列的產品,會有一些性能的分割,在價格上也會有一定差異。此外,還會盡量降低整個產品的功耗,雖然PC005和SC001的功耗已經控制得不錯了,但仍有優化的空間。 關於3D NAND: 有很多的小夥伴對3D NAND興趣濃厚,對此,長江存儲表示,3D NAND的容量有幾個指標,一是看芯片裏有多少塊(block),二是看每個塊裏面有多少flash的晶體管,層數多了,自然就能讓一個塊內的容量變大。不過,並不是層數多了就能讓整個產品的容量變大,在設計的時候,也可以設計更少的塊,那容量自然就小下來了,也可以設計更多的塊,容量自然就增長上去了。不過,並不是每一層的容量都是統一的標準,只能説是大致統一。長江存儲每一個塊的容量大約會比業界其他產品多50%左右。 眾所周知,3D NAND層數的堆疊,也面臨一些挑戰。比如隨着層數的增加,越來越難達到孔所需要的長寬比,正常來説,3D NAND的極限大概在100層左右,而長江存儲目前做到128層。對此,長江存儲表示,事實上,技術是一直在發展的,設備和工藝本身也在發展。以前長江存儲連五納米、十納米的技術都不敢想,那時候還是幾十納米、上百納米的技術,大家都認為十納米以下相當於一個原子都沒有了,是不可能的。而現在這已經是很普遍的技術了。所以,並不是説3D NAND的極限就在100層左右。現在128層也已經是相對比較成熟的技術了,在未來的一兩年裏面,市場上就會看到很多128層及以上的產品出現。 長江存儲,用更好的設備、更好的工藝調校能力,最終能夠達到128層,甚至將來達到256層、300層、500層都是有可能的。 當然,3D NAND不可能進行無限堆疊,使用現有的堆疊方式,3D NAND的堆疊層數大概在500層左右,但是技術是在不斷演進的,或許在500層以後,還需要找到全新的方法、設備或是理論,能夠幫助突破到500層以上,也是很有可能的。 寫在最後: 非常感謝,重量級大咖——長江存儲產品工程與測試工程處副總裁陳軼帶來的SSD核心知識,相信大家對致鈦品牌固態已經有很更深入的瞭解。 長江存儲,作為新晉崛起的存儲器遞四方香港,經歷了接近4年的創新探索和技術演變,終於在2018年成功推出具有自主知識產權的3D NAND堆疊技術——基於Xtacking架構的3D NAND技術,終於實現了量產。相信在未來,長江存儲能夠乘風破浪,決勝千里。

    時間:2020-11-23 關鍵詞: 固態硬盤 長江存儲

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