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根據(jù)外媒日前的報道,包括兩名共和黨眾議院委員會主席、反華參議員馬可·盧比奧(Marco Rubio)等美議員要求拜登政府采取行動,限制美國企業(yè)參與合作研發(fā)在中國廣泛使用的RISC-V開源技術。報道指出,此舉可能會顛覆全球科技行業(yè)的跨國合作方式。
雖然目前這項舉措還只是提議,不過已經(jīng)引起美國半導體業(yè)者的不滿。總部位于美國加州的RISC-V頭部企業(yè)SiFive業(yè)務開發(fā)副總裁Jack Kang對此批評道:“美國政府若對此設限,將是一場巨大悲劇。”當然,美政客的出發(fā)點是抑制中國芯片創(chuàng)新發(fā)展,目前中國芯片公司是RISC-V架構發(fā)展的重要力量。并且,中國已經(jīng)明確要將RISC-V架構發(fā)展成為除x86架構和ARM架構之外的第三種主流架構。國產(chǎn)芯片看重RISC-V什么?值得注意的是,就在外媒報道美政客提出這一新提議的當天,中國有關部門發(fā)文稱,2022年10月7日,美國政府以出臺“臨時規(guī)則”形式更新《出口管理條例》,將31家中國實體列入“未經(jīng)核實清單”,并升級對華半導體出口管制。時隔一年,這場由美國挑起的“科技戰(zhàn)”已逐漸偏離其預設軌道,離其預想中的“勝利”也漸行漸遠。另外,有外媒在這“特殊的日子”里也在報道中指出,“美國的計劃沒有奏效”。顯然,美國想要在這場“科技戰(zhàn)”中進一步加碼,矛頭便指向了國內芯片發(fā)展最火熱的RISC-V。目前,芯片產(chǎn)業(yè)最主流的兩大架構是x86架構和ARM架構,其中x86架構掌握在美國手里,ARM架構雖然說是英國的,但是也是受美國的控制。因此,對于中國打造自主可控芯片而言,RISC-V架構無疑是最適合的。美政客之所以提出這種提議,是因為他們認為,“中國正在濫用RISC-V來規(guī)避美國在設計芯片所需知識產(chǎn)權方面的主導地位”。因此,他們提議,如果要讓中國芯片產(chǎn)業(yè)止步不前,斷供RISC-V是非常有必要的。雖然RISC-V架構誕生在美國加州大學伯克利分校,從誕生之初這一架構就是開源開放的,這種特性允許所有人自由地使用、設計、制造和銷售RISC-V芯片和軟件。就像美國無法斷供Linux軟件一樣,對于RISC-V架構其最多就是不參與創(chuàng)新,讓這一架構的發(fā)展慢一些。當然,作為全球性的開放架構,不僅是中國芯片產(chǎn)業(yè)從RISC-V架構中受益,美國芯片公司同樣是這一架構的積極參與者。就拿發(fā)出嚴厲評論言論的SiFive來說,便是一家全球知名的美國RISC-V內核供應商,其在RISC-V內核性能和豐富度方面都處于領先位置,且和國際知名芯片大廠都有合作。這也引出另一個點,美國的芯片大廠其實也在積極對RISC-V架構進行投入。比如英特爾,雖然該公司終止了RISC-V探路者計劃,不過該公司依然在堅持做RISC-V開發(fā)平臺“Horse Creek”,還將RISC-V納入代工業(yè)務中;再比如高通,不僅是SiFive的投資者,另外還聯(lián)合多家公司成立了RISC-V汽車芯片聯(lián)盟。不難看出,不光是中國芯片企業(yè)看重RISC-V,實際上歐美芯片大廠同樣不愿也不敢錯過這一架構的發(fā)展機遇。原因在于,RISC-V架構不僅因為開源開放的特性降低了開發(fā)者的準入門檻和成本,其還具有指令集精簡、可擴展和高度兼容的特性。這些特性疊加在一起就會讓RISC-V能夠塑造出一個開放、共享、多元的生態(tài)系統(tǒng),這些特性和愿景讓開發(fā)者趨之若鶩。綜上所述,目前RISC-V架構已經(jīng)成長為一種全球性創(chuàng)新的架構,美國芯片公司是重要一份子,并不是全部。由于RISC-V架構開源開放的特性,美國如若真的實施了這項策略,那么最后受傷的很可能是美國自己的芯片產(chǎn)業(yè),對于積極推動RISC-V創(chuàng)新的中國而言,這種策略的影響反而沒有那么大,美政客此舉可謂是“病急亂投醫(yī)”。國內RISC-V發(fā)展已經(jīng)步入正軌從設備、材料、EDA工具、制造到芯片,美國對于中國芯片發(fā)展的封鎖在過往的芯片體系下是全方位的,意圖將中國芯片產(chǎn)業(yè)扼殺在萌芽期,不過很顯然這些措施恰恰加速了中國芯片的發(fā)展,如今中國芯片產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進入到了快速成長期,很多領域實現(xiàn)了零的突破,重點領域也都有了一定的市場份額。正如外媒和芯片大廠CEO多次提到的,美國此前的舉措有點適得其反了。如今美國部分政客將目光聚焦在了RISC-V架構身上,其目的實際上和美國禁止拿到補貼的芯片大廠投資中國市場道理是一樣的,都不希望為中國芯片發(fā)展作嫁衣。很顯然,這些政客并沒有認清當前RISC-V架構發(fā)展的真實情況。從核心出貨來看,截至2022年,市場大概有100億顆RISC-V內核,其中超過50億顆由中國企業(yè)貢獻;預計到2025年,市場上會有超過800億顆RISC-V內核,其中中國企業(yè)的貢獻會超過四分之三,超過600億顆。在核心會員方面,目前RISC-V國際基金會80%的高級會員來自中國,并有9名理事成員來自中國。這些數(shù)據(jù)表明,當前中國芯片公司才是RISC-V架構發(fā)展的主要推動力,中國市場是RISC-V架構發(fā)展最肥沃的土地。目前,RISC-V架構的生態(tài)豐富度肯定還無法和x86架構、ARM架構相比,尤其是ARM架構,很多應用方向和RISC-V架構重合,并且目前ARM架構核心豐富度明顯優(yōu)于RISC-V。但后發(fā)的RISC-V在用更快的發(fā)展速度填補這些差距,RISC-V架構用4年的時間走完了ARM架構前期10年所走的道路,且這個速度還在加快。從發(fā)展節(jié)奏來看,RISC-V架構會率先將所有ARM架構的路重新走一遍,這是業(yè)界較為認可的路徑。當這一步完成之后,實際上RISC-V架構的性能已經(jīng)能夠和x86架構、ARM架構抗衡。RISC-V架構的主要發(fā)明人之一KrsteAsanovic表示,RISC-V沒有性能天花板和應用限制,未來有望超越ARM、x86架構。除了RISC-V架構對ARM架構的替代之外,美國政客更怕的是,中國將所有芯片都用RISC-V架構重新做一遍,這也是有可能的。目前,RISC-V芯片的主頻已經(jīng)超過了2GHz,市面上已經(jīng)有了基于RISC-V的平板,以及基于RISC-V架構的服務器芯片和汽車芯片。更重要的是,主流的操作系統(tǒng)Linux和安卓都已經(jīng)宣布支持RISC-V架構,發(fā)行版Linux操作系統(tǒng)對于RISC-V架構的支持力度是非常大的。在此基礎上,中國確實有希望借助RISC-V架構塑造一個全新的芯片體系。當然,有些人可能因為RISC-V架構是開源開放的,從而對知識產(chǎn)權保護表示擔憂。實際上,國內業(yè)者也早已想到了這一點。第三屆滴水湖中國RISC-V產(chǎn)業(yè)論壇,由芯原股份、芯來融智等9家企業(yè)參與的全球首個RISC-V專利聯(lián)盟正式成立,致力于打造RISC-V專利互不訴訟的生態(tài)系統(tǒng),共同推動RISC-V技術的不斷創(chuàng)新和快速發(fā)展。結語如果沒有美國的制裁和打壓,很難說中國芯片產(chǎn)業(yè)是否會如此不顧一切地投入到RISC-V架構的生態(tài)建設中,很顯然在發(fā)展初期,生態(tài)脆弱的RISC-V架構和ARM架構來比沒有任何優(yōu)勢。但是美國制裁措施頒布之后,國內的法規(guī)和政策也隨之發(fā)生了變化,自主可控一詞讓中國芯片公司自然而然地選擇RISC-V架構。中國芯片業(yè)者給RISC-V架構發(fā)展帶來了巨量的生力軍,這種增長近乎野蠻成長,但是又有條有理。
國產(chǎn)芯片看重RISC-V什么?
國內RISC-V發(fā)展已經(jīng)步入正軌
結語
如今,電器、電子產(chǎn)品等已成為人們生活的必需品,而隨著便攜式產(chǎn)品的興起與節(jié)能環(huán)保理念的提倡,電源芯片在電子產(chǎn)業(yè)的作用日益重要,成為電子工程師及電子愛好者最常用的器件之一。一.電源芯片是什么?電源芯片是指開關電源的脈寬控制集成,電源靠它來調整輸出電壓電流的穩(wěn)定。日常生活中的各種電子設備大多都需要用到電源芯片,如電視機是、電冰箱等。數(shù)年前,電源芯片只是集成了穩(wěn)壓器件和DC/DC轉換器,如今已發(fā)展為整合了多種功能的管理系統(tǒng),包括DC/DC、LDO(低壓差線形穩(wěn)壓器)、電池充放電管理、PWM控制器、Reset、PFC(功率因數(shù)校正)、節(jié)能控制、功率MOSEFT等等,這種多功能電源芯片在電子設備系統(tǒng)中擔負起對電能的變換、分配、檢測及其他電能管理的職責,識別CPU供電幅值,產(chǎn)生相應的短矩波,推動后級電路進行功率輸出。因此目前電源芯片更多地被稱為電源管理芯片或電源管理單元(PMU)。當然,那些功能單一的、無法對電壓電流進行檢測、管理的電源芯片,仍不能被稱為電源管理芯片。隨著電源芯片的功能整合得越來越多,其在電子設備系統(tǒng)中的作用也越來越重要,電源芯片的性能品質等對電子設備整體有著直接影響。二.電源芯片的分類電源芯片可分為以下八類:1.線性調制芯片(如線性低壓降穩(wěn)壓器LDO等),包括正向和負向調節(jié)器,以及低壓降LDO調制管。LDO是最基本的電源芯片,工作原理主要是穩(wěn)壓,有著低輸入/輸出電壓,低消耗功率的特點,設計簡單。2.AC/DC調制IC,內含低電壓控制電路及高壓開關晶體管。3. DC/DC調制芯片,包括升壓/降壓調節(jié)器,以及電荷泵。DC/DC是最常用電源芯片之一,工作原理主要是電壓變換,設計簡單。4.功率因數(shù)控制PFC預調制芯片,提供具有功率因數(shù)校正功能的電源輸入電路。5. 脈沖調制或脈幅調制PWM/ PFM控制芯片,為脈沖頻率調制和/或脈沖寬度調制控制器,用于驅動外部開關。如PWM工作原理是脈寬調制,主要用于手持和高級處理器產(chǎn)品,提供電壓變換所需大電流,設計較復雜。6. 電池充電和管理芯片,包括電池充電、保護及電量顯示IC以及可進行電池數(shù)據(jù)通訊"智能"電池 IC。電池管理以模擬技術為主,與數(shù)字技術結合,多用于新型電池充放電,電量檢測,保護等,整合了多種功能,設計難度適中。7. 熱插板控制芯片,免除從工作系統(tǒng)中插入或拔除另一接口的影響。8. MOSFET或IGBT的開關功能芯片。功率MOSFET工作原理是功率場效應管,用于大功率輸出,輸出大電流、低導通內阻,設計簡單但制程復雜。在以上電源芯片類別中,電壓調節(jié)芯片是目前發(fā)展最快、產(chǎn)量最大的芯片之一,各種電源芯片基本上和一些相關應用相聯(lián)系,針對不同應用,還可以列出更多類型的電源芯片。三. 電源芯片的應用電源芯片廣泛應用于電子設備中。1.3C領域包括計算機、消費電子和網(wǎng)絡通信產(chǎn)品的3C領域是電源芯片最主要的應用領域,手機、PC、平板和各類數(shù)碼產(chǎn)品產(chǎn)量巨大,所消耗的電源芯片也較多。2.家電領域家電如電視機、電冰箱、空調等家電對電源芯片的需求也非常大。3.工控領域工業(yè)控制領域對于電壓電流的控制有著嚴格要求,自然也少不了電源芯片的應用。4.醫(yī)療領域近年來,醫(yī)療領域對電源芯片的需求日益加大。5.汽車電子領域隨著車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,汽車電子系統(tǒng)中的應用電路越來越多,對電源芯片的需求以及要求也越來越大,未來或將成為電源芯片的又一巨大應用領域。除了以上5大領域外,事實上各類需要用電的產(chǎn)品領域均可見到電源芯片的身影。四.電源芯片的選型選擇正確的電源芯片看上去并無難事,但隨著電源芯片技術的發(fā)展以及電子產(chǎn)品種類的增多,電源芯片的選型工作變得尤為重要,而且更加講究技術含量。在選擇電源芯片時,我們必須考慮成本、解決方案的外形尺寸、重量、電源、占空比及所需的輸出功率、延長壽命等諸多因素,還需要結合滿足電路性能的要求及可靠性。電源芯片的選型有以下參考標準:1.優(yōu)先考慮升壓式DC/DC變換器采用升壓式DC/DC變換器不僅效率高并且可減少電池數(shù)(減小整個電源體積及重量)。事實上,基于電感的DC/DC芯片是應用范圍最廣的電源芯片,擁有升、降壓均適用、效率高等優(yōu)勢,廣泛應用于掌上電腦、相機、備用電池、微型電話、電機速度控制、顯示偏置和顏色調整器等。2.輸出電流大時應采用降壓式DC/DC變換器便攜式電子產(chǎn)品大部分工作電流在300mA以下,并且大部分采用5#鎳鎘、鎳氫電池,若采用1~2節(jié)電池,升壓到3.3V或5V并要求輸出500mA以上電流時,電池壽命不長或兩次充電間隔時間太短,使用不便。這時采用降壓式DC/DC變換器,其效率與升壓式差不多,但電池的壽命或充電間隔時間要長得多。3.采用LDO的最佳條件當要求輸出電壓中紋波、噪聲特別小的場合,輸入輸出電壓差不大,輸出電流不大于100mA時采用微功耗、低壓差(LDO)線性穩(wěn)壓器是最合適的。LDO具有成本低、封裝小、外圍器件少和噪音小的特點,如果所設計的電路要求電源有高的噪音和紋波抑制,要求占用PCB板面積小(如手機等手持電子產(chǎn)品),電路電源不允許使用電感器(如手機),電源需要具有瞬時校準和輸出狀態(tài)自檢功能,要求穩(wěn)壓器壓降及自身功耗低,線路成本低且方案簡單,那么當選線性電源。此前,手機大量采用LDO來為手機各個部件進行供電,但其轉換效率低, 且只能用于降壓的場合,而且效率低,所以隨著手機的飛速發(fā)展,LDO已經(jīng)難以滿足供電需求, DC/DC的解決方法成為一種取代LDO的解決方案,也有自動PFM/PWM方式和用DC/DC+LDO雙模式的電源管理解決方案。4.需負電源時盡量采用電荷泵在小功率供電、運放負電源、LCD/LED驅動等場合,常應用基于電容的開關電源芯片,也就是通常所說的電荷泵(Charge Pump)。便攜式儀器中往往需要負電源,由于所需電流不大,采用電荷泵組成電壓反轉電路最為簡單,若要求噪聲小或要求輸出穩(wěn)壓時,可采用帶LDO線性穩(wěn)壓器的電荷泵。5.不要追求高精度、功能全的最新器件電源芯片的精度一般為±2%~±4%,精度高的可達±0.5%~±1%,要根據(jù)電路的要求選擇合適的精度,這樣可降低生產(chǎn)成本。功能較全的器件價格較高,所以無需關閉電源功能的或產(chǎn)品中無微處理器(μP)或微控制器(μC)的則無需選擇帶關閉電源功能或輸出電源工作狀態(tài)信號的器件,這樣不僅可降低成本,并且尺寸更小。6.不要"大馬拉小車"電源芯片最主要的三個參數(shù)是,輸入電壓VIN、輸出電壓Vo及最大輸出電流Iomax。根據(jù)產(chǎn)品的工作電流來選擇:較合適的是工作電流最大值為電源IC最大輸出電流Iomax的70~90%。電源芯片決定著電子設備整體性能的優(yōu)劣,因此,深入了解電源芯片、選擇合適的電源芯片、購買正品電源芯片對于電子工程師而言,都非常重要。
賽普拉斯CY62146EV30LL-45BVXI是一款4Mbit容量的超低功耗CMOS靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)?,屬于MoBL?低功耗系列,主打超長續(xù)航的電池供電場景,目前該品牌已被英飛凌收購。以下是整理后的詳細信息:一、核心中文參數(shù)芯片類型靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)存儲容量?4Mbit(即256K × 16bit)?存儲類型易失性存儲訪問時間?45ns?工作電壓范圍?2.2V ~ 3.6V?,典型3V供電數(shù)據(jù)保存電壓最低1.5V功耗參數(shù)典型待機電流1μA,最大待機電流7μA;1MHz下典型工作電流2mA溫度范圍工業(yè)/汽車級:?-40℃ ~ +85℃?封裝規(guī)格?48-ball VFBGA(無鉛封裝)?特性等級LL(低功耗版本)二、功能特點?極致超低功耗設計?:采用先進電路設計實現(xiàn)超低工作電流,自動掉電功能可在地址未切換時將功耗降低80%,為便攜式設備提供更長的電池續(xù)航,屬于賽普拉斯專利More Battery Life?(MoBL?)技術產(chǎn)品。?高速穩(wěn)定訪問?:45ns訪問速度滿足中高速數(shù)據(jù)存儲需求,支持CE和OE功能,方便內存擴展,適配多數(shù)嵌入式系統(tǒng)的總線接口設計。?高環(huán)境適應性?:覆蓋工業(yè)級和汽車級寬溫范圍,支持嚴苛環(huán)境下的穩(wěn)定運行,且引腳與前代CY62146DV30兼容,方便產(chǎn)品設計迭代。?低功耗數(shù)據(jù)保持?:最低僅需1.5V即可保持數(shù)據(jù),進一步降低系統(tǒng)待機功耗,適合需要長期保存數(shù)據(jù)不丟失的待機場景。三、典型應用領域依托超低功耗和寬溫特性,這款SRAM主要應用于對功耗有嚴格要求的場景:?便攜式消費電子?:手機、便攜式醫(yī)療設備、手持測試儀器的數(shù)據(jù)緩存,依靠低功耗特性延長電池續(xù)航;?工業(yè)控制設備?:工業(yè)傳感器、PLC控制器、數(shù)據(jù)采集模塊的高速數(shù)據(jù)緩存,適配工業(yè)寬溫環(huán)境;?汽車電子?:車載傳感器、車載控制單元的臨時數(shù)據(jù)存儲,滿足汽車級溫度要求;?物聯(lián)網(wǎng)低功耗設備?:低功耗智能儀表、低功耗傳感器節(jié)點的高速數(shù)據(jù)緩存,配合休眠機制實現(xiàn)長續(xù)航。如果貴司有芯片采購需求、BOM表配單、芯片樣品測試請聯(lián)系客服:18926003197。
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