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原来我们拥有这些大有可为的“中国芯”

王洁 2018/6/1 15:54:00

近日,2018松山湖中国IC创新高峰论坛顺利举办。在去年的松山湖中国IC创新论坛上推介了九款中国芯,已经全部量产并获得了不错的出货量,其中集创北方的单芯片TV显示解决方案iML1998不到一年的时间出货量已超1000万颗。近期的中兴事件给我国IC产业上了深刻的一课,不管是为了产业崛起还是民族情怀,我国目前对IC的关注和热度越发高涨,今年论坛的的IC产品推介也是更胜以往,带来了国内目前市场急需并且极具亮点的十款创新IC芯片。

在上一篇《理性看待中兴事件,聚焦全球化市场关键领域创突破》中,电子技术应用记着报道了与会嘉宾的重要发言,以及圆桌讨论中出现了精彩观点。接下来将为大家介绍本次论坛中推介的十款创新IC产品,其中就有目前火热的智能音箱相关的几款IC芯片,还有国内首款车规级TPMS发射传感器芯片、首颗拥有自主知识产权的国产化高性能锁相环(PLL)芯片等亮点产品。

VC0718P:集成国标SVAC2.0编码与NPU的机器视觉SoC

设计公司:北京中星微人工智能芯片技术有限公司

预计产品推出时间:2018年6月

目前人工智能领域的投资应用呈现井喷态势,应用驱动行业落地,未来的世界会是无所不在的AI。而安防监控是业界公认的人工智能最先落地的前端场景之一。

2016年6月20日,中星微发布了中国首款嵌入式神经网络处理器(NPU)芯片——星光智能一号(VC0758),在安防、能源、医疗、军民融合等多个领域获得应用。此次中星微在2018松山湖IC创新高峰论坛上推出了第二代人工智能芯片——星光智能二号(VC0718P),集成国标SVAC2.0编码与NPU(神经网络处理器) ,支持主流神经网络的推理,支持高清SVAC2.0编码,支持视频的前处理。

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主要的应用领域除了安防监控领域,也适用于如智能交通、医疗检测、智能家居等其他人工智能应用领域。

2016年发布VC0758,当时算力比较低(76G OPs),现在已经达到1T OPS,能实现1080P图像的智能识别。据悉,第三代芯片也在规划中,将在2019年5月份正式发布。

BES2300:业界最先进制程的蓝牙音频芯片

设计公司:恒玄科技(上海)有限公司

预计产品推出时间:2018年Q2

Canalys市场调研预测2018年全球WiFi智能音箱市场出货将达到5630万台。其预测美国市场将达到3840万台,中国市场440万台。

智能音箱发展趋势:(1)主力玩家布局日渐完整,纷纷推出从高端带屏到低端DOT补点类系列产品。(2)低端DOT类是当前WiFi智能音箱发货的绝对主力。以Amazon为例,ECHO DOT在2017年发货超2000万台,为其生态构建的中流砥柱。(3)后续基于蓝牙+远场的便携蓝牙音箱类、车载发射器类,因其方案具有低功耗、低成本、便携性强的特点,将成为智能语音发货的主力市场。

传统产品智能音频主要需要云端和设备端。设备侧的传统思路是在SoC上运行各类音频前端算法、云唤醒算法等,这种架构带来功耗高、成本高、便携性差、体积大的问题,并不适合在便携式产品用应用。恒玄科技改变思路,和手机紧密结合,充分利用手机现有计算能力做语音识别算法,蓝牙设备侧则运行一些基础降噪、beamforming、消除回声、语音唤醒等传统算法,达到比肩传统的智能音箱效果,解决设备功耗、便携、成本方面的问题。

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BES2300的适合应用不仅仅是音响,还有:电视、机顶盒配套的远场拾音方案;风扇、空调、灯具的分布式内嵌语音指令模块;故事机、老年/幼儿陪伴类智能产品。

AC108:高性能四通道数据转换器ADC

设计公司:深圳芯智汇科技有限公司

产品推出时间:2017年Q3

智能音箱有望成为下一个月均超5KK的市场!智能音箱不仅仅是一个硬件产品,更是新一代围绕生态、内容和服务为重体验的互联网产品。麦克风和ADC是影响语音交互的关键器件。

普通ADC一方面期望设置30dB以上增益,以获得最大的SNR;另一方面较大增益导致回声饱和,很难平衡。

性能最佳选择:高性能模拟麦克风+ 高性能ADC。芯智汇推出的高性能四通道数据转换器ADC AC108可实现108dB动态范围,SNR是行业最高,可采集精准的语音信号避免回声饱和,最大限度发挥高性能模拟麦克风的性能。

除了108dB的动态范围,芯智汇通过技术编码可以用4颗ADC最多级联16通道麦克风,不需要外围FPGA转换。与国外品牌相比,芯智汇的SNR是行业最高,同等性能下功耗最低。预计2018年实现3000万销售额。

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目前芯智汇在智能家居、汽车领域快速发展,今年下半年将正式进入车载前装市场。

P25Q32U:业界最低功耗、全电压范围、面向物联网应用的QSPI Flash存储器

设计公司:普冉半导体(上海)有限公司

产品推出时间:2018年3月

随着万物互联市场需求的发展,智能硬件、智能家居市场火热,对内部Flash出了更高的要求,主要是五个方向:更低功耗、更宽电压范围、更加灵活的操作模式、更高可靠性以及低成本。

在工艺上,传统ETOX工艺复杂、擦写电压较高,功耗较高;普冉的工艺采用Charge Trapping结构,使产品结构简单,以低功耗为出发点,提高良率。

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P25Q32U是业界首颗采用55nm工艺的32Mb产品,首次实现静态100nA、读出1mA和擦写2mA的芯片电流,是目前国内唯一支持1.65-3.60V宽电源电压的QSPI产品。产品同时具备Page Erase等灵活模式,兼顾代码存储和数据存储,适用于IoT、NB-IoT、穿戴、蓝牙、PLCC以及智能硬件等领域的应用。

SNP70X:第一颗国产车规级轮胎压力传感器芯片

设计公司:宁波琻捷电子科技有限公司

产品推出时间:2017年底

根据轮胎压力传感器相关数据分析,高速公路上的轮胎事故中70%是由爆胎事故导致,安装TPMS带来的直接好处就是避免轮胎磨损和保障行车安全。

目前美国、欧盟、韩国等均已出台TPMS强制标准,我国将在2019年强制要求整车执行TPMS安装规定,对TPMS传感器需求巨大。

SNP70X是国内第一款车规级量产出货的TPMS,采用了24针LGA封装,封装尺寸业界最小,仅为6mm x 5mm x 1.9mm。SNP70X集成了压力、温度和加速度检测,多制式低频125KHz,支持低频烧录、支持轮胎定位,休眠电流小于250nA。

琻捷电子2015年启动TPMS项目,2017年SNP70X芯片通过了车规认证模组级别可靠性系统难发射器道路测试,到2018年3月累计出货30万颗,并且进入汽车的前装市场。

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经过168天的芯片原型设计仿真,586天可靠性测试与认证,12次底层固件更新,126天严苛的道路测试,2017年10月通过AEC Q100车规认证。

QMI8610:集成预处理引擎的6轴IMU芯片

设计公司:上海矽睿科技有限公司

产品推出时间:2018年Q1

QMI8610是一款完整的6D MEMS惯性测量单元(IMU),采用小型3.3 x 3.3 x 1 mm LGA封装。具有低至6 mdps /√Hz的陀螺仪噪声和低延迟。集成了3轴陀螺仪和3轴加速度计,可通过I2C/SPI主机连接外部3轴磁传感器,从而形成完整的9DOF系统。

与国外产品相比,QMI8610最大的优势在低噪声和集成了预处理引擎,使得产品的精度更高、时延更低。主要应用领域是AR/VR、无人机、光学防抖、惯性导航追踪定位等。

基于卡尔曼滤波的XKF3 传感器融合算法,可融合地磁数据形成9轴方案,具有高精度、实时、低延时的特点,以及超低的系统功耗。

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矽睿科技2012年成立,累计出货超过1亿颗,今年首度评为全国MEMS十强。

NSA(C)2862:物联网专用桥/容式传感器调理芯片

设计公司:苏州纳芯微电子股份有限公司

物联网信号传输是限制物联网应用落地的关键。随着NB -IoT和Lora逐渐成熟,物联网在未来两三年内会迎来大规模落地。传感器在物联网中无处不在,但传统工业传感器不是为物联网应用设计的,不能很好地符合物联网应用需求。

用于物联网的传感器会朝着一些方向演进:电压降低,功耗降低,数字化、集成化和低成本,以及算法预处理等。因此,高性能的传感器调理芯片对物联网传感器的发展至关重要!

NSA(C)2862低功耗型传感器信号调理芯片正是为满足物联网应用而推出的,该产品是工业压力传感器信号调理芯片NSA(C)2860的改版升级,特别针对物联网应用超低功耗的需求做了改进。

NSA(C)2862集成度非常高,把传统工业上需要外置的通过ASIC集成,可以实现低成本、小体积的传感器。NSA(C)2862集成了电源管理、传感器接口、高精度运放、24bit ADC、MCU core、E2PROM以及数字化SPI I2C接口,这样的传感器调理芯片通用性很强,配合压力温度湿度气体传感器,可以把功耗做到很低。

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典型应用和参考设计:无线消防栓水压检测传感器(智慧消防)。除了提供芯片,还推出了特定的参考设计,针对消防栓用了陶瓷电容传感器,包括外围设计、NB-IoT、 Lora完整设计,下一步可以很方便地做适合物联网应用的新兴传感器。

MP5701:集成USB-A全快充协议及USB-C PD3.0输入输出快充协议的电源管理SoC

设计公司:深圳市思远半导体有限公司

在智能终端大屏化、功能多样化等趋势下,耗电急剧增大,为满足用户对设备续航能力的需求,电池容量也随着增大,随之而来带来充电时间过长的烦恼。于是各大品牌的手机中出现了各式各样的快充方案,高通的QCX、华为的FCP/SCP、三星的AFC、MTK的PEX,还有OPPO、VIVO的方案。充电头分为USB Type-B方案、USB Type-C方案及自有接口方案。各家快充方案不相同,充电头之间自然无法混用,给用户带来了诸多不便。为终止快充乱象,USB PD方案应运而生。

MP5701思远推出的USB PD解决方案,同步开关升压系统可提供最大100W(20V/5A)输出能力,电池电压全程输出100W仍能保持90%以上的效率。MP5701同步开关充电系统,提供高达5.0A充电电流。内置IC温度、电池温度和自适应适配器功能,智能调节充电电流。充电和放电都支持快充。

MP5701兼容目前市面主流手机,加载了PD协议,输入输出支持PD。MP5701支持USB-A全快充协议: QCX、PEX、FCP/SCP、AFC、VOOC等,支持A+B+C多端口各种组合架构,支持1-6节锂电池串联充放电,具有完整的保护机制。

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CW1073:高度集成的锂离子电池或锂聚合物电池保护芯片

设计公司:东莞赛微微电子有限公司

有电池的地方就伴随着电池保护失效带来的安全隐患,赛微就出现在各种有电池的场合,包括手机、平板、充电器、电池包、电动工具、电动汽车、可穿戴设备、智能家居等广泛领域,提供安全、环保、高效、低成本的电池电源管理解决方案。

目前高串锂电池出现在手持吸尘器、平衡车、电动工具、电动自行车等新型大功率应用中,现有的电池保护方案主要有级联方案和AFE方案。级联方案串用多颗电池保护IC,结构复杂,外围器件复杂,功能可靠性问题突出;AFE方案由于嵌入式软件在里面,电磁干扰问题严重,额外的MCU也增加了成本。

CW1073是一款高度集成的6~7串锂离子电池或锂聚合物电池保护芯片,为电池包提供过充、过放、过流和温度保护。1颗IC,42颗外围器件,针对单体电池保护,确保每颗IC的安全,同时超低功耗,仅为15uA。

CW1073内置均衡功能,可通过外部电路扩流,提高电池包工作效率并延长使用寿命;提供两路放电控制端子,可驱动两路负载,专门针对吸尘器进行了优化;针对安全性问题,做了负载检测,每一次停机再启动都需要确认;断线检测也是一个非常重要的功能,在检测焊接不牢时电芯失去保护状态,BMS可以检出这个状态,停止电芯充放电。

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INS8320:一款高性能锁相环(PLL)芯片

设计公司:广东大普通信技术有限公司

预计产品推出时间:Coming Soon(2018年6月份)

相关统计数据显示,预计2018年PLL市场规模国内将达到1200百万美元,约80亿人民币。2018年-2022年 预计年复合增长率约20%。5G新时代以通讯基础为依托,对高性能通讯产品的需求也更为迫切。但是高性能PLL都是国外垄断,中兴事件中PLL对国外依赖严重的问题显露出来。大普通信INS8320的到来将有望打破这种局面。

大普通信2005成立,专注于时频领域,提供全系列时钟晶振模块和设备,拥有国家级的CNAS实验室、中科院联合实验室,为ITU-T等标准组织成员,参加标准制定研讨。公司在产品创新、研发上持续以每年高于15%的销售比例投入,目前拥有超过100项发明专利。

INS8320具有超低抖动、超低环路带宽、任意频率转换、多路输入输出的特点,其中在输出抖动及环路带宽等指标上达到世界先进水平,满足了在各种应用领域中的高速接口时钟及系统参考时钟的应用需求。

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中国芯 智能音箱 车规级 IC PLL