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        2016值得關(guān)注的4個技術(shù)趨勢

        2016-03-12 06:26:02德州儀器CTO
        關(guān)鍵詞:蜂窩低功耗部署

        德州儀器CTO

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        2016值得關(guān)注的4個技術(shù)趨勢

        德州儀器CTO

        近幾年,半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新正推動著包括個人電子、汽車、制造業(yè)和許多其他市場中全新產(chǎn)品的快速發(fā)展。接下來,我們將介紹最值得關(guān)注的一些技術(shù)趨勢,以及半導(dǎo)體行業(yè)在其中所發(fā)揮的作用,這些趨勢將會進(jìn)一步推動很多全新市場的創(chuàng)新。

        1 智能電源和高壓

        一直以來,業(yè)界對于更高電源效率的需求從來未停止。電路拓?fù)?、電源器件和先進(jìn)封裝技術(shù)的優(yōu)化已經(jīng)實現(xiàn)了1 kW/in3以上的更高功率密度。電源管理方面有著非常明顯的幾個趨勢。

        在便攜式設(shè)備方面,對于更小、更快充電器的需求也正在不斷攀升。更高開關(guān)頻率與改良的電源器件相結(jié)合有助于實現(xiàn)更高的功效,即使適配器中穩(wěn)壓電路所占空間增大,也可縮小適配器的總體尺寸。

        智能電源解決方案已經(jīng)在很多應(yīng)用中被采用,例如汽車中的LED陣列控制器、針對高功率和高轉(zhuǎn)矩?zé)o人機(jī)以及電動自行車 (ebike) 的高性能服務(wù)器和電池管理。通過使用數(shù)字和模擬混合控制環(huán)路,可以在不同的負(fù)載電流下實現(xiàn)更高的效率。此外,支持快速啟動的極低待機(jī)電流和睡眠模式電流在很多電源解決方案中也發(fā)揮了顯著的作用。

        2 工業(yè)4.0

        制造業(yè)和庫存管理正向著智能化過渡。例如低功耗連接、嵌入式處理和嵌入式感測等推動智能化過渡的技術(shù)已經(jīng)在提供低功耗、智能網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)感測解決方案等領(lǐng)域取得了巨大進(jìn)步。然而,為了實現(xiàn)工業(yè)4.0更加廣泛和快速的部署,安全性和可靠性才是最值得關(guān)注的問題。諸如濕度、溫度和壓力感測等多模式感測解決方案經(jīng)常被集成在許多工業(yè)和樓宇自動化系統(tǒng)中。從延長電池使用壽命到最終的能量采集,超低功耗是關(guān)鍵所在。正是因為有了高效的電源管理和信號鏈技術(shù),我們才得以實現(xiàn)少于1 μW的待機(jī)功率以及低于100 nA的睡眠模式電流。包括模擬和數(shù)字信號處理器在內(nèi)的集成式超聲波和毫米波感測解決方案能夠在流量計量、診斷和很多其他工業(yè)應(yīng)用中提供全新的多模式功能。

        3 半自主系統(tǒng)

        電子器件的使用體現(xiàn)了新一代車輛的差異性。半自動駕駛車輛中的高級駕駛員輔助系統(tǒng) (ADAS) 正在脫離試用版測試階段,同時,ADAS不再是豪華車的專屬,而逐漸成為主流配置。攝像頭(每輛車多達(dá)10個)、集成式雷達(dá)、聲吶以及激光雷達(dá) (Lidar) 的大量使用已經(jīng)為智能車輛鋪平了道路,雖然它們需要更高速的接口和不同等級的信號處理。這些技術(shù)已經(jīng)用親民的價格實現(xiàn)了諸如碰撞避免、車道檢測和平滑懸停等特性。

        機(jī)器人已經(jīng)脫離了工業(yè)應(yīng)用的束縛,出現(xiàn)在我們生活的方方面面,在醫(yī)療和制造場所中都能夠看到它們的身影。因此,對于更輕型機(jī)器人的自適應(yīng)感測和學(xué)習(xí)能力的需求是十分迫切的。包括高精度電流、觸覺、超聲波和光學(xué)感測融合在內(nèi)的眾多感測系統(tǒng)已經(jīng)在不同的輕型機(jī)器人和無人機(jī)中涌現(xiàn)出來。支持本地分析功能和高精度電機(jī)驅(qū)動的超低功耗感測解決方案也是這些主要使能技術(shù)之一。

        4 無線基礎(chǔ)設(shè)施

        隨時隨地訪問多媒體、社交網(wǎng)絡(luò)、電子商務(wù)和其他數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用拉動了對于更高無線數(shù)據(jù)速率的需求。在全世界范圍內(nèi),很多主要城市中的市區(qū)峰值數(shù)據(jù)密度 (Gbps/km2/MHz) 正在不斷上升。盡管部署了LTE,某些熱點仍然會出現(xiàn)峰值數(shù)據(jù)限制。小型蜂窩網(wǎng)絡(luò)的部署提升了網(wǎng)絡(luò)能力,但由于部署的業(yè)務(wù)模式仍在發(fā)展中,小型蜂窩網(wǎng)路還未達(dá)到預(yù)期的效果。

        通過采用那些獨立于大型蜂窩網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施之外的小型蜂窩網(wǎng)絡(luò)服務(wù),一個企業(yè)云端服務(wù)的全新模型正在不斷向前發(fā)展。在例如中國的某些市場內(nèi),OEM與運營商之間的協(xié)同配合已經(jīng)實現(xiàn)了對于聯(lián)合小型蜂窩網(wǎng)絡(luò)LTE和Wi-Fi服務(wù)的支持。而蜂窩網(wǎng)絡(luò)與Wi-Fi之間的無縫漫游,以及分布式天線系統(tǒng)部署并未像預(yù)期的那樣快速出現(xiàn)。

        一個可由以太網(wǎng)供電 (PoE) 實現(xiàn)電力傳輸?shù)男⌒?、低功耗、靈活的無線電成為小型蜂窩網(wǎng)絡(luò)的理想選擇。能夠滿足小型蜂窩網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需要的全新無線電架構(gòu)依賴于超過100 MHz的超寬帶無線電,以及諸如RF采樣等靈活技術(shù)。對于很多全新基站系統(tǒng),更低振動和可編程時鐘基準(zhǔn)也很關(guān)鍵。功耗與靈活性之間的平衡和取舍也形成了廣泛的基帶架構(gòu),例如低功耗、高性能DSP、ASIC和FPGA。

        總體而言,由于消費類市場中某些細(xì)分市場的快速發(fā)展,它們在近幾年已經(jīng)成為創(chuàng)新的主要關(guān)注點和主要增長點。由于更多的電氣化在諸如工業(yè)、汽車等其他市場內(nèi)通過更高的效率和可靠性實現(xiàn)了全新功能,創(chuàng)新的機(jī)會也可能隨之?dāng)U展。電源和信號處理方面的創(chuàng)新能夠進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)解決方案,從而直接使用戶受益。

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