張平
作為國內半導體業(yè)界備受關注的廠商,紫光展銳近年來新品不斷。2020年底,紫光展銳在新品發(fā)布會上一口氣推出了五款產品,涵蓋了智能汽車、智能設備、5G射頻等諸多應用場合。那么,這些新品都有那些特點呢?應用場合分別是哪里呢?今天,我們一起來了解相關內容。
提到紫光展銳,它可以說是國內首屈一指的Fabless企業(yè)(無工廠芯片供應商),其現有產品主要集中在互聯互通、移動計算等領域?!段⑿陀嬎銠C》在之前曾深入介紹過紫光展銳有關移動計算的新品。而在2020年底,紫光展銳又發(fā)布了一攬子新品,包括發(fā)布了第二代中國聯通5G CPE VN007+、第二代NB-IoT芯片V8811、汽車芯片展銳A7862、車規(guī)級雙頻多模定位芯片A2395、旗艦級智能可穿戴芯片W517和全新的5G射頻前端解決方案等。這些新品展示了紫光展銳的技術實力,凸顯了紫光展銳在5G時代加速發(fā)展的設想,也帶來了很多實用又新潮的新功能,值得一看。
讓5G普及更迅速第二代5G CPE VN007+
2020年可以說是5G移動通訊真正大規(guī)模普及的第一個年頭。由于5G剛開始進入普及通道,所以對很多用戶來說目前一方面無法體驗到5G真正的大帶寬和高速度,另一方面很多用戶現有的設備都是4G時代購買的,很難接入5G的網絡。在這種情況下,一種名為5GCPE的設備應運而生。所謂CPE,是Customer Premise
Equipment的縮寫,直譯過來就是“客戶終端設備”。在此之前,聯通就聯合紫光展銳推出過一款型號為V N007的CPE產品,這次發(fā)布的新品帶上了一個“+”,是上代產品的升級版本,性能更為出色。
對于CPE這種設備,很多用戶可能會感到比較陌生。一般來說,CPE的用途是將公網的無線信號轉為小范圍的Wi-Fi或者有線信號,適合部署在商業(yè)、家庭等場合,為用戶提供更為方便以及速度更快的網絡服務。在之前的3G、4G時代,由于有線網絡在帶寬、網絡延遲等核心參數上相比3G、4G網絡存在一定的優(yōu)勢,因此CPE這樣的設備往往只在有線網絡覆蓋比較差的地區(qū)流行,一般在家庭中比較少見。
而在進入5G時代后,考慮到目前的光纖有線網絡速度一般不超過1Gbps,而理想狀態(tài)的5G網絡最大下載速度普遍可以超過2Gbps,因此相對于光纖這類有線網絡來說,采用5G的CPE設備依托5G傳輸極高的帶寬和較好的網絡特性,有可能成為主流市場的選擇。對一般用戶來說,在接入了5GCPE設備后,家庭中無論是PC還是物聯網設備等都可以獲得更大的帶寬、更穩(wěn)定的連接,能夠將整個家庭或者商用、工業(yè)場所帶入5G時代。
早在2020年2月召開的發(fā)布會上,聯通聯合紫光展銳推出了型號為VN007的CPE產品。它采用的處理器是紫光展銳春藤V510。這款芯片是紫光展銳專門為5G應用推出的5G多模芯片,可以同時支持涵蓋2G~5G的絕大部分網絡格式,包括了TDDNR/FDDNR/FDD-LTE/TDD-LTE/TD-SCDMA/WCDMA/GSM等。5G模式下,春藤V510的下行速率最高可達2.3Gbps,上行速率則達到1.15Gbps;而在LTE模式下,它的下行速率最高為600Mbps,上行速率最高為150Mbps。在核心架構方面,春藤V510采用的是雙核心架構,頻率1.35GHz,采用12nm工藝制造,支持LPDDR4X1866內存。基于這款芯片的V N007CPE產品則繼承了春藤V510的絕大部分技術特性,包括不同的網絡支持、下載速度以及信號模式等。
而在最新的這次發(fā)布會上,紫光展銳和聯通聯手發(fā)布的是V N007的升級版本,型號變?yōu)閂N007+。V N007+在芯片上依舊采用的是紫光展銳春藤V510,但是加入了對更多功能的支持,比如支持SAn1頻段,并且在中頻2100MHzFDD上可以實現80MHz5G帶寬,同時VN007+在5G信號的覆蓋范圍上也有大幅度提升。不僅如此,V N007+還帶來了完整的3GPP標準化網絡切片支持。所謂網絡切片,是指在未來的5G網絡中,使用不同類型的虛擬網絡來針對不同類型的應用和設備。舉例來說,針對物聯網設備、個人電腦或者手機、工業(yè)設備等不同的設備擁有不同的網絡需求,比如用戶用個人電腦或者手機觀看視頻直播需要高帶寬,用它們玩游戲或者物聯網設備則要求低延遲,物聯網電表或者水表要求連接范圍廣但是對延遲不敏感等。
在傳統(tǒng)的網絡中,這些設備會擁擠在同一個通道中,對網絡帶來不利影響,但是通過網絡切片,就可以將不同需求的設備分隔開來,就像道路一樣,專門的人行道、自行車道、獨立軌交車道,車行道也分慢車道和快車道,為不同的用戶提供最合適的服務。
目前,V N007+已經可以支持5G網絡切片功能,紫光展銳為此在多個方面進行優(yōu)化:包括調制解調器中心化,也就是將切片和網絡之間做切片選擇的動作讓調制解調器直接處理;智能手機優(yōu)化;聯合運營商開通切片管理器,使之能夠處理上百萬應用程序的連接需求等。不過,這些新技術在網絡上應用還需要一段時間,但是紫光展銳為此已經提前做好了準備,能夠讓用戶在網絡切片等新功能第一時間上線后,享受技術進步帶來的優(yōu)秀體驗。
大幅度提升性能功耗比紫光展銳V8811
紫光展銳此次還發(fā)布了有關NB-IoT相關的芯片,型號是V8811。根據紫光展銳介紹,這是業(yè)界首款5GNB-IoT產品,可以與5GNR網絡共享,也可以接入5G核心網絡。這款產品的特性是讓傳統(tǒng)的NB-IoT設備從靜態(tài)應用轉向了動態(tài),因此可以承載2G退網過程中大量設備轉向5G應用場景的需要。
V8811采用的是ARM面向超低功耗IoT設備的Cortex-M33核心,單核心設計,最高頻率312M Hz,芯片內置了16Mb/32Mb Flash存儲,整體封裝尺寸僅為5.8mm×5.9mm(長×寬),采用BAG封裝,擁有143個觸點。接口方面支持UART、SPI、I2C、SDIO以及PWM等。在技術特點上,V8811支持3GPP NB-IoT R13/R14/R15/R16相關通訊規(guī)范,后續(xù)還可以通過軟件升級提供對R17的支持。
在功能方面,V8811能夠實現移動分布、并發(fā)連接的應用場景,避免傳統(tǒng)集中部署和分時上報的缺陷。安全方面,V8811是業(yè)界首個支持TEE和國家加密算法的產品,支持安全啟動、支持可信區(qū)間等技術。尤其值得一提的是,V8811是目前最省電的NB-IoT產品之一,其制造工藝采用了比較先進的22nm工藝,再加上通信和應用解耦以及基于場景的優(yōu)化,這款產品綜合功耗比前代產品降低了50%以上,更為適合在低功耗設備上長期使用。
總的來看,紫光展銳V8811具備的低功耗、廣覆蓋、低成本、大容量以及比較出色的規(guī)格設計,尤其適合在民用、工業(yè)、農業(yè)等場合使用。紫光展銳還特別提到,V8811支持工業(yè)規(guī)范級的溫度特性,可以在-40°C~85°C的寬溫度區(qū)間使用,支持2.1V~4.2V不同類型的供電,能夠最大限度地滿足不同用戶在不同場合下的使用需求。
面向未來的汽車座艙芯片紫光展銳A7862
目前智能汽車產業(yè)發(fā)展如火如荼,紫光展銳也是看準了這個時機切入智能汽車市場,推出了第一代DRIVERX、面向智能座艙解決方案的芯片A7862,希望通過強悍的規(guī)格、出色的性能和優(yōu)秀的功能支持搶占市場。
A7862在架構使用上還是非常出色的,它采用了12nm制造工藝,CPU方面集成了8個核心,包含了2個Cortex-A75大核心和6個Cortex-A55小核心,CPU的最高頻率達到1.8GHz,并且支持DynamIQ。GPU方面,它采用了Mali-G52MP2的方案,最高頻率為614.4MHz。視頻功能方面,A7862最大支持2400×1080的分辨率以及1080p@60Hz的H.265視頻編解碼功能。存儲方面,A7862支持LPDDR3933MHz和LPDDR4/4X 1600MHz內存,也支持eMMC5.1存儲接口。通信能力方面,A7862支持目前主流的2G、3G、4G以及Wi-Fi、藍牙、BLE、FM、GNSS等,從規(guī)格支持方面來看可以說相當全面。
從架構角度來說,相比目前車機上廣泛使用的,性能相對落后的SoC產品,A7862在性能上的確“先聲奪人”。根據紫光展銳的官方數據顯示,在采用了性能較高的Cortex-A75搭配高性能功耗比的Cortex-A55后,A7862的多核處理器能力相比目前市場上類似的產品提高了大約89%,GPU處理能力更是提高了三四倍之多。其性能表現完全能滿足現在汽車越來越偏向于智能化交互、更多大屏幕以及娛樂化的智能座艙需求,比如實時在線導航、遠程汽車控制、在線語音識別、在線娛樂和社交等任務。
此外,A7862還加入了新的AI加速核心VDSP以及行為監(jiān)控系統(tǒng)DMS。紫光展銳宣稱,A7862的AI計算性能是現有市場上同檔次產品的2倍以上,而DMS的加入還可以用于對車內人員進行行為感知和監(jiān)控。在AI加速核心和DMS的配合下,A7862可以實現手勢識別、手勢動作控制以及針對駕駛員安全的行為監(jiān)控、疲勞警告、抽煙警告等,堪稱“車內的智多星”。
除了上述功能之外,在汽車安全方面,A7862能夠在雷達、攝像頭等安全配件的輔助下,帶來包括前車防碰撞預警、車道偏離預警、行人碰撞預警、盲區(qū)監(jiān)測等豐富的ADAS功能,另外配合CPU和GPU強大的算力,A7862能夠帶來包括360度環(huán)視、全景顯示、倒車軌跡模擬以及在特殊氣象條件(雨天、霧天、弱光和強光)環(huán)境下的圖像增強等功能。為汽車和司乘人員的安全帶來一層額外的保障。
隨著目前智能汽車、網聯汽車以及ADAS的發(fā)展趨勢,未來汽車產業(yè)必將進一步往數字化的方向進化,其配置的處理芯片在性能和功能上也會越來越出色。因此,紫光展銳在這個時候推出A7862,恰好能夠滿足市場對類似產品的需求,算得上是面向未來廣闊市場的前瞻產品布局。另外,從A7862的產品架構、性能表現以及紫光展銳在AI、ADAS等方面做出的努力來看,它也是非常符合未來產業(yè)發(fā)展趨勢的,占據更多的市場份額應該是可以期待的。
精確定位車規(guī)級別定位芯片A2395
A2395是紫光展銳最新推出的車規(guī)級高精度定位芯片,其特點在于支持雙頻多模,支持L1+L5雙頻定位,相比傳統(tǒng)的單頻定位,紫光展銳宣稱A2395的碼片速率提高10倍,誤差抑制能力提高10倍,定位精度提高10倍,能夠提供厘米級的定位精度,支持北斗、GPS、格洛納斯、歐洲伽利略、準天頂衛(wèi)星系統(tǒng)、印度區(qū)域導航衛(wèi)星系統(tǒng)等全球絕大部分主流衛(wèi)星導航產品。
在產品架構方面,A2395采用了22nm工藝,集成的CPU部分支持浮點運算和MPU,運行頻率最高為400MHz,同時還在內部集成了基帶、射頻和電源管理部分。由于是車規(guī)級別產品,因此A2395工作溫度依舊可以忍受-40°C~85°C的寬范圍區(qū)間,其DPPM也就是百萬分比的缺陷率小于1,壽命大于15年。
根據紫光展銳的現場展示,A2395能夠在各種路況環(huán)境下實現精準定位,包括高樓林立的城市、商業(yè)街復雜路況以及高架路導航等表現都超過目前市售產品,其整體表現是非常出色的。在市場方面,這款產品不光可以用于汽車,也可以使用在包括無人機、智能機器人、可穿戴設備、智能手機等產品中,應用范圍包括智能物流、智能勘察、智能導航、智能路徑追蹤等場合,發(fā)展前景非常廣闊。
穿戴隨心智能手表平臺W517
隨著目前可穿戴設備的興起,紫光展銳也開始推出這個領域的相關產品。W517是最新發(fā)布的面向智能手表等可穿戴設備的處理器產品。工藝方面采用目前比較先進的12nm工藝制造,集成了4個CPU核心,支持“無級變速”的系統(tǒng)調度,可以根據使用場景自動適配功耗和頻率,其整體功耗相比市場上同類產品低大約10%,續(xù)航能力更為出色。
由于這款產品專門面向可穿戴設備,因此芯片的體積需要嚴格控制。對于這一點,紫光展銳采用了AHMD也就是超高微集成三維系統(tǒng)封裝(AMHD3DSiP)封裝,搭配高級ePoP封裝技術,使得芯片的基板面積相比上一代春藤8521E處理器降低了40%,比市場上競爭對手的同檔次產品縮小了40mm2。同時芯片更薄,應用在智能手表中的時候能夠降低1毫米厚度,為產品設計提供了更大空間。
除了上述特點外,W571還在通信功能、續(xù)航能力和AI功能方面有著獨到之處。先來看支持通信的方面。W517支持4G全網通,集成了基帶,支持4G+Wi-Fi數據通信,包括視頻通話等功能。續(xù)航能力方面,由于應用了在可穿戴設備中相對先進12nm工藝,因此W571的整體功耗大幅度降低,其調制解調器支持遠程RRC智能控制技術并加入了低功耗智能搜網優(yōu)化策略,操作系統(tǒng)加入了待機資源節(jié)能以及心跳控制技術,內存支持LPDDR4X可以有效降低功耗,因此W571的最終功耗表現遠勝同檔次產品。
AI體驗堪稱W571的最大亮點。首先,W571可以支持AI對圖像畫質進行增強。在拍攝視頻時,AI技術可以用于修復抖動引起的畫面幀間質量受損,并且還可以提升暗光條件下圖像亮度、對比度以及暗處細節(jié)等。此外,W571還應用了雙ISP設計,結合AI處理能夠實現人臉識別等功能。其次,W571支持AI音頻降噪消除回聲,能夠結合ANC、ENC、DSP降噪技術在不需要增加額外的芯片面積和成本的情況下,實現更為清晰的語音通話和音頻質量。第三,在定位方面,W571支持AI多重定位和高精度定位SDK等功能,能夠實現亞米級別的高精度定位,實現包括電子圍欄等需要高精度定位才能支撐的先進功能。
從W517的功能設計和定位來看,這是一款非常適合在可穿戴設備尤其是智能手表等產品上使用的SoC芯片,尤其是其12nm工藝、特殊的封裝技術以及相對應在性能、功耗和AI方面的加強,使得這款產品能夠準確把握未來的趨勢,應該會得到市場的青睞。
小結
從以上的介紹不難看出,紫光展銳在2020年末發(fā)布的芯片“全家桶”還是相當給力的。新品覆蓋了5G、汽車、物聯網和智能穿戴等多個場合,相對應的產品也頗具競爭力,尤其是在技術實現、功能設計方面不乏令人眼前一亮的地方。相信隨著應用這些芯片和技術的終端產品一一上市,紫光展銳帶給人們的不光是新的體驗和感受,還有全面數字化和智能化的新浪潮,一起期待吧。