高性能模擬技術(shù)和半導(dǎo)體如何賦能新基建？
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“新基建”已然成為2020年中國經(jīng)濟熱詞。作為新興技術(shù)和先進生產(chǎn)力的代表，新基建正以信息化培育新動能，用新動能推動新發(fā)展，形成規(guī)模龐大的數(shù)字經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)。前景不言而喻，因此引發(fā)千軍萬馬、群雄逐鹿。作為新基建底層技術(shù)支撐的全球高性能模擬技術(shù)提供商和領(lǐng)先半導(dǎo)體廠商，ADI已深刻參與并體察到諸多一線產(chǎn)業(yè)合作伙伴在新基建浪潮下積極推動的創(chuàng)新變革以及由此創(chuàng)造的無限商機！
▼ADI新基建十大解決方案▼
正如ADI中國區(qū)工業(yè)市場總監(jiān)蔡振宇指出的，“無論是數(shù)字經(jīng)濟還是新基建，ADI都在其中扮演積極的創(chuàng)新推動和引領(lǐng)的角色。目前，我們正在加碼對新基建相關(guān)的千行百業(yè)合作伙伴支持力度，借助自身領(lǐng)先的高性能信號鏈技術(shù)，聚焦打造行業(yè)變革核心驅(qū)動力，與合作伙伴一道在新基建的浪潮中實現(xiàn)超越一切可能的創(chuàng)新與變革?！?/span>
在新基建的政策春風下，新興產(chǎn)業(yè)紛紛孕育興起，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為特征的數(shù)字經(jīng)濟風起云涌，給傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)帶來從業(yè)態(tài)結(jié)構(gòu)到組織形態(tài)、從發(fā)展理念到商業(yè)模式的全方位突破，新基建投資不僅本身形成了規(guī)模宏大的數(shù)字經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)，還將與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)碰撞產(chǎn)生不可估量的疊加效應(yīng)與乘數(shù)效應(yīng)。
在此情況下，產(chǎn)業(yè)合作伙伴對于能夠連接數(shù)字與現(xiàn)實世界的模擬技術(shù)需求前所未有的增加。而ADI正能為眾多細分市場提供作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化入口的模擬半導(dǎo)體技術(shù)，讓合作伙伴能夠?qū)Ｐ脑跀?shù)字經(jīng)濟浪潮中乘風破浪，不必被底層技術(shù)的難題困擾。除此之外，ADI對于各應(yīng)用行業(yè)領(lǐng)域的深入理解，對于數(shù)字技術(shù)融合的洞察，也使ADI能夠率先提供更完整的一站式解決方案，在新基建的行業(yè)交互中找到最佳用武之地。而從ADI的重點布局中，我們也能梳理出真正反映產(chǎn)業(yè)實際狀況的一些“新基建”機會點。
不只是中國，目前全球都在大力發(fā)展新能源與清潔能源，能源的產(chǎn)生、存儲、輸送、利用…這一系列過程也在發(fā)生變革，帶動新型智能化輸配電以及儲能技術(shù)的發(fā)展。智能電網(wǎng)本身即為“新基建”中的融合基礎(chǔ)設(shè)施，為“新基建”提供“安全、可靠、綠色、高效”能源動力保障。大量創(chuàng)新技術(shù)正在改變這個行業(yè)，例如電網(wǎng)側(cè)儲能、智能電網(wǎng)監(jiān)測、智能電表計量、汽車充電樁的部署等等。
新興的能源物聯(lián)網(wǎng)正給傳統(tǒng)電網(wǎng)注入“新動能”，助力電網(wǎng)向智能電網(wǎng)的升級。在特高壓輸電領(lǐng)域，亟需解決能源從發(fā)電到用電的傳輸安全與穩(wěn)定難題。對此，蔡振宇舉例道，ADI能夠與客戶一起，通過MEMS IMU以及溫測一體產(chǎn)品等解決方案對大風下的電力線擺幅、山坡上電力塔的傾斜、變電柜的溫度監(jiān)測等，從方方面面對智能電網(wǎng)系統(tǒng)實現(xiàn)實時監(jiān)測與預(yù)測性維護，全面助推新基建能源創(chuàng)新模式及生態(tài)產(chǎn)業(yè)建設(shè)。
更低成本、更清潔的能源正在改變我們的生活，越來越普及的電動車首當其沖，作為電動汽車消費和發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施，充電樁也是新基建部署的另一大重點。其不只是建設(shè)一個個充電硬件設(shè)備，更重要的是要構(gòu)建、運營一個巨大的充電數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)能量從電網(wǎng)到車的高效傳遞，ADI正與領(lǐng)先企業(yè)一起努力打造高效率的大功率直流充電樁解決方案，提升大規(guī)模部署的經(jīng)濟和社會效益。
新基建解決了充電基礎(chǔ)設(shè)施的短缺, 同時在環(huán)保需求與政策利好的刺激下，新能源車在2020年迎來普及潮。ADI 基于長期積累的汽車電氣化廣泛經(jīng)驗，通過提供更低排放、更高效率、更高可靠性和安全性的解決方案，讓電池管理、動力總成和信息娛樂等系統(tǒng)保持高性能的同時變得更小、更輕、更可靠，推動更環(huán)保高效的未來汽車早日落地。
鋰離子電池是電動汽車和混合動力汽車的常用儲能方法。ADI提供更精準更安全的鋰電池監(jiān)控解決方案，不僅提升系統(tǒng)的可靠性和安全性，也為車輛帶來更長的續(xù)航里程。創(chuàng)新的無線BMS系統(tǒng)建立電池從生產(chǎn)制造到倉儲運輸、到車內(nèi)電池維修維護、最后到回收整個生命周期的監(jiān)測和追蹤，采集的數(shù)據(jù)與人工智能算法融合，可以延長電池以及整個電動汽車的生命周期，提高電動汽車的殘值，確保電動汽車在二手車市場更有吸引力，以此來賦能電動汽車產(chǎn)業(yè)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是智能制造發(fā)展的基礎(chǔ)，可以提供共性的基礎(chǔ)設(shè)施和能力，中國已將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為新基建重要基礎(chǔ)設(shè)施，為工業(yè)智能化提供支撐。不可否認的是，搭上新基建這輛信息時代的快車，無疑會使工業(yè)控制系統(tǒng)市場主體如虎添翼，催生工業(yè)自動化市場的經(jīng)濟新動能。
不同于日常的“網(wǎng)”，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對延時非常敏感、需要兼容多種協(xié)議、惡劣的干擾環(huán)境以及>99.999% 的數(shù)據(jù)可靠性，才能加速制造業(yè)從信息化時代走向智能化時代。因此，每一個工業(yè)生產(chǎn)線上設(shè)備運營狀態(tài)的監(jiān)測，對實現(xiàn)工業(yè)安全預(yù)測診斷，系統(tǒng)靈活配置以達到柔性化生產(chǎn)等都十分重要，而這些環(huán)節(jié)幾乎都有ADI的影子。“長期耕耘于工業(yè)自動化領(lǐng)域，ADI的技術(shù)在業(yè)內(nèi)已被廣泛認可與使用——從包括終端設(shè)備各種傳感器和信號調(diào)理電路在內(nèi)的前端檢測，到后續(xù)的測量、數(shù)據(jù)解析，以及微處理器、DSP為基礎(chǔ)的邊緣計算和工業(yè)以太網(wǎng)連接，覆蓋完整的信號鏈，將加速新基建下的中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)升級?！辈陶裼钪赋觥?/span>
5G 作為移動通信領(lǐng)域的重大變革點，是當前新基建的領(lǐng)銜領(lǐng)域，不管是從未來承接的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，還是對新興產(chǎn)業(yè)所起的技術(shù)作用來看，5G 都是最值得期待的。實際上，各大新興產(chǎn)業(yè)，如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)上云、人工智能、遠程醫(yī)療等，均需要以 5G 作為產(chǎn)業(yè)支撐，它將為終端使用行業(yè)提供連接大量傳感器、邊緣設(shè)備和執(zhí)行器的平臺。
5G基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品和解決方案有助于數(shù)據(jù)的平滑流動，包括5G網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)傳輸和接收。為達到各界對5G高傳輸率、低延遲、高網(wǎng)絡(luò)容量密度等共識目標，在與傳統(tǒng)基站相同的外形尺寸和功耗中安裝十倍至百倍數(shù)量的通道，ADI提出了一個新的無線電架構(gòu)，軟件定義收發(fā)器，該架構(gòu)可以將無線電中每通道的尺寸數(shù)量減少10倍，將功耗降低一半，并用作在5G系統(tǒng)中工作所需的更高性能的單元。
此外，演進中的5G標準、技術(shù)愈加復(fù)雜、更廣泛的頻譜范圍，對測試測量帶來挑戰(zhàn)。長期以來，由于ADI一直在從事網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)方面的工作，積累了從最基礎(chǔ)的單元器件到高性能組件的大量核心技術(shù)，構(gòu)建了廣泛的端到端解決方案，這些均可有利于應(yīng)對5G測試測量挑戰(zhàn)，幫助本土測試測量企業(yè)開發(fā)高性價比的5G測試測量系統(tǒng)，推動新基建下關(guān)鍵5G應(yīng)用加速上市。
智慧交通將先進的云計算、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)以及人工智能算法等有效地集成運用于整個交通運輸管理體系，從而建立起一種在大范圍、全方位發(fā)揮作用的實時、智能、高效的綜合運輸和管理系統(tǒng)。作為智慧城市建設(shè)中的重要一環(huán)，在新基建建設(shè)的風口下，各地相繼制定出臺具體政策，逐步完善公共停車設(shè)施體系，加快補齊城市公共停車設(shè)施短板步伐，將智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)、車載終端系統(tǒng)、電子收費系統(tǒng)等前沿新科學(xué)統(tǒng)一起來。
蔡振宇列出了一組數(shù)據(jù)：2019年已經(jīng)有超過2億輛汽車已經(jīng)裝上ETC車載單元，為智慧交通打開了更多的應(yīng)用場景，也為智慧城市商業(yè)模式開創(chuàng)了新的想象空間，并借此可以從公路收費進入到大型交通場站停車收費、加油服務(wù)、車輛金融等領(lǐng)域，有望突破傳統(tǒng)停車建設(shè)模式和運營模式，優(yōu)化創(chuàng)新生態(tài)環(huán)境，打造貫穿整個智慧停車產(chǎn)業(yè)鏈的C-V2X跨界協(xié)同創(chuàng)新體系。
簡便的ETC系統(tǒng)背后支撐的是需要對接幾十種信號機控制系統(tǒng)的強大路邊單元RSU。目前，ADI射頻前端系統(tǒng)與單芯片收發(fā)器解決方案能有效完成ETC雙向通信的前端系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)，借助信息化技術(shù)打通人、車、路、網(wǎng)的數(shù)字閉環(huán)，助力政府實現(xiàn)高效的交通出行信息管理，推進道路基礎(chǔ)設(shè)施智能化。
當今技術(shù)需要大規(guī)模的數(shù)據(jù)計算、存儲和聯(lián)網(wǎng)，人工智能和機器學(xué)習的加速發(fā)展正推動高性能計算達到新的性能水平，與日俱增的內(nèi)容流和基于云的服務(wù)支撐著超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的快速增長。因此從國家政務(wù)到各大行業(yè)，建立數(shù)據(jù)中心將有助于促進行業(yè)轉(zhuǎn)型和實現(xiàn)企業(yè)上云，是海量信息時代的諾亞方舟?；蛟S你已經(jīng)開始在憧憬高效數(shù)據(jù)中心驅(qū)動下的智慧生活美好未來，但數(shù)據(jù)中心被認為是能源消耗最嚴重的建筑之一，減少數(shù)據(jù)中心能耗，對于降低其環(huán)境影響至關(guān)重要。
如何提高數(shù)據(jù)中心能效便于優(yōu)化熱學(xué)設(shè)計、降低供電系統(tǒng)尺寸和成本，穩(wěn)定可靠電源供應(yīng)能力，是新基建數(shù)據(jù)中心建設(shè)的一大痛點。在狹小空間內(nèi)實現(xiàn)各類處理器(ASIC、CPU、FPGA)低至0.6V-0.8V的核心低電壓與50A-800A超高電流高穩(wěn)定性供電系統(tǒng)設(shè)計的艱辛，需要頂級電源高可靠性和高效DC-DC電源轉(zhuǎn)換解決方案，ADI的模塊化和低噪聲電源技術(shù)正是這些系統(tǒng)背后穩(wěn)定供電的主要力量，可以幫助提高數(shù)據(jù)中心的效率、密度和可靠性。此外，ADI板級電源系統(tǒng)管理PSM可動態(tài)調(diào)節(jié)與記錄數(shù)據(jù)中心核心芯片的電源供應(yīng)，極大地優(yōu)化了能源效率，同時保持了可靠性。
隨著數(shù)據(jù)流量和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的增長，對商用衛(wèi)星通信系統(tǒng)的需求已日趨明顯，對高帶寬數(shù)據(jù)訪問需求也增長顯著，覆蓋全球的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)將成為下一個建設(shè)重點。放眼全球，Space X已在商用低軌衛(wèi)星上取得階段性成功，實現(xiàn)了火箭的回收重復(fù)利用，大幅度降低了發(fā)射成本；作為航天強國，今年4月發(fā)改委也明確將“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)”納入新基建中信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)范疇中，商用衛(wèi)星部署同樣有望在今年邁入快車道。
“與通用宇航級衛(wèi)星不同，商用近地軌道衛(wèi)星更具成本效益，它們的尺寸應(yīng)當相對較小而更容易制造，這有助于提高合作伙伴和潛在運營商的部署經(jīng)濟性。同時，低成本商業(yè)衛(wèi)星向新參與者和創(chuàng)新者開放市場，背后小尺寸、低成本、高可靠的集成電路同樣功不可沒。”蔡振宇強調(diào)了商用衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)取得成功的最底層邏輯。
所有這些，ADI能以在全球航空航天市場處于頂尖地位的高性能信號鏈產(chǎn)品正在其中發(fā)揮關(guān)鍵賦能者的作用。此外，ADI擁有的高頻收發(fā)器平臺技術(shù)在衛(wèi)星通信頻段中可實現(xiàn)更高的選擇率，利用其小尺寸和低功耗特性，可將收發(fā)器的整體尺寸縮小一個數(shù)量級，為解決下一代衛(wèi)星通信難題提供大量解決方案實例。
自1965年成立至今，ADI經(jīng)歷了一波又一波的技術(shù)浪潮發(fā)展。它既是全球科技演進歷程的一名見證者，亦是在這些浪潮中揚帆尋找科技“新大陸”的眾多領(lǐng)航員之一。此波新基建建設(shè)的熱浪風口，ADI作為模擬和混合信號技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，將利用其所具備的專業(yè)技術(shù)，把復(fù)雜的現(xiàn)實世界中的物理信號轉(zhuǎn)化為準確、安全、實時的數(shù)據(jù)、分析和洞察，并基于相關(guān)分析和可執(zhí)行的見解實現(xiàn)“智能”，推動實現(xiàn)新基建在各個細分領(lǐng)域中的智能化升級。
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