2013近觀硅谷之八仙過海,各顯神通
硅谷大大小小的芯片公司有上百家,不是每家都在做CPU,做FPGA。他們能立足至今,都有自己的獨(dú)門絕技。
給系統(tǒng)一個(gè)強(qiáng)力的“心臟”
如果把電子系統(tǒng)比喻成一個(gè)人的話,CPU就是大腦,而時(shí)鐘芯片就是心臟。這個(gè)系統(tǒng)能否“健康”運(yùn)行,就要看時(shí)鐘的表現(xiàn)了。
IDT是時(shí)鐘芯片領(lǐng)域的佼佼者,迄今為止,共開發(fā)了超過1500種時(shí)鐘芯片。這些芯片都有很好的可編程性和定制性。最近,IDT還開發(fā)了獨(dú)有的壓電MEMS諧振器技術(shù),可實(shí)現(xiàn)40倍于傳統(tǒng)石英晶體的可靠性。
針對(duì)高效能光纖網(wǎng)路、無線基地臺(tái)以及100 Gigabit Ethernet(GbE)應(yīng)用的第三代通用頻率轉(zhuǎn)發(fā)器(Universal Frequency Translator,UFT)系列是IDT開發(fā)的最新產(chǎn)品。其能產(chǎn)生八種不同的輸出頻率,且在標(biāo)準(zhǔn)12kHZ~20MHz的范圍內(nèi),均方根(RMS)相位抖動(dòng)可小于300fs。
8T49N28x UFT系列提供8種可分別程式化的時(shí)脈輸出,且能靈活地實(shí)際應(yīng)用任何輸入頻率及選擇任何輸出頻率。此元件具有高整合度及低抖動(dòng),因此不需使用獨(dú)立的頻率轉(zhuǎn)發(fā)、冗余管理及抖動(dòng)降低元件。此外,使用IDT的Timing Commander軟件,該元件的設(shè)定極具彈性,且程式化也非常容易,因此設(shè)計(jì)上無需大費(fèi)周章就能廣泛用于各種端點(diǎn)及運(yùn)作模式。
助力汽車電子系統(tǒng)開發(fā)
應(yīng)為大量半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)入,汽車上的電子系統(tǒng)已經(jīng)變得極其復(fù)雜。開發(fā)人員要研發(fā)出一個(gè)像樣的汽車電子系統(tǒng),將會(huì)面對(duì)成倍于以往的壓力。
EDA廠商Mentor Graphics看中其中的商機(jī),推出了針對(duì)汽車信息娛樂、先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)的嵌入式監(jiān)控器。這是一個(gè)軟件,可以幫助開發(fā)者實(shí)現(xiàn)運(yùn)行在多核處理器上的可支持多種應(yīng)用的智能系統(tǒng)。結(jié)合Linux,開發(fā)者可以通過該軟件重復(fù)使用現(xiàn)有的私有程序,并對(duì)自己開發(fā)的IP進(jìn)行保護(hù)。
采用這種輔助軟件符合了現(xiàn)在對(duì)系統(tǒng)升級(jí)的要求,Mentor公司嵌入式軟件部門Runtime Solutions的總經(jīng)理Scot Morrison就認(rèn)為,“汽車電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)周期在縮短,召回的成本在增加,對(duì)維護(hù)和支持就很重要?,F(xiàn)在很多的OEM和車載信息系統(tǒng)提供商都愿意采用FOTA(固件更新)這種方式來升級(jí)系統(tǒng)”。
Embedded Hypervisor既可支持ARM TrustZone,也可支持對(duì)內(nèi)存、加密塊、鍵盤/顯示器等基于硬件進(jìn)行分區(qū)的資源有要求的應(yīng)用程序,創(chuàng)建了一個(gè)完全獨(dú)立的安全操作環(huán)境。其特點(diǎn)是有一個(gè)靈活的設(shè)備模型,支持虛擬設(shè)備接入,或?qū)π阅芤筝^高的應(yīng)用提供直接設(shè)備接入,并可為不同的系統(tǒng)之間的通信提供多種機(jī)制。
除了便于開發(fā),這個(gè)軟件另一個(gè)功能就是防衛(wèi)系統(tǒng),它能對(duì)設(shè)備和內(nèi)存進(jìn)行分區(qū),防止未經(jīng)授權(quán)訪問敏感資源。
IP資源的整合利用
硅谷各公司之間經(jīng)常為IP爆發(fā)戰(zhàn)爭(zhēng),但另一方面,有大量的IP卻被束之高閣多年。聰明人看出了其中的商機(jī),通過整合這些IP再向外租售來獲利。IPextreme公司就是從事此道的一家公司,Intel、TI、飛思卡爾、NXP等都是其客戶。
IPextreme專門打造了一個(gè)平臺(tái)——Xena來管理這些IP。該平臺(tái)可以對(duì)這些IP進(jìn)行分類、儲(chǔ)存、授權(quán)、追蹤和簽訂合同。IPExtreme公司的CEO Warren Savage就將這個(gè)平臺(tái)比喻成蘋果公司的iTunes,一個(gè)智能的IP管家。
Warren Savage表示,Xena平臺(tái)能夠解決半導(dǎo)體公司在IP管理上存在的三個(gè)問題:一是IP的遺失,二是公司不同部門之間的IP重復(fù)購(gòu)買,三是IP記錄的缺失。
為了能進(jìn)一步推廣IP的使用,IPExtreme同Mentor Graphics簽訂了協(xié)議,通過Mentor的EDA平臺(tái),捆綁出售這些IP。“這就好像星巴克開進(jìn)Safeway一樣,設(shè)計(jì)者們可以方便地選購(gòu)IP了”,Warren Savage如是說。
傳感器指揮塔
智能手機(jī)的一大特色就是加入了大量的傳感器,重力、加速度、溫度、環(huán)境光等等。指揮這些傳感器的任務(wù)一般由AP(應(yīng)用處理器)來負(fù)責(zé)。隨著傳感器種類和數(shù)目的增多,AP有些不堪重負(fù)。于是,Sensor Hub應(yīng)運(yùn)而生。它的任務(wù)就是管理各傳感器并與AP進(jìn)行通信。
市面已經(jīng)出現(xiàn)了多種Sensor Hub,多以MCU為基礎(chǔ)成來構(gòu)建。QuickLogic公司另辟蹊徑,以狀態(tài)機(jī)為核心打造出超低功耗的Sensor Hub,其與實(shí)時(shí)傳感器數(shù)據(jù)處理的超低功耗復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)(CISC型)算術(shù)邏輯單元(ALU),以及可編程邏輯的嵌入式數(shù)組等組件相配合,可以實(shí)時(shí)管理和處理手機(jī)中的傳感器數(shù)據(jù)。
該產(chǎn)品型號(hào)為ArcticLink 3 S1,可以在AP休眠的同時(shí),以極低的功耗來取樣和緩沖傳感器數(shù)據(jù)。其整合了靈活融合引擎 (FFE,F(xiàn)lexible Fusion Engine),可在傳感器數(shù)據(jù)傳送給主機(jī)應(yīng)用處理器之前,先針對(duì)資料進(jìn)行相關(guān)的處理、過濾和解譯。FFE上所執(zhí)行的微代碼可編程以實(shí)行許多與傳感器融合、背景傳感器校準(zhǔn)和情境變更算法相關(guān)的復(fù)雜算法功能。
“該產(chǎn)品的最大優(yōu)勢(shì)就是能滿足便攜與可穿戴式對(duì)功耗的要求”,QuickLogic嵌入式軟件經(jīng)理Ying Wu表示,“該產(chǎn)品消耗的功率甚至比M7(蘋果的協(xié)處理器)還低”。
Sensor Hub的市場(chǎng)已經(jīng)聚集了多個(gè)半導(dǎo)體大廠,而Quicklogic的加入,會(huì)使競(jìng)爭(zhēng)變得更加激烈。
可編程遇見模擬混合信號(hào)
FPGA的發(fā)明是芯片行業(yè)的一大變革,讓傳統(tǒng)的邏輯芯片走下了神壇。而當(dāng)可編程與混合信號(hào)技術(shù)相結(jié)合后,會(huì)引發(fā)另一次變革嗎?
可編程混合信號(hào)芯片已經(jīng)不是新概念了,Cypress公司的PSoc就是代表。不過,Silego公司的CMIC GreenPak系列還是有很獨(dú)特的地方。如果打個(gè)比方,GreenPak就像個(gè)積木塊,用戶只要經(jīng)過組合,就能打造出一個(gè)基本器件,如運(yùn)算放大器、比較器等等。
Silego將自己的芯片稱為“可編程的模擬器件”,“它能填補(bǔ)純模擬和純邏輯芯片之間的空白”,Silego公司CEO Ilbok Lee這樣表示。
Ilbok Lee指出,“可編程混合器件市場(chǎng)未來將達(dá)30億美元的規(guī)模,而Silego公司在2013財(cái)年出貨將達(dá)到5億顆。”
Silego為自己的產(chǎn)品推出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)軟件GPAK Designer。該軟件采用目前流行的圖形化界面,用戶只要在主界面上拖動(dòng)安放相應(yīng)模塊,就能完成設(shè)計(jì)。GPAK Designer還可控制一個(gè)USB混合信號(hào)發(fā)生器來為芯片產(chǎn)生實(shí)時(shí)信號(hào),用戶也可以通過USB來配置芯片。此外,GPAK Designer還具有Design Rule檢查功能,可以回查每一個(gè)設(shè)計(jì)步驟。
與此同時(shí),Silego還發(fā)布了GreenFET3負(fù)載開關(guān),其采用了LO-Z™ ETDFN封裝,尺寸只有1.0mm×1.6mm大小。