EN
Naisc Ghasta
Tosú ar cheartlú chip IC saincheaptha tugann sé le tuiscint dhomhanda cad atá le tógáil. Oibríonn an fhoireann innealtóireachta dlúth le forbairtírí táirge chun rudaí amach a fháil amach cosúil le spriocanna tomhaltachta cumhachta, a bhíonn de ghnáth níos ísle ná 1 vata do chuid is mó iarrachtaí IoT. Socraíonn siad teorainneacha freisin timpeall scaipeadh teasa agus riachtanais feidhmíochta sonracha do gach iarracht. Mar shampla, bíonn riachtanas go minic ar shonraí carrach ar amaí próiseála sínale níos lú ná 10 nanaseoind. Thaitin breathnú ar threndanna forbartha ASIC ó 2023 rud éigin: nuair a bhfuil saincheangail soiléire, mionsonraithe acu innill, caithfidh tríocha cúig míreán tosaigh a gcineálacha ábhar triail go rathúil. Ach an céim seo a scipeáil? Ansín titimid go tobann go dtí thart ar cheathrú cuid dá thrírdán rath go ceann scríbe.
Úsáideann fhoirne innealtóireachta go minic cur i láthair modúlacha nuair a chuireann siad cnáithe próiseála mar shampla RISC-V nó ARM le córais cuimhne agus nascanna ionchur/aschur leagan amach ar eagór an táirge deiridh. Maidir le chipanna a úsáidtear i bhfeidhmiú uathoibríoch, tá roinnt gnéithe tábhachtacha le tabhairt faoi deara. Tá slándáil thar a bheith tábhachtach, dá réir sin cuireann na dearadóirí chiorcaid cúltaca isteach a chomhlíonann caighdeáin ISO 13849. Is é próiseáil shainiúmhar in am fíor ama an gné eile riachtanach. Agus ní mór dár gcomhábhair seo feidhmíocht dhéine fiú i dtíreanna extreme, ag feidhmiú go cruinn ó mhéad 40 céim Celsius faoi bhun nádúr go dtí 125 céim Celsius os cionn gan teip.
Nuair a bheidh an t-archatíocht bailíofáilte, téann na hinnealtóirí ar aghaidh go dtí codáil HDL, rith similithe, agus an leagan amach fhisiciúil a uasmhéadú ag baint úsáide as réimsí éagsúla áirithe cosúil le Cadence Innovus. Is féidir le seicthe idirghabhálaithe leictreamhgnéadacha (EMI) agus anailís teasa a dhéanamh go luath sa phróiseas trí iarrachtaí protatíopa éagsúla an méid atá le athdhéanamh costasach ina dhiaidh sin a laghdú. Bainimid thart ar 12 go 18 seachtaine uainn chun an chéad chip shilicin a sheoladh i mórán foirgnimh, rud a fhágann dearbhú cúramach roimh an gclárú thábhachtach chomh maith don amchlár tionscadail agus do rialú ar an mbuiséad.
De réir an tuarascáil is déanaí ar chórais leabaithe ó 2024, is féidir le teicnící cosúil le scáláil chur in aghaidh adaighteach i gcomhthéacs le geatachadh cloga laghdú a dhéanamh ar úsáid reatha saoránach i nódanna senair IoT thart ar 70 faoin gcéad. Tá dearadóirí intleachtúla ag cur i bhfeidhm doimhneacha cumhachta iolracha chun na comhpháirteanna ríomhaireachta ard-mhiníneach a scaradh ó na codanna atá de dhíth fanacht gníomhach go buan. Cabhraíonn an cur chuige seo go mór le haimsir fhadhbanna a fháil ar feabhas i gléasanna cosúil le teicneolaíocht éadaíochra leigheasach agus innealtóireacht fhaisnéiseach um thionchar comhshaoil áit a bhfuil oibríocht fhadtéarmach ríthábhachtach. Nuair a bhíonn sé ag teacht go háirithe ar thrasmhéirí Bluetooth íseal-energía, déanann cur athraithe dinimiciúla isteach i ndearcadh PMIC iad a bheith in ann feidhmíocht a chaomhnú thart ar 22% níos faide fós agus siombail reachta maith a choimeád. Tá an tionscal ag glacadh leis na modhanna seo go gradamach agus tá fabhróirí ag lorg bealaí chun feidhmíocht a uastapú gan díbirt ar dhéinealamh.
Nuair a dheantar pacaí agus a gciorcail bhreise a dhearbháilte le chéile, feabhsaíonn cáilíocht an shínigh mar is féidir linn rátáil na bpacachtaí mallaithe le linn na líonraí críochnaithe ar an gceimic. Tá roinnt dearbhchórais intégráideacha saincheaptha a chuireann comhtháthú impedance isteach / as amach ar fáil taiscéalaíocht a thaispeánann go bhfuil siad i bhfad níos éifeachtaí ó thaobh tráchtála leictreacha (EMI) de. Fuair méidréin tionscal amach le 2023 go raibh EMI laghdaithe faoi 41% i gcomparáid le réiteachanna stoca caighdeánacha. Do chóras speisialta rialaithe mótar ceangail Chomhtháite , tá bhrí mhór le bheith ag bainistiú teasa freisin. Cabhraíonn bainistiú maith teasa le ceapaireacht áirithe teo a sheachaint. Agus nár cheart dúnadh a dhéanamh ar na beagáin sin de-chaoithiúcháin condéantairí ort, ní mór iad a chur i suímh cruinn de réir riailí an dearbhúcháin ionas go mbíonn an solúbthacht seasta fiú nuair a athraíonn na luchtacha go tobann.
D'fhorbair taighdeoirí córas fiosaithe gluicise leanúnach a fhéadfadh faoi 18 mhí ar feadh amháin a mhairiú ar dhíchuis gearrtha mar gheall ar roinnt roghanna dearaidh chliste. Ar dtús, chuir siad comhthéacsaimh fo-threshold i bhfeidhm sa chiorcal tosaigh analógacha a laghdú an-chuid ar úsáid cumhachta. An dara rud, d'úsáid siad sampláil ADC idir-amhsáite a oibríonn i gcomhthreomhar le scártha minicíochta raidió le linn idirghabhála sonraí. Agus tríú, cuireadh teicneolaíocht bhailbháis ghlanndara ar an gciorcal isteach a fhéadfaí thart ar 15 microwatt a ghiniúint fiú nuair a bheadh sé ag taispeáint faoi sholais inmheánacha rialta. Tugann an chiorcal comhréiteach saincheaptha 40 nanóiméadar toraidh iontacha freisin - ag scríobh thréimhseacht mheasúnachta beagnach 99.3 faoin gcéad agus ag tarraingt go leith 3.2 microamp ar mhégahertz. Is é sin laghdú thart ar dhá thrian den úsáid cumhachta i gcomparáid le leaganacha roimhe seo de dhéisithe chomhleacaithe.
Nuair a bhíonn sé ag teacht le gléasanna iad do chuid éadaí agus gléasain IoT áit a bhfuil spás ar phríomhphointe agus ábhar bunúsach an chóras báistí, bíonn teicnící forbartha cur síos thar a bheith ríthábhachtach. Tugann go leor innealtóirí faoi réimse mar shampla 3DIC agus teicneolaíocht mheamraithe fíochan uaireanta mar is féidir leo laghdú ar an gcodán iomlán agus comharthaí glan agus láidir a choinneáil fós. Bhí obair le déanaí ó 2023 ann a d'fhéach ar conas cuardach copair a chur isteach i ndearcadh an Chórais-i-Karpóg a rinne difríocht mhór. Na torthaí? Thit na pointí te i bhfad timpeall 34% in ionad na sonraí atá againn i gcórais chaighdeánacha. Tá sé seo iontach go leor nuair a mheastar cé chomh dlúth a bhíonn na comhbháistí ag teacht le chéile agus an teicneolaíocht ag dul chun cinn.
Tá na teicnicí ríthábhachtacha seo san iarmhairt:
Úsáideann tionscnamh an tionscadal go gcuirfidh 50% de dhearthóirí chip ríomhaireachta ardfheidhmiúla teaghlaigh i bhfeidhm faoi 2025, ar éileamh ón mheabhrú fíor-ghasta. Tionchar saoránach aige seo ar leictreonach do chustaiméirí, áit a bhfuil riachtanas ag foirne dearadh ar cheangail UCIe a chothromú in aghaidh sriancha théimice i gluaisteáin atá faoi 7mm.
Baineann an rogha idir IP tríú páirtí agus príobháideach le malairtí idir luas mar marka agus difríocht i feidhmíocht. Luascann IP PHY PCIe 6.0 nó DDR5 tráchtála forbartha do réadaitheoirí gluaisteánacha, agus soláthraíonn naiscneoirí neamhleathana saincheaptha go minic éifeachtlacht fhuisce 2–3 níos fearr i feidhmchláir AI coisín.
D'fhaca staidéar 2024 ar fhorbróirí SoC na treanscéalta seo a leanas:
| Cur Chun | Fad Forbartha Meán | Saincheapthóireacht Cumhachta |
|---|---|---|
| IP tríú páirtí | 7.2 mhí | 38% |
| IP saincheaptha | 11.5 mí | 81% |
Taispeánann staidéar le déanaí go laghdaíonn comhéadan UCIe caighdeánta rioscaí iomphacála i ndearcadh chiplet-bhonnaithe agus feidhmíocht á choimeád. I SoCanna um uathú aonair, cuireann comhtháthú IP rialaitheoir mótar thionscail le módúil slándáin phríobháideacha cead ASIL-D laistigh de chruinneacha fórsa fo-2W ar fáil.
Déanann uirlisí EDA an-diogh réidh le thart ar 70% de na tascanna dráilte agus athdhéanta sin le linn samhlúcháin agus fíorú oibre, rud a luathraíonn obair forbartha IC saincheaptha go mór. Ligeann na ardán do ingineirí tástáil a dhéanamh ar chaoimheas cumhachta nuair a bhíonn siad faoi bhruite móra agus cosáin shínsear a chaighdeánú ionas go n-oibríonn siad go hidirbhearta i gcoinníollacha an domhain díreach. De réir an Achair Fianaise Uirlisí EDA 2024 is déanaí ónailísigh saoráin, feicfidh cuideachtaí a úsáideann na córais comhuilte seo titim 43% timpeall ar earráidí tar éis mhoncaíochta mar gheall ar sheiceáil rialach dearadh isteach agus feabhsaithe ar chumas modálach teasa. Tugann sé seo ciall, mar tá sé níos fearr fadhbanna a aimsiú go luath chun ama agus airgead a shábháil ar dtús na lána.
Is féidir le córais EDA iomlána costú cuigead míle dollar sa bhliain do chuideachtaí, cé go bhfuil roghanna módúlacha ar fáil anois a scáláilonn níos fearr do ghnóthaí níos lú atá ag teacht ar siúl. Le licencíocht bunaithe ar thóicíní, is féidir foinní comhtháthaithe casta a úsáid ag fhoirne innealtóireachta nuair a bheidh siad uafás le húsáid i dtéarmaí tábhachtacha cosúil le socruithe leagan amach an chípe nó réiteach éifeachtaí pharazatach. De réir taighde áirithe a foilsíodh anuradh, thug cuideachtaí meánmhéide a dtuarastal ar infheistíocht timpeall ceathrú bliana níos luaithe nuair a d'úsáid siad bogearraí fhíorú saor in aisce ó thionscnamh oscailte i gcomhthéacs le cláir leagan amach íoctha ó mhonaróirí bailí. Tá an cur chuige hathraithe seo ag obair go maith do go leor gnó beartais atá á fás faoi láthair.
Straitéisí eagraíochtaí chun riosca a laghdú i bhforbairt ASIC:
Cabhraíonn na modhanna seo le seachaint athdhéanamh, a chuirfidh roimh ré an mhargaidh ar ceann de 14–22 seachtaine ar bhuanadh máisleolaíochta.
Tá forbairtí nua ag teacht ar dhóigh timpeall na gcos costais mhór um freastal a bhí thar dhá mhíle dollar faoi láthair trí lárann dearadh amuigh an tí agus seirbhísí marthanaíochta a úsáid do phrotatóip. Tá cuideachtaí beartaithe le haghaidh ASICs ag cumasc gach rud ó chinntiú na haicteiteachta chip go dtí an GDSII deiridh a chur in iúl. Agus tá go leor ionad fabhrála oscailte do imreoirí níos lú freisin, ag tabhairt rochtana dóibh ar phróisis déanta réamhchúrsaí ag 12nm agus 16nm gan riachtanas tiomantas a dhéanamh ar tháirgtheáil mhórscála ar dtús. An méid is brí leis seo do bheagbharraíonn ná go bhféadfadh siad ama a chaitheamh ag cruthú rud éigin uathúil don margadh acu seachas bogadh síos ag iarraidh bunúsacht chaite leis an tosaigh.
Déanann chiorcail tháibhéilte saincheaptha achoimre ar réimsí éagsúla riachtanasacha i gcórais intleagtha áitiúla. Faigh léirshampla gléasanna IoT ar an ionstraim, áit a bhraithnann dearadh neamhroifoirmeach síos ar dhíochlaonadh an phróiseála AI go dtí timpeall 80 faoin gcéad gan mórán luais a chailliúint, agus ag coinneáil amais freagairthe faoi dheich millisecond. Tá sé seo mar gheall ar theicneolaíocht neamhroifoirmeach. D'fhéadfadh sé seo cabhrú le feidhmchláir móréifeachta a chruthú. Rinne an tionscal carrachoireachta dul chun cinn mór freisin. Anois tá níos mó ná cúig déag gné chabhrach tiomána ar aghaidh leis na córais ar chip, rud a chiallaíonn go bhfaigheann carranna tuarascálaithe fiche faoin gcéad níos tapa i rith triailtí teicneolaíochta tiomána féin. Ná déan dearmad ar sheolta oibre industriala ach ar bith. Nuair a leagan fabraicthóirí na meaisíní beaga MEMS isteach i mbriosca saincheaptha acu féin, méadaíonn siad cruinneas coinnseartha maoinithe réamh-mheasúnaithe, go háirithe nuair a bhíonn uirlisí ag comhluadar i gcónaí. Taispeántar tríocha faoin gcéad níos fearr a chruinneas i dtástálacha saoil fíor ina gcoinníollacha géire seo.
Tugann déantóirí cath le líonadh an mhargaidh trí SoCanna ardán-choptaithe a úsáid le luathaitheoirí duine ar leith do chriptiú, smachtú mótar, agus prótacail uirlisreacha. Taispeántar i mbainiséin go mbeidh aonaid shásamh mátracha saincheaptha níos fearr ná GPUanna ginearálta um 5 i dtreibh léargas neireach i bhfinscéalta AIoT.
Ceadaíonn cinnibh FP16 dhardaithe agus scáláil oiriúnach teorannach córais íomháithe leighis tuimire a bhrath 30% níos tapa gan cruinneas diagnóise a chailliúint. Bíonn smachtóirí tionsclaíochta i réalt-am ag baint amach faoi 2¼s le haghaidh oibráidí dúnmharaithe tábhachtacha don tslándáil, ag cur airde ar dhéineadh an chórais i ngníomhaíochtaí thábhachtacha.