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探秘硅谷企业半导体技术从汽车电子到EDA

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来源: 作者: 2018-10-28 12:17:09

探秘硅谷企业半导体技术:从汽车电子到EDA

导读:

笔者来到美国加州硅谷,开始为期一周的半导体企业总部技术探秘之旅。5天内共采访了Maxim、Analogix、Arteris、Lattice、Mentor Graphics、Silego、Silicon Image和GEO等8家半导体厂商,并聆听了一场Gartner关于物联市场和技术的演讲。

(作者:恩平)  笔者来到美国加州硅谷,开始为期一周的半导体企业总部技术探秘之旅。5天内共采访了Maxim(美信)、Analogix(硅谷数模)、Arteris、Lattice(莱迪斯)、Mentor Graphics(明导)、Silego、Silicon Image和GEO等8家半导体厂商,并聆听了一场Gartner关于物联市场和技术的演讲。  首先还是看看笔者每次来硅谷时用以判断半导体行业发展状态的汽车数量指数晴雨表吧。所到几家厂商总部的停车场内,基本都停满了员工们的各种座驾。之前在国内从多种渠道了解到,美国经济已经恢复上升趋势,半导体行业景气指数也在不断攀升。这次亲眼验证了上述说法。  下面将分篇介绍本次硅谷技术探秘的所见所闻  汽车电子篇  老牌Maxim模数全能  第一天采访的Maxim和最后一天采访的GEO都有汽车电子业务。不同的是,Maxim是一家有着30年历史的老牌半导体厂商,年营收达24亿美元,每年研发资金约5亿美元。汽车电子业务主要是电源管理、ADAS(高级驾驶辅助系统)和信息娱乐系统等的模拟、混合信号解决方案。而GEO只有5岁,汽车电子主要关注几何图形处理和视频处理。由于是初创型公司,所以年收入没有对外公布,不过,据了解,这几年的研发投入共约1亿美元。巧的是,两家公司还有些渊源。2012年,刚成立3年的GEO收购了Maxim的数字视频IC部门。  Maxim汽车电子解决方案部门执行总监Kent Robinett(见图1)指出,未来5年内,车载CD播放器将会落伍,驾乘者的车内信息娱乐体验将会赶上移动互联终端那样的体验;驾驶辅助功能将成为所有乘用车的标配,这有助于把交通事故率减少50%。此外,美国交通管理部门要求,2018年,乘用车必须安装倒车影像监控系统;LED车灯将继续实现品牌差异化,这对环境和安全有着积极意义。  图1 Maxim汽车电子解决方案部门管理团队成员。执行总监Kent Robinett(左二)、执行总监Jon Horner(左一)、总监Farhad Farahbakhshian(右一)、高级业务经理Ben Landen(右二)。  对于汽车信息娱乐系统,1997年之前第一代的成本只有几美元,1998~2006年第二代的成本曾飙升到了上千美元,2007~2010年第三代的成本回落到了几百美元。随着显示、射频前端、ECU、3G/4G无线通信及云计算的发展,2011年之后第四代汽车信息娱乐系统的成本将进一步下降到几十美元甚至更低。  另据Strategy Analytics对英美车主的一项调查结果,消费者非常渴望拥有车上装有ADAS系统,不过,他们认为ADAS目前的价格太高而不愿购买。预计2017年,各种不同类型ADAS产品的市场规模将增长到近9000万套。现在面临的技术挑战是,要能在低成本线缆上无压缩地传送百万像素的数据,而且有很好的EMC性能。  Robinett透露,针对高清中控和后排显示,及ADAS等车载信息娱乐系统,他所领导的汽车电子方案部门最新推出了3.12Gbps多媒体串行链路(GMSL)SerDes芯片组。其特点是,可使屏蔽双绞线和同轴电缆兼容,并降低同轴电缆50%的成本和重量;线缆传输距离为15m;采用专利的全双工串行传输架构;片上扩频时钟,可降低EMI,因而不需要外部扩频时钟。  对车载显示器、LED背光灯及抬头显示系统(HUD),带高压DC/DC控制器和电池分离功能的四通道LED驱动器MAX16813,最多可驱动4串高亮度LED灯。其特点是,减少了EMI噪声,拓宽了动态范围,同时,在关断时,可使电池漏电流降到最低。  汽车仪表盘和信息娱乐系统的电源管理方面,含有3个大电流DC/DC转换器的MAX16993,可节省50%以上的电路板面积,并减少AM频段噪声,降低EMI辐射。  对于喜欢在车上用USB为智能和平板电脑等移动终端充电的人们,DC/DC转换器MAX16984可用汽车电池进行安全可靠的充电。在移动终端剩余电量40%的情况下,充电30分钟,MAX16984方案比市场现有的标准方案可多充8%(见图2)。据了解,目前针对的是USB2.0,正在开发支持USB3.0的方案。  图2 采用MAX16984的充电方案与市场现有标准方案的比较

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