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儲存業務發展不如預期 英特爾有意改變策略
英特爾(Intel)正重新考慮過去自產NAND flash的決策,並且可能改由向第三方供應商購買。英特爾財務長George Davis日前在分析師會議中表示,英特爾的固態硬碟(SSD)銷售業務不若預期,使得該公司的NAND Flash業務也受到影響。對此,英特爾正在思考其他策略選項,包含不再自行生產NAND Flash顆粒,改用外購晶片,甚至是直接採購完整的SSD。
英特爾正重新考慮選擇自產NAND flash的決策。圖片來源:英特爾
Davis告訴分析師,NAND flash是英特爾的大賭注,因為NAND在資料中心扮演越來越重要的角色,其觀點對應到英特爾執行長Bob Swan在2019年四月談及2019年Q1財報不理想。Swan說,英特爾正在評估生產NAND的業務,因為此項業務並不賺錢。
針對英特爾自產晶片的脈絡,可以回溯已經解散的合資公司IM Flash。2005年英特爾跟美光(Micron)合資創立IM Flash,專為英特爾及美光生產SSD所需的快閃晶片。IM Flash全盛時期掌管三間分別位於美國與新加坡的工廠。然而2013年英特爾宣布將其中兩家晶圓廠的股份轉售給美光,引起軒然大波。當時英特爾表示,此舉是為了修改兩方的協議,以便雙方都能投入在Optane產品中採用的3D XPoint技術。因此英特爾過多的NAND晶片,再將多餘的產能賣給美光,並建立3D XPoint的未來業務。
XPoint的產品在2015年七月發布,晶片由IM Flash在同時製作3D NAND晶片的狀況下同步生產。不久之後,英特爾在同年宣布於中國大連生產自家的3D NAND晶片。接續而來的重大轉變發生在2018年十月,美光表示有意收購英特爾在IM Flash的股份,隔年美光如願收購,並與英特爾簽下提供XPoint晶片的協議。
架構空間/電源效率雙雙達陣 SIMO PMIC添可攜式設計新意
然而該方法與此類便攜、輕巧裝置的其他重要要求矛盾,尤其是對小尺寸的要求。本文將探討三種重要的可攜式應用,證明即使需要多個模組,圍繞單電感多輸出(SIMO)核心轉換器客製化的整合式電源管理方法,也能輕易解決此難題。
圖1 無線連接的IoT設備
傳統電源設計難題多
傳統方案通常會使用多個開關調節器及相關電感或多個線性調節器。對於可攜式電源管理來說,SIMO架構可解決傳統方案電源效率低下和尺寸問題。
相較其他方法,該方案可以更小空間提供更高功率,支援更長的電池壽命和更小的外型尺寸。
雖然SIMO轉換器IC在整合度方面有所進步,但可能需要附加功能滿足更複雜的系統要求。這就帶來難題:有沒有可能將核心SIMO轉換器整合各種不同等級的協助工具,進而將整個電源管理系統在單個IC中實現?
以下的案例分析將SIMO技術應用到三種截然不同的可攜式應用中,進而解決此疑問。
圖2所示為典型的可充電電池系統。有交流插座頭存在時,交流插頭透過充電器為電池充電,同時透過SW2為負載供電;在無插頭的情況下,電池接管,透過SW1為系統供電。由於空間和成本限制,通常須使用多個LDO,同時利用單個開關調節器(BUCK)為最重的負載供電,且可能還需一個或多個LED驅動器,以支援IR遙控或RGB訊號。
圖2 典型耳戴式設備電源流程圖
以下針對三種不同應用對該系統進行客製化。
可充電電池系統實現高效供電
圖3所示為支援可充電電池系統的全整合SIMO PMIC方案,利用兩個升/降壓開關調節器(BB3、BB2)代替LDO(圖2中的LDO3、LDO2),實現對兩個負載高效供電;第三個升/降壓調節器(BB1)代替圖2中的BUCK;整合的LDO1用於雜訊敏感的負載;而該方案亦整合LED驅動器。最後,圖2中的充電器和開關也整合到圖3中的充電器和電源通路模組中。
圖3 使用SIMO PMIC1的可充電電池系統
使用SIMO開關調節器相較使用線性調節器的方案,前者的電源效率和尺寸優勢較大,透過使用升/降壓調節器,即使在輸入電壓下降到輸出電壓以下時也能進行調節,進而用盡電池能量。
電視或智慧家居等的可充電遙控器皆需電源管理系統,如充電器和紅外線LED驅動器,而SIMO PMIC為此提供使用者不同選擇。
智慧電源通路供電模式
至於圖4所示為PMIC中充電器和開關的配置。智慧電源通路電路在系統(SYS)和電池之間分配功率。當交流適配器作為電源時,輸入控制環路將系統電壓(SYS)調節至4.5V(VSYS-REG)。在此情況下,充電器(電晶體T2及其相關控制)由SYS接腳供電,並為電池充電;而當交流適配器不提供輸入電源時,電池透過T2為IC電路及系統負載供電。
圖4 智慧型電源通路
相比圖2的配置,由於T2既作為線性充電器(有交流適配器時)的傳輸電晶體,又作為開關(無交流適配器時),因此此配置具有更高的矽效率。
得益於其SIMO開關調節器和高效偏置LDO,小尺寸PMIC(採用2.15mm×3.15mm×0.5mm WLP封裝)以較小損耗提供電源,PCB空間僅為21mm2,不及普通實現方法的一半。圖5所示的方案布局考量到所有被動和主動元件,圖中的PMIC採用一個線性充電器(375mA)、一個三路輸出SIMO升/降壓調節器(共300mA)、一個LED驅動器(425mA)和一個LDO(50mA),而雙向I2C介面允許配置和檢查元件狀態。
圖5 SIMO PMIC1方案(21mm2)
此外,PMIC在待機模式的電流消耗僅為300nA,優於其他可用方案2倍以上的效率。此種能力及其較高效率延長寶貴的電池壽命,透過使用較小電池有效降低系統尺寸,同時延長兩次充電間的時間間隔。
非充電電池系統 實現多功能監測
圖6中更小的PMIC2可實現非充電電池系統所需的功能。
圖6 採用SIMO PMIC2的非充電電池系統
實際例子如活動監測儀和胰島素筆採用LED實現各種功能,通常由AA型或AAA型圓柱電池供電。
小尺寸PMIC供電適用於活動監測
智慧胰島素計量裝置有助於為胰島素筆加注正確數量的胰島素,並在加注結束時點亮LED,諸如身體活動、癲癇發作和睡眠監測儀等活動監測儀都同手錶般戴在手腕上,將LED發出的光調諧到各種不同頻率,穿透皮膚。
光電檢測器則檢測血液和身體組織反射的調變訊號,提供關於病人物理活動的資訊,如心率、運動和呼吸。
而SIMO PMIC是此類系統的選擇之一。圖7中的PMIC採用1個三路輸出SIMO升/降壓調節器(共300mA)、3個LED驅動器(每個3.2mA)和1個LDO(150mA),而雙向I2C介面允許配置和檢查元件狀態。
圖7 SIMO PMIC2方案(16mm2)
該PMIC(採用2.15mm×2.75mm×0.7mmWLP封裝)以較小PCB面積(16mm2)實現供電。而圖7所示的方案布局考量到所有被動和主動元件。此外,PMIC在待機模式下的電流消耗僅為300nA,有效模式下僅為5.6µA。
非充電電池系統設計精簡化
圖8中精簡型PMIC3整合3個升/降壓調節器,形成最簡單、較小尺寸的非充電系統實現方法。
圖8 採用SIMO PMIC3的非充電電池系統
最小PIMC適用於鈕扣電池/感測器
考量濕度以及其他IoT感測器要求小尺寸及可靠的電源管理系統,以實現較小尺寸及最長工作時間和保存期限,具低靜態電流的SIMO PMIC是此類應用的良好選擇。如圖9所示的PMIC採用三路輸出SIMO升/降壓轉換器(共300mA),而雙向I2C介面允許配置和檢查元件的狀態。
該PMIC(1.77mm×1.77mm×0.5mm
WLP封裝)以較小PCB面積(14mm2)實現供電。而圖9所示的方案布局考量到所有被動和主動元件。此外,PMIC在待機模式下的耗流僅為330nA,有效模式下僅為1.5µA。
圖9 SIMO PMIC3方案(14mm2)
PMIC設計解決電源管理挑戰
本文討論實現電池供電設備的小尺寸和高效率電源管理系統面臨的挑戰,並提出客製化的整合方案,透過將支援既定的複雜電路選擇性整合到單晶片PMIC,可發揮SIMO架構空間及電源效率優勢,並將SIMO技術應用到三種不同的可攜式應用。對於每種情況,該SIMO PMIC皆根據應用客製化,獲得的最佳結果實現較小PCB尺寸和較長電池壽命:
.第一款PMIC(MAX77278)
整合線性充電器、智慧電源通路、三路輸出SIMO升/降壓轉換器、LED驅動器和LDO,是可充電應用的良好選擇之一。
.第二款PMIC(MAX77640)
整合三路輸出SIMO升/降壓轉換器、3個LED驅動器和1個LDO,為非充電應用提供客製化的方案。
.第三款PMIC(MAX17271)
整合三路輸出SIMO升/降壓轉換器,專門為小尺寸、精簡型應用客製化。
上述客製化的電源管理實現方案,較大程度發揮SIMO架構空間和電源效率優勢,為可攜式應用提供較小尺寸、較高效率的電源管理方案。
(本文作者皆任職於Maxim)
集結眾多Ansys標竿型工具 AEDT實現多物理耦合分析
由於真實世界的物理現象往往互相連動,調整任何一個參數,都會對其他參數造成連帶影響,因此使用者必須針對多重物理量進行耦合分析,才能掌握全局。這類需求在電子設計領域特別強勁,為滿足電子設計產業的需求,Ansys已推出可整合多種物理模擬工具的Ansys Electronics Desktop(AEDT)。AEDT是用於電磁、電路和系統模擬的高階整合平台,可在本地構建ANSYS HFSS、Maxwell、Q3D Extractor和Twin Builder等工具,並作為這些工具的通用前處理器和後處理器。
AEDT在統一框架中提供通用使用者介面、模型輸入和設置、模擬控制以及後處理等功能。ANSYS黃金標準電磁場模擬器HFSS、Maxwell和Q3D Extractor可共用桌面環境,將所有分析共同嵌入到單一設計中。統一的桌面環境可用來創建電子和電動機械設計,提供動態連結電磁、電路和系統模擬的全面模擬功能。
AEDT還提供高性能3-D布局介面,配合傳統的任意3D CAD建模介面。HFSS 3D布局介面顯著提高了IC封裝和PCB設計人員的生產力,能幫助他們打造完全參數化的布局模型,由ANSYS HFSS進行求解。印刷電路板(PCB)、電子封裝和IC的模型可從常用電子設計自動化(EDA)工具中導入桌面。此外,3-D布局連接專業的HFSS網格剖分引擎,也能加速求解。
而在建模跟元件庫方面,由於互聯電子設備的爆炸性增長,單一產品中RF/微波元件、天線和嵌入式無源元件的設計,為設計組織機構帶來了新的挑戰。AEDT支援廠商元件庫和各種建模技術。ANSYS HFSS的新功能幫助用戶充分發揮高度整合的組件IP作用,從而在不同工程部門以及整個供應鏈上設計、優化和共用高頻組件。
恩智浦提名Kurt Sievers為新任執行長人選
半導體廠商恩智浦(NXP)日前宣布,該公司董事會已提名Kurt Sievers為新任總裁暨執行長,接替2009年開始任職的Richard (Rick) Clemmer。董事會預定於2020年5月27日在公司的年度股東大會上提出任命Kurt Sievers作為下任總裁暨執行長的建議,並在過渡期間由Clemmer擔任策略顧問。
恩智浦(NXP)日前宣布董事會提名Kurt Sievers為新任總裁暨執行長,接替2009年開始任職的Richard (Rick) Clemmer。圖片來源:恩智浦
恩智浦半導體總裁Kurt Sievers表示,恩智浦正面臨巨大轉變,有幸領導公司邁向下一個階段,我深感責任重大亦充滿期待。過去十年很非常榮幸能與Rick共事,在我的職業生涯發展中,Rick既是一位鼓舞人心的領導者,也是我的導師。在恩智浦獨立之初,Rick和管理團隊就確立恩智浦的策略,開發市場領先且具高度差異化的業務並獲取盈利。
Sievers於1995年加入恩智浦,並迅速晉升管理職位。從2018年9月起Sievers擔任恩智浦總裁,負責恩智浦所有的業務工作,更在2015年恩智浦和飛思卡爾半導體的合併中發揮關鍵影響力,協助恩智浦成為國際上具代表性的半導體公司之一。而2020年他將接下執行長一職,推動恩智浦接下來的發展策略。
雙AMR感測實現馬達精確角度測量 自駕系統安全再獲確保
半導體供應商如亞德諾半導體(ADI)便提供磁阻(MR)位置感測器產品和基於分流器的電流感測放大器產品,可使EPS和電子煞車系統中使用的無刷馬達實現高性能換相和安全運作。
自駕趨勢使安全更被重視
近年來隨著人們對於車輛安全性的要求越來越高,先進駕駛輔助系統(ADAS)也相應獲得進一步發展及推廣,其依賴安全氣囊保護駕駛及乘客安全之傳統被動系統輔助。這些新出現的系統,最初是為輔助駕駛在安全危急情況下作出正確決策,長期而言,則能替代駕駛作出決策。這些技術的進步亦引領汽車朝向半自動和全自動駕駛遞進,使電子控制單元(ECU)代替駕駛作出決策,以及讓執行器負責進行車輛轉向和煞車操控,皆為將駕駛車輛的任務移交給感測器、ECU和電力傳動裝置。此趨勢促使廠商開發更可靠、更智慧、性能更高的額外的電力傳動裝置解決方案,而這些解決方案皆須符合ISO 26262功能安全標準。考量風險的安全標準,其需對危險操作情況的風險進行定性評估,並在元件和系統設計中融入安全措施以避免或管控系統故障、並檢測或控制隨機出現的硬體故障或減輕影響。
這些執行器系統通常使用無刷直流(BLDC)馬達驅動,由於這些系統對安全性相當重要,因此設計人員在設計解決方案的硬體和軟體時,須保證系統能滿足汽車安全完整性等級(ASIL)D級的高標準。
MPS確保馬達控制
無刷直流馬達無電刷觸點,因此需使用馬達位置感測器(MPS)測量定子與轉子間的相對位置,以確保定子線圈按正確順序通電。馬達位置感測器在啟動時扮演重要角色,因為此時微控制器無可用的反電動勢確定轉子和定子的相對位置。
傳統上阻塞換相(見圖1a)由三個霍爾開關組成,其用於指示無刷直流馬達中轉子的位置。由於人們要求提高BLDC馬達驅動器(包括EPS系統)的性能,尤其是降低其噪音、振動和聲振粗糙度等級(NVH),以及提高其運作效率,因此阻塞換相逐步被正弦換相控制所取代。霍爾開關則可由安裝在馬達軸末端的雙極磁鐵前面的MR角度感測器代替(見圖1b)。在典型的應用中,MPS也被安裝在ECU組合上,而ECU則被整合到馬達外殼,且安裝於馬達軸末端。
圖1 (a)BLDC阻塞換相控制和(b)BLDC正弦換相控制
ASIL等級反映系統安全性
ISO 26262於2011年導入,其作為一種安全標準,以解決與電氣安全相關系統故障可能造成的危害,之後由2018年版所取代。
針對系統建置安全和風險分析,以確定系統的ASIL等級為必要的過程。而ASIL等級則透過審查系統於運作期間潛在危險的嚴重程度、暴露程度和可控性確定(圖2),例如若人們對EPS系統實施風險和危害分析,可能會得出以下結論:基於這些事件(如轉向鎖止和自動轉向等)的嚴重程度、可控性和暴露性,將這些嚴重事件評定為ASIL D等級;同樣地,對於即將推出的電子煞車系統,則可採用相同邏輯確定不可控事件的嚴重程度,如煞車鎖止或自動煞車。
圖2 ISO 26262 ASIL評級矩陣
根據EPS或煞車系統示例,ASIL D系統評鑑可透過分解子系統實現,如圖3a、圖3b及圖3c所示。
圖3 針對ASIL D系統的ASIL分解方案
每個系統元件不須皆按照ASIL D標準和流程開發,以使ASIL D系統符合規格;但在進行系統等級的審核時,要求整個系統必須滿足要求,且可整合QM、ASIL A、B、C、D等級的子元件組成系統,且系統分解還應確保獨立性,並考量依賴或共因故障的可能性。
傳統EPS系統拓撲架構及潛在問題
典型的EPS系統拓撲結構如圖4所示。EPS ECU根據駕駛施加到方向盤上的轉向扭矩、方向盤位置及車輛速度計算所需的輔助功率。EPS馬達透過施力轉動方向盤,以減少駕駛操縱方向盤所需的扭矩。
圖4 典型的EPS拓撲
馬達軸位置(MSP)角結合相位電流測量資訊,用於對EPS馬達驅動器進行換相和控制。典型EPS馬達控制迴路如圖5所示,所需的扭矩輔助等級因駕駛條件而異,由車輪速度感測器和扭矩感測器決定;扭矩感測器測量駕駛或無人駕駛汽車中的馬達執行器施加至方向盤的扭矩;微控制器隨後使用MSP資料和相位電流資料控制提供馬達所需輔助的電流負載。
圖5 典型的EPS馬達控制環路
MPS感測器故障可能導致或加重系統故障,如轉向鎖止或自動轉向,因此MPS為EPS系統中的重要元件,其中關鍵在系統需能綜合全面診斷感測器故障,以確保在MPS感測器出錯或發生故障時能夠繼續正常運作,而不會發生嚴重的系統故障,或者在出錯時系統能以安全方式停止運作。
電流感測放大器通常用於間接精確測量馬達負載,一般應用於三個馬達相位中的兩個相位,提供額外診斷資訊(可作為整體系統安全保障措施的一環)。
此外,高度準確的馬達位置和相位電流測量可以從系統層面改善EPS馬達的控制性能,實現高效、安靜、平穩的轉向,進而提升駕駛體驗,因此是系統中的關鍵元件。
雙AMR感測器 確保穩定操作
在EPS或其他安全性關鍵馬達控制應用中,可採用不同的方法來使ASIL D符合規格。以下示例便將雙重各向異性磁阻(AMR)馬達位置感測器和像是ADI的電流感測放大器整合到此系統中,以提供所需的性能等級和額外需要,從系統等級實現ISO 26262 ASIL D合規性。
在圖6中,用不同技術(如霍爾、GMR或TMR)的另一個感測器對雙AMR感測器進行完善和補充。雙AMR感測器作為主(高精度)感測通道,第二個不同感測器技術通道有三個用途:
.啟用「三選二」(2oo3)比較,以驗證當與其他系統輸入組合時,其中一個感測器通道是否出現故障。
.在發生可能性極低的兩個AMR通道都故障的情況下,提供位置回饋。
.在馬達極數為奇數的情況下,為微控制器提供360o象限資訊,用於馬達換相。
圖6 適用於安全性至關重要的應用的馬達位置和相位電流檢測結構示例
準確的角度測量將繼續由雙AMR感測器的兩個通道提供。額外的系統診斷,如馬達負載和軸的位置,可以從準確相位電流檢測放大器的動態狀態(反電動勢)間接推斷得出。
若查看此感測器架構示例中所有可能的感測器故障模式,可以看出應始終有兩個位置感測器輸入可用於可靠性檢查。即使在兩個AMR通道都因常見故障原因以致同時故障,這種極不可能的極端示例中,仍然可以使用來自輔助感測器通道的降級位置感測資訊,以及電流感測器在動態狀態下提供之反電動勢資訊進行交叉比對,以確保系統基本功能繼續正常運作。
這種系統等級的診斷功能將確保不會發生嚴重的故障模式,並且確保系統實現ISO 26262 ASIL D合規性,之後便可以安全關閉系統的電源,或者轉入跛行回家模式(Limp Home Mode),以返回經銷商進行維修。
感測器設計改善乘車體驗
隨著用於提高汽車安全性的ADAS推出,以及全自動和半自動駕駛車輛的出現,人們開始要求更可靠、更智慧、性能更高的額外電力傳動裝置解決方案,同時要求需符合ISO 26262功能安全標準。供應商如ADI提供的馬達軸位置和相位電流感測產品,不僅能提高性能,實現更順暢、更高效的馬達控制要求,同時提供在EPS或煞車系統等安全性至關重要的應用中,能夠實現所需的額外高ASIL要求。而ADI提供的ADA4571-2雙AMR感測器為需要額外和獨立感測通道等安全性的重要應用設計,其為一雙通道AMR感測器,整合訊號處理放大器和ADC驅動器。
該產品含兩個AMR(Sensitec AA745)
感測器和兩個放大器訊號處理ASIC;該感測器提供低角度誤差訊號,通常在0.1度範圍內,具備可忽略的遲滯現象、高頻寬、低延遲和良好的線性度。
這些特性能夠協助減少轉矩波動和可聽見的雜訊,幫助實現順暢、高效的BLDC馬達控制。此外,AMR感測器可在飽和大於30Mt的條件下運作,並沒有磁場視窗上限,而且感測器能在高磁場條件下運作,因此解決方案能承受嚴苛環境的雜散磁場。
至於ADI的AD8410電流感測放大器能夠在EPS和其他BLDC馬達控制系統中的分流電阻上測量雙向電流,為高電壓、高解析度和高頻寬的分流放大器,其用於嚴苛環境中提供所需的準確測量、診斷安全性的應用,幫助減少轉矩波動和可聽到的雜訊,實現順暢、高效的BLDC馬達控制(如EPS或煞車),並改善駕駛體驗。
(本文作者為ADI汽車電氣化部策略行銷經理)
訂價是科學?還是藝術?
文 | 萬岳憲
資策會MIC產業躍升事業群總監
俄羅斯有一句諺語:「市場上有兩個類型的傻瓜,一個是開價過高,另一個開價太低。」
大多數的產品經理,都很熟悉行銷4P模型:「產品(Product)、價格(Price)、通路(Place)、推廣(Promotion)」,但是如果再進一步詢問,這四個因素的優先排列順序,就會發現「價格」經常被排在最後,這並不表示產品經理不重視價格,而是價格能夠被討論的空間很少,多數企業在新產品上市前,習慣以「成本加價法」的概念訂價,在至少不能虧本的最高指導原則下,為行銷業務團隊訂定價格銷售底線,業務只能以有限的價格空間與通路商談判,通路商最後也只能以更有限的價格空間,與競爭者在消費市場紅海廝殺。
德國知名管理學教授西蒙(Hermann Simon)長年研究產品訂價背後的價值思考,2012年在他主持的《全球訂價研究》(Global Pricing Study)計畫研究過程中,曾經訪談50個國家的2,700位專業經理人,發現有67%的受訪者承認,目前所服務的企業,並沒有建立一套完善的訂價制度或策略,無法讓他們提供市場想要的價格,反而讓企業的獲利面臨風險。
事實上,企業所有的獲利,都與直接或間接的價格策略有關聯,產品或服務與消費者最直接的連結就是價格,每一次的消費行為,就代表支付一個價格,消費者願意為這個價格付出,同時得到他想要的回報。西蒙教授感嘆,我們每天都圍繞著價格生活,儘管價格無所不在,但是對於價格是如何產生的?對消費大眾的影響為何?瞭解得太少。
西蒙教授認為,多數企業想要訂定一個讓市場接受的價格,往往習慣從成本的角度切入思考,在至少不能虧本的使命驅使下,許多訂價思維是以「成本加價法」的概念進行,雖然這是最容易、最安全的訂價方式,但是絕對不是最能夠反映顧客對商品或服務價值認知的訂價方式,因為決定產品或服務價格的核心思維,應該著重於「對顧客的價值」,要以同理心的角度,思考顧客眼裡的價值認知,顧客願意支付的價格,就是商品或服務可以訂定的價格。
顧客對產品或服務認知的價值,不妨從消費者視角的理性與感性來思考。理性的來源,是企業在推出新產品時,傳遞給消費者的「價值主張」(Value Proposition),必須讓消費者先認識價值,然後才會接受價格,還要能提供競爭產品沒有的差異化價值,這樣的訊息傳遞才能具備較高的說服力。
感性則來自企業展現產品或服務價值的心態,經由心態所形塑的服務內容,從消費者認識產品的第一個接觸點開始,就被轉換為「企業對我的心意」,這份心意是一連串啟動心靈感受的過程,透過「感覺、經驗、記憶」的感官歷程,在心靈產生「追求幸福的感覺」,然後這種感覺會再轉嫁寄託在「價格認知」。美國哲學家劉易斯(C. I. Lewis)在1929年就使用「感質」(Qualia)這個詞彙來探討人類的主觀意識與感受。他認為,感質力完全由人們的直覺產生,是人類非常特別又難以使用語言文字形容的感受,這些微妙的感覺,觸動人們對外在事物產生獨特的心靈互動,甚至留下一生難忘的記憶。
西班牙哲學家葛拉西安(Baltasar Gracian)認為:「人們寧可在價格上受騙,也不能在品質上受騙。」這句話或許解釋了,為什麼有些人願意為相同的產品或服務,支付較高的價格。
近年來的諾貝爾經濟學獎得主,幾乎都對行為經濟學有所涉獵,甚至有許多經濟學家也開始提出,過往將人性視為中性的經濟學研究,至今是否仍適用的疑慮。美國杜克大學行為經濟學教授艾瑞利(Dan Ariely)的人類行為實驗研究也顯示,人們接受並支付價格的行為誘因,來自於他知道付出之後,所得到的回報,能夠為自己帶來更高的價值,而這樣的認知會驅使人們更願意接受高價格的產品或服務,甚至認為低價產品會帶來更劣質的回報。
成功的訂價策略是要引導消費者做決定,傳統的「成本加價法」訂價概念,只要收入能夠超過固定成本與變動成本的總和,就算是有獲利。但是從競爭獲利的角度思考,成功的訂價策略,應該要找出能夠創造產品「獲利極大值」的精準訂價區間,在這個區間內沒有單一訂價策略,只有最適合消費者不理性需求的差異化訂價藝術。西蒙教授認為,成功的單一訂價只能為企業賺到「應該有的獲利」,但是會損失「潛在的獲利」,運用差異化訂價策略找到最適合價格,往往獲利是單一訂價的兩倍。
最簡單的差異化訂價策略就是「產品組合」,西蒙教授的研究顯示,為消費者設計額外的需求選擇,能夠成功引導轉移需求至更高價的產品(如下表)。你會看到B組選擇「活期帳戶+信用卡」服務的付費百分比,較A組增加了22%,每位顧客的營收平均貢獻度增加28%,而銀行並沒有為B組多付出服務成本,只是增列一個「信用卡」的服務品項而己。
簡單來說,消費者就是需要「物超所值」的感質力,「平價優質」的策略並不能確保企業的獲利,甚至會增加落入紅海競爭的風險。所以就要讓消費者認同產品或服務的價值,產品經理在進行價格(Price)決策時,必須建立「價格=價值」的準則,探討產品價格與「對顧客價值」的關係;而產品(Product)則必須創造價值,創新與優質是激發顧客認知價值的催化劑,通路(Place)與推廣(Promotion)是傳遞價值,影響顧客價值認知的決定性因素。
法國有句諺語:「價格終會被遺忘,只有產品的品質還在。」消費者對價格的記憶是短暫的,但是低價劣質產品遺留的挫敗感,會形成難忘的記憶,投射為對品牌形象的厭惡;高價優質產品與良好的售後服務,才是形塑消費者持續正向價值認知的決定性因素。專業的產品經理,必須完美展現產品能給予顧客的價值,同時轉移消費者心中的「價格探照燈」。
電晶體密度提升速度減緩 摩爾定律越走越艱辛
引領半導體產業向前邁進的摩爾定律(Moore’s Law),近年來明顯遇到瓶頸。記憶體、處理器等使用先進邏輯製程生產的晶片,均已很難按照摩爾定律預期的速度,實現每兩年電晶體數量翻倍。
研究機構IC Insights整理英特爾(Intel)、美國半導體產業協會(SIA)等半導體公司、產業組織的資料,發現不管是DRAM、NAND Flash、CPU或GPU,這些使用最先進邏輯製程的晶片,都已經先後遇上電晶體數量成長速度放緩的問題。
以NAND Flash為例,雖然目前業界已普遍轉向3D結構,但NAND Flash的密度在2012年以後,每年成長速度就只有30~35%。英特爾CPU的電晶體數量,在2010年以前的平均成長速度還有40%,但此後的成長速度則只剩下一半。
蘋果的A系列應用處理器算是比較特別的例外,自2013年以來,A系列應用處理器的電晶體數量成長速度,還能維持在每年40%以上。
iOS 14預覽版揭線索 watchOS 7將推血氧監測功能
根據蘋果(Apple) iOS 14預覽版的分析,未來新推出的watchOS 7可能將搭載血氧監測、畫面分享、Watch Face、父母可用iPhone管理小孩的Apple Watch,以及多數智慧手錶皆有的睡眠記錄等新功能。
圖 推測未來新推出的watchOS 7將有血氧監測功能。圖片來源:Apple
前幾代Apple Watch具備心電圖(ECG)功能,主要用來防止無預警的心臟驟停。而未來的watchOS 7將優化ECG,透過血氧監測來提升測量的準確性。新的血氧監測主要的運作方式,是當用戶血液中的含氧量低於平均值時,手錶就會通知用戶,協助用戶得到心臟狀況異常的警示。
除了血氧監測,新一代Apple Watch還能透過照片軟體中的照片來創建專屬的Watch Faces,並分享到其他人的Apple Watch裝置中。同時,蘋果也推出Infograph Pro鍵盤,在錶面增加測速儀畫面。一連串的新功能之外,原本一支Apple Watch只能綁定一支iPhone的設定也出現轉變。在iOS 14的版本中,父母可以用自己的iPhone設定兒童手錶,達到同家庭成員的手錶可用同一支iPhone管理的效果,並且家長還可以藉此限制小孩只能在特定時間內使用Apple Watch的App或解鎖螢幕畫面。
最後,Apple Watch跟上市面上多數的智慧型手錶,將會增加睡眠追蹤的功能。雖然iOS 14預覽版揭露許多watchOS 7新功能的相關資訊,然而新版的iOS及Apple Watch正式推出仍有待接下來的蘋果發布會揭曉。
Ampere推出80核心處理器 瞄準雲端大數據應用
處理器供應商Ampere日前推出內建80個安謀(Arm)核心的Ampere Altra處理器,建基於Arm的省電與高性能的架構,單路最高支援4TB記憶體與128條PCIe 4.0通道,功耗則為210W,是一款專為雲端工作及邊緣數據中心設計的雲端原生CPU。目前Ampere Altra已經出貨給全球客戶,由客戶在各自的軟體中測試。
圖 Ampere日前推出80核心的Ampere Altra處理器。圖片來源:Ampere
做為Ampere的合作夥伴,美光(Micron)行銷策略副總Roger Peene表示:「進行深度學習、邊緣運算及高性能雲工作時,最重要的即是在分析海量數據的同時盡可能降低功耗。Ampere Altra處理器搭配美光的數據中心SSD和記憶體產品,可以協助用戶透過良好的計算功能與儲存聯接性,在低功耗解決方案中發揮大數據集的價值。」
Ampere Altra是Arm的64位元處理器,應用Arm Neoverse N1平台設計,加上單線程核心的特性,可望達成高性能與低功耗的技術突破。該處理器採用台積電7 nm技術,運行時脈為3 GHz,支援8個DDR4-3200記憶體通道,每個插槽可提供最高4TB的記憶體容量,同時每路支援最高128條PCIe Gen4通道,功耗為210W。
強化能源效率/可用度/效能/安全 車用EPS晶片組超展開
其中如半導體商英飛凌(Infineon)便提供晶片組,適合未來數代EPS使用,包括所有主要的半導體元件,例如電源供應器、微控制器、半橋驅動器、MOSFET、CAN收發器及感測器。以上所有元件都已上市,使用者可由單一供應商的微調晶片組因應所有需求,有助於縮短開發時間及降低成本。
電子動力轉向使用電控馬達輔助轉向。感測器偵測由驅動器觸發的轉向扭矩,然後將資訊轉送至電子控制單元(ECU),計算所需的轉向輔助,並控制伺服馬達。
為什麼要供應完整的EPS晶片組?目標是提供電子動力轉向系統所有必要的半導體元件,並進行微調使其達到高可用度,實現容錯操作或失效安全操作。結果協調運作的元件,將提供可靠的互用性及整合相容性。其中有一項重點就是保證功能安全,因此所有相關元件不僅要符合最高的汽車品質標準,也必須依據ISO 26262進行設計。
EPS展示器重安全/效能/整合
英飛凌已開發的示範板中包含晶片組元件及機械展示器,可控制6相電動馬達。圖1顯示展示器配置,圖2為示範板及所有晶片組元件。其中包括電源供應晶片(OPTIREG PMIC、TLF35584)、3相半橋驅動器(TLE9183QK)、32位元微控制器(TC23x搭配200MHz及2MB快閃記憶體)、扭矩感測器(TLE4998C8D)、馬達位置感測器(TLE5309D)及角度感測器(TLE5014D)、MOSFET(採用SS08封裝),以及CAN FD收發器(TLE9251VLE、TLE9252VLC)。
圖1 電子動力轉向應用展示器
圖2 體積小的示範板搭配EPS晶片組
展示器的所有使用的元件都妥善搭配,並設計提供高度的功能安全、能源效率及整合密度。例如EPS系統預先指定使用安全電源供應器,並提供對應的監控及保護功能作為ASIL D功能,此外也獲得橋式驅動器支援。所有系統使用的感測器均依據ISO 26262設計,提供高測量精度。AURIX系列強大的微控制器可選擇用於效能、快閃記憶體容量、計時器架構及周邊設備。
此外,MCU具有獲得ISO 26262支援的整合式安全/維安概念、硬體備援及硬體安全性(HSM模組)。最後,MOSFET提供非常低的導通電阻(40V時RDS(ON)為0.9m),以及良好的切換效能,採用小巧堅固的封裝(SS08或sTOLL)。
該展示器架構為6相系統,具備兩個獨立隔離的3相子系統,提供所需備援(圖3)。因此雙感測器、電源供應晶片、微控制器、半橋驅動器及MOSFET半橋,可由兩個獨立電池供電運作,實現容錯操作系統。兩個子系統互相獨立運作,每個系統提供一半扭矩至整個EPS系統。如果發生故障導致一個子系統失效,另一個子系統會按照比例接手EPS功能。
圖3 以EPS晶片組為基礎的備援展示器架構方塊圖
感測器備援系統提高車輛功能安全
為了確保車輛具備高度的功能安全,需要具有備援的系統分割,以及高效可靠的感測器。這是唯一確保高可用度的方式,藉此讓系統在元件故障時仍舊維持完整功能。因此電子動力轉向系統的感測器,不僅要非常精準,也必須確保功能安全。這裡使用的感測器可於ISO 26262系統中應用。像是英飛凌便因應感測器備援需求,將兩個感測器整合在雙感測器封裝中(圖4)。
圖4 TLE4998C3D、TLE5014D及TLE5309D等雙晶粒感測器,有助於簡單高效的備援實作
而線性霍爾感測器TLE4998C8D可確保精準偵測轉向時的扭矩,較精確地掃描線性或角度位置,並以數位方式補償溫度和機械應力,確保在整個溫度範圍及使用壽命期間,都享有良好的穩定度。通訊協定可讓控制單元傳輸測量資料,TLE4998C8D以SPC(短PWM代碼)通訊協定整合兩個可獨立編程的線性霍爾感測器IC。為了彈性使用,使用者有多種介面可供選擇(SENT、SPC、PWM僅為單晶片)。
TLE5014D角度感測器也是雙晶片版本,有助於在系統設計中輕鬆實作所需備援;感測器可在完整的溫度分布及使用壽命期間,精準地運作,是動力轉向應用的理想選擇之一。感測器會預先設定,並針對溫度預先校正,協助使用者輕鬆實作。使用者也可在此選擇不同介面 (SENT、SPC、SPI及PWM)。
雙感測器晶片TLE5309D在單一封裝結合AMR及GMR感測器,並具備診斷功能。雙GMR/AMR角度感測器可在關鍵安全馬達應用中,用於類比角度位置偵測。TLE5309D結合精確的AMR感測器,以及GMR感測器寬廣的360度量測範圍。感測器具備低傳播延遲(小於9微秒),能夠因應電動馬達及電子動力轉向系統中有關速度及精度的要求。此外,感測器也能在70微秒內快速啟動,總耗電量也相當低。
半橋驅動器電源供應器及電壓監控
安全相關系統也需要監控電壓供應,以確保系統元件功能。電源供應及監控裝置TLF35584(圖5)可在遵循ISO 26262至ASIL D的情況下支援ECU設計。TLF35584相關的主要監控功能包括:產生供應電壓的欠電壓/過電壓監控、微控制器的外部看門狗(Watchdog)監控,以及AURIX MCU安全管理單元的外部監控。透過「安全狀態」輸出,讓系統享有不受微控制器影響的關斷路徑,就可整合監控前述監控功能的狀態;電壓監控則由自我測試(BIST)支援。
圖5 針對AURIX微控制器及感測器最佳化的TLF35584QK/QV安全電源供應器,是EPS應用的選擇之一
TLF35584透過獨立控制器輸出向控制器提供電壓,並提供監控電壓用於微控制器(3.3V或5.0V,可選擇)、類比數位轉換器(ADC)、待機控制器、多個收發器及感測器。感測器可使用兩個獨立的追蹤器輸出,是設定安全相關感測器系統的必備項目。電壓調節是以包含DC/DC預穩壓器及線性後穩壓器的架構為基礎。為了支援冷啟動相關系統,TLF35584提供選用的升壓轉換器以便穩定輸入電壓,並可擴大功能範圍達到3V電池電壓。
TLE9183QK 3相半橋驅動器IC也是依據ISO 26262開發,具有各式各樣的保護及監控功能,包括「緊急操作模式」(Limp Home)功能。功率循環可由0調整至100%,沒有限制。其他功能包括三電流感測器放大器、低靜態電流運作模式,以及相位電壓回饋功能搭配SPI可編程閾值。
安全微控制器具高度擴充與即時能力
AURIX系列的32元多核心微控制器,是依據傳動系統及汽車安全應用需求量身打造。該系列產品具備高度擴充能力(單、雙或三核心、80至300MHz、0.5至8MB快閃記憶體等等),並以多種封裝選項供應。AURIX 系列具備高度即時能力,整合安全/維安功能,是各種汽車應用的平台選擇之一。其中包括引擎控制單元、變速箱控制、電動車與油電混合車控制,以及懸吊系統、煞車系統、電子動力轉向系統、安全氣囊與駕駛輔助系統。
該架構開發程序遵循ISO 26262規範,其設計方式能以非常高效的方式實作ASIL D安全需求。微控制器結合多核心架構,以及專業的安全技術,例如安全內部通訊匯流排,以及分散式記憶體保護系統;特殊保護機制可整合不同應用領域的軟體,讓多項應用程式及作業系統在AURIX平台順利執行,即使ASIL等級不同也沒問題。此外也整合硬體安全模組(HSM),提供高度保護避免遭到操控。
市場追求可用度及可靠度高線控轉向
英飛凌自2019年年中開始供應完整的EPS晶片組將,此外之後也規畫提升效能、整合密度(更多功能,縮小封裝尺寸)及進一步加強EMC耐受度,搭配新型微控制器(新一代AURIX微控制器)、電源供應IC、半橋驅動器及感測器,用於未來的EPS晶片組產品。
至於未來的自動化階段方面(第三級以上),電子轉向需求將增加。一般預期市場未來出現的轉向系統,不會採用目前在方向盤與轉向裝置之間使用的機械耦合。這種線控轉向(Steer-by-wire)概念需要更高的可用度及可靠度,該公司EPS晶片組以此為方向,企圖實現具未來性的轉向系統設計。
(本文作者Goran Keser為英飛凌科技汽車系統工程部門嵌入式軟體及演算法資深經理;Christoph Unterreiner為英飛凌科技汽車微控制器合作關係管理資深經理)












