CMOS
羅姆推新CMOS運算放大器 提升抗雜訊性能
半導體製造商羅姆(ROHM)研發出雙通道高速接地檢測CMOS運算放大器「BD77502FVM」,適用於計量裝置、控制裝置中使用的異常檢測系統,以及處理微小訊號的各種感測器等,需要高速感測的工控裝置和消費性電子裝置。
近年來,隨著IoT的普及,汽車和工控裝置等多種應用中,也陸續搭載了許多可用於高階控制的電子元件。而在應用裝置的電子化和高密度化發展下,雜訊環境也越來越差,感測器等處理微小訊號元件的降噪設計已成為重要課題。此外,在確保安全性的各類異常檢測系統中,需要能夠高速放大微小訊號的運算放大器,但其布線的負載電容容易發生不易處理的振盪,成為PCB設計上很大的負擔。
ROHM已經在抗雜訊性能優異的EMARMOUR產品系列中,推出了採用獨家電源技術「Nano Cap」,因此不會受負載電容影響而產生振盪的單通道高速CMOS運算放大器「BD77501G」。該產品獲得許多客戶和技術人員的廣泛迴響,為了回應市場的需求,本次又推出了雙通道的新產品「BD77502FVM」。
「BD77502FVM」是一款具優異EMI耐受力(以下稱「抗雜訊性能」)的高速運算放大器,具有可支援高速放大(10V/µs高迴轉率)、且不會因布線等負載電容而產生振盪等優點,另外還內建了雙電路(2ch)。由於具備出色的抗雜訊性能,因此不僅可將各雜訊頻段的輸出電壓波動控制在±20mV以內(普通產品的1/10),而且在易受負載電容影響,而產生振盪的高速型運算放大器中,也不會產生振盪並持續穩定運作。因此當本產品配置在感測器等零件的後段時,能夠不受外部雜訊和負載電容的影響,保持以高速放大訊號,而雙通道設計更有助於應用基板小型化、應用設計工時縮減,同時也提高可靠性。
ROHM無振盪高速CMOS運算放大器亮相
半導體製造商羅姆(ROHM)研發出一款高速接地檢測CMOS 運算放大器「BD77501G」,適用於各種應用如計量裝置、控制裝置中使用的異常檢測系統、處理微小訊號的各種感測器,以及需要高速感測的工控裝置和消費電子裝置。
「BD77501G」是首創可支援異常檢測系統所需的高速放大(10V/μs 高迴轉率),且不會因布線等負載電容而振盪的運算放大器。傳統的高速運算放大器受負載電容影響,時常會因振盪導致不穩定,而本產品則不會產生振盪,因此可穩定運作。另外在整個雜訊頻段,比起普通產品的輸出電壓波動達到±200mV以上,而本產品僅在±20mV以內(為普通產品的1/10),具有非常優異的EMI耐受力(以下稱抗雜訊性能)。因此,當本產品配置在感測器等零件的後段時,可以高速放大訊號而不受負載電容和外部雜訊的影響,有助減少應用設計工時並提高可靠性。
本產品已於2020年3月開始出售樣品(樣品價格500日元/個,不含稅),預計將於2020年10月起以每月100萬個的規模投入量產。
英特爾/QuTech發表Horse Ridge 強化量子運算布局
英特爾實驗室(Intel Labs)日前與荷蘭研究機構QuTech共同於2020年國際固態電路研討會(International Solid-State Circuits Conference, ISSCC)發表研究論文,介紹其新型低溫量子控制晶片Horse Ridge所採用的關鍵技術,包含可擴展性、保真度和彈性等特性,進一步解決建構量子系統時面臨的挑戰。
英特爾實驗室量子硬體總監Jim Clarke表示,現今的量子研究人員僅能使用少量的量子位元(Qubits),以及圍繞著複雜控制和互連機制的較小型客製化設計系統。Horse Ridge大幅降低了這種複雜性,透過系統化擴展到量子實用性所需的數千個量子位元,將持續朝著在未來實踐量子運算的商業可行性的目標邁進。
新低溫控制晶片將加速全端(Full-stack)量子運算系統發展。
Horse Ridge透過整合式系統單晶片(SoC)設計,採用英特爾22奈米FFL(FinFET低功耗)CMOS技術,將四個射頻(RF)通道整合到單一裝置當中;每個通道都可以利用分頻多工(Frequency Multiplexing)的方式控制多達32個量子位元;該技術將可用的總頻寬畫分為一系列不重疊的頻段,每個頻段均用於承載獨立的訊號。利用這四個通道,可透過單一裝置控制多達128個量子位元,進而大幅減少先前所需的電纜和機架儀器的數量。
而量子位元數的增加會引發其他挑戰量子系統容量和運作的問題,其潛在影響之一將使量子位元保真度和效能下降。英特爾最佳化多工(Multiplexing)技術,使系統能夠擴大規模並減少相位偏移(Phase Shift)所帶來的誤差,避免量子位元之間的串擾(Crosstalk)。該晶片所利用的各種頻率都可以進行高精度的調諧(Tune),使量子系統能用同一個射頻頻率控制多個量子位元時調整並自動校正相移,以提高量子位元的量子閘(Gate)保真度。
雙方於2019年便已攜手研究以晶片控制自旋量子位元。
此外,該晶片可覆蓋廣泛的頻率範圍,以控制超導量子位元(又稱為Transmon)和自旋量子位元(Spin Qubit),其通常在6GHz~7GHz左右的頻率下運作,而自旋量子位元則在13GHz~20GHz的頻率下運作。
目前量子研究界仍處於起步階段,距離展示量子實用性仍有很長的一段路。量子運算能否應用於實際問題,取決於能否在高保真度下同時擴展和控制數千個量子位元。英特爾目前正研究矽(Silicon)自旋量子位元,其有可能在高達1克耳文(Kelvin, K)的環境下工作,而本次研究整合矽自旋量子位元裝置和新晶片的低溫控件,於精簡封裝中配置量子位元和控制元件。
HOLTEK新影像神經網路處理器HT82V82優化智慧生活
盛群(Holtek)引領智慧生活與AIoT應用,推出首款AI晶片HT82V82影像/神經網路處理器,適合影像鑒別(Image Identification)及影像辨識(Image Recognition)的相關應用,如貨幣辨識(Currency Recognition)、車牌辨識(License Plate Recognition)、物件鑒別(Object Identification)、自動光學檢查(Automated Optical Inspection, AOI)、臉部辨識(Facial Recognition)等。
HT82V82為雙250MHz DSP核心,各內建32KB/32KB I/D Cache及FPU提高執行效能,並內建雙L1(16KB/32KB I/D RAM)及L2(256KB)記憶體,加強晶片整體效能。
HT82V82整合影像處理單元(Image Processing Unit, IPU)及神經網路單元(Neural-Network Unit, NPU)。IPU加速影像處理的速度,降低DSP核心的運算負載,NPU支援CNN運算,加速深度學習網路的運算效能。
HT82V82影像輸入單元(Video Input Unit, VIU)可支援CIS模組及CMOS模組,其內建時序控制器可搭配HT82V48高速類比前端處理器,支援2組3~6通道的CIS模組,CMOS模組則可支援2組最高2048×2048畫素的攝影機模組。影像輸出單元(Video...
SONY拋出震撼彈 首款電動車亮相
在美國2020年消費性電子展(CES 2020)上,正當外界預期索尼(SONY)依舊將推出手機等消費性電子產品時,一台電動車直接駛入會場,使眾人驚喜萬分。索尼本次推出的原型電動車Vision-S搭載33個感測器,同時配置360 Reality Audio技術,於前後座設置多螢幕。但截至目前為止,官方尚未宣布量產計畫。
索尼於CES 2020推出自家首部電動車。
索尼總裁兼首席執行官吉田健一郎在展覽會前的新聞發布會表示,移動為過去十年的大趨勢,相信此趨勢將從過去延續至現今進而到未來。本次推出結合影像及感測技術的原型車,有助提升更安全及可靠的自動駕駛,索尼將同時持續發展創意娛樂領域的技術,提供良好的車載娛樂體驗。
本次索尼原型四人座電動車整合安全繭(Safety Cocoon)概念,透過檢測車輛周圍360度環視,保障日夜間的駕駛安全—其中結合該公司影像及感測技術,並使用其AI、電信及雲端技術調節的車載軟體。車中共嵌入33個感測器,包括CMOS影像感測器、ToF感測器,以及固態光達(LiDAR)精確測距,掌握現實3D空間,以檢測及識別汽車內外的人和物體。至於車內方向盤、油門及煞車等系統配置,使該電動車達到L2輔助駕駛標準。
至於車輛動力系統,Vision S於車輛前後各使用1顆200 kW馬達,從0加速至100公里耗時4.8秒,而最高速度可達240公里;車內數位螢幕儀表板顯示剩餘電池電量及續行距離,當電動車剩餘電量為96%時,可行駛距離約510公里;於86%時則可行駛約457公里。
索尼新電動車內搭載360 Reality Audio技術。
不同於其他車廠發布新品時會著重強調的動力系統,索尼本次發布較聚焦於介紹車載影音娛樂體驗,強調舒適及娛樂。例如前座儀表板設計為全景螢幕,自駕駛座延伸至副駕駛座,駕駛除可操作地圖、定位人物位置及使用溝通軟體外,螢幕間的內容亦可自由切換;後座亦設置螢幕,全車共有5個螢幕,搭配該公司先前應用於手機的360 Reality Audio技術,強化使用者影音體驗。
艾邁斯新推低成本CT掃描儀感測器IC
艾邁斯半導體(ams)正在協助大幅降低電腦斷層(CT)掃描儀器的價格。借助ams在感測器設計和封裝方面的專業知識,用於X光檢測的整合式AS5950感測器晶片將能以較低的系統成本建造更先進的CT儀器以獲得更清晰的影像。
ams醫療與專用產測器業務部門行銷總監Jose Vinau表示,ams希望能讓CT掃描儀更負擔得起且更為普及。AS5950以及模組的問世將有效降低X光儀器在組裝和生產方面的障礙。
AS5950是一個CMOS元件,在同一晶粒上整合高靈敏度光電二極管陣列和64通道類比數位轉換器(ADC)。因為單晶片關係,AS5950更容易被安裝於CT檢測器模組當中。現今的CT掃描儀製造商必須在複雜的PCB上組裝分離的光電二極管陣列,並通過長走線連結到分離的讀出晶片。在8層和16層CT掃描儀中,使用單一AS5950晶片來取代這種複雜的PCB組件可大幅降低圖像雜訊效能,同時更重要的是,能大幅降低製造商的材料和生產成本。
AS5950整合架構明顯改善的影像的效能,因光電二極管陣列和讀出電路之間經過優化的晶圓級互連產生的雜訊遠比分離光電二極管/ADC組裝的板級走線低,改善影像品質。對於455pC的滿量程充電,高解析度模式下的雜訊通常僅為0.20fC。ADC線性度為±300ppm,複合線性度為±600ppm,有助於實現高影像傳真度;同時減少自熱,每通道典型0.65mW低功耗使製造商實現CT掃描儀低成本空氣冷卻。整合的溫度感測器則可以監控連結點溫度。
本產品還提供僅200µs的快速整合時間,以支援更高的掃描儀旋轉速度。數位資料讀數可透過SPI介面讀取。此外還可設置有效的感測器區域,Z方向上的總感測器尺寸由於其三邊可對接式概念而可以在16mm或32mm之間選擇;智慧型陣列允許以標準像素尺寸為0.98×0.98mm的高解析度模式或將兩個像素連接到總尺寸為1.96×0.98mm的大型Z覆蓋模式操作設備。根據所施加的輻射劑量,可以在三個滿量程範圍內將最大光電二極管電流配置在200nA至600nA間。
意法新推EEPROM儲存晶片使小裝置處理大數據
意法半導體(ST)推出新一代記憶體晶片,集前所未有的儲存容量、讀寫速度,以及可靠性於一身。新產品讓每天使用的裝置能夠做更多的事情,且讓生活和工作更豐富。
意法半導體記憶體事業部總經理Benoit Rodrigues表示,ST是世界公認的串列EEPROM晶片廠商。串列記憶體被廣泛用於消費、工業和汽車相關設備系統,該公司將繼續推動技術創新。首款4Mbit EEPROM元件採用ST CMOS技術生產,該技術目前是先進110nm EEPROM製程。
意法半導體新4Mbit記憶體容量的EEPROM可讓小型裝置收集更多的資料,透過串列SPI匯流排保存在記憶體內。有了這款記憶體,智慧電表等儀表設備能夠提升資料記錄量,以有效管理能源網路,提供更人性化的計費方式;攜帶式醫療裝置可以更密集地記錄患者資料,提昇醫療護理品質;智慧型穿戴裝置等消費性產品可支援更多功能和更高精確度;在這些應用中,低功耗記憶體還有助於延長電池的續航時間。高容量記憶體可讓網路交換機等各種工業控制和通訊基礎建設等應用帶來更多益處。
意法半導體的M95M04 EEPROM記憶體兼具高儲存容量與出色效能,適用於精打細算且有預算限制的專案。其擴大意法半導體享譽市場可靠、持久耐用之10億次全記憶體讀寫週期的記憶體產品家族。新品能夠在5ms內寫入512位元組,提供低延遲的快速系統操作。
意法推出64通道高壓開關IC
意法半導體(ST)64通道高壓類比開關晶片的整合度達到前所未有之水準,其適用於先進的超音波系統、超聲探頭、壓電驅動器、自動化測試設備、工業自動化和工業製程控制系統。
STHV64SW整合了邏輯控制訊號移位暫存器、自偏置高壓MOSFET閘極驅動器和輸出峰流±3A的N溝道MOSFET開關。這些開關回應迅速,開通時間為1.5µs;低靜態電流節省關閉狀態功耗。低導通電阻和低失真,以及低串擾確保訊號完整性。內部過熱關斷和欠壓鎖保護(Under-Voltage Lockout, UVLO)功能確保開關能夠安全運作。
這款先進產品採用意法半導體專有的BCD6s-SOI(絕緣體上矽)和BCD8 SOI製程,在同一晶片上整合精準的類比電路(雙極電晶體)、低壓CMOS邏輯電路和穩健可靠的DMOS功率級。STHV64SW可以使用高達100V/+100V、0V/200V或200V/0V的各種高壓電源組合。
目前已有創新的高科技設備採用STHV64SW,例如,工業無損檢測(Non-Destructive Testing, NDT)超音波探傷儀和易於入手,且便於攜帶的醫療回波影像診斷裝置,而後者正在提升偏遠地區的產前照護。
與不久前推出的配套產品STHV1600 16通道脈衝發生器晶片一樣,這款高整合度的64通道類比開關晶片採用了高功率密度的FCBGA封裝,讓系統製造商能夠提升通道密度,帶來卓越的超音波圖像解析度,且佔用最少的電路板空間。STHV64SW現已上市,其採用BGA-196封裝,而STEVAL-IME015V1評估板亦已上市。
CMOS感測器迭創新高2018~2023年CAGR高達8.7%
儘管預計今年和2020年的成長將趨緩,但預計CMOS影像感測器市場將在2023年前持續創新產業規模與產品出貨量,數位影像應用的普及抵消了全球經濟疲軟和美中貿易戰的衝擊。根據產業研究機構IC Insights的報告指出,預計2019年CMOS影像感測器的銷售額將成長9%,達到155億美元的歷史新高,然後在2020年成長4%,達到161億美元。
IC Insights預測,2019年CMOS影像感測器出貨量將成長11%,達到全球創紀錄的61億顆,隨後全球經濟預計將進入衰退,2020年將成長9%,達到66億顆,部分原因在於美國和中國之間的貿易戰。 2018年,CMOS影像感測器的營收成長14%,達到142億美元,而2017年成長了19%。自2011年以來,CMOS影像感測器的銷售額每年都創下新高,連續的記錄預計將持續到2023年,預計市場規模將達215億美元。
自2011年以來,CMOS影像感測器的全球出貨量也連續八年創新高,根據預測,這些年度記錄預計將持續到2023年,單位數量將達到95億顆。中國占2018年購買的所有影像感測器的約39%(不包括其他國家的公司為中國裝配廠的系統生產而購買的單位)。手機相機仍然是CMOS影像感測器最大的終端用戶市場,占2018年銷售額的61%,占單位出貨量的64%,但其他應用將在未來五年內提供更大的成長動能。 報告顯示,汽車系統是成長最快的CMOS影像感測器應用,2023年銷售額年複合成長率(CAGR)上升29.7%至32億美元,占該市場當年總銷售額的15%(相較之下2018年僅6%)。
預計手機的CMOS影像感測器銷售額在2023年將以2.6%的年複合成長率成長至98億美元,約占市場總量的45%,而2018年為61%(86億美元)。預計2023年個人電腦和平板電腦中CMOS影像感測器的年複合成長率將達到5.6%,達到9.9億美元,而數位相機的感測器銷售預計未來五年CAGR只有1.0%規模11億美元。
先進封裝不畏逆風 2024年產業規模達440億美元
半導體產業正處於轉折點。CMOS技術發展速度放緩,加上成本不斷上升,促使業界依靠IC封裝來維持摩爾定律的進展。因此,先進封裝已經進入最成功的時期,原因來自對高整合的需求、摩爾定律逐漸失效,運輸、5G、消費性、記憶體與運算、物聯網、AI和高效能運算(HPC)的大趨勢。
市場研究和戰略諮詢公司YoleDéveloppement(Yole)最新研究指出,在經歷了兩位數的成長並在2017和2018年實現創紀錄的營收之後,Yole預計2019年半導體產業將出現放緩。然而,先進封裝將保持成長趨勢,同比成長約6%。總體而言,先進封裝市場將以8%的年複合成長率成長,到2024年達到近440億美元。相反,在同一時期,傳統封裝市場將以2.4%的年複合成長率成長,而整個IC封裝產業CAGR將達5%。
預計2.5D/3D TSV IC,ED(層壓基板)和扇出型封裝的最高收入CAGR分別為26%、49%、26%,以不同市場區隔而言,行動和消費性應用占2018年出貨總量的84%。Yole認為,預計到2024年,年複合平均成長率將達到5%,電信和基礎設施是先進封裝市場成長最快的部分(近28%),其市場比重將從2018年的6%增加到2024年的15%。在營收方面,汽車和運輸部門在2024年將其市占率從9%增加到11%。