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摩登3注册网站_真的很容易解决!开关电源调试中经常困扰工程师的几个问题

开关电源,又称交换式电源、开关变换器,是一种高频化电能转换装置,是电源供应器的一种。其功能是将一个位准的电压,透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。开关电源的输入多半是交流电源(例如市电)或是直流电源,而输出多半是需要直流电源的设备,例如个人电脑,而开关电源就进行两者之间电压及电流的转换。下面我来介绍几种开关电源调试会碰到的问题及解决办法。 变压器饱和现象 在高压或低压输入下开机(包含轻载,重载,容性负载),输出短路,动态负载,高温等情况下,通过变压器(和开关管)的电流呈非线性增长,当出现此现象时,电流的峰值无法预知及控制,可能导致电流过应力和因此而产生的开关管过压而损坏。 容易产生饱和的情况:  1)变压器感量太大; 2)圈数太少; 3)变压器的饱和电流点比IC的最大限流点小; 4)没有软启动。 解决办法: 1)降低IC的限流点; 2)加强软启动,使通过变压器的电流包络更缓慢上升。 Vds过高 Vds的应力要求: 最恶劣条件(最高输入电压,负载最大,环境温度最高,电源启动或短路测试)下,Vds的最大值不应超过额定规格的90%。 Vds降低的办法: 1)减小平台电压:减小变压器原副边圈数比;2)减小尖峰电压: a.减小漏感,变压器漏感在开关管开通是存储能量是产生这个尖峰电压的主要原因,减小漏感可以减小尖峰电压;b.调整吸收电路: ① 使用TVS管;② 使用较慢速的二极管,其本身可以吸收一定的能量(尖峰);③ 插入阻尼电阻可以使得波形更加平滑,利于减小EMI。 IC温度过高 原因及解决办法:1)内部的MOSFET损耗太大:开关损耗太大,变压器的寄生电容太大,造成MOSFET的开通、关断电流与Vds的交叉面积大。解决办法:增加变压器绕组的距离,以减小层间电容,如同绕组分多层绕制时,层间加入一层绝缘胶带(层间绝缘) 。2)散热不良:IC的很大一部分热量依靠引脚导到PCB及其上的铜箔,应尽量增加铜箔的面积并上更多的焊锡3)IC周围空气温度太高:IC应处于空气流动畅顺的地方,应远离零件温度太高的零件。 空载、轻载不能启动 现象: 空载、轻载不能启动,Vcc反复从启动电压和关断电压来回跳动。 原因: 空载、轻载时,Vcc绕组的感应电压太低,而进入反复重启动状态。 解决办法: 增加Vcc绕组圈数,减小Vcc限流电阻,适当加上假负载。如果增加Vcc绕组圈数,减小Vcc限流电阻后,重载时Vcc变得太高,请参照稳定Vcc的办法。 启动后不能加重载 原因及解决办法: 1)Vcc在重载时过高重载时,Vcc绕组感应电压较高,使Vcc过高并达到IC的OVP点时,将触发IC的过压保护,引起无输出。如果电压进一步升高,超过IC的承受能力,IC将会损坏。 2)内部限流被触发a.限流点太低重载、容性负载时,如果限流点太低,流过MOSFET的电流被限制而不足,使得输出不足。解决办法是增大限流脚电阻,提高限流点。b.电流上升斜率太大上升斜率太大,电流的峰值会更大,容易触发内部限流保护。解决办法是在不使变压器饱和的前提下提高感量。 待机输入功率大 现象: Vcc在空载、轻载时不足。这种情况会造成空载、轻载时输入功率过高,输出纹波过大。 原因: 输入功率过高的原因是,Vcc不足时,IC进入反复启动状态,频繁的需要高压给Vcc电容充电,造成起动电路损耗。如果启动脚与高压间串有电阻,此时电阻上功耗将较大,所以启动电阻的功率等级要足够。电源IC未进入Burst Mode或已经进入Burst Mode,但Burst 频率太高,开关次数太多,开关损耗过大。 解决办法:调节反馈参数,使得反馈速度降低。 短路功率过大 现象: 输出短路时,输入功率太大,Vds过高。 原因:输出短路时,重复脉冲多,同时开关管电流峰值很大,造成输入功率太大过大的开关管电流在漏感上存储过大的能量,开关管关断时引起Vds高。输出短路时有两种可能引起开关管停止工作:1)触发OCP这种方式可以使开关动作立即停止a.触发反馈脚的OCP;b.开关动作停止;c.Vcc下降到IC关闭电压;d.Vcc重新上升到IC启动电压,而重新启动。 2)触发内部限流这种方式发生时,限制可占空比,依靠Vcc下降到UVLO下限而停止开关动作,而Vcc下降的时间较长,即开关动作维持较长时间,输入功率将较大。a.触发内部限流,占空比受限;b.Vcc下降到IC关闭电压;c.开关动作停止;d.Vcc重新上升到IC启动电压,而重新启动。 空载、轻载输出反跳 现象: 在输出空载或轻载时,关闭输入电压,输出(如5V)可能会出现如下图所示的电压反跳的波形。 原因: 输入关掉时,5V输出将会下降,Vcc也跟着下降,IC停止工作,但是空载或轻载时,巨大的PC电源大电容电压并不能快速下降,仍然能够给高压启动脚提供较大的电流使得IC重新启动,5V又重新输出,反跳。 解决方法: 在启动脚串入较大的限流电阻,使得大电容电压下降到仍然比较高的时候也不足以提供足够的启动电流给IC。将启动接到整流桥前,启动不受大电容电压影响。输入电压关断时,启动脚电压能够迅速下降。(以上删减了一些) 很多未进行过开关电源调试的工程师会对它产生一定的畏惧心理,比如担心开关电源的干扰问题,开关电源的各种异常现象等。其实只要了解了,一步步排除问题,开关电源调试还是非常方便的。 END 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

摩登3注册平台官网_过期PCB为什么要先烘烤才能SMT或过炉?

PCB烘烤的主要目的在去湿除潮,除去PCB内含或从外界吸收的水气,因为有些PCB本身所使用的材质就容易形成水分子。 另外,PCB生产出来摆放一段时间后也有机会吸收到环境中的水气,而水则是造成PCB爆板(popcorn)或分层(delamination)的主要凶手之一。   因为当PCB放置于温度超过100℃的环境下,比如回焊炉、波焊炉、热风平整或手焊等制程时,水就会变成水蒸气,然后快速膨胀其体积。 当加热于PCB的速度越快,水蒸气膨胀也会越快; 当温度越高,则水蒸气的体积也就越大;当水蒸气无法即时从PCB内逃逸出来,就很有机会撑胀PCB。 尤其PCB的Z方向最为脆弱,有些时候可能会将PCB的层与层之间的导通孔(via)拉断,有时则可能造成PCB的层间分离,更严重的连PCB外表都可以看得到起泡、膨胀、爆板等现象; 有时候就算PCB外表看不到以上的现象,但其实已经内伤,随着时间过去反而会造成电器产品的功能不稳定,或发生CAF等问题,终至造成产品失效。 PCB爆板的真因剖析与防止对策   PCB烘烤的程序其实还蛮麻烦的,烘烤时必须将原本的包装拆除后才能放入烤箱中,然后要用超过100℃的温度来烘烤,但是温度又不能太高,免得烘烤期间水蒸气过度膨胀反而把PCB给撑爆。 一般业界 对于PCB烘烤的温度大多设定在120±5℃的条件,以确保水气真的可以从PCB本体内消除后,才能上SMT线打板过回焊炉焊接。 烘烤时间则随着PCB的厚度与尺寸大小而有所不同,而且对于比较薄或是尺寸比较大的PCB还得在烘烤后用重物压着板子,这是为了要降低或避免PCB在烘烤后冷却期间因为应力释放而导致PCB弯曲变形的惨剧发生。 因为PCB一旦变形弯曲,在SMT印刷锡膏时就会出现偏移或是厚薄不均的问题,连带的会造成后面回焊时大量的焊接短路或是空焊等不良发生。 PCB烘烤的条件设定 目前业界一般对于PCB烘烤的条件与时间设定如下: 1、PCB于制造日期2个月内且密封良好,拆封后放置于有温度与湿度控制的环境(≦30℃/60%RH,依据IPC-1601)下超过5天者,上线前需以120±5℃烘烤1个小时。 2、PCB存放超过制造日期2~6个月,上线前需以120±5℃烘烤2个小时。 3、PCB存放超过制造日期6~12个月,上线前需以120±5℃烘烤4个小时。 4、PCB存放超过制造日期12个月以上,基本上不建议使用,因为多层板的胶合力可是会随着时间而老化的,日后可能会发生产品功能不稳等品质问题,增加市场返修的机率,而且生产的过程还有爆板及吃锡不良等风险。如果不得不使用,建议要先以120±5℃烘烤6个小时,大量产前先试印锡膏投产几片确定没有焊锡性问题才继续生产。 另一个不建议使用存放过久的PCB是因为其表面处理也会随着时间流逝而渐渐失效,以ENIG来说,业界的保存期限为12个月,过了这个时效,视其沉金层的厚度而定,厚度如果较薄者,其镍层可能会因为扩散作用而出现在金层并形成氧化,影响信赖度,不可不慎。 5、所有烘烤完成的PCB必须在5天内使用完毕,未加工完毕的PCB上线前必须重新以120±5℃再烘烤1个小时。   PCB烘烤时的堆叠方式 1、 大尺寸PCB烘烤 时 ,采用平放堆叠式摆放,建议一叠最多数量建议不可超过30片,烘烤完成10钟内需打开烤箱取出PCB并平放使其冷却,烘烤后需压防板弯治具 。大尺寸PCB不建议直立式烘烤,容易弯。 2、 中小型PCB烘烤时 ,可以采用平放堆叠式摆放,一叠最多数量建议不可超过40片,也可以采直立式,数量不限,烘烤完成10分钟内需打开烤箱取出PCB平放使其冷却,烘烤后需压防板弯治具。 PCB烘烤时的注意事项 1、 烘烤温度不可以超过PCB的Tg点 ,一般要求不可以超过125℃。早期某些含铅的PCB的Tg点比较低,现在无铅PCB的Tg大多在150℃以上。 2、 烘烤后的PCB要尽快使用完毕 ,如果未使用完毕应尽早重新真空包装。如果暴露于车间时间过久,则必须重新烘烤。 3、 烤箱记得要加装抽风干燥设备 ,否则烤出来的水蒸气反而会留存在烤箱内增加其相对湿度,不利PCB除湿。 4、以品质观点来看,使用越是新鲜的PCB焊锡过炉后的品质就越好,过期的PCB即使拿去烘烤后才使用还是会有一定的品质风险。 对PCB烘烤的建议 1、建议只要使用105±5℃的温度来烘烤PCB就好了,因为水的沸点是100℃,只要超过其沸点,水就会变成水蒸气。因为PCB内含的水分子不会太多,所以并不需要太高的温度来增加其气化的速度。 温度太高或气化速度太快反而容易使得水蒸气快速膨胀,对品质其实不利,尤其对多层板及有埋孔的PCB, 105℃刚刚好高于水的沸点,温度又不会太高,可以除湿又可以降低氧化的风险 。况且现在的烤箱温度控制的能力已经比以前提升不少。 2、PCB是否需要烘烤,应该要看其包装是否受潮,也就是要观察其真空包装内的 HIC (Humidity Indicator Card,湿度指示卡) 是否已经显示受潮, 如果包装良好,HIC没有指示受潮其实是可以直接上线不用烘烤的。 3、 PCB烘烤时建议采用「直立式」且有间隔来烘烤 ,因为这样才能起到热空气对流最大效果,而且水气也比较容易从PCB内被烤出来。但是对于大尺寸的PCB可能得考虑直立式是否会造成板弯变形问题。 4、PCB烘烤后建议放置于干燥处并使其快速冷却,最好还要在板子的上头压上「防板弯治具」,因为一般物体从高热状态到冷却的过程反而容易吸收水气,但是快速冷却又可能引起板弯,这要取得一个平衡。   PCB烘烤的缺点及需要考虑的事项 1、烘烤会加速PCB表面镀层的氧化,而且越高温度烘烤越久越不利。   2、 不建议对OSP表面处理的板子做高温烘烤,因为OSP薄膜会因为高温而降解或失效。 如果不得不做烘烤,建议使用105±5℃的温度烘烤,不得超过2个小时,烘烤后建议24小时内用完。 3、 烘烤可能对IMC生成产生影响,尤其是对HASL(喷锡)、ImSn(化学锡、浸镀锡)表面处理的板子 ,因为其IMC层(铜锡化合物)其实早在PCB阶段就已经生成,也就是在PCB焊锡前已生成,烘烤反而会增加这层已生成IMC的厚度,造成信赖性问题。 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

摩登3主管554258:_常用的电路保护元件有哪些?

电子电路很容易在过压、过流、浪涌等情况发生的时候损坏,随着技术的发展,电子电路的产品日益多样化和复杂化,而电路保护则变得尤为重要。 电路保护元件也从简单的玻璃管保险丝,变得种类更多,防护性能更优越。 电路保护的意义是什么? 在各类电子产品中,设置过压保护和过流保护变得越来越重要,那么电路保护的意义到底是什么,今天就来跟大家聊一聊: (1)由于如今电路板的集成度越来越高,板子的价格也跟着水涨船高,因此我们要加强保护。 (2)半导体器件,IC的工作电压有越来越低的趋势,而电路保护的目的则是降低能耗损失,减少发热现象,延长使用寿命。 (3)车载设备,由于使用环境的条件比一般电子产品更加恶劣,汽车行驶状况万变,汽车启动时产生很大的瞬间峰值电压等。因此,在为这些电子设备配套产品的电源适配器中,一般要使用过压保护元件。 (4)通信设备,通信场所对防雷浪涌有一定的要求,在这些设备中使用过压保护、过流保护元件就变得重要起来,它们是保证用户人身安全和通信正常的关键。 (5)大部分电子产品出现的故障,都是电子设备电路中出现的过压或者电路现象造成的,随着我们对电子设备质量的要求越来越高,电子电路保护也变得更加不容忽视。 那么电路保护如此重要,常用的电路保护元件有哪些?今天就给大家介绍几种。 一、防雷器件 1、陶瓷气体放电管: 防雷器件中应用最广泛的是陶瓷气体放电管,之所以说陶瓷气体放电管是应用最广泛的防雷器件,是因为无论是直流电源的防雷还是各种信号的防雷,陶瓷气体放电管都能起到很好的防护作用。 其最大的特点是通流量大,级间电容小,绝缘电阻高,击穿电压可选范围大。 2、半导体放电管: 半导体放电管是一种过压保护器件,是利用晶闸管原理制成的,依靠PN结的击穿电流触发器件导通放电,可以流过很大的浪涌电流或脉冲电流。其击穿电压的范围,构成了过压保护的范围。 固体放电管使用时可直接跨接在被保护电路两端。具有精确导通、快速响应(响应时间ns级)、浪涌吸收能力较强、双向对称、可靠性高等特点。 3、玻璃放电管: 玻璃放电管(强效放电管、防雷管)是20世纪末新推出的防雷器件,它兼有陶瓷气体放电管和半导体过压保护器的优点:绝缘电阻高(≥10^8Ω)、极间电容小(≤0.8pF)、放电电流较大(最大达3 kA)、双向对称性、反应速度快(不存在冲击击穿的滞后现象)、性能稳定可靠、导通后电压较低, 此外还有直流击穿电压高(最高达5000V)、体积小、寿命长等优点。其缺点是直流击穿电压分散性较大(±20%)。 二、过压器件 1、压敏电阻: 压敏电阻也是一种用得最多的限压器件。利用压敏电阻的非线性特性,当过电压出现在压敏电阻的两极间,压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值,从而实现对后级电路的保护。 压敏电阻的响应时间为ns级,比空气放电管快,比TVS管稍慢一些,一般情况下用于电子电路的过电压保护其响应速度可以满足要求。压敏电阻的结电容一般在几百到几千pF的数量级范围,很多情况下不宜直接应用在高频信号线路的保护中,应用在交流电路的保护中时,因为其结电容较大会增加漏电流,在设计防护电路时需要充分考虑。压敏电阻的通流容量较大,但比气体放电管小。 2、贴片压敏电阻的作用: 贴片压敏电阻主要用于保护元件和电路,防止在电源供应、控制和信号线产生的ESD。 3、瞬态抑制二极管: 瞬态抑制器TVS二极管广泛应用于半导体及敏感器件的保护,通常用于二级保护。基本都会是用于在陶瓷气体放电管之后的二级保护,也有用户直接将其用于产品的一级保护。 其特点为反应速度快(为 ps 级) ,体积小 ,脉冲功率较大 ,箝位电压低等。其 10/1000μs波脉冲功率从400W ~30KW,脉冲峰值电流从 0.52A~544A ;击穿电压有从6.8V~550V的系列值,便于各种不同电压的电路使用。  三、过流器件 1、自恢复保险丝: 自恢复保险丝PPTC就是一种过流电子保护元件,采用高分子有机聚合物在高压、高温,硫化反应的条件下,搀加导电粒子材料后,经过特殊的工艺加工而成。自恢复保险丝(PPTC:高分子自恢复保险丝)是一种正温度系数聚合物热敏电阻,作过流保护用,可代替电流保险丝。 电路正常工作时它的阻值很小(压降很小),当电路出现过流使它温 度升高时,阻值急剧增大几个数量级,使电路中的电流减小到安全值以下,从而使后面的电路得到保护,过流消失后自动恢复为低阻值。 四、静电元件 1、ESD静电放电二极管: ESD静电放电二极管是一种过压、防静电保护元件,是为高速数据传输应用的I/O端口保护设计的器件。ESD静电二极管是用来避免电子设备中的敏感电路受到ESD(静电放电)的影响。 可提供非常低的电容,具有优异的传输线脉冲(TLP)测试,以及IEC6100-4-2测试能力,尤其是在多采样数高达1000之后,进而改善对敏感电子元件的保护。 2、电感的作用: 电磁的关系相信大家都清楚,电感的作用就是在电路刚开始的时候,一切还不稳定的时候,如果电感中有电流通过,就一定会产生一个与电流方向相反的感应电流(法拉第电磁感应定律),等到电路运行了一段时间后,一切都稳定了,电流没有什么变化了,电磁感应也就不会产生电流,这时候就稳定了,不会出现突发性的变故,从而保证了电路的安全,就像水车,一开始由于阻力转动的比较慢,后来慢慢趋于平和。 3、磁珠的作用: 磁珠有很高的电阻率和磁导率,他等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率变化。他比普通的电感有更好的高频滤波特性,在高频时呈现阻性,所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗,从而提高调频滤波效果,在以太网芯片上用到过。 END 来源:电子电路 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

摩登3注册开户_精编汇整!13个电路公式

1 欧姆定律计算 计算电阻电路中电流、电压、电阻和功率之间的关系。 ▶欧姆定律解释: 欧姆定律解释了电压、电流和电阻之间的关系,即通过导体两点间的电流与这两点间的电势差成正比。 说明两点间的电压差、流经该两点的电流和该电流路径电阻之间关系的定律。该定律的数学表达式为V=IR,其中V是电压差,I是以安培为单位的电流,R是以欧姆为单位的电阻。若电压已知,则电阻越大,电流越小。 2 计算多个串联或并联连接的电阻的总阻值 3 计算多个串联或并联连接的电容器的总容值 4 电阻分压计算 计算电阻分压器电路的输出电压,以实现既定的阻值和电源电压组合。 什么是分压器? 分压器是一个无源线性电路,能产生一个是其输入电压(V1)一部分的输出电压(Vout)。分压器用于调整信号电平,实现有源器件和放大器偏置,以及用于测量电压。 欧姆定律解释了电压、电流和电阻之间的关系,即通过两点间导体的电流与这两点间的电势差成正比。 这是一个说明两点间的电压差、流经该两点的电流和该电流路径电阻之间关系的定律。该定律的数学表达式为V=IR,其中V是电压差,I是以安培为单位的电流,R是以欧姆为单位的电阻。若电压已知,则电阻越大,电流越小。 5 电流分流器-电阻计算 计算连接到电流源的多至10个并联电阻上流过的电流: 6 电抗计算 计算指定频率下电感器或电容器的电抗或导纳大小。 (1)感抗/导纳 (2)容抗/导纳 7 RC时间常数计算 计算电阻与电容的积,亦称RC时间常数。该数值在描述电容通过电阻器进行充电或放电的方程式中出现,表示在改变施加到电路的电压后,电容器两端的电压达到其最终值约63%所需的时间。同时该计算器也会计算电容器充电到指定电压所存储的总能量。 如何计算时间常数: 时间常数(T)可由电容(C)和负载电阻(R)的值确定。电容器(E)中存储的能量(E)由两个输入确定,即由电压(V)和电容(C)决定。 8 LED串联电阻器计算器 计算在指定电流水平下通过电压源驱动一个或多个串联LED所需的电阻。注意:当为此目的选择电阻器时,为避免电阻器温度过高,请选择额定功率是下方计算出的功率值的2至10倍之间的电阻器。 9 dBm转W换算 10 电感换算 11 电容器换算表 换算包括pF、nF、μF、F在内的不同量级电容单位之间的电容测量值。 12 电池续航时间 电池续航时间计算公式: 电池续航时间=电池容量(mAh)/负载电流(mA) 根据电池的标称容量和负载所消耗的平均电流来估算电池续航时间。电池容量通常以安培小时(Ah)或毫安小时(mAh)为计量单位,尽管偶尔会使用瓦特小时(Wh)。 将瓦特小时除以电池的标称电压(V),就可以转换为安培小时,公式如下: Ah=Wh/V 安培小时(亦称安时),是一种电荷度量单位,等于一段时间内的电流。一安时等于一个小时的一安培连接电流。毫安小时或毫安时是一千分之一安培小时,因此1000mAh电池等于1Ah电池。上述结果只是估算值,实际结果会受电池状态、使用年限、温度、放电速度和其它因素的影响而发生变化。如果所用电池是全新的高质量电池,在室温下工作且工作时间在1小时到1年之间,则这种预估结果最贴近实际结果。 13 PCB印制线宽度计算 使用IPC-2221标准提供的公式计算铜印刷电路板导体或承载给定电流所需“印制线”的宽度,同时保持印制线的温升低于规定的极限值。此外,如果印制线长度已知,还会计算总电阻、电压降和印制线电阻引起的功率损耗。由此求得的结果是估算值,实际结果会随应用条件而发生变化。我们还应注意,与电路板外表面上的印制线相比,电路板内层上的印制线所需的宽度要大得多,请使用适合你情况的结果。 如何计算印制线宽度? 首先,计算面积: 面积[mils^2]=(电流[Amps]/(k*(温升[ ℃])^b))^(1/c) 然后,计算宽度: 宽度[mils]=面积[mils^2]/(厚度[oz]*1.378[mils/oz]) 用于IPC-2221内层时:k=0.024、b=0.44、c=0.725 用于IPC-2221外层时:k=0.048、b=0.44、c=0.725 其中k、b和c是由对IPC-2221曲线进行曲线拟合得出的常数。 公值:厚度(1oz)、环境温度(25℃)、温升(10℃)。 END 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

摩登三1960_空载的情况下,稳压器能稳定工作吗?

作为一名应用工程师,经常被问及有关稳压器空载工作的问题。大多数现代 LDO 和开关稳压器均能在空载的情况下稳定工作,那么,人们为什么还要再三询问呢? 一些老式的功率器件要求具有最小的负载以保证稳定性,因为其中一个必须得到补偿的电极受有效负载电阻的影响。例如,图 A 显示,LM1117 至少需要 1.7 mA 的负载电流(最大 5 mA)。 图 A. LM1117 最小负载电流规格。 大多数新型器件均能在无负载的情况下工作,对于这一规则,极少有例外情况。一些设计技术使得 LDO 在使用任何输出电容(尤其是低 ESR 电容)的情况下都能保持稳定状态,它们也用于保障器件在无负载情况下的稳定性。对于少数需要负载的现代器件,这一限制一般是通过旁路元件的漏电流造成的,而不是稳定性原因造成的。那么,您如何辨别呢?请参阅数据手册。如果器件需要最小负载,数据手册必定会提供一些信息。 ADP1740 和其他低电压、高电流 LDO 都属于这一类。在最糟糕的情况下,集成电源开关产生的漏电流大约是 100 µA (85°C) 和 500 µA (125°C)。在无负载的情况下,漏电流会对输出电容充电,直到开关的 VDS 低到足以将漏电流减小至可以忽略不计的水平,同时增加空载输出电压。数据手册指出,至少需要 500 µA 的负载,因此,如果器件要在高温下工作,则建议使用仿真负载。该负载小于设备的额定值 2 A。图 B 显示了 ADP1740 数据手册中列出的最小负载电流规格。 图 B. ADP1740 最小负载电流规格 如果数据手册中未明确指出最小负载,该怎么办?在大多数情况下,是不需要最小负载的。虽然听起来可能不太令人信服,但是,如果需要最小负载,数据手册中肯定会提供此类信息。然而,困惑往往随之而来,因为数据手册中通常使用图表来显示某个工作范围的规格。大多数这些图表采用对数形式,这使得它们可以显示数十年的负载范围,但是,对数刻度不能变为零。 图C显示了 ADM7160 在 10 µA 到 200 mA 范围内的输出电压以及接地电流和负载电流。其他图表,例如接地电流与输入电压,显示了多个负载电流时的测量结果,但并未显示电流为零时的数据。 图 C. ADM7160 输出电压以及接地电流和负载电流。 此外,PSRR、电源电压调整率、负载调整、噪声等参数指定了某个不包括零的负载电流范围,如图 D 所示。但是,这绝不意味着需要最小负载。 图 D. ADM7160 负载调整。 您如果使用具有省电模式 (PSM) 的开关稳压器,则往往会担心稳压器在轻负载时的工作情况,因为 PSM 会减少工作频率、跳脉、提供脉冲群或出现这些情况的某种组合。在轻负载的情况下,PSM 会减少功耗,提高效率。其缺点在于输出纹波会显著增加,但是,器件仍可保持稳定状态,并且可以在空载时轻松工作。 如图 E 中所示,当负载在 800 mA 与 1 mA 之间切换时,ADP2370 高电压、低静态电流降压稳压器因 PSM 工作产生了更多的纹波。测试是在 1 mA 时完成的这一事实并不代表 1 mA 就是最小负载。 图 E. 省电模式下的 ADP2370 负载瞬态。 结论   PSRR性能:54 dB (100 kHz) 独立于VLOUT的超低噪声 3 μV rms(0.1 Hz至10 Hz) 9.5 μV rms(0.1 Hz至100 kHz) 9 µV rms(10Hz至100KHz) 17 µV rms(10Hz至1MHz) 低压差: 150…

摩登3官网注册_11代酷睿CPU横空出世!桌面级版本尚未发布

众所周知,酷睿处理器采用800MHz-1333Mhz的前端总线速率,45nm/65nm制程工艺,2M/4M/8M/12M/16M/ L2缓存,双核酷睿处理器通过SmartCache技术两个核心共享12M L2资源。 目前,11代酷睿处理器已经发布,但是基本上都是用于笔记本电脑产品,而桌面级版本尚未面世。对此,英特尔方面表示,11代酷睿桌面处理器的推出日期不会晚于明年第一季度。 12月13日,11代酷睿桌面处理器部分参数规格曝光,其中i9旗舰型号从上代10的核变为了8核。 Rocket Lake即11代酷睿桌面型号,14nm,据说最高可选8核16线程,也就是没有了10代的10核,CPU架构为Cypress Cove,和Willow Cove同源。GPU当然是Xe,EU单元规模或许比当前移动版最高96组更大些。 另一位爆料者称,11900K的5.3GHz睿频是开启TVB(Thermal Velocity Boost)后实现的,其热设计功耗为125瓦,二档最高功率(PL2)能摸到250瓦,睿频持续大概100秒,如果这样那么对于散热的要求上来了,6热管的关注度将会增加。 11代酷睿桌面级处理器将在明年发售,而Alder Lake(疑似12代)将在2021年下半年陆续登场。11代酷睿桌面级处理器架构为最新的“Rocket Lake”,采用14nm制程,最高可达8核16线程,10核心的配置或许不复存在。 11代酷睿桌面级处理器不如让我们一起期待一下。至于更多详细信息,我们拭目以待。由于该处理器仍在开发中,因此后续会有更多信息曝光出来,21ic会持续跟进。

摩登3娱乐登录地址_三万字,100题!Linux知识汇总!

导读:本文整理了最新的Linux面试题,近3万字,约100道题,分享至此,希望对大家有帮助。 一、Linux 概述 1. 什么是Linux Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统,是一个基于POSIX和Unix的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的Unix工具软件、应用程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想,是一个性能稳定的多用户网络操作系统。 2. Unix和Linux有什么区别? Linux和Unix都是功能强大的操作系统,都是应用广泛的服务器操作系统,有很多相似之处,甚至有一部分人错误地认为Unix和Linux操作系统是一样的,然而,事实并非如此,以下是两者的区别。 1. 开源性Linux是一款开源操作系统,不需要付费,即可使用;Unix是一款对源码实行知识产权保护的传统商业软件,使用需要付费授权使用。 2. 跨平台性Linux操作系统具有良好的跨平台性能,可运行在多种硬件平台上;Unix操作系统跨平台性能较弱,大多需与硬件配套使用。 3. 可视化界面Linux除了进行命令行操作,还有窗体管理系统;Unix只是命令行下的系统。 4. 硬件环境Linux操作系统对硬件的要求较低,安装方法更易掌握;Unix对硬件要求比较苛刻,安装难度较大。 5. 用户群体Linux的用户群体很广泛,个人和企业均可使用;Unix的用户群体比较窄,多是安全性要求高的大型企业使用,如银行、电信部门等,或者Unix硬件厂商使用,如Sun等。 相比于Unix操作系统,Linux操作系统更受广大计算机爱好者的喜爱,主要原因是Linux操作系统具有Unix操作系统的全部功能,并且能够在普通PC计算机上实现全部的Unix特性,开源免费的特性,更容易普及使用! 3. 什么是 Linux 内核? Linux 系统的核心是内核。内核控制着计算机系统上的所有硬件和软件,在必要时分配硬件,并根据需要执行软件。    系统内存管理    应用程序管理    硬件设备管理    文件系统管理 4. Linux的基本组件是什么? 就像任何其他典型的操作系统一样,Linux拥有所有这些组件:内核,shell和GUI,系统实用程序和应用程序。Linux比其他操作系统更具优势的是每个方面都附带其他功能,所有代码都可以免费下载。 5. Linux 的体系结构 从大的方面讲,Linux 体系结构可以分为两块: 用户空间(User Space) :用户空间又包括用户的应用程序(User Applications)、C 库(C Library) 。 内核空间(Kernel Space) :内核空间又包括系统调用接口(System Call Interface)、内核(Kernel)、平台架构相关的代码(Architecture-Dependent Kernel Code) 。 为什么 Linux 体系结构要分为用户空间和内核空间的原因? 1. 现代 CPU 实现了不同的工作模式,不同模式下 CPU 可以执行的指令和访问的寄存器不同。2. Linux 从 CPU 的角度出发,为了保护内核的安全,把系统分成了两部分。 用户空间和内核空间是程序执行的两种不同的状态,我们可以通过两种方式完成用户空间到内核空间的转移:1)系统调用;2)硬件中断。 6. BASH和DOS之间的基本区别是什么? BASH和DOS控制台之间的主要区别在于3个方面: 1. BASH命令区分大小写,而DOS命令则不区分;2. 在BASH下,/ character是目录分隔符,\作为转义字符。在DOS下,/用作命令参数分隔符,\是目录分隔符3. OS遵循命名文件中的约定,即8个字符的文件名后跟一个点,扩展名为3个字符。BASH没有遵循这样的惯例。 7. Linux 开机启动过程?     1、主机加电自检,加载 BIOS 硬件信息。    2、读取 MBR 的引导文件(GRUB、LILO)。    3、引导 Linux 内核。    4、运行第一个进程 init (进程号永远为 1 )。    5、进入相应的运行级别。    6、运行终端,输入用户名和密码。 8. Linux系统缺省的运行级别?      关机。     单机用户模式。     字符界面的多用户模式(不支持网络)。     字符界面的多用户模式。     未分配使用。     图形界面的多用户模式。     重启。 9. Linux 使用的进程间通信方式? 管道(pipe)、流管道(s_pipe)、有名管道(FIFO)。 信号(signal) 。 消息队列。 共享内存。 信号量。…

摩登3新闻554258:_交织型ADC到底是个啥?今天咱们就科普一下~

点击蓝字进入亚德诺半导体,然后右上角“设为星标”吧~ 在当今的许多细分市场,交错式模数转换器(ADC)在许多应用中都具有多项优势。在通信基础设施中,存在着一种推动因素,使ADC的采样速率不断提高,以便支持多频段、多载波无线电,除此之外满足DPD(数字预失真)等线性化技术中更宽的带宽要求。在军事和航空航天领域,采样速率更高的ADC可让多功能系统用于通信、电子监控和雷达等多种应用中——此处仅举数例。工业仪器仪表应用中始终需要采样速率更高的ADC,以便充分精确地测量速度更高的信号。 首先,一定要准确地了解交织型ADC是什么。要了解交错,最好了解一下实际发生的情况以及它是如何实现的。有了基本的了解后,再讨论交错的好处。当然,我们都知道,天下没有免费的午餐,因此需要充分评估和验证交织采样相关的技术难点。 关于交错 若ADC为交错式,则两个或两个以上具有固定时钟相位差关系的ADC用来同步采样输入信号,并产生组合输出信号,使得采样带宽为单个ADC带宽的数倍。利用m个ADC可让有效采样速率增加m倍。为简便起见并易于理解,我们重点考察两个ADC的情况。这种情况下,如果两个ADC的每一个采样速率均为fS, 且呈交错式,则最终采样速率为2× fS。这两个ADC必须具有确定的时钟相位差关系,才能正确交错。时钟相位关系由等式1给出,其中:n是某个特定的ADC,m是ADC总数。 举例而言,两个ADC采样速率均为100 MSPS且呈交错式,因此采样速率为200 MSPS。此时,等式1可用来推导出两个ADC的时钟相位关系,如等式2和等式3。 注意,如果已知时钟相位关系,便可确定不同量化值的组合输出。图1以图形说明时钟相位关系,以及两个100 MSPS交织型ADC的样本结构。注意180°时钟相位关系,以及样本是如何交 错的。输入波形也可由两个ADC进行采样。在这种情况下,采用经过2分频的200 MHz时钟输入,并所需的时钟相位发送至每个ADC,便可实现交错。 图1. 两个交错式100 MSPS ADC—基本原理图。 此概念还可以另一种方式表达,如图2所示。通过将这两个100MSPS ADC以交错方式组合,采样速率便能增加至200 MSPS。这样每个奈奎斯特区可以从50 MHz扩展到100 MHz,使工作时的可 用带宽翻倍。增加的工作带宽可为多个市场领域的应用带来诸多优势。无线电系统可以增加其支持的频段数;雷达系统可以增加空间分辨率;而测量设备可以实现更高的模拟输入带宽。 图2. 两个交错式100 MSPS ADC—时钟和样本。 交错的优势 交错结构的优势可惠及多个细分市场。交织型ADC最大好处是增加了带宽,因为ADC的奈奎斯特带宽更宽了。同样,我们举两个100 MSPS ADC交错以实现200 MSPS采样速率的例子。图3显示通过交错两个ADC,可以大幅增加带宽。这为多种应用场景产生了诸多收益。就像蜂窝标准增加了通道带宽和工作频段数一样,对ADC可用带宽的要求也越来越高。此外,在军事应用中,需要更好的空间识别能力以及增加后端通信的通道带宽,这些都要求ADC提供更高的带宽。由于这些领域对带宽的要求越来越高,因此需要准确地测量这些信号。因此,为了正确地获取和测量这些高带宽信号,测量设备也需要更高的带宽。很多设计中的系统要求其实领先于商用ADC技术。交错结构可以弥补这一技术差距。 图3. 两个交织型ADC——奈奎斯特区。 增加采样速率能够为这些应用提供更多的带宽,而且频率规划更轻松,还能降低通常在ADC输入端使用抗混叠滤波器时带来的复杂性和成本。面对这些优势,大家一定想知道需要为此付 出什么代价。就像大多数事情一样,天下没有免费的午餐。交织型ADC具有更高的带宽和其他有用的优势,但在处理交织型ADC时也会带来一些挑战。 交错挑战 在交错组合ADC时存在一些挑战,还有一些注意事项。由于与交错ADC相关的缺陷,输出频谱中会出现杂散。这些缺陷基本上是两个正在交错的ADC之间不匹配。输出频谱中的杂散导致的基本不匹配有四种。包括失调不匹配、增益不匹配、时序不匹配和带宽不匹配。 其中最容易理解的可能是两个ADC之间的失调不匹配。每个ADC都会有一个相关的直流失调值。当两个ADC交错并在两个ADC之间来回交替采样时,每个连续采样的直流失调会发生变化。图4 举例说明了每个ADC如何具有自己的直流失调,以及交错输出如何有效地在这两个直流失调值之间来回切换。输出以fS/2的速率在这些失调值之间切换,将导致位于fS/2的输出频谱中产生杂散。由于不匹配本身没有频率分量,并且仅为直流,因此出现在输出频谱中的杂散频率仅取决于采样频率,并将始终出现fS/2在2频率下。杂散的幅度取决于ADC之间失调不匹配的幅度。不匹配值越大,杂散值就越大。为了尽可能减少失调不匹配导致的杂散,不需要完全消除每个ADC中的直流失调。这样做会滤除信号中的所有直流成分,不适合使用零中频(ZIF)架构的系统,该架构信号成分复杂,DC量实际是有用信号。相反,更合适的技术是让其中一个ADC的失调与另一个ADC匹配。选择一个ADC的失调作为基准,另一个ADC的失调设置为尽可能接近的值。失调值的匹配度越高,在fS/2产生的杂散就越低。 图4. 失调不匹配。 交错时要注意的第二个不匹配是ADC之间的增益不匹配。图5显示了两个交错式转换器之间的增益不匹配。在这种情况下,有一个不匹配频率分量。为了观察这种不匹配,必须向ADC施加 信号。对于失调不匹配,无需信号即可查看两个ADC的固有直流失调。对于增益不匹配,如果不存在信号,就无法测量增益不匹配,因而无法了解增益不匹配。增益不匹配将会产生与输入频率和采样速率相关的输出频谱杂散,出现在fS/2 ± fIN处。为了最大程度地降低增益不匹配引起的杂散,采用了与失调不匹配类似的策略。选择其中一个ADC的增益作为基准,另一个ADC的增益设置为尽可能接近的值。每个ADC增益值的匹配度越高,输出频谱中产生的杂散就越小。 图5. 增益不匹配。 接下来,我们必须探讨两个ADC之间的时序不匹配。时序不匹配有两个分量:ADC模拟部分的群延迟和时钟相位偏差。ADC中的模拟电路具有相关的群延迟,两个ADC的群延迟值可能不同。此外还有时钟偏斜,它也包括两个分量:各ADC的孔径不确定性和一个与输入各转换器的时钟相位精度相关的分量。图6以图形说明ADC时序不匹配的机制和影响。与增益不匹配杂散相似,时序不匹配杂散也与输入频率和采样速率呈函数关系,出现在fS/2 ± fIN处。 图6. 时序不匹配 为了尽可能降低时序不匹配引起的杂散,需要利用合适的电路设计技术使各转换器模拟部分的群延迟恰当匹配。此外,时钟路径设计必须尽量一致以使孔径不确定性差异最小。最后,必须精确控制时钟相位关系,使得两个输入时钟尽可能相差180°。与其他不匹配一样,目标是尽量消除引起时序不匹配的机制。 最后一个不匹配可能最难理解和处理:带宽不匹配。如图7所示,带宽不匹配具有增益和相位/频率分量。这使得解决带宽不匹配问题变得更为困难,因为它含有另外两个不匹配参数的分量。然而,在带宽不匹配中,我们可在不同的频率下看到不同增益值。此外,带宽具有时序分量,使不同频率下的信号通过每个转换器时具有不同的延迟。出色的电路设计和布局布线实践是减少ADC间带宽失配的最好方法。ADC之间的匹配越好,则产生的杂散就越少。正如增益和时序不匹配会导致在输出频谱的fS/2 ± fIN处产生杂散一样,带宽不匹配也会在相同频率处产生杂散。 图7. 带宽不匹配。 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

摩登3登录_新单对以太网技术:状态检测场景中的进行高质量资产健康探测以及供电的2线制技术

随着设备制造商希望通过实时监控设备来提高资产利用率、延长设备的使用寿命,以及通过采用预测性维护技术来降低维护成本和设备停机时间,从而提高设备的吞吐量,状态监控应用变得越来越重要。状态监控也被用于提升制造质量和制造工厂的安全性。 鉴于计划外停机的成本可能占总制造成本的近四分之一,所以采用预测性维护有望大幅节省成本并提高生产力。关注状态监控的工业市场报告显示,这个市场的复合年均增长率预计在25%至40%之间,主要受两大增长领域推动。第一,是增加智能传感器的部署数量,用于监测资产的运行状况;第二,是加大人工智能和高级分析的使用,将资产运行状况数据转化为可执行的见解,以部署预测性维护功能,创造以服务为基础的新型预测性维护业务模式机遇。新型状态监控的部署增长涉及各种行业,包括水和废水处理、制造、食品和饮料、制药、金属和采矿、能源、石油和天然气装置等。在这些行业中,状态监控应用不再局限于传统的旋转设备应用(泵、压缩机和风机),而是扩展到适合CNC机床、机床、编码器、传送带、机器人和仪器仪表等新应用。要使状态监控应用不断得到发展,需要解决的一个关键挑战是,实现智能传感器与更高级别的管理系统之间的连接,后者根据从被监控的资产获取的信息实施操作。 图1:状态监控应用 截止目前,状态监控应用一直使用有线或无线连接解决方案,具体由终端应用要求决定。无线连接解决方案在部署方面存在优势,但带宽和/或电池寿命通常受到限制。有线连接解决方案有时受到数据带宽限制,在恶劣的工业环境下无法支持长距离传输,且通常需要采用单独的电源线。基于100BASE-TX/10BASE-T的现有的工业以太网解决方案通过带PoE的CAT-5或CAT-6/e电缆提供高达100-Mb速率的高数据带宽,但覆盖距离在100米之内,且不能在危险区域内使用,因为它们是高功率解决方案。状态监控应用需要能够支持潜在的远程传感器,这些传感器需要在一个空间和功率受限的IP66/67外壳中进行远程通信,因为该外壳被部署在恶劣的工业环境中。这些受限的传感器节点应用需要采用一种低功耗、高数据带宽的通信解决方案,通过一根低成本、易于安装的电缆(采用小型电缆接头)将电能和数据传输到传感器节点。 由IEEE制定的新单对以太网(SPE)物理层标准为传输资产运行状况信息,实施状态监控应用提供了新的连接解决方案。10BASE-T1L是在2019年11月7日经过IEEE认证的新以太网物理层标准(IEEE 802.3cg-2019)。这将通过与现场级器件的无缝以太网连接显著提高工厂运营效率,变革自动化行业。10BASE-T1L解决了至今为止一直限制现场使用以太网的挑战。这些挑战包括功率、带宽、布线、距离、数据岛以及本质安全0区(危险区域)应用。通过解决后装升级以及前装安装的挑战,10BASE-T1L将有助于获得以前无法获取的新资产运行状况信息,并将它们无缝传送给控制层、云/私人服务器。这些新的见解将通过从现场资产到云或私人服务器的融合以太网网络(请参见图2),让数据分析、运营见解和生产力提高成为可能。 而10BASE-T1L无需采用传统通信用于连接至控制和管理网络的耗电复杂网关,可跨信息技术(IT)和操作技术(OT)网络使能融合以太网网络。通过此融合网络,可简化安装和器件更换,加快网络调试和配置。最终将加快软件更新,简化根本原因分析和现场级资产维护。10BASE-T1L物理层与消息传输协议(MQTT)融合,为现场资产提供消息传输协议,其中,低功耗智能传感器仅占用少量内存空间。MQTT将资产运行状况信息直接与云或私人服务器连接,以实施高级数据分析,进而采用预测性维护技术。 要与支持10BASE-T1L的现场资产通信,需要具有集成介质访问控制(MAC)的主机处理器、无源介质转换器或具有10BASE-T1L端口的交换机。无需其他软件、自定义TCP/IP堆栈和特殊驱动程序(请参见图3)。这就使10BASE-T1L器件具有明显优势: 图2:融合IT/OT网络上的资产运行状况信息 图3:采用10BASE-T1L PHY的现场资产、智能传感器连接 • 10BASE-T1L是一种功耗极低的物理层技术,可以采用高数据带宽连接解决方案实现极低功耗的智能传感器部署。 • 通过10BASE-T1L连接的智能传感器可通过网络访问,并可随时随地远程更新。传感器变得越来越复杂,软件也更有可能更新。现在,通过快速以太网连接,可在现实时间段内做到这一点。 • 访问高级以太网网络诊断工具简化根本原因分析。 • 通过单条长达或超过1千米的双绞线(在单条双绞线上同时传输功率和数据),提高智能传感器安装的灵活性。 • 现在,通过在现场资产上运行的网络服务器,我们可以远程获取并随时随地访问资产运行状况信息,使得维护人员无需再“四处走动”来监控资产运行状况,帮助大幅节省了成本。 ADIN1100(ADI的10BASE-T1L PHY)可以在超过1200米长的单条双绞线上实现更低功耗的以太网连接,其功耗仅为39 mW。采用10BASE-T1L之后,可在单条双绞线上同时提供功率和数据。10-Mb数据带宽通信链路可在同一条电缆上传输大量功率,为现场资产提供智能传感器、功率和连接带宽,以实现新型状态监控应用。采用10BASE-T1L连接之后,获取资产运行状况信息变得更加容易,因为这些信息现在可通过融合IT/OT以太网网络获取。10BASE-T1L可在危险区域内使用(本质安全区域0),用于实施过程自动化部署,有时候被称为以太网APL。10BASE-T1L/以太网APL将提供新的低功耗连接解决方案,将资产运行状况监测智能传感器连接到用于实施AI和高级分析的高级数据管理系统,从而将资产运行状况数据转换为可操作的信息,以部署新的预测维护服务。 图4:ADI公司,状态监控功能 ADI公司为状态监控应用提供完整的系统级解决方案,实现对现场资产的实时监控。ADI致力于利用在检测、信号处理、连接、机械封装技术和AI等领域数十年的经验,实现下一代状态监控应用。ADI OtoSense™是一款AI驱动的平台,能够实时传感和解译声音、振动、压力、电流或温度等信息,用于连续状态监控和按需诊断,以在各级客户系统中实现AI集成。它可以实时在终端上的现场资产上运行(在线和离线),以对现场资产实施持续状态监控。ADI OtoSense™可以自行检测异常,通过与状态监控领域专家交互不断学习,可创建数字指纹以帮助识别故障,并可以提早预测故障,从而避免发生代价高昂的停机、损坏或重大故障。 将ADI在检测、信号链和系统设计考量等方面的深厚领域知识与我们的AI检测和解译平台融合,帮助客户更快部署新状态监控系统;通过访问更高质量的数据和信息,从他们的状态监控解决方案中获取更多价值;改善客户的制造工艺,延长设备的现场使用寿命,减少意外停机时间,同时保持最高水平的质量和安全。ADI的状态监控系统级解决方案提供技术和信息,为部署的设备创建新的、高价值的预测性维护服务产品。

摩登3测速代理_英特尔宋继强:迈向可持续的千倍速计算未来

回顾2020年,我们的工作和生活模式发生了重大变化,除疫情之外,有一项技术也将在潜移默化中改变我们的生活,即5G。2020年是5G商用元年,中国的5G技术部署在这一年取得了突飞猛进的进展。5G是由技术驱动的创新,早在近10年之前,5G技术就开始研发。而之所以要大力拓展5G技术,并不是为了要迎合当时的需求,而是看到了未来对于带宽和网速的需求,是为当时的未来做出的技术布局。 5G技术的进展让我想到了近期英特尔研究院开放日的主题,即“追求计算的千倍提升”。类似于5G,要满足未来的计算需求,即超高带宽、超低时延、超大规模连接的需求,我们也需要一种“超前”思维。因此产业现在就需要开始提前布局,追求计算的千倍提升,而在目前智能化、数字化的大背景下,这种“超前”思维非常有必要。 数字化、智能化已经成为不可阻挡的趋势,受到今年新冠疫情的影响,这一趋势正在以更快的速度席卷而来。如今,已有超过100亿台设备与云中的超级计算机实现了互联,未来这一数字将增长到1000亿。拥抱数字化不是选择题,而是必选题。在全民数字化的浪潮之下,数据量正在呈爆发式增长,数据形式也更加多元化,可以毫不犹豫的说,未来的计算需要千倍速的提升。英特尔追求计算的千倍提升,就是从计算的供给侧出发,为未来的计算需求构建坚实基石。 除了“超前”思维之外,要想实现计算的千倍提升,还需要“超常”思维,即要打破常规。随着数据越来越呈现多元化,新的计算范式不再是锦上添花,而是雪中送炭。常规和传统的单一架构已经不能满足越来越复杂的计算需求,需要更快、更灵活、更低功耗的“新计算”来破题。 这种“超常”思维将在以下几个领域得到体现。首先在硬件方面,需要打破单一架构,多架构融合的XPU架构将会成为主流。XPU架构不仅能够大幅提升算力,同时还能够根据需求进行快速组合,降低成本,灵活性高。英特尔是目前全球唯一一家已经覆盖这四种主流芯片的厂商,得益于先进的封装技术,英特尔在异构计算领域正突飞猛进。 除此之外,面向未来,也需要对架构本身践行“超常”思维。举例来说,颠覆传统冯·诺伊曼架构,模仿人脑神经元结构的神经拟态计算芯片就是一个很好的例证。这种芯片的优势在于可以在提升性能的同时大幅降低能耗。英特尔及其合作伙伴发现,英特尔神经拟态计算芯片Loihi解决优化和搜索问题的能效比传统CPU高1000倍、速度快100倍,已经实现计算的千倍提升。 图注:英特尔神经拟态计算芯片Loihi 另一大领域是在软件。XPU架构的诞生,为软件提出了更高的要求,因为能够同时掌握多种架构编程语言的开发人员凤毛麟角,而软件是释放硬件性能的关键一环,能够跨架构编程的软件模型以及可以提升编程效率的工具就显得极为重要。为此,英特尔也提前布局,跨架构编程统一模型oneAPI Glod版本已在本月正式发布,将在很大程度上解决跨架构编程难题。 图注:英特尔统一的跨架构编程模型oneAPI 另外,英特尔的机器编程工具也有了很大进展,最新的系统已经可以检测代码中的bug。最让我期待的是英特尔机器编程正在向一个更宏大的目标前进,即让所有领域的非专业编程人士都能通过自然语言的方式向机器表达意图,从而完成编程,极大地扩充了软件的“用武之地”。 最后,要实现计算的千倍提升,还需要坚持可持续原则。千倍速提升不能以千倍的功耗为代价,可持续发展是实现千倍提升的必要条件。 目前,计算对于能源的需求巨大。有研究报告显示,训练一个大型AI模型,所产生的碳排放量相当于5辆美式轿车整个生命周期所消耗的碳排放量。因此面向未来计算的千倍提升,只有坚持可持续,才是真正符合人类利益的技术进步。 英特尔在技术发展一直坚持可持续原则。已经有结果显示,作为下一代AI芯片,英特尔神经拟态计算芯片Loihi在处理语音命令识别时,不仅达到了和GPU类似的精度,并且能效提高1000倍以上。除此之外,英特尔最新的集成光电技术将光子技术与硅芯片紧密集成,可以最大限度地缩小硅光子设备的体积,从而降低成本,将对数据中心进行彻底革新。诸如此类的例子在英特尔还有很多。 英特尔的宏旨是“创造改变世界的科技,造福地球上的每一个人”,通过我们的“超前”思维、“超常”思维以及可持续发展的原则,英特尔正引领产业迈向千倍速的计算未来。对这一天的到来,我充满期待。