mBlock & Arduino(16)控制步进电机

mBlock & Arduino(16)控制步进电机,第1张

小小云提示:教程作者 caterpillar是来自台湾的programmer(kinda),所以在一些专有名词的使用上会和我们这边使用的不太一样啦,不过作者也有标注出英文名称,大家自行转换哟(⁎⁍̴̛ᴗ⁍̴̛⁎)

步进电机这东西的学问真不少,就结论而言,控制步进电机最好的方式,就是找到与手边步进电机可以配合的程式库来使用。Arduino IDE 不是有 Stepper 程式库可以使用吗?嗯!它是可以用一些步进电机上,不过,不见得能完全发挥步进电机应有的控制能力,控制某些电机则会有些问题,正巧,我手上这颗 28BYJ-48 5V DC 就是!… XD

在 Arduino 官方网站的 Arduino – Stepper 文件中,谈到了步进电机的两个基本分类:单极步进电机(Unipolar Stepper)与双极步进电机(Bipolar Stepper)。那么就从这两个分类开始认识!
单极步进电机是提供单一方向的电流来驱动电机,例如:
在上图中,可以看到线圈各有一个共同接点,通常接电源,只要改变其他接点的电压讯号,就可以产生电流,而电流都是固定的方向,而由于有四个线圈,这样的电机被称为四相(Phase)电机。

双极步进电机的电流则是双向的,例如:
这类电机在驱动时,需要改变电流的方向来达到不同激磁的效果,而由于有两个线圈,这样的电机被称为二相电机。

电机的相数除了二向、四相之外,还有单相、三相、五相等,这是为了达到不同程度的控制,电机的控制是运用电流通过线圈会产生磁场,并与另一永久磁铁产生作用,来达到转动的效果,以四相步进电机为例:

如果做为定子的线圈激磁后,面对转子一面是 S 极,就会吸引转子的 N 极,只要依顺序对各相线圈激磁,就会产生转动效果,像上面这种一次激磁一个线圈的方式,称为一相激磁,因为每次只激磁一个线圈,电力消耗小,不过缺点是振动大、转距小。

常见的激磁方式是二相激磁,顾名思义,一次激磁两相,由于有两相用以吸引住转子,因此振动小、转距大:

也有一相、二相轮流激磁,称为一/二相激磁,顺序其实就是上面两张图的结合:

可以看出这种激磁方式,每次转动的角度为一相或二相激磁的一半,可以得到更精确的控制。

步进电机需要比较高的电压或电流驱动,在 Arduino 官方网站的 Arduino – Stepper 文件中,有 Unipolar Steppers 及 Bipolar Steppers 两个页面,介绍了如何连接出能驱动步进电机的电路,分别有可以接成两个控制脚位与四个控制脚位的方式。

其中会用到的 IC 是达灵顿阵列(Darlington Array),如先前〈mBlock & Arduino(15)认识晶体管与继电器〉谈到的,若想运用晶体管提供更大的电流来驱动电机,可以使用两个或多个晶体管的组合,达灵顿阵列中有多组达灵顿电路,以 ULN2003APG 来说,里头有七组达灵顿电路。

如果不想那么麻烦地自己接电路,那么可以依使用的步进电机来搭配现成的步进电机驱动模组:

这个步进电机驱动模组,左上四个脚位可以接到 Arduino 的数位输出脚位,下方有 +、- 两个脚位,分别接 Vcc 与 GND,右上白色插槽用来连接我手边这颗五线四相的 28BYJ-48 5V DC,上图步进电机驱动模组中的 ULN2003APG,可搭配 28BYJ-48 5V DC 这个步进电机:

28BYJ-48 5V DC 这个步进电机,其中红线是接 5V 电源,各线的连接是:

如果搭配 ULN2003,要对 28BYJ-48 5V DC 步进电机做激磁,那么 ULN2003 的输入脚位 4、3、2、1,提供电位以进行激磁的顺序为 …

一相激磁:1000-0100-0010-0001
二相激磁:1100-0110-0011-1001

一/二相激磁:1000-1100-0100-0110-0010-0011-0001-1001

如果想要体验一下步进电机转动,那么可以简单地如下实作,脚位 D8 到 D11 分别对应至澄、黄、粉、蓝,例如一相激磁:
执行程式之后,你可以见到步进电机缓慢的转动,将顺序改为 S4 到 S1,就会看到电机缓慢的逆转,这边没有设任何的工作时间延迟,这是因为 mBlock 执行速度的关系,直接使用 Arduino 积木方块,只能是这个速度了。

类似地,以下是二相激磁:
以下是一/二相激磁:

如果想更进一步试试步进电机控制,可以使用 Arduino IDE 中的 Stepper 范例,它们使用到 Arduino 的 Stepper 程式库,不过,如果你手边是 28BYJ-48 5V DC 步进电机,就要注意一下了,以 stepper_oneRevolution 范例为例:

直接执行的话,你的电机只会有一个方向的转动,无法逆转,这是因为 28BYJ-48 5V DC 的接线顺序,与 Stepper 程式库预期的不同,如果你的 28BYJ-48 5V DC 的接线顺序由澄、黄、粉、蓝分别是接至 D8 到 D11,那么有两个方式可以解决,一个方式是在 Arduino 上将 D9 与 D10 接线对调,另一个方式是在建立Stepper时,9与10对调:

再来是stepsPerRevolution必须设定为你的电机实际上一圈会有多少步,如果是 28BYJ-48 5V DC 的话,查询到的规格上写着,步进角为5625 / 64,因此这电机转一圈需要的步数是360 / (5625 / 64),也就是4096步,不过,这是一/二相激磁才会有的步数,如果你查看 Stepper 程式库原始码,会发现,它是采二相激磁的实作方式,因此,使用这个 Stepper 程式库,你实际上要设的stepsPerRevolution必须是2048步。

不过,如果你改了脚位也将stepsPerRevolution设为2048,步进电机还是不会动,这是因为 Stepper 程式库中setSpeed函式的关系:

这是以毫秒为单位来设置step_delay,如果你设为2048步,那number_of_steps就是2048,那么step_delay就会是29296875 / whatSpeed,如果whatSpeed设为60,那结果就会是048828125,然而step_delay是unsigned long,也就是实际上结果只会储存0,那么step函式中millis() - this->last_step_time >= this->step_delay该行,就会一直是成立的,也就是完全没给工作时间,这么一来电机就不会动了。

因此,如果你直接使用 Stepper 程式库,设为 2048 步之后,那么速度就不能设太高,例如以下就可以正常正反转了:

如果你会使用 Arduino 官方语言的话,改写 Stepper 应该不是难事,可以试着实作一/二相激磁,并令其能支援 28BYJ-48 5V DC 的4096步与高转速,懒的话,网路上是也有人已经实作或改写好的版本,不过,想要精确控制的话,重点还是在于,认识你的步进电机与程式库!

感谢CodeData用户: caterpillar 的贡献 著作权归作者所有

整理:宁波家电物联网云平台,中科极动云

PLC模块可以分为电源模块、I/O模块、内存模块、底板/机架模块等

电源模块:为PLC提供内部电源,有些电源模块还可以为输入信号提供电源。

I/O模块:就是输入/输出模块模块,I代表输入,O代表输出。I/O模块可以分为离散模块、仿真模块和特殊模块。这些模块可以安装在具有多个插槽的导轨或机架上,每个模块根据点数插入其中一个插槽。

内存模块:主要存储用户程序,有些内存模块还能为系统提供辅助工作内存。在结构上,所有内存模块都连接到CPU模块。

底板、机架模块:在各种PLC模块的安装过程中,底板、机架模块充当了底板的作用,为模块间的通信提供总线。多个底板之间的一些连接使用接口模块,一些使用总线接口。不同厂商有所不同,但PLC因类型而异。

除上述模块外,PLC还有特殊的智能或功能模块。例如,A/D模块、D/A模块、高速计数模块、位置控制模块、温度模块等。这些模块有自己的CPU,通过对信号进行前处理或后处理,可以简化PLC CPU的控制,简化复杂的程序控制量。

通信模块连接到PLC后,可以在PLC和计算机之间、PLC和PLC之间进行通信,可以与变频器、温控器等其他控制单元进行通信,还可以形成局域网。通信模块表示PLC的网络功能,表示当前PLC性能的重要方面。

PLC网关是随着工业物联网发展而新衍生出的一个产品,主要用于连接PLC与上位机管理系统或者工业物联网平台,实现PLC设备连接MQTT云平台、Modbus上位机、OPC服务器。

嵌入式工控机可以广义地概括为具有专用功能的计算机,该功能在物理上是大型系统的一部分。它们具有无穷无尽的形状和尺寸,因此被应用在各行各业,从控制监视和控制自动化生产线到管理公交监控摄像头以进行大规模运输。此外,它们的专用特性使工程师可以优化特定配置,以降低硬件要求和可编程软件。随着技术的不断发展,这些嵌入式工控机变得越来越智能,越来越复杂,在推进物联网和促进人与机器之间的连接方面发挥了关键作用。
嵌入式工控机是一套与工控工作台集成在一起的单片机控制系统。配备了合适尺寸的液晶显示屏以显示工作菜单,可接入标准键盘,显示内容包括文字、流水号、日期和图形,可通过RS232串行口或USB接口与PC机和其它设备连接;CF卡接口可以接入8M-2G的CF卡。
在工业一体机项目中,经常会遇到工件需做往返运动或需精确定位等场合,这些项目采用步进电机控制简单易行。因此内含步进电机的嵌入式工控一体化工业控制机应用广泛,可用作气动加工、激光加工、自动焊接等设备的控制系统。

大多数嵌入式计算机的几乎所有组件都放置在单个PCB或主板上。由于具有较少的可更换组件,例如RAM,CPU和存储,嵌入式板看起来与传统的消费型主板截然不同。通常嵌入式板上没有开槽的组件,大多数组件都焊接在了CPU上。

嵌入式计算机的定义特征可以分为四个方面:

1、体积小:通常采用单个高密度PCB设计,以最大程度地提高空间效率

2、较低功率的组件:具有较低TDP的高能效处理器,用于被动或最小冷却,以消除风扇和移动组件。

3、最小的可升级性或扩展性:很少有插槽组件限制了其初始设计和功能之外的可升级性和扩展性。

4、硬件成本低:放弃了用于焊接组件的扩展插槽,而SoC降低了总体成本和组件复杂性。针对这些嵌入式板的低成本批量生产进行了优化。

嵌入式系统必须针对低功耗,代码复杂性,尺寸大小,重量和成本进行优化。许多人甚至缺乏专用的板载用户界面(鼠标,键盘和屏幕),这些用户界面主要是通过远程管理界面,安全外壳甚至直接固件更新来控制的。

司马M4原厂导航尺寸为236英寸,具体尺寸如下:宽:5352mm,高:3032mm,厚:99mm,外框尺寸:5722mm x 3292mm x 99mm 。该司马M4原厂导航采用1920x1080分辨率,支持智能家居、智能设备等多种物联网技术,可以为企业和政府打造智能体验的应用领域,如智慧展台等。此外,该原厂导航还具有 *** 作简易,使用方便等优点,是企业应用的理想选择。

科创板被誉为"中国版纳斯达克",自获批以来即被火速推进。6月27日共有10家公司科创板IPO申请获受理,单日受理企业数量新高。目前,过会企业增至27家;受理企业达141家。这速度,跟点了火的窜天猴一样,噌噌噌的往上升。不仅投资者们跃跃欲试,创投机构也热血沸腾。这不,科创猫君了解到一家逾40家VC/PE入局,以908亿美元的金额高居美元融资榜首的芯片"独角兽"--澜起 科技 。

高额融资的背后反映出创投机构对芯片"独角兽"的热 捧。公开资料显示,澜起 科技 是一家从事研发并量产服务器内存接口芯片的企业。能让创投机构青睐有加,这个"独角兽"有什么过人之处呢?

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DRAM市场规模总体向上

首先,先在这里做一个简单的科普,内存接口芯片和DRAM是什么?

我们知道服务器有两大核心部件:CPU和DRAM内存。所谓的内存接口芯片就是服务器CPU存取内存数据的连接通路,主要应用于服务器内存条,用来提升内存数据访问的速度及稳定性,满足服务器CPU对内存模组的大容量需求。

在公司2018年的营业收入中,内存接口芯片贡献了9949%的营业收入。内存接口芯片直接面向DRAM存储器市场,要说公司业绩取决于DRAM市场行情也不为过。

DRAM是什么?DRAM属于易失性存储芯片,断电之后数据就会消失,我们最常说的系统内存就是DRAM。

根据技术规格的不同,DRAM可分为DDR系列、GPDDR系列、LPDDR系列等类别。简单点说,DDR/DDR3/DDR4/DDR5就是内存颗粒,而内存条就是把多颗颗粒一起嵌入板中而成,用于电脑等。目前,DDR和DDR2已经基本退出市场,而以DDR3、DDR4以及LPDDR系列为主,预计DDR5在2019年底实现量产。

2018年,DRAM的制程工艺处于1X/1Ynm阶段,预计1Znm以下制程要在2021年才大规模进入市场。1Xnm处于16-19nm之间,1Ynm处于14-16nm之间,1Znm处于12-14nm之间。数值越小说明相同芯片上可以放下的电子元件更多,能让晶体管运行速度变小,能耗变小的同时,降低单个芯片的制造成本。

DRAM的市场基本被三大寡头垄断,2019财年1季度,三星,海力士,美光 科技 这三大巨头市占率分别为427%、299%、23%。

近几年,云服务、数据中心一路发展壮大,推动DRAM的需求急剧上升。一时间供不应求,导致产品价格大幅上涨。随后全球厂商们纷纷加大产量,2018年三星扩产8%,海力士无锡厂也小幅扩产,快速填补2017年残存的需求缺口,结果就是DRAM价格应声而落。2019财年以来,DRAM二季度的价格比一季度下降了30%。预计2020年左右前期库存和轻微的供大于求会一并消化完毕,重新达到平衡。2020年以后,5G和AI热潮到来,拉动半导体需求,叠加下一代制程的DRAM(1Znm)也将开始普及,整个DRAM市场供需关系会更加复杂,但规模总体向上的趋势是确定的。

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净利润爆发式增长,2018年毛利率高增

澜起 科技 的主营业务是为云计算和人工智能领域提供以芯片为基础的解决方案。2017年及以前,公司以内存接口芯片和消费电子芯片为主。2017年剥离消费电子芯片业务后,公司主要产品包括内存接口芯片、津逮服务器CPU以及混合安全内存模组。

公司采用无晶圆厂的集成电路设计企业模式,只需负责芯片的电路设计与销售,生产、测试、封装等环节则外包。市场上,海思、高通、联发科、博通均采用该模式。在这种模式下,公司无需花费成本建立晶圆生产线,企业运行费用较低,能充分发挥技术优势,快速开发出相关产品。

公司营收保持稳健高速成长,净利润呈现爆发式增长。 2016-2018年,公司实现营业总收入845、1228、1758亿元,CAGR达4423%。实现归母净利润093、347、737亿元,同比增速23798%、27381%、11241%。

公司经营业绩高速成长主要得益于三个因素,一是全球数据中心服务器内存市场需求的持续增长,二是因为公司发明的DDR4全缓冲"1+9"架构被JEDEC(全球微电子产业的领导标准机构)采纳为国际标准,公司凭借在DDR4内存接口芯片的技术先进性、可靠性和良好口碑,市场份额持续提升,三是剥离消费电子芯片业务后,公司更专注于内存接口芯片领域的深耕。可以看到,公司内存接口芯片实现了销售额的快速提升,2016-2018年CAGR高达7704%,有力地推动了公司营业收入的大幅增长。

2016-2018年,公司实现毛利率512%、5349%、7054%。2018年毛利率大幅提升是剥离消费电子业务所致。高毛利率也反应公司内存接口芯片具有极强的竞争优势和盈利能力。

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机遇与风险

澜起 科技 面临的机遇大概有以下几点,一是大环境下旺盛的市场需求,二是公司市占率高,三是公司技术壁垒高企,护城河渐深。

在国家政策大力支持,全球集成电路产业重心转移至中国,下游云计算、大数据、物联网等产业逐步成熟的背景下,行业具有爆发增长的趋势,前景广阔。

目前,行业已经进入三足鼎立的状态,三巨头分别是澜起 科技 、IDT和Rambus。公司和IDT在内存接口芯片领域市占率较为接近,Rambus占比则相对较小。马太效应告诉我们,强者会愈强,而弱者只会愈弱。 商场如战场,在一个行业里面,独占鳌头的永远只有那两三个公司。 澜起 科技 已经位列全球前三,在可预见的未来,会有较高的投资回报。

2016年至2018年内存接口芯片市场规模情况(单位:亿美元)

对于芯片设计企业来讲,人才和技术研发就是生命线。澜起 科技 的核心技术均系自主研发结果,公司每年的研发支出占营收比例均在15%以上。截至2019年4月1日,公司已获授权的国内外专利达90项,获集成电路布图设计证书39项。公司整体员工中70%以上为研发类工程师,且研发人员中50%以上拥有硕士及以上学位,为公司持续的产品创新提供了重要的人才基础。

澜起 科技 面临的挑战大概有以下三点,一是客户集中度较高,二是下游客户出货量下滑将导致公司经营业绩波动,三是中美贸易摩擦风险。

受下游DRAM市场三星电子、海力士、美光 科技 市占率合计超90%的影响,公司客户集中度较高。 2016-2018年,公司对前五大客户的销售占比分别为7018%、8369%和9010%。根据公司披露,公司主要客户是三星、海力士、海昌电子,如果公司产品开发策略不符合市场变化或不符合客户需求,则公司将存在不能持续、稳定地开拓新客户和维系老客户新增业务的可能,从而面临业绩下滑的风险。

根据下游客户(DRAM生产商)公开披露的资料及行业研究报告分析,DRAM市场规模预计在2019年将出现一定程度的下滑,其主要原因是受行业周期性波动和供求关系的影响,DRAM产品的平均销售价格处于下行周期。同时,受行业景气度影响,公司下游客户的总体出货量存在下滑的风险。如果DRAM行业景气度进一步下滑或回升不及预期,将有可能导致内存接口芯片市场规模同步出现下滑或增速放缓,可能对公司未来业绩造成一定不利影响。

公司的主要晶圆代工厂为富士通和台积电,主要封测厂为星科金朋和矽品 科技 ,相关供应商在中国大陆外均有相关产能。经过多年的发展,公司的销售区域覆盖中国大陆、亚洲、欧洲、美洲等地。2018年来自境外、国内、其他(地区)的营收分别为1107亿元、568亿元、083亿元。其中,来自美国地区的营收占总收入比为453%、658%、322%。

美国于2018年3月22日公布计划对中国600亿美元的商品加征关税,其后中国也采取相应反制措施,近一年来中美双方就经贸问题进行了多轮磋商。截至2019年6月29日,中美双方元首会晤,美方表示将不再对中国出口产品加征关税。但具体贸易协议仍未未达成。鉴于集成电路产业是典型的全球化分工合作行业,如果中美贸易摩擦进一步升级,有可能造成产业链上下游交易成本增加,下游需求受限,上游供给不畅,从而有可能给公司的经营带来不利影响。

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澜起 科技 市值大概有多少

澜起 科技 充分享受了2017-2018年两年下游DRAM行业高速增长的红利,现在摆在公司面前的是下游景气度下滑、产品价格下降将带来公司内存接口芯片需求的下降。

是争取做到成本领先,还是寻找新的增长点呢?目前来看,津逮服务器占收入比仍然只有05%左右,人工智能芯片研发项目才刚刚起步。看来,摆脱产品结构单一,寻找新的增长点,澜起 科技 还有很长一段路要走。

话说,如果每台电脑都像苹果公司新推出的Mac Pro那样配12个DDR4 DIMM插槽。对,没错,就是那个被调侃的刨丝器!1配12!下游DRAM市场需求妥妥的暴增,将会带动澜起 科技 的业绩爆发,但前提是"刨丝器"热销。"刨丝器"能引起抢购潮吗?科创猫君觉得,理想很远大,现实有点骨感23333。

目前在全球范围内从事研发并量产服务器内存接口芯片的主要包括3家公司,分别为澜起 科技 、IDT和Rambus。IDT是一家为通信、计算机和消费类行业提供组合信号半导体解决方案的公司,曾是美国上市公司,2019年1季度被瑞萨电子收购。Rambus是一家在美国上市的技术解决方案研发公司,同时提供安全研发、高级LED照明设备和显示器以及拟真移动媒体领域的产品与服务。总体上看,澜起 科技 和IDT在内存接口芯片市场占有率较为接近,Rambus占比则相对较小。

国内公司中暂无与澜起 科技 在业务模式、产品种类上均完全可比的竞争对手。考虑到科创板的特点及Rambus内存接口芯片业务占比较低等因素,选取A股IC设计公司全志 科技 、东软载波、纳思达、汇顶 科技 、欧比特、圣邦股份、中颖电子、和紫光国微作为可比公司对其进行估值。目前,可比A股上市公司股价对应2019年PE平均为4035倍。

预计澜起 科技 2019-2021年营业收入为2081、2472、2934亿元,净利润875、1015、1174亿元。

采用相对估值法,以国内行业平均PE(2019E)4035计,澜起 科技 市值353亿元,除以总股本113亿股,得到澜起 科技 的合理估值为3124元/股。

若剔除国内行业企业PE(2019E)最高值紫光国微PE(2019E)656、圣邦股份PE(2019E)656、最低值纳思达PE(2019E)193、则行业平均PE(2019E)3446。以行业平均PE(2019E)3446计,澜起 科技 市值301亿元,除以总股本113亿股,得到澜起 科技 的合理估值为2664元/股。

据以上,预计澜起 科技 的询价区间为2664-3124元/股。

6 月 1 日至 6 月 5 日,一年一度的台北国际电脑展(COMPUTEX TAIPEI,以下简称 COMPUTEX)「如约」在台北举行。由于疫情的关系,本届 COMPUTEX 与 2020 年一样继续采取了线上的形式。

COMPUTEX 的举办 历史 可以追溯到 1981 年,在 2004 年成为世界第二大国际电脑展,到目前为止已经成功举办了 39 届。COMPUTEX 与 CeBIT (已经停办)、COMDEX 是 全球最重要三大电脑展。作为全球 ICT(information and communications technology,包含电信业、软件和信息技术服务服务业、互联网行业)行业的重要盛会, COMPUTEX 见证了诸多「产业发展与转变的 历史 性时刻」,每年都吸引了大量的厂商参与,成为一个 ICT 行业的风向标。

本届 COMPUTEX 定位于「建构全球 科技 生态系」,共涵盖了六大主题:第五代移动通信(5G)、人工智能与物联网(AI & IoT)、边缘计算(Edge Computing)、创新与新创(Innovations & Startups)、电子竞技(Gaming)以及高性能计算(HPC)。

除了官方的在线展览之外,厂商也在其自身的网站上公布了与展会相关的信息。对于相关厂商感兴趣的读者,也可至相关厂商的网站浏览(Intel COMPUTEX 21、 AMD 中文 和 NVIDIA)。需要注意的是部分厂商的不同国家/地区的内容可能有所不同。

在本届展会上,不少厂商都展示了其实力之作。在这篇文章中,我们为你收集了国内外的最新情报,带你再次回顾展会上出现的新东西。

在本次 COMPUTEX 上, Intel 在移动平台上发力颇多,推出的产品也有不少亮点。

在本届 COMPUTEX 上,英特尔发布了两款高端 CPU 。这两款 CPU 都是基于 Tiger Lake平台、适用于移动平台的低电压版本。它们同是基于11代酷睿的 Core i5-1155G7 和 Core i7-1195G7。前者可以睿频至 45GHz ,而后者更是可以睿频到 50GHz ,这也是首款可以睿频至 50GHz 低功耗芯片。两款芯片的功耗都在 12W 到 28W 之间。在具体的配置上,二者都是四个核心、八个线程配置,同时集成英特尔 Iris Xe 显卡。

在 演示视频 中,Intel 展示了 Core i7-1195G7 与 AMD 的 Ryzen 7 5800U 在 Adobe Pr Pro 2021 环境下回放视频所呈现出来的性能对比。演示最终的结果是,Intel 99%的帧都能够播放,AMD 则出现了 99% 的丢帧问题。

关于 5G,Intel 可谓一言难尽。早在 2017 年, Intel 就发布了其首款 5G 基带 XMM8060 。然而在 2019 年,Intel 将智能手机基带的绝大部分业务作价 10 亿美元卖给了苹果。

对 5G 念念不忘的 Intel 在本届 COMPUTEX 上,再次推出了 5G 方案。这一次,它选择的是与联发科合作开发。新的 M2 卡调制解调器称为 Intel 5G Solution 5000,集成集成eSIM,覆盖全球。5G Solution 5000的系统协议走PCIe 30。在 Tiger Lake 、Alder Lake 等新推出的笔记本中,也将包含 Intel 的该方案。详细参数参见 Intel 5G Solution 5000 官方简介文档。

但凡有 Intel 的地方总是少不了 AMD 的身影。这一届展会也毫不例外。关于 CPU,苏妈(AMD 总裁兼首席执行官苏姿丰博士)在本届大会上 揭晓 了 AMD 全新的 3D chiplet 技术、面向发烧级和消费 PC 的全新 AMD 锐龙处理器以及第三代 AMD EPYC 处理器。

3D chiplet 是一项超灵活的活性硅堆叠技术。同时作为一项封装技术,3D chiplet 将芯片架构与 3D 堆叠技术相结合,采用业界领先的混合键合方法,可提供超过 2D 芯片 200 倍的互连密度;与现有的 3D 封装解决方案相比,其密度可达 15 倍以上;与目前其他的 3D 解决方案相比,能耗更低。

通过苏妈的讲解,我们可以了解到该技术的原理。3D Chiplet 将一个 64MB 的 7nm 的 SRAM 直接堆叠在每个核心复合体之上,使得供给 Zen 3 核心的高速 L3 缓存的数量增加到 3 倍。3D 缓存直接与Zen3 的 CCD 相结合,通过硅通孔在堆叠的芯片之间传递信号和功率,支持每秒超过 2TB 的带宽。

在演讲中, 苏妈展示了 3D 芯片技术的首个应用——与 AMD 锐龙 5900X 处理器结合的 3D 垂直缓存原型。

演示中的原型 Ryzen 9 5900x 与普通的 Ryzen 9 5900x 外观完全一样。拆掉了盖子之后,能够看到原型 CPU 中间有一个 6 毫米乘 6 毫米的正方形 SRAM 与 CCD 混合结合在一起。实际结构中,这将是一个单独的 SRAM 与每一块 CCD 结合。每一块 CCD 可获得 96MB 的缓存,单个封装中的 12 核或 16 核的锐龙处理器,总共可获得 192MB 的缓存。

苏妈在演讲时通过两款 CPU 在运行《战争机器5》时的表现作比,展示使用了 3D chiplet 技术的性能提升情况,并形容如此高性能的提升本应是一个 CPU 的代际提升,而现在 3D 垂直缓存技术便可以一步到位。与相同核心数、线程数的 Ryzen 9 5900x 相比,稳定的处在 40GHz 时钟频率之上,采用了3D chiplet 技术的 Ryzen 9 5900x 原型 CPU 的性能平均要高出 12% 。运行主流 游戏 时,在 1080p 分辨率下,采用了 3D chiplet 技术的性能平均提高了 15% 。

依苏妈所说,AMD 计划在今年年底前开始在高端计算产品的生产中采用 3D chiplet 技术。

在前文中提到, AMD 发布了面向发烧级和消费的全新 AMD 锐龙处理器。主要规格如下:

AMD 锐龙 5000G 系列台式机 APU 包括了 Ryzen 5 5600G 和 Ryzen 7 5700G,他们均基于最新的 Zen 3 架构,且 TDP 额定值也均为 65 W。其中锐龙 R5 5600G 主频为 39GHz,6 核 12 线程 ,可加速至 440 GHz ;而锐龙 R7 5700G 主频为 38GHz,8 核 16 线程 ,最高可加速至 46GHz 。AMD 称 5700G 在各种内容创建和一般 游戏 中的表现优于英特尔 i7-11700 。

AMD 还发布了基于 Zen 3 的锐龙 PRO 5000 系列台式机处理器。5350G 主频为 4Ghz,4 核 8 线程, 可加速至 42Ghz;5650G 主频为 39Ghz,6 核 12 线程, 可加速至 44Ghz;5750G 主频为 38Ghz,8 核 16 线程, 可加速至 46Ghz。以上处理器 TDP 功耗均为 65W,且都有相对应的 35W 低功耗版本。

除了面向发烧级和消费 PC 的锐龙之外, AMD 也展示了面向企业用户的 第三代 AMD EPYC处理器。与上一代处理器相比, AMD 的可用解决方案数量增加了一倍以上,包括用于超融合基础设施、数据管理、数据分析和 HPC 的优秀解决方案。

2019 年, AMD 在 E3 大会上首次发布了 RDNA 架构,旨在引领新一代高性能 游戏 体验、让 游戏 更逼真。在 RDNA 的基础之上, AMD 的技术不断迭代,目前已经发展至 RDNA 2 架构。根据 AMD 官方的披露,经过全新设计的 RDNA 2 架构具有具有卓越的性能和能效,「与上一代的 RDNA 相比,性能功耗比提升最高可达 54%」。

作为 AMD 在 RDNA 2 上发力的另一面, AMD 基于该架构发布了 针对下一代高端 游戏 笔记本电脑 Radeon 6000M 系列移动显卡。 基于 RDNA 2 架构的 Radeon 6000M系列显卡 ,能够实现比 RDNA 架构高达 15 倍的 游戏 性能。

Radeon 6000M 系列显卡 系列一共包括 包括 Radeon RX 6800M、RX 6700M、RX 6600M 。 其中,RX 6800M 更是配备了 2300MHz 的 游戏 时钟频率和高达 12GB 的 GDDR6 显存。

与之对应的,此番 AMD 推出的 Radeon RX 6000 系列显卡所对标的是 NVIDIA 面向移动平台的 RTX 30 系列 GPU。

在 AMD 的演讲中, AMD 图形事业部总经理 Scott Herkelman 提到了一项新技术 FidelityFX Super Resdlution(简称 FSR)超级分辨率技术。实际上,该技术对标的是 NVIDIA DLSS 。

根据介绍,FSR 已经支持了超过 100 款的 AMD 处理器和显卡型号,而且超过 10 家 游戏 开发商计划在2021年将 FSR 整合到他们的 游戏 及引擎中。而另外一个有意思的点就是 AMD 的 FSR 竟然也支持友商的 GPU。AMD Yes!

Scott Herkelman 同时提到 FidelityFX 套件已经提供在 GPUOpencom,将免费提供给全行业使用。

除了 FSR 之外, AMD 还公布了 AMD Advantage 设计框架,「旨在打造次世代优质、高性能的 游戏 笔记本」。该系统将 AMD Radeon RX 6000M 系列移动显卡、 AMD Radeon 软件和 AMD Ryzen 5000 系列移动处理器与 AMD 独有的智能技术和其他的系统设计特点相结合。预计首批 AMD Advantage 笔记本将在 6 月份上市。

在 AMD 之后,我们一起来看一下 GPU 领域的另一位大佬 NVIDIA 。在今年的 COMPUTEX 上, NVIDIA 也展示了不少好东西。

在本届展会上, NVIDIA 发布了两款 GeForce RTX 30 系列的 GPU ,分别是性能更强大、当然也更贵的 RTX3080 Ti (空气) 和稍微便宜一点的版本 RTX3070 Ti (空气) 。二者均采用了 NVIDIA 第二代 RTX 架构的 Ampere GPU 。RTX3080 Ti 配备 10240 个 CUDA 核心和 12GB 显存,而 RTX3070 Ti 则配备 6144 个 CUDA 核心和 8GB 显存。

作为 NVIDIA 最新的旗舰级 游戏 显卡, GeForce RTX 3080 Ti 游戏 运行(传统光栅化)的速度是 GeForce GTX 1080 Ti 的 2 倍,是 GeForce RTX 2080 Ti (4K) 的 15 倍;在光线追踪 游戏 中,性能提升 15 倍。在 Blender、V-Ray 和其他应用程序中进行渲染时,性能比上一代产品提升 2 倍。

GeForce RTX 3070 Ti 速度比上一代 GeForce RTX 2070 SUPER 提高 15 倍。比 GeForce GTX 1070 Ti 提升 2 倍。

无论是 RTX 3080 Ti 还是 RTX 3070 Ti 都将支持 G-SYNC、NVIDIA Reflex 和 NVIDIA Broadcast 在内的所有 Nvidia 最新技术。

根据官网参考价格, GeForce RTX 3080 Ti 起售价为 8999,目前京东已经发售与之相关的 GeForce 新品; GeForce RTX 3070 Ti 将于 6 月 10 日推出,起始售价为 4499。当然能不能买得到就是另外一回事了。

至于二者与RTX 30 系列其他的 GPU 的对比可参见下表,更多内容参见 NVIDIA GeForce RTX 30 系列 GPU。

其实对于另一部分人来讲, NVIDIA 的显卡是「致富的得力工具」。所以官方特意进行了 强调:

除了两款全新的 游戏 GPU , NVIDIA GeForce 高级副总裁 Fisher 也谈到 NVIDIA RTX 技术 在越来越多的 游戏 中被迅速的采用。

RTX 已成为新的标准, NVIDIA DLSS、Reflex 和光线追踪技术提升了许多 游戏 项目的画质和性能。

根据 Fisher 的演讲可知,目前有130多个顶级 游戏 和创意应用支持了 NVIDIA GPU 加速。而今年 RTX 笔记本电脑发布数量创下了 历史 纪录,OEM制造商发布了超过140款产品。不久之后,排名前 15 的竞技射击类 游戏 中,将有12款使用 NVIDIA Reflex。

目前,目前 NVIDIA 围绕着 NVIDIA Reflex 已经形成了一个由 游戏 、合作伙伴、G-SYNC 显示器和鼠标等构成的生态。 游戏 玩家可以通过支持的 G-SYNC 游戏 显示器和支持 NVIDIA Reflex 的鼠标,以及 GeForce Experience 软件,即可轻松测量出测量从单击到显示的整体 系统延迟,为竞技 游戏 做好充分的准备。

在演讲中, Fisher 更进一步的提到了适用于 游戏 玩家和创作者的 GeForce RTX 30 系列笔记本电脑。

在 COMPUTEX 2021 上,NVIDIA 的合作伙伴 Alienware 和宏碁都推出了采用 Max-Q 技术的新版创新型 游戏 笔记本电脑,分别是 Alienware x15 和宏碁的新款 16 英寸 Predator Triton 500 SE。

对于 3D 设计师、视频剪辑师、摄影师和其他相关人员而言,往往需要特别的配置和进行系统优化。 NVIDIA 针对这一部分群体则是推出了 NVIDIA Studio 笔记本电脑。目前 NVIDIA 提到的两款笔记本包括了:14英寸的惠普 Envy 和宏碁 ConceptD 系列。

相关的电脑产品在下文中提及。

在本届 COMPUTEX 上,惠普的参展或者被提到的产品主要有几款:定位于桌面端的 Elite 和定位 Pro 的 HP EliteDesk 805 G8 系列和 HP ProDesk 405 G8系列;HP Envy 14/15英寸笔记本;搭载 AMD Advantage 架构的 OMEN 16 笔记本。

惠普的 Elite 和定位 Pro 的这几款产品都采用 Windows 10 Pro 系统和 AMD Ryzen PRO 5000 台式机处理器,他们都将于今年 8 月上市。 惠普称之为世界上最小、功能最强大的且基于 AMD 处理器的超小型企业级 PC 端设备。

HP Elite Desk 805 G8 系列包括两款机型 Desktop Mini PC 和 Small Form Factor PC 。HP Elite Desk 805 G8 系列电脑配备两个托架、两个半高插槽、三个 M2 插槽和 11 个 USB 端口,而 Desktop Mini PC 则可以安装在显示器后面。前者最大可支持 64GB 内存,而后者最大可支持 128GB 内存;在显卡上,HP Elite Desk 805 G8 可选配 GTX 1660 Ti ,支持最多 7 个显示器,Desktop Mini PC 可选 Quadro P400 显卡,支持最多 6 个显示器。

截止本文撰写时,HP ProDesk 405 G8 系列尚未出现在在惠普的官网中。

作为搭载 AMD Advantage 架构的 OMEN 16 笔记本出现在了 AMD 的演讲当中。不过在惠普的官网上,OMEN16 目前还是 Intel 和 AMD 标准版两个版本可选,显卡也可以在 AMD Radeon RX 6600M 和 RTX30 系列之间进行选择。

在 NVIDIA 的演讲之中,提到了两款 Alienware 笔记本,分别是 Alienware x15 和 Alienware x17,是全球顶级的轻薄 游戏 本。

Alienware x15 使用了支持 Max-Q 技术的 NVIDIA 3080,包括 Dynamic Boost 20、WhisperMode 20 和Advanced Optimus 在内的一系列技术;处理器方面则使用了 Intel i9-11900H 处理器,它还配备了 2560x1440 G-SYNC 显示器和高达 32G 的内存。但其最终的厚度还不到 16 毫米,可以说的是是全球顶级的轻薄 游戏 本了。在 NVIDIA 的演讲中, Fisher 称 Alienware x15 为「世界上性能最为强大的 、16 毫米以下的、 15 英寸 游戏 笔记本」(It is the world's most powerful sub-16mm 15-inch gaming laptop)。

除了 Alienware x15 之外,本次 Alienware 还有一款笔记本就是 Alienware x17。二者参数的不同点可以参见下表。

在相关的发布会中,宏碁被「点名」的产品主要有这样几款:新款 16 英寸 Predator Triton 500 SE、宏碁 ConceptD 系列。

宏碁的新款 16 英寸 Predator Triton 500 SE 配备 GeForce RTX 3080 笔记本电脑 GPU ,并装载了第三代 Max-Q 技术,可实现出色运行和性能。

Predator Triton 500 SE 采用全金属机身打造。搭载 Intel 第 11 代 Core i9 处理器,RTX 3080 显卡,内存最高可支持至 64 GB。屏幕可选配 240Hz 刷新率的 PolarBlack 屏,该屏幕拥有100% DCI-P3 色域,支持 NVIDIA G-SYNC 技术。

Predator Triton 500 SE 内置 Acer Vortex Flow 散热技术,采用三颗风扇散热,包含一个特制的第五代 AeroBlade 3D 风扇和五热管散热系统,能更有效地降低笔记本的温度。

作为 NVIDIA Studio 笔记本电脑,宏碁 ConceptD 系列主要面对的是创作者群体。宏碁 ConceptD 系列既有传统的翻盖选项,也有 Ezel 草图板设计,能够为创作者提供更大的灵活性。整体上来看,宏碁 ConceptD 系列 GPU 的选择面还是比较大。从低端的搭载 GeForce RTX 3050 或 3050 Ti 笔记本电脑 GPU 的 ConceptD 3,到高端的搭载 GeForce RTX 3080 笔记本电脑 GPU 的 ConceptD 7 以及 ConceptD 7 Pro。针对专业人士还有 NVIDIA RTX A5000 笔记本电脑 GPU 可选。具体的情况可至宏碁官网了解。

在 AMD 公布 AMD Advantage 架构的时候, AMD 提到了 ROG G15 和 ROG 17 两款笔记本。作为 AMD Advantage 版本,两款笔记本都搭载了 AMD 基于 RDNA 2 架构的 Radeon RX 6000M系列的 GPU 和 AMD Ryzen 9 5900HX CPU,内存都可升级至 32GB。考虑到 CPU 、GPU 都来自于 AMD ,还有 AMD 官方的背书,这两款笔记本的具体表现应该会有 1+1>2 的效果。

当然,还一个不好的消息 Intel 认为全球芯片荒的问题将会将会延续几年。在 COMPUTEX 期间,英特尔 CEO Pat Gelsinger 发表了与之相关的 讲话。当然这也不是英特尔第一强调芯片荒的问题,因为疫情导致的生产设施关停,远程学习和工作引发的电子设备需求量的暴增,这些因素叠加传导至整个半导体行业,给全球的供应链带来巨大的压力。尽管相关行业在努力,但是并不是一朝一夕就能解决这些问题的。

目前 AMD 新一代电脑 游戏 显卡、PlayStation 5 和 Xbox Series S|X 游戏 主机均基于 AMD RDNA 2 架构打造。

在前述的基础之上, AMD 继续在 RDNA 2 上发力,将 AMD RDNA 2 游戏 架构引入新市场。

在将 AMD RDNA 2 游戏 架构引入新市场方面,主要包括两方面:一个是 AMD 与互联网车企特斯拉的合作,另一个是 AMD 与手机厂商三星之间的合作。通过这种跨行业的深度合作, AMD 希望为 汽车 和移动市场带来全新的 游戏 体验。

在 AMD 的 Keynotes 中,苏妈介绍,特斯拉今年发布的新款 Model S|X 采用了 AMD 嵌入式 APU 与 RDNA 2 独显的组合用以驱动信息 娱乐 系统。特斯拉的这两款车型搭载的 RDNA 2 显卡可以提供高达 10 万亿次计算能力,支持 3A 游戏 ,俨然一个 mini 版的 PS5 。

在移动市场, AMD 正在与三星进行合作,开发下一代 Exynos SoC 。该款 Exynos SoC 将采用定制版的 AMD RDNA 2 架构图形 IP,定位是旗舰手机端 SOC 。届时将为手机带来光线追踪和可变速率着色(VRS)功能。

人工智能是本届 COMPUTEX 的主题之一,同时人工智能也是 NVIDIA 出席此次 COMPUTEX 的重点之一。相关的内容大致可以归纳为 Enterprise AI 和 Cloud AI 两部分。

在 Enterprise AI 方面, Das 宣布已有数十台新服务器获得认证,可运行 NVIDIA AI Enterprise 软件。这当中包括一些主流数据中心使用的主流 x86 服务器,其中包括华硕、戴尔技术、联想等十几个硬件厂商 NVIDIA 还将把 NVIDIA 认证系统计划扩展至采用 NVIDIA BlueField DPU 的系统。 Das 表示:「今后,DPU 将成为所有服务器、数据中心和边缘的一个重要组成部分。」

除了X86服务器之外, NVIDIA 认证系统计划将扩展至配备 ARM 处理器的服务器。 NVIDIA 还将和技嘉一起发布了一个开发者套件,以供应用开发者开发用于 ARM 的 GPU 加速应用。

除了 Enterprise AI 之外, NVIDIA 还推出了 NVIDIA Base Command Platform(BCP)。通过 BCP ,研究人员和数据科学家能够基于 GPU 加速计算资源展开协同工作,而这将有助于企业最大程度地提升生产力。Manuvir Das 透露,谷歌云将是首批计划在云实例中启用 BCP 的云服务提供商之一。

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就是孤立一个人,把一个人边缘孤独到哭,通过孤立的方式让这个人在精神上被蹂躏,可以看作是一种冷暴力,这种边缘的行为可以是夫妻之间、情侣之间、朋友之间,甚至是校园的学生都会使用到。这种冷暴力不容易被他人察觉,而且即使被人知道也只能从道德层民进行谴责。


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