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CPU 中央处理器
中央处理器(CPU,英语:Central Processing Unit / Processor),是电子计算机的主要设备之一,电脑中的核心配件。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。电脑中所有 *** 作都由CPU负责读取指令,对指令译码并执行指令的核心部件。
CPU
数据来自网络
['si 'pi 'jʊ]
abbr[计算机]中央处理器(=central processing unit)
柯林斯词典
n
central processing unit
双语例句1 the plenum of the CPU's Central Committee
中央政策组中心委员会全体会议
英英释义Noun
1 (computer science) the part of a computer (a microprocessor chip) that does most of the data processing; the CPU and the memory form the central part of a computer to which the peripherals are attached
网络释义1 中央处理单元
++程序设计;美高森美在刚结束的设计自动化会议(DAC)的演讲中重点展示了其开放体系结构、低功耗和利用RISC-V软中央处理单元(CPU)内核的的开发能力。美高森美市场营销总监Tim Morin表示:“大多数美高森美FPGA设计人员在开发工作中都使用Windows
2 中央处理器
从狭义角度讲,它是信息系统的芯片集成,是将系统集成在一块芯片上;从广义角度讲,SoC就是一个微小型系统,如果说中央处理器(CPU)是大脑,那么SoC就是包括大脑、心脏、眼睛和手的系统。
3 处理器
后来由于处理器(CPU)的发明,计算机开始普及,又由于光传输的发明与使用,形成了网络。
4 微处理器
而现在,生产 *** 作系统(OS)是微软,控制微处理器(CPU)是英特尔,整机是康柏,物流是专业的运输公司,企业内部的价值链外化为市场价值链,在其他领域也是如此。
相关词汇mainframeprocessorCPUcentral processing unitcentral processor
EDA作为集成电路产业的“掌上明珠”,是集成电路产业链中的重要一环,代表了当今集成电路设计的最新发展方向,成为当今的超大规模集成电路设计必不可少的工具。无论是移动设备、云数据中心、5G通信、无人驾驶、航空航天、医学设备还是工业机器人,无不需要使用高性能的芯片。由于芯片设计环节繁多精细且复杂,人工设计无法做到面面俱到,故需要更加自动化更加智能的芯片设计工具即EDA,以对芯片进行辅助设计。
EDA提供包括设计、仿真、分析验证等一系列芯片设计工具,通过硬件描述语言,EDA工具可以自动实现对电路逻辑的编译、化简、分割、布局、布线等流程。大大减少了芯片设计所需的时间和人力,进一步提升芯片的性能,同时大幅缩短了芯片迭代的周期,促进芯片行业的快速发展。
针对编译、化简、分割、布局、布线等流程的算法设计与优化也成了EDA工具设计的重中之重。EDA工具的进步可以推动整个集成电路的创新和发展,但EDA产业对人才的依赖性比较大。EDA比赛是企业发掘新生力量的良好平台,包括CADAthlon、CAD Contest、ISPD Contest、TAU Contest、IWLS Programming Contest等世界顶级EDA大赛,大都是由产业界命题,贴近产业界的实际应用,让参赛者了解EDA工具及其发展趋势,以吸引更多的研究生进入到EDA领域。
为了让大家对全球顶级EDA竞赛有所了解,芯思想研究院(ChipInsights)对全球主要EDA竞赛的情况进行了梳理,分享如下。
一、CADathlon@ICCAD
CADathlon Programming Contest@ICCAD被称为EDA领域的“奥林匹克运动会”,始于2002年,是一项具有挑战性的编程竞赛。
CADathlon Programming Contest@ICCAD要求是全日制在校读博士学位的CAD专业研究生参加,要求代表队两人一组,并在9小时内解决6个与EDA相关的难题。大赛为符合条件的参赛选手提供部分或全部费用。
CADathlon Programming Contest@ICCAD重点关注计算机辅助设计(CAD),尤其是电子设计自动化(EDA)前沿的实际问题。比赛强调CAD应用程序的算法技术知识、解决问题和编程技巧以及团队合作。CADathlon Programming Contest@ICCAD为学术界和工业界提供具有挑战性的问题和对冉冉升起的EDA新星的独特视角,有助于吸引顶尖研究生进入EDA领域。
CADathlon Programming Contest@ICCAD面向集成电路相关领域的全日制研究生,要求参赛队伍运用自己的编码和分析技巧来解决集成电路与系统中电子设计自动化,涉及电路设计与分析(Circuit Design and Analysis Physical Design)、物理设计和设计可制造性(Physical Design & Design for Manufacturability)、逻辑与高级综合(Logic and High-Level Synthesis)、系统设计与分析(System Design and Analysis)、功能验证和测试(Functional Verification)、新兴技术(Bio-EDA、安全、人工智能等)在EDA上的应用等多个方面的内容,需要参赛队伍综合运用EDA、计算机体系结构、及机器学习等各方面的知识解决问题。上述问题在以前的科学论文中有所描述。
奖项情况
由于部分年份的资料有缺失,统计存在不完整性,但整体分析还是有参考性。
CADathlon从举办以来,奖项主要由密歇根大学、伊利诺伊大学芝加哥分校、麻省理工学院、加利福尼亚大学伯克利分校、加利福尼亚大学洛杉矶分校、巴西南方大河联邦大学、西班牙加泰罗尼亚理工大学、台湾大学、台湾交通大学等九所高校分享。
按地区来分,中国台湾是获得第一名最多的地区,共计95个第一名;紧随其后的是美国,共计8个第一名。
按高校来分,台湾大学自2007年参赛以来,在张耀文教授和黄钟扬教授的带领下,共获得75个第一名(有一年和海外高校联合组队),成为CADathlon比赛获得第一名最多的高校;密歇根大学和加利福尼亚大学各获得三次,并列排名第二。
中国大陆参赛和获奖情况
2018年,北京大学高能效计算与应用中心的博士研究生魏学超和张文泰获得第一名,这是中国大陆在CADathlon比赛中的首个第一名,同时也是中国大陆在CADathlon唯一的一个奖项。
二、Contest@ISPD
国际物理设计研讨会(International Symposium on Physical Design,ISPD)主要是交流思想和促进VLSI系统物理设计研究。ISPD将展示全球最先进的研究,涉及与ASIC和FPGA相关的传统物理设计主题以及该领域的新兴技术。
Contest@ISPD作为ISPD研讨会的一部分,是全球三大顶尖国际物理设计学术竞赛之一,由全球研究计算机科学的权威学会ACM(Association for Computing Machinery)所举办。
Contest@ISPD竞赛于2005年首次举办,每年12月份由业界一流公司(IBM、Intel、Xilinx等)公布学术竞赛题目,3月份提交研发成果和软件系统,由业界公司负责提供测试电路,并测试参赛队伍所提交的软件系统,最后于3月底或4月初在年度ACM ISPD会议上公布竞赛结果。
奖项情况
从2005年至2021年,Contest@ISPD共计颁发21个第一名。
按地区来分,美国获得10个第一名,中国台湾获得5个第一名,中国香港和巴西各获得2个第一名,德国和加拿大各获得1个第一名。
按高校来分,密歇根大学在Igor L Markov教授带领下获得45个第一名,台湾交通大学获得3个第一名,加利福尼亚大学获得25第一名。
中国大陆参赛和获奖情况
中国大陆自2010年首次参加Contest@ISPD,首支队伍来自清华大学;直到2019年,中国大陆才收获首个奖项,福州大学和台湾清华大学联合组队获得第三名;2020年,西安电子科技大学和鸿芯微纳联队获得第二名,是Contest@ISPD举办竞赛以来,中国大陆高校获得的最好成绩;2021年华中科技大学获得第三名。
中国大陆高校在Contest@ISPD比赛中还未曾获得第一名,希望多多加油。
三、TAU Contest
数字电路时序分析竞赛“TAU Contest”始于2011年,是由国际计算机协会ACM所举办的专业赛事。每年10月由命题厂商公布竞赛题目,次年2月提交模型和代码程序。该赛题一般由IBM、Cadence、Synopsys、TMSC等国际顶尖公司参与命题,并通过标准测试电路来评选参赛队伍所提交代码程序,最后由“国际数字集成电路与系统的时序分析与综合研讨会(ACM International Workshop on Timing Issues in the Specification andSynthesis of Digital Systems)”公布竞赛结果。
时序分析是贯穿整个数字电路设计流程的重要问题。近年竞赛题目皆为当今产学界研究时序分析的重要议题,吸引了包括:清华大学、北京大学、东南大学、台湾清华大学、台湾交通大学、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校、德克萨斯大学奥斯汀分校、德克萨斯农工大学、等国内外顶尖高校和团队的参与,多年来已成为电子设计自动化领域(EDA)的知名竞赛。
从2011年至2021年共有来自8个国家和地区的30所高校和研究机构参赛。
奖项情况
TAU Contest总计颁发11个第一名。
按地区来分,中国台湾获得4个第一名,美国获得3个第一名,希腊获得2个第一名,中国大陆和印度各获得1个第一名。
按高校来分,台湾交通大学在江蕙如教授的带领下共获得4个第一名(其中有两年与台湾大学联合组队);伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校获得3个第一名。
中国大陆参赛和获奖情况
中国大陆只参加过6届比赛,分别是清华大学(2011年、2012年、2013年)、北京大学(2014年)、东南大学(2020年、2021年)。
2011年在首届全球TAU Contest中,清华大学团队获得首个第一名,是中国大陆在各大EDA竞赛中获得首个第一名;2012年,该团队继续参赛,可惜落后于伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校团队,只获得第二名。
从2013年到2019年中国大陆一直与该奖项无缘,主要是因为中国大陆在时序分析方面研究的人员少,导致参赛也少。
2020年开始,东南大学ASIC中心团队连续两年进入前三,获得提名奖。
四、CAD Contest@ICCAD
CAD Contest@ICCAD(国际计算机辅助设计会议)算法竞赛作为EDA领域的年度盛事,是EDA领域影响范围最广、影响力最大的国际学术竞赛,一直受到国际学术界与工业界的广泛关注。
CAD Contest@ICCAD算法竞赛前身为中国台湾1999年开始的省内CAD比赛,CAD比赛每年都吸引数百名台湾各大学院校相关科系师生参与,为台湾的EDA领域和半导体行业培养了大量人才。目前中国台湾还保留有CAD比赛省内赛。
从2012年起,CAD比赛得到了IEEE CEDA和ACM的支持,成为了国际化赛事,升级为CAD Contest@ICCAD,由IEEE CEDA、ACM SIGDA和工业界Cadence、Synopsys等共同赞助。
CAD Contest@ICCAD每年举行一次,针对当前集成电路设计自动化所面临的亟需解决的问题,每年有三道不同的赛题,赛题均来自Cadence、Synopsys、Siemens EDA、Nvidia、IBM等全球著名EDA或半导体公司的真实业务场景,期望对目前集成电路工业界遇到的最困难的设计问题研发出更好的解决办法,竞赛的结果可以直接转化为工业界的解决方案,对集成电路计算机辅助设计领域的发展有很大的促进作用。
CAD Contest@ICCAD于每年2月公布竞赛题目,5月报名截止,参赛团队需在6月和6月分别提交“alpha test”和“beta test”版本,并于8月提交最终研发成果和竞赛软件系统。之后,所提交的软件系统由工业界公司负责测试,并在每年11 月召开的ICCAD会议上公布最终竞赛结果。
赛题针对集成电路设计、制造与测试等环节中的核心算法难题,如逻辑综合、布局布线、等价验证、时序分析等,覆盖了EDA前端(front-end)和后端(back-end),同时出题公司会提供工业级数据进行测试。参赛者可以参加一道或多道题目。经过数月的激烈竞争,最终奖项会在ICCAD会议上揭晓和颁布。
自2012年CAD Contest@ICCAD首次举办以来,平均每年有来自10+个国家和地区的100+支队伍参赛,带动了学术界和工业界的紧密合作。在竞赛结束后,它所提供的实际问题和工业数据也为EDA研究提供了方向。CAD Contest@ICCAD促进了富有成效的产学合作,并在顶级会议和期刊上发表了数百篇论文。CAD Contest@ICCAD无疑促进了EDA研究并不断增强其影响力。
参赛的高校包括斯坦福大学、麻省理工学院、东京大学、德州大学奥斯汀分校、犹他大学、香港中文大学、清华大学、复旦大学、福州大学、华中科技大学、台湾大学等。
截止2021年,共有来自26个国家和地区约1200支队伍参赛。其中中国大陆、中国香港、中国台湾、美国等四个国家和地区自2012年连续10年有队伍参赛;自2013年开始,俄罗斯、巴西连续9年有队伍参赛。近三年来更是吸引了马来西亚、越南、印度尼西亚、尼泊尔、孟加拉国等多个南亚国家组队参赛。组队参赛的国家和地区由2012年的7个增加至约20个,队伍由2012年的56支增加至约200支。
奖项情况
由于奖项并列和空缺的原因,2012年至2021年10年间,共产生了31个第一名(其中2013年的Problem B产生了两个第一名)、30个第二名(2013年有空缺,2019年有并列)、28个第三名(2019年和2021年有空缺),前三名合计89个,中国大陆、中国香港、中国台湾等华人圈前三名总数75个,约占前三名总数的84%。
按地区来分,美国获得3个第一名,巴西获得2个第一名,俄罗斯和伊朗各获得1个第一名;中国大陆、中国香港、中国台湾共计获得24个第一名,其中中国大陆获得4个第一名,中国香港获得11个第一名,中国台湾获得9个第一名,合计占第一名总数31个的78%。
按学校分,香港中文大学在黄定发教授、杨凤如教授和余备教授的带领下,共计获得11个第一名,成绩遥遥领先于全球其他顶级高校;福州大学、台湾中正大学、台湾大学各有3个第一名,华中科技大学、台湾清华大学、台湾交通大学、台湾中央大学、美国加州大学伯克利分校、美国密歇根大学、美国卡内基梅隆大学、俄罗斯莫斯科罗蒙诺索夫国立大学、巴西圣卡塔琳娜联邦大学、巴西南大河联邦大学、伊朗沙希德巴霍纳尔克尔曼大学各1次。
中国大陆参赛和获奖情况
中国大陆的4个第一名分别是福州大学和华中科技大学取得,其中福州大学在2017年、2018年、2019年连续三年夺得第一名,华中科技大学2021年首次参赛就获得第一名。
2017年,福州大学团队首次获得第一名,这也是该赛事有史以来中国大陆首次获得第一名。本次福州大学参加的ICCAD竞赛题目Multi-deck Standard Cell Legalization是由明导公司(Mentor Graphics,现Siemens EDA)与美国美高森美公司(Micosemi)共同出题。此问题是当前集成电路先进制程下集成电路设计自动化所面临的难题之一,福州大学团队将题目要求的所有例子全部解出,并且每组测试数据都得到最好的结果,体现出团队所设计的算法的巨大优势。
2018年,福州大学团队第二次获得第一名。本次福州大学参加的ICCAD竞赛题目Timing-aware fill insertion是由美国新思科技(Synopsys)出题。此问题是当前集成电路先进制程下集成电路设计自动化和制造所面临的难题之一,旨在为每个金属层填充适当的金属填料,使得填充的结果满足所有的设计规则(包括最小间距、最大填充长度等)和密度约束且关键线网的总电容和运行时间等目标尽可能小。
2019年,福州大学团队第三次获得第一名。这是福州大学团队三年来在该赛事上取得的第三个冠军。本次福州大学参加的ICCAD竞赛题目System-level FPGA routing with timing division multiplexing technique是由美国新思科技(Synopsys)出题。此问题是系统级FPGA布线问题的时间复用技术所带来的延时问题,旨在为FPGA中每个网络布线使其满足连通性,并为每个连接信号分配传输速率使同连接线上的分配满足传输约束且使系统的最大延时和运行时间目标尽可能小。
2021年,华中科技大学团队获得第一名。本次比赛是该团队首次参加该项赛事。华中科技大学参加的ICCAD竞赛题目Routing with Cell Movement Advanced由美国新思科技(Synopsys)台湾分公司出题。其中,布局过程需将一系列电路单元放置于给定的长方体空间中;而布线过程则需将属于同一个网的单元引脚用导线连接起来。参赛算法需要在考虑空间容量、电压区、最小布线层、金属层布线方向等众多真实约束的情况下,确定每个单元在芯片内的位置,并同时为每个网规划无短路、无断路的信号传输路径,使得导线的加权总长度最短。该赛题充分体现了此次竞赛对EDA产业界的重要现实意义。团队所设计的启发式优化算法,在冗余导线检测、布线环路消除、并行化邻域评估加速、布局调整最优移动区域识别等多项关键技术上实现了突破。
其他奖项包括:复旦大学获得1次第二名和2次第三名;西安电子科技大学获得1次第三名。
五、Programming Contest@IWLS
Programming Contest@IWLS始于2017年,是由IEEE/ACM International Workshop on Logic & Synthesis(IWLS)举办的程序研发竞赛,以逻辑综合(Logic Synthesis)和工具研发为竞赛主题。
每年的竞赛由业界一流公司(Synopsys、Xilinx、Google等)公布竞赛题目,期望透过逻辑综合缓解电路设计方面的挑战。
奖项情况
按地区来分,中国台湾获得2个第一名(2018年、2019年),美国获得15个第一名(2020年和日本高校合作,2021年),巴西获得1个第一名(2017年),日本获得05个第一名(2020年和美国高校合作)。
按高校来分,台湾大学团队获得2个第一名(2018年、2019年)及两个第二名(2017年、2021年)的成绩,居全球高校第一。
中国大陆参赛和获奖情况
2019年,上海交通大学密歇根学院的孟畅获得第二名的成绩,这是中国大陆高校在该赛事中取得的最好成绩。
六、竞赛对产业的影响
相关竞赛成果有的进行了产业化,对于EDA产业产生了促进作用。
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校团队在2015年首次提出时序分析引擎OpenTimer,2019年推出第二代OpenTimer。
台湾大学团队提出的mixed-size placement工具NTUplace连续两代进行了产业化,2008年NTUplace3技转思源科技(SpringSoft)成为Custom Digital Placer(Laker)的核心引擎;2015年NTUplace4技转至达科技(Maxeda)。
福州大学团队在CAD Contest@ICCAD大赛中提出的6T&6T PPNN单元布局方法已转让给华大九天,并已集成到华大九天的新一批产教融合解决方案工具中。
七、华人在大赛中的整体表现
根据芯思想研究院梳理的各大竞赛获奖数据,打眼一看,满篇都是华人的名字。
CADAthlon、CAD Contest、ISPD Contest、TAU Contest、IWLS Programming Contest等各大EDA竞赛共计颁发了91个第一名,其中全部由华人组成的团队获得59个,占比65%;共计颁发了82个第二名,其中全部由华人组成的团队获得62个,占比76%;共计颁发了61个第三名,其中全部由华人组成的团队获得45个,占比74%;合计前三234个,华人团队166个,合计占比71%。
从地区来看,在CADAthlon、CAD Contest、ISPD Contest、TAU Contest、IWLS Programming Contest等各大赛事中,中国台湾共获得285个第一名,位居全球第一;前三奖项累计获得96个,位居全球第一。中国香港在各大赛事中共获得13个第一名,位居全球第二;前三奖项累计获得30个,位居全球第二。中国大陆在各大赛事中共获得6个第一名,位居全球第四;前三奖项累计获得15个,位居全球第四。
从高校来看,台湾大学在各大赛事中均获得过第一名,独立获得13个第一名,和台湾交通大学合作获得2个第一名,和洛桑联邦理工学院合作获得1个第一名,总计获得145个第一名,前三奖项累计获得505个。香港中文大学在CADAthlon、CAD Contest、ISPD Contest赛事中均获得过奖项,总计独立获得13次第一名,其中在CAD Contest@ICCAD竞赛中获得11个第一名,遥遥领先全球其他高校;在Contest@ISPD竞赛中获得2个第一名,前三奖项累计获得30个。台湾交通大学总计获得8个第一名,前三奖项累计获得175个;台湾清华大学总计获得2个第一名,前三奖项累计获得155个。
八、获奖队员的去向(部分)
CADathlon@ICCAD 2007第一名获奖者台湾大学的陈东杰(Tung-Chieh Chen)毕业后加入思源科技;2015年和张耀文教授依托NTUplace4架构联合创办Maxeda至达科技,担任CEO;
Contest@ISPD2009第一名获奖者台湾交通大学的Wen-Hao Liu(2013年博士毕业)现任职于Cadence;
TAU Contest 2011第一名获奖者清华大学的杨建磊2014年毕业后到美国匹兹堡大学智能进化实验室从事博士后研究,2016年任教于北京航空航天大学;
CAD Contest@ICCAD 2012、2013、2014第一名获奖者香港中文大学的魏星(Xing Wei,2014年博士毕业)、刁屹(Yi Diao,2015年博士毕业)、林德基(Tak-Kei Lam,2013年博士毕业)和吴有亮教授于2014年联合创立了EDA公司奇捷科技(Easy-Logic),推出的自动处理Functional ECO问题的EDA工具EasyECO可以在Premask、Postmask等多个阶段进行逻辑修正 *** 作,并且已经支持7纳米的先进工艺;
CAD Contest@ICCAD 2012第二名获得者德克萨斯大学奥斯汀分校的余备(Bei Yu)现任教于香港中文大学;近年其团队在国际EDA大赛中势头很猛;
CAD Contest@ICCAD 2013第一名获奖者香港中文大学的Jian Kuang(2016年博士毕业)毕业后加入Facebook;
CAD Contest@ICCAD 2013第一名获奖者香港中文大学的Wing-Kai Chow(2018年博士毕业)毕业后加入Cadence;
CAD Contest@ICCAD 2013第一名获奖者香港中文大学的贺旭(Xu He)毕业后任教于湖南大学信息科学与工程学院;
TAU Contest 2014第一名获奖者伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的黄琮蔚(Tsung-Wei Huang)毕业后任教于犹他大学电气与计算机工程系;
CAD Contest@ICCAD 2015第一名获奖者香港中文大学的陈耿杰(Gengjie Chen,2019年博士毕业)毕业后加入鸿芯微纳,2020年10月加入华为;
TAU Contest 2015第一名获奖者台湾交通大学的Pei-Yu Lee先后就职于至达科技、新思科技,现任职于Cadence;
CAD Contest@ICCAD 2016第一名获奖者香港中文大学的贝泽华(Chak-Wa Pui,2019年博士毕业)毕业后加入Cadence;2021年3月加入华为诺亚方舟实验室;
CAD Contest@ICCAD 2016第一名获奖者香港中文大学的涂沛珊(Peishan Tu)毕业后留校;
CAD Contest@ICCAD 2017第一名获奖者福州大学的朱自然(Ziran Zhu)毕业后任教于东南大学ASIC中心;
Contest@ISPD 2017第一名获奖者德克萨斯大学奥斯汀分校的林亦波(Yibo Lin,2018年博士毕业)毕业后任教于北京大学信息科学技术学院;
CAD Contest@ICCAD 2018第一名获奖者香港中文大学的陈劲松(Jingsong Chen,2021年博士毕业)毕业后加入华为;
九、中国大陆高校的EDA研究
从各大赛事的参赛队伍也可以大致看出,中国大陆高校对EDA的研究方向。由于1994年至2008年,中国大陆在EDA领域有差不多十五年的低迷期。很多高校失去了EDA的研究条件和生存环境,使得很多项目搞不下去,老师开始转型,导致高校从事EDA研究的人员越来越少。
中国大陆有北京大学、清华大学、福州大学、华中科技大学、复旦大学、东南大学、上海交通大学、西安电子科技大学等八所高校在各大EDA竞赛中获得奖项,其中仅有北京大学、清华大学、福州大学、华中科技大学等四所高校在各大竞赛中获得过第一名。
目前,中国大陆设有EDA相关研究方向的高校主要有:
清华大学是国内较早从事EDA研究的高校,洪先龙教授和边计年教授做物理实现和逻辑综合,两位老先生的学生大部分去了三大EDA公司。清华大学当前的研究方向包括逻辑综合、布局布线、电源网络等,2010年初期三次参加TAU Contest竞赛,目前主要以CAD Contest@ICCAD和Contest@ISPD竞赛为主。
北京大学研究方向包括布局布线、FPGA设计自动化的可重构算法。多次出现在CADathlon@ICCAD、Contest@ISPD和TAU赛场。
复旦大学当前的研究方向包括物理实现、参数提取、逻辑综合、可制造性设计等方向。复旦大学已经多次出现在CAD Contest@ICCAD赛场。
福州大学早期EDA研究始于范更华教授和朱文兴教授,当前的研究方向主要是物理实现。福州大学团队曾连续三年在CAD Contest@ICCAD夺冠。
东南大学目前研究方向是亚阈值和近阈值相关的时序分析,2020年和2021年连续两年参加TAU Contest竞赛,均进入前三。2020年和国微集团成立EDA联合实验室,瞄准EDA共性技术研发。
西安电子科技大学在国内较早开始从事成品率分析算法的研究,并且一直在宽禁带半导体的器件建模、可靠性分析等领域有深入的研究和突出的成果,为国内相关EDA工具的研究培养了大量人才。在2019年和囯微建立EDA研究院之后,开始进入布局布线和原型验证领域。2020年首次在国际EDA赛场亮相,就取得Contest@ISPD第二名和CAD Contest@ICCAD第三名的成绩。
上海交通大学研发出我国首套系列化“射频集成电路EDA商用软件工具”,功能涵盖射频电路电磁和多物理特性建模仿真、自动化综合设计、多性能多功能协同设计等;近几年从国外引进新人,开始研发高层次逻辑综合。
十、结语
拿到国际EDA竞赛的第一名,更多的是体现了对芯片产业科研投入和人才培养的的提升,还不能等同于国产EDA技术的突破,毕竟这些竞赛就是由新思科技(Synopsys)、楷登电子(Cadence)、Siemens EDA(原Mentor)等EDA巨头提出的问题,问题的解决更加完善三巨头的产品。
目前中国大陆EDA比赛也逐渐增多,比如中国电子学会主办、ICisC运营的“集成电路EDA设计精英挑战赛”,工信部人才交流中心主办的“全国大学生集成电路创新创业大赛”的华大九天赛道,中国学位与研究生教育学会、中国科协青少年科技中心联合主办的中国研究生创“芯”大赛也增设EDA算法赛题,以及工信部等五部委主办的全国工业和信息化技术技能大赛集成电路EDA开发应用赛项也在2021年开赛,这些大赛都将促进中国大陆EDA产业的发展。
笔者认为,为了加强和国际EDA赛事的衔接,也为了有更多队伍参与国际大赛,中国大陆可以参照国际EDA赛事的赛制,以国际赛事的赛题为基础,增加中国大陆EDA公司的赛题,组织各大国际赛事的国内挑战赛,以鼓励高校学生热积极参与竞赛。
我们更期待的是像华大九天等公司未来也能成为ICCAD竞赛的出题者,或者更进一步中国大陆主办的EDA会议和竞赛也能进入到国际顶级行列。
致谢
本文在写作过程得到东南大学国家ASIC工程中心杨军老师、朱自然老师、闫浩老师,西南交通大学信息科学与技术学院邸志雄老师,上海交通大学钱炜慷老师,以及香港中文大学余备老师团队的帮助,在此一并致谢。
学习IC设计好课,就在创芯大讲堂功率半导体元件或简称功率元件,是电子装置的电能转换与电路控制的核心。主要用途包括变频、整流、变压、功率放大、功率控制等,并同时可具有节能的功效,因此,功率元件广泛应用于移动通讯、消费电子、新能源交通等众多领域。
▲来源于网络
功率元件全球市场规模约140亿美元
据麦姆斯咨询报道,电力电子市场规模预计将从2018年的3903亿美元增长到2023年的5101亿美元,2018~2023年预测期间的复合年增长率(CAGR)为55%。推动该市场增长的主要因素为电力基础设施的升级、便携式设备对高能效电池的需求增长。
功率元件全球市场规模约140亿美元,占全球半导体市场的35%,其中MOSFET规模约68亿美元、IGBT约126亿美元,占功率半导体元件分别为48%与9%;根据IEK调查指出,近年受惠电动汽车与油电混和车快速发展、汽车电子化比重提升以及手机快充、物联网(IoT)新应用兴起,功率元件在提高能源转换效率上占据重要地位,产业需求逐渐提升;而未来电动车半导体的需求为传统汽车的两倍以上,预期MOSFET等功率元件用量将大幅提升。
MOSFET与IGBT市场过去皆呈大厂寡占的态势,英飞凌、安森美与瑞萨占MOSFET市场近50%,IGBT市场英飞凌、三菱电机与富士电机三家市场占率更达61%;此类IDM垂直整合大厂以英飞凌为首,均优先将产能给毛利率较高的新产品,相继退出中低压MOSFET一般消费性产品线,导致MOSFET供需缺口扩大,使台厂自去年第2季开始即逐渐感受到转单效应,预料这股缺货风潮恐将持下去。
而在发展中国家地区,由于电力需求的增加,现有的电力资源正在被快速的消耗。全球对电力基础设施的需求和对可再生能源的使用的关注日益增加。全球各国政府不断增大对可再生能源的投资,比如太阳能和风能,并且不断制定出更好的上网电价补贴政策,以帮助和鼓励光伏项目的发展。
因此,随着功率半导体的不断发展和技术进步,功率器件下游产业的稳步扩张,未来在政策资金支持以及国内新能源汽车的蓬勃发展下,中国国内功率半导体产业将迎来黄金发展期。
MOSFET市场供需失衡
按器件类型细分,电力电子市场可分成功率分立器件、功率模组和功率集成电路(IC)。在2017年,功率IC占据了主要的电力电子市场份额。功率IC包括电源管理集成电路(PMIC)和专用集成电路(ASIC),主要用于高频、高功率放大和微波辐射等应用领域。
在晶圆供给方面,MOSFET与IGBT产品考量8吋光罩费用仅12吋的1/10,加以功率元件还有不漏电的要求,尚无法做到尺寸微缩等原因,台湾与大陆的MOSFET功率元件IC设计公司都投产在8吋晶圆厂;然而由于指纹辨识、影像感测器(CIS)、电源管理(ICPMIC)等IC产品,受到资安需求提升,对8吋晶圆需求亦增加,致使全球8吋晶圆投片量提升。
MOSFET市场的供需失衡,让台厂迎来多年以来难得的成长契机,上游IC设计方面,大中、杰力在PC市场与消费性电子产品较具竞争优势,预计下半年供需仍吃紧态势下,对下游的议价能力转强,有助其获利表现;在晶圆生产方面,世界先进8吋产能满载,加上电源管理营收占比持续提升改善产品组合,未来营运展望乐观。
新能源汽车行业高复合增长
按应用类型细分,电力电子市场可分为电源管理、驱动、不间断电源(UPS)、铁路牵引、交通运输、可再生能源等。在2018~2023年预测期间,交通运输应用领域的电力电子市场预计以最高复合年增长率增长,主要归因于混合动力汽车(HEV)和电动汽车(EV)的产量不断增加和全球对电动汽车充电站的需求不断增加。
按垂直行业细分,电力电子市场可分为信息通信技术(ICT)、消费电子、能源和电力、工业、汽车、航空航天和国防等。在预测期内,汽车行业预计以最高复合年增长率(CAGR)增长,主要归因于混合动力汽车(HEV)和电动汽车(EV)的数量日益增长和全球对轿车和其他乘用车的需求不断增加。
2023年按地区细分的电力电子市场预测(来源麦姆斯咨询)
按地区细分,亚太地区(APAC)在整个电力电子市场中占据了最大的市场份额,其次是欧洲。在预测期内,亚太地区的电力电子市场预计将快速增长。推动亚太地区市场发展的关键因素包括汽车和消费类应用对电力电子器件的需求增长以及在亚太地区拥有大量的电力电子制造企业。此外,工业、能源和电力行业对电力电子器件的需求也在推动该市场在亚太地区的进一步发展。
制约电力电子市场增长的关键因素
电力电子产业越来越关注于将多个功能集成到一个芯片中,从而导致器件设计变得复杂。复杂器件的设计和集成需要特殊的技能、稳健的方法和各种集成工具,这都会增加器件的成本。从而,高成本限制了用户向先进器件转换。因此,先进器件所需要的复杂设计和集成工艺,被认为是制约电力电子市场增长的关键因素。
然而,不同于第一代与第二代半导体材料,第三代半导体材料是以氮化镓和碳化硅为代表的宽禁带半导体材料,在导热率、抗辐射能力、击穿电场能力、电子饱和速率等方面优势突出,更适用于高温、高频、抗辐射的场合。有关专家指出,第三代半导体器件将在新能源汽车、消费类电子领域实现大规模应用。
随着制备工艺逐步成熟和生产成本的不断降低,第三代半导体材料正以其优良的性能正在不断突破传统材料的瓶颈,成为半导体技术研究前沿和产业竞争焦点,美、日以及欧盟都在积极进行战略部署。美国已经将部署第三代半导体战略提升到国家层面,先后启动实施了“宽禁带半导体技术创新计划”“氮化物电子下一代技术计划”等,制定颁布了《国家先进制造战略规划》等法规条例。欧盟在第三代半导体发展中以联合研发项目为主,力图通过对各成员国的资源优化配置,使欧盟在半导体领域保持国际领先水平。日本作为全球第一个以半导体照明技术为主的国家,在第三代半导体器件制备与应用方面已经达到世界领先水平。
目前,国际电力电子市场的主要厂商有:英飞凌(德国)、三菱电机(日本)、德州仪器(美国)、安森美半导体(美国)、意法半导体(瑞士)、富士电机(日本)、瑞萨电子(日本)、东芝(日本)、恩智浦半导体(荷兰)、Vishay
Intertechnology(美国)、美信半导体(美国)、赛米控(德国)、ABB(瑞士)、日立(日本)、亚德诺半导体(美国)、罗姆半导体(日本)、力特(美国)、美高森美(美国)、微芯科技(美国)、丹佛斯(丹麦)等。2011慕尼黑上海电子展参展企业名称
上海勤慧欣电子有限公司
无锡丰弘电子有限公司
3M(中国)
AB Elektronik GmbH
皇晶科技股份有限公司
深圳市众为兴数控技术有限公司
先进光电器材(深圳)有限公司
万国半导体有限公司
美航金属(上海)有限公司
阿美德格电机(上海)有限公司
佳飞实业有限公司
佛山市雅诺卡机电工程有限公司
艾沛克斯动力工具(上海)有限公司
首为国际贸易(上海)有限公司
浙江亚通焊材有限公司
阿特拉斯•科普柯(上海)贸易有限公司
昆山市正耀电子科技有限公司
Automation Review Inc
蔼科颂(上海)化工产品有限公司
德国帕德科注胶技术有限公司上海代表处
北京蓝海微芯科技发展有限公司
北京康普锡威科技有限公司
北京市九州风神科贸有限责任公司
北京福斯汽车电线有限公司
英特沃斯(北京)科技有限公司
北京华田信科电子有限公司
北京嘉润通力科技有限公司
北京中石伟业技术有限公司
北京莱姆电子有限公司
北京新创四方电子有限公司
北京天地纳源科技有限公司
北京市永丰机电技术公司
北京耀华德昌电子有限公司
宝迪电子科技有限公司
博世底盘控制系统中国区
上海君耀电子有限公司
昆山博瑞电子科技有限公司
伯坚益岚国际贸易(上海)有限公司
深圳比亚迪微电子有限公司
美国卡莱互连技术
CC-Link Partner Association
Ceracote Technology Corporation
长春市云达电子科技有限公司
长春振宇机电成套厂
长虹塑料有限公司
深圳市长江连接器有限公司
常熟市加腾电子设备厂
常州坚力电子有限公司
常州市联翔电子有限公司
潮州三环(集团)股份有限公司
郴州金箭焊料有限公司
忆科华电子系统(苏州)有限公司
创格电子实业有限公司
慈溪市科发电子有限公司
宁波三和壳体公司
Compex
宁波晨翔电子有限公司
无锡科锐漫电子有限公司
科施贸易(上海)有限公司
氰特工程材料公司
德利威电子股份有限公司
宁波高正电子有限公司
德尔福汽车系统(中国)投资有限公司
电计科技研发(上海)有限公司
德派装配自动化技术
町洋机电(中国)有限公司
圜达实业股份有限公司
东莞市安达自动化设备有限公司
东莞市成佳电线电缆有限公司
东莞市长安新源五金机械经营部
东莞市德尔创电子有限公司
东莞市鸿企机械有限公司
东莞市兴发宝五金塑料制品厂
东莞华实连接器制造有限公司
东莞市皓宇电子有限公司
东莞市光圣机械有限公司
东莞万用仪器有限公司
东莞市胜蓝电子有限公司
东莞市特尔佳电子有限公司
东莞市拓达电子有限公司
东莞市众凯电子有限公司
蚌埠市双环电子集团有限公司
德国好乐股份有限公司上海代表处
Dr Hoenle AG
德斯拜思机电控制技术(上海)有限公司
Dynamic Systems GmbH
创佳中国有限公司
佛山市意壳电容器有限公司
中国电子科技集团公司第四十三研究所
依必安派特风机(上海)有限公司
深圳市高盛伟电源有限公司
益仕敦电子(珠海)有限公司
艺莱创电子元器件(深圳)有限公司
e络盟
深圳市艾兰特科技有限公司
爱普科斯(中国)投资有限公司• TDK-EPC集团成员
依媲梯电子精密技术(上海)有限公司
恩尼上海
易特驰汽车技术(上海)有限公司
易思特国际贸易有限公司
上海义文机电有限公司
世健系统(香港)有限公司
深圳市宇阳科技发展有限公司
飞兆半导体(上海)有限公司
菲莱特电子有限公司
第一动力科技有限公司
香港菲茨连接器亚洲有限公司
飞思卡尔半导体
深圳市福士工业科技有限公司
阜新新亚电子有限公司
东莞市沅锋电子有限公司
上海金连捷科技有限公司
环球特科(苏州)电源有限公司
苏州祥龙嘉业电子科技有限公司
珠海粤科京华电子陶瓷有限公司
广州市爱浦电子科技有限公司
广州市精源电子设备有限公司
广州市精准科技贸易有限公司
广州市浚文贸易有限公司
广州微点焊设备有限公司
广州市施克传感器有限公司
广州顶源电子科技有限公司
广州源方五金塑胶有限公司
海门市银燕电子有限公司
广东白光商贸发展有限公司
哈姆林电子(苏州)有限公司
杭州赛姆科技有限公司
中山市汉仁电子有限公司
浩亭
鹤壁海昌专用设备有限公司
合肥图迅电子科技有限公司
河南省鹤壁精工电气有限责任公司
海克斯康测量技术(青岛)有限公司
深圳市力征科技有限公司
忠佑电子(杭州)有限公司
HORA-Werk GmbH
华伟实业股份有限公司
西德克精密拉深技术有限公司
厦门宏发电声股份有限公司湖里分公司
IBS Technology Int'l HK Ltd
德国艾息微电子技术有限公司
英飞凌科技(中国)有限公司(汽车产品线)
英飞凌科技(中国)有限公司(电源产品线)
仪诺万(天津)连接技术有限公司
珠海科德电子有限公司
国际整流器公司
怡得乐电子(杭州)有限公司
美国英特佩斯控制系统有限公司上海代表处
iPROS Corporation
伊萨拜棱辉特霍伊斯勒有限公司
依工聚合和流体化学工业,中国
Japan Automatic Machine Co, Ltd
深圳市日精机电有限公司
杰地有限公司
杰根斯(上海)贸易有限公司
江苏时代华宜电子科技有限公司
嘉兴市思尔德薄膜开关有限公司
江阴市辉龙电热电器有限公司
嘉兴文廷电子有限公司
致威电子(昆山)有限公司
济南菲奥特电子设备有限公司
济南伟力达高分子材料有限公司
兰溪市金铎金属材料有限公司
健和兴端子
凯旸机电有限公司
绵阳市康特斯电子有限公司
上海采驰电子科技有限公司
科威信(无锡)洗净科技有限公司
株式会社小寺电子制作所
国际电业株式会社
库迈思精密机械(上海)有限公司
昆山钜纶机械工业有限公司
昆山市维峰精密连接器有限公司
东莞国昱电子有限公司
黑田精工株式会社
莱尔德科技
诺通(苏州)贸易有限公司
深圳市雷赛科技有限公司
美国力科公司
LED技术
上海利隆化工化纤有限公司
Lemco SA
雷莫电子(上海)有限公司
博来科技股份有限公司
凌力尔特有限公司
武汉凌云光电科技有限责任公司
临海市日精电子厂
溧阳欣大精密电子有限公司
北京诺典科技有限公司
乐普科(天津)光电有限公司
东莞市天赛塑胶机械有限公司
利尔达科技有限公司
江苏宏微科技有限公司
北京达博长城锡焊料有限公司(中法合资)
明纬(广州)电子有限公司
上海盟格电子有限公司
笙泉科技(深圳)有限公司
美墨尔特(上海)贸易有限公司
Memory Protection Devices, Inc
Microprecision Electronics
美高森美半导体
捷拓科技股份有限公司
Mitscherlich & Partner
莫仕连接器
美国芯源系统有限公司
广州金升阳科技有限公司
麦克奥迪实业集团有限公司
迈瑞凯电子(深圳)有限公司
南京新康达磁业有限公司
南京菲尼克斯电气有限公司
新加坡NCAB深圳代表处
立承德科技(深圳)有限公司
Nihon Almit Co, Ltd
宁波大洋壳体有限公司
宁波复洋光电有限公司
宁波捷通电子有限公司
宁波凯普电子有限公司
宁波银羊焊锡材料有限公司
宁波双子壳体有限公司
宁波唯嘉电子科技有限公司
宁波喜汉锡焊料有限公司
六和电子(江西)有限公司
德国欧度连接器系统
Ohmite Manufacturing Co, Inc
欧姆龙电子部件贸易(上海)有限公司
安森美半导体
灿瑞半导体(上海)有限公司
德国帕纳珂有限公司
松下电工(中国)有限公司上海分公司
佰能贸易(深圳)有限公司
奔泰电子机电设备(青岛)有限公司
宽固胶粘剂贸易(上海)有限公司
频锐科技股份有限公司
普思玛等离子处理设备(贸易)上海有限公司
美商宝西亚洲有限公司
帕太国际贸易(上海)有限公司
上海普诠电子有限公司
实际测通电子(上海)有限公司
浦创电子科技(苏州)有限公司
蓝浦树脂应用技术(太仓)有限公司
蓝浦点胶技术有限公司
蓝浦树脂应用技术有限公司
蓝浦控股有限公司
Reinhausen Plasma GmbH
Rhopoint Components Limited
罗伯特-博世
ROHM Co, Ltd
欧时电子元件(上海)有限公司
瑞安市文忠电子设备有限公司
Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH
Sanyu Electric Pte Ltd
莎弗贸易(上海)有限公司
肖根福罗格注胶技术(苏州工业园区)有限公司
索铌格贸易(上海)有限公司
Schunk Sonosystems GmbH
精工电子商业(上海)有限公司
矽核(青岛)电子有限公司
德信科电子有限公司
SGS 通标标准技术服务(上海)有限公司
上海三威防静电装备有限公司
上海航天汽车机电股份有限公司
上海谙能风机有限公司
上海报晓电子科技有限公司
上海倍伊实业有限公司
上海华东汽车信息技术有限公司
上海长策电子技术有限公司
上海查尔斯电子有限公司
上海晨凤实业发展有限公司
上海多商电子有限公司
上海佳庚电子配件有限公司
上海迦凤汽车零部件有限公司
上海鹰峰电子科技有限公司
上海联捷电气有限公司
上海豪讯贸易发展有限公司
上海昊科机电有限公司
上海和旭电子科技有限公司
上海恒耐陶瓷技术有限公司
上海华晶整流器有限公司
上海锦荃电子科技有限公司
上海汉和立业贸易有限公司
上海金田科瑞洁净科技有限公司
上海雷普电气有限公司
上海蓝轩电子科技有限公司
上海慕尼黑电子股份有限公司
上海耐苛贸易有限公司
上海佰斯特电子工程有限公司
上海勤朗电子科技有限公司
上海瑞啸机电科技有限公司
上海晟芯微电子有限公司
上海申远高温线有限公司
上海幸义机电国际工贸有限公司
上海硕大电子科技有限公司
上海索路精密仪器有限公司
上海松川精密电子有限公司
上海索隆劳防用品有限公司
上海斯体克贸易有限公司
上海尚钰电子科技有限公司
上海希腾电子信息技术有限责任公司
上海屯瑞净化科技有限公司
上海优爱宝机器人技术有限公司
上海温乐自动化科技有限公司
上海惠桑电源技术有限公司
上海博显实业有限公司
上海源江机电设备有限公司
上海远宇山电机有限公司
深圳市鹏源电子有限公司
深圳青铜剑电力电子科技有限公司
深圳市容电科技有限公司
深圳市康奈特电子有限公司
深圳市福英达工业技术有限公司
深圳市福之岛实业有限公司
深圳市汉普电子技术开发有限公司
深圳市海量精密仪器设备有限公司
深圳市惠尔泰电子科技有限公司
易库存电子(深圳)有限公司
深圳市金城微零件有限公司
深圳市九立商贸有限公司
深圳市钜诚自动化设备有限公司
深圳市凯尔迪光电科技有限公司
深圳比思电子有限公司
深圳朗科电器有限公司
深圳市美之电实业有限公司
深圳力干连接器有限公司
深圳世强电讯有限公司
深圳市诗廷实业有限公司
深圳市中聚泰光电科技有限公司
深圳市信威电子有限公司
深圳市同方电子新材料有限公司
深圳市拓普微科技开发有限公司
深圳市优端自动化设备有限公司
深圳市合明科技有限公司
深圳市日联科技有限公司
深圳市威特科电子有限公司
深圳市唯真电机有限公司
深圳市兴万联电子有限公司
深圳市信利康供应链管理有限公司
深圳市研翔光电有限公司
日本岛电株式会社
岛津国际贸易(上海)有限公司
新盟和(上海)贸易有限公司
指月狮子起(上海)贸易有限公司
江苏矽莱克电子科技有限公司
SM CONTACT
昆山硕品电子贸易有限公司
嘉兴斯达半导体有限公司
意法半导体(中国)投资有限公司
Superworld Electronics (S) Pte Ltd
苏州市长河电子有限公司
苏州市易德龙电器有限公司
苏州固锝电子股份有限公司
苏州仪元科技有限公司
苏州康开电气有限公司
苏州共立机械有限公司
苏州良成超净科技有限公司
苏州慧捷自动化科技有限公司
苏州通锦自动化设备有限公司
瑞士金属
苏州泰仑电子材料有限公司
大毅科技(苏州)电子有限公司
台湾嘉硕科技股份有限公司
日本太洋电机产业株式会社深圳代表处
太原风华信息装备股份有限公司
昆荣机械(昆山)有限公司
泰林线圈制造厂有限公司
LED世界
三键化工(上海)有限公司
天津罗升企业有限公司
天津豪风机电设备有限公司
天津光电惠高电子有限公司
天津锐新电子热传技术股份有限公司
天津市中马机器人技术有限公司
天立电机(宁波)有限公司
浙江省桐乡市天峰电子有限公司
上海托迪思克电子科技有限公司
Transys Electronics Ltd
如冈自动化控制技术(上海)有限公司
特思卡电子测试系统(上海)有限公司
特盈自动化科技(厦门)有限公司
泰科电子
苏州天准精密技术有限公司
涌德电子股份有限公司
Ultra-Précision SA
烟台优尼泰电子科技有限公司
裕诚(香港)实业发展有限公司
联合汽车
德国维克多信息有限公司上海代表处
怀格香港有限公司
北京视界通仪器有限公司
威世(中国)投资有限公司
深圳威克德诺电气有限公司
魏德米勒电联接国际贸易(上海)有限公司
威海新佳电子有限公司
雄美国际贸易(上海)有限公司
创意电子有限公司
温州港源电子有限公司
温州旭瑞电子有限公司
温州意华通讯接插件有限公司
上海英嘉实业有限公司
威琅电气贸易(上海)有限公司
翼慧企业股份有限公司
华凌光电(常熟)有限公司
上海惠上电子技术有限公司
东莞凤岗雁田威雅电器制品厂
东莞市沃德精密机械有限公司
吴江市松陵电器设备有限公司
无锡爱思通科技有限公司
无锡伯利恩科技有限公司
无锡市固特控制技术有限公司
广西梧州日成林产化工股份有限公司
厦门法拉电子股份有限公司
厦门海普锐精密电子设备有限公司
厦门宏发电声股份有限公司
厦门高卓立科技有限公司
厦门银华电子设备有限公司
西安永电电气有限责任公司
山中(上海)贸易有限公司
永田雅玛特电子设备(上海)有限公司
扬州中芯晶来半导体制造有限公司
中山市亚泰机械实业有限公司
耀石科技发展有限公司
上海横河国际贸易有限公司
怡景五金制品厂有限公司
浙江正力整流器制造有限公司
东莞市孕龙晶片设计有限公司
北京基创卓越电子有限公司
浙江亚洲龙继电器有限公司
浙江固驰电子有限公司
浙江君权自动化设备有限公司
浙江科达磁电有限公司
镇江市长虹散热器有限公司
广州智芯自动化技术有限公司
中山市东凤镇宏晨电子器材制造厂
中山市信宜德精密机械有限公司
新巨企业股份有限公司liberosoc闪退可能与电脑配置有关系。
美高森美软件工程副总裁JimDavis表示:“我们的LiberoSoCv117软件工具采用具有全新约束管理视图的新型增强约束流程、完全重新设计的ChipPlanner和新的同步开关噪声(simultaneousswitchingnoise,SSN)分析器,显著改善了用户体验。光伏发电逆变器主电路
太阳能电池一般是电压源,因此逆变器的主电路采用电压型,太阳能光伏发电系统用逆变器的三种主电路形式如图1所示。图1(a)是采用工频变压器主电路形式,采用工频变压器使输入与输出隔离,主电路和控制电路简单。为了追求效率,减少空载损耗,工频变压器的工作磁通密度选得比较低,因此重量大,约占逆变器的总重量的50%左右,逆变器外形尺寸大,是最早的一种逆变器主要形式。
图1:逆变器主电路图
图1(b)是高频变压器主电路形式,采用高频变压器使输入与输出隔离,体积小,重量轻。主电路分为高频逆变和工频逆变两部分,比较复杂,是20世纪90年代比较流行的主电路方式。
图1(b)
图1(c)是无变压器主电路形式,不采用变压器进行输入与输出隔离,只要采取适当措施,同样可保证主电路和控制电路运行的安全性,体积最小,重量轻,而且效率高,成本也较低。主电路包括升压部分和采用高频SPWM的逆变部分,比工频变压器主电路形式要复杂,但是适应输入直流电压范围宽,有利于与太阳能电池进行匹配。尽管由于天气等因素使太阳能电池输出电压发生变化,但有了升压部分,可以保证逆变部分输入电压比较稳定。将成为今后主要的主电路流行方式。
图1(c)
为了使无变压器主电路形式安全运行,必须采取一定的技术措施:首先要使太阳能电池对地电压保持稳定;其次,为了防止太阳能电池接地造成主电路损坏,应检测太阳能电池正极和负极的接地电流(通过零相互感器),如果不平衡电流超过规定值,说明太阳能电池有可能接地,接地保护立即动作,切断主电路输出,停止工作。由于无变压器主电路形式没有变压器对输入与输出隔离,因此逆变器输入端的太阳能电池的正负极不能直接接地,输出的单相三线制中性点接地,因太阳能电池面积大,对地有等效电容存在(正极等效电容和负极等效电容)。该等效电电容将在工作中出现充放电电流,其低频部分有可能使供电电路中的漏电开关误动作而造成停电,其高频部分将通过配电线路对其它用电设备造成电磁干扰,而影响其它用电设备正常工作。对这种对地等效电容电流必须在主电路加电感L1与电容C1组成的滤波器进行抑制,特别是抑制高频部分。而工频部分,可以通过控制逆变器开关方式来消除。当然在太阳能电池与主电路之间,还应当设置共模滤波器,防止对太阳能电池的电磁干扰。
2电力电子器件
用于太阳能光伏发电系统逆变器(含输入直流斩波级)的功率半导体器件主要有MOSFET、IGBT、超结MOSFET。其中MOSFET速度最快,但成本也最高。与此相对的IGBT则开关速度较慢,但具有较高的电流密度,从而价格便宜并适用于大电流的应用场合。超结MOSFET介于两者之间,是一种性能价格折中的产品,在实际设计中被广为应用。概括地说,选用哪类器件取决于成本、效率的要求并兼顾开关频率。如果要求硬开关在100kHz以上,一般只有MOSFET能够胜任。在较低频段如15kHz,如没有特殊的效率要求,则选择IGBT。在此之间的频率,则取决于设计中对转换效率和成本的具体要求。系统效率和成本之间作为一对矛盾,设计中将根据其相应关系对照目标系统要求确定最贴近系统要求的元件型号。表1为三种半导体开关器件的功率损耗,为了便于比较,各参数均以MOSFET情况作归一化处理,超结MOSFET工艺目前没有超过900V的器件。
除去以上最典型的三类全控开关器件,业界有像碳化硅二极管和ESBT等基于新材料和新工艺的产品。它们目前的价格还比较高,主要应用于对太阳能光伏发电效率有特殊要求的场合。但随着生产工艺的不断进步和器件单价的下降,这类器件也将逐步变为主流产品,甚至替代上述的某一类器件。
以下为两种可运用的于特殊光伏发电场合的逆变器:
(1)单相全桥混合器件模块与三电平混合器件模块
混合单相全桥功率模块,是专用于光伏发电系统中单相逆变的产品,配合以单极型调制方法,每个桥臂的两只开关管分别工作在完全相异开关频率范围,上管总是在工频切换通断状态,而下管总是在脉宽调制频率下动作。根据这种工作特点,上管选用相对便宜的门极沟道型(Trench)IGBT以优化通态损耗,而下管可选择非穿通型(NPT)IGBT以减少开关损耗。这种拓扑结构不但保障了最高系统转换效率还降低了整个逆变设备的成本。图3给出了不同器件搭配的转换效率曲线以印证这种功率模块的优越性。可以发现,这种混合器件配置在不同负载下能实现98%以上的转换效率。
在美高森美的三电平逆变模块中,也引入了混合器件机制,充分利用两端器件开关频率远高于中间相邻两器件。因而APTCV60系列三电平模块两端使用超结MOSFET,中间为IGBT的结构,可进一步提高效率。
(2)ESBT
ESBT是应用于太阳能光伏发电系统中的一种新型高电压快速开关器件,它兼顾了IGBT和MOSFET的优点,不仅电压耐量高于MOSFET,而且损耗小于快速IGBT器件。美高森美即将推向市场的ESBT太阳能升压斩波器模块,集成了碳化硅二极管和ESBT,面向5kW~205kW的超高效率升压应用。其电压为1200V,集电极和发射极间饱和通态电压很低(接近1V),优化开关频率在30kHz~40kHz之间,可选择单芯片模块或双芯片模块封装。实验表明,这种功率模块比目前市场上对应的IGBT模块减少40%的损耗。根据6kW的参考设计实验结果,此模块在50%至满负载之间,转换效率比最快的IGBT器件要提高至少06个百分点。因此,在碳化硅全控器件的价格下降到可接受的范围之前,对于超高效率的太阳能光伏功率变换应用,ESBT将是优选开关器件。
SMSC公司中文名字是微芯科技股份有限公司(英语:MicrochipTechnologyInc.,英文简写:Microchip),是一个美国微控制器、存储器与模拟半导体制造商。
它的产品包含微控制器(PIC微控制器、dsPIC/PIC24、PIC32)、序列式EEPROM、序列式SRAM、KEELOQ组件、无线电频率(RF)组件、热组件、功率与电池管理模拟组件,也有线性、接口与混合信号组件。还有一些接口组件包含USB、ZigBee/MiWi,CANbus与Ethernet。
公司总部位于亚利桑那州钱德勒,晶圆厂则分别位于亚利桑那州坦佩及俄勒冈州格雷斯罕。主要的竞争者有亚德诺半导体、爱特梅尔、飞思卡尔(分拆自摩托罗拉)、英飞凌、美信集成产品、恩智浦半导体(分拆自飞利浦)、瑞萨电子、意法半导体与德州仪器。
扩展资料:
公司发展历史:
1、1987年,通用仪器将其微电子部门分拆出来,并成立一个独资拥有的子公司。1989年,此子公司被一群创业投资者并购后,微芯科技就成为一家独立公司,并且于1993年上市。
2、2009年4月,微芯科技发表了微瓦XLP微控制器(世界最低睡眠电流)。
3、2009年时,微芯科技已经卖出超过60亿颗微控制器。
4、2010年4月,微芯科技并购硅存储科技(SST),[6]同年5月,将若干SST闪存的资产售予绿色链接系统。
5、截至2011年,每年微芯科技卖出超过10亿颗处理器。
6、2011年9月,微芯科技卖出第100亿颗PIC微处理器。
7、2012年8月,微芯科技并购标准微系统公司(SMSC)。
8、2015年8月,微芯科技宣布以8.39亿美元收购Micrel
9、2016年1月,微芯科技宣布以35.6亿美元收购Atmel。
10、2018年3月,微芯科技宣布以83.5亿美元收购Microsemi美高森美公司加上美高森美的债务及投资,并购总价达101.5亿美元。
参考资料:
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