上海手表厂的主要产品

1.男表

1955年7月9日，上海市第二轻工业局与上海钟表同业公会成立58人参加的手表试制小组，由参加试制单位和人员分头制造零件，大光明钟厂工程师曲元德研制小钢马，中国钟厂工程师阮顺发承担主夹板试制。是年9月26日，分散加工好的150多只零部件全部集中到慎昌钟表店，共组装出18只长三针（17钻）细马、防水手表，成为国产的第一批细马手表。1956年4月，手表试制工作集中到江阴路（原齐心发条厂仓库里）进行，试制人员逐步增加到150人，有简陋设备50台，装配、测试检验在一间用隔音板搭成的“密封式”小房间里进行，用洋伞骨、绣花针、自行车钢丝等作材料，于当年9月研制出第二批细马手表100只。商标为东方红、和平牌两种。但零件按实样研制，精度不一，装配成手表正品只有12只，次品58只，废品30只，日走时误差为120秒。1957年4月，试制小组用4个多月时间，订出1070道工序、画出150多个零件图纸的生产加工工艺，成为我国自己制订的第一套手表生产的工艺文件。从1957年7月开始，按图进行试制，先后共试制14批3076只手表。

1958年，A581型机械手表正式在上海手表厂投产，注册商标为上海牌，当年生产手表13600只。

1962年2月，上海手表厂设计出A623A型机械日历手表。从这一年起，国务院总理周恩来一直佩戴此种手表，直到逝世后遗体火化时，人们才从他手上取下这块表，由中国人民革命博物馆收藏。

到1965年，上海手表厂先后设计开发591型机械自动手表、611型、631型、657型机械中型男表，以及A641型24钻高级机械男表等。SSIA型手表经改型走时由40小时增为45小时。1968年产量第一次突破100万只，1970年又提高到228万只，两年翻一番。该厂在加快SSI型产品批量生产的同时，还先后设计开发SSI/1型机械中型男表，SS4H型、SS4H—K型19钻机械男表，SS4B型19钻机械日历男表，SS2C型29钻机械自动男表，SS4C型24钻机械自动日历男表，SS6P型机械自动日历男表及SS2B型29钻机械自动日历男表等。1972年，该厂把SSI型慢摆手表改进为SSIK型快摆手表，摆轴频率由每小时18000次增到21600次，使实走日误差由45秒减少为30秒，达到轻工业部颁布的一级表水平。1969～1973年，上海手表二厂、上海手表三厂先后生产SSI型解放牌、沪光牌、海狮牌机械手表。

1969年4月，我国首次采用偏中心结构的SMIA型钻石牌机械手表在上海秒表厂问世。

1972年，以宝石花命名的第一批统一机芯ZSE型机械手表在上海手表二厂试制成功，走时精度日误差不超过正负30秒，达到轻工业部颁布的一级表水平。1974年1月，ZSH型上海牌统一机芯机械男表在上海手表厂投入批量生产，并先后设计开发出ZJH型机械中型表，19钻ZSH/1型、ZJSH型机械日历男表，25钻ZCSH型机械自动男表等形成产品系列。

1982年1月，为适应国内外市场广大消费者不同要求，上海市钟表工业公司组织上海手表厂、上海钻石手表厂、上海钟表研究所联合设计25.6毫米薄型表，机芯厚度为3.75毫米（统一机芯厚度为4.32毫米），日误差正负25秒，填补了国内薄型表的空白。1986年，上海牌25.6毫米薄型表获国家银质奖。到1990年上海钟表行业累计生产统一机芯机械手表6702万只，25.6毫米薄型表337万只。

2.女表

1959年，上海手表厂用A581型机械男表机芯，组装了第一批女表。1965年该厂自行设计上海牌机械女表，填补了国内空白。1974年，又设计SSA5型机械女表，日误差正负45秒，表直径为20.3毫米。1970年3月，上海手表三厂转产20.3毫米小女表，使用上海牌商标，当年即完成54000只。翌年7月，该厂自行设计出X3IB型上海牌机械日历女表。

1984年9月，上海手表厂把19.4毫米NBSH型单机和日历女表同步开发，扩大了花色品种。1984年10月，上海钻石手表厂设计出19.4毫米SB5Z型国内机芯最薄的机械女表。

随着人民生活不断改善，对女表的装饰要求也不断提高。1982年5月，上海手表二厂、三厂研制出国内第一只机芯最小的17.2毫米ESE型宝石花牌和S3—2型、S3—2B型海达牌、上海牌机械日历女表。1990年，生产女表达381.5267万只，占全行业机械表的36.11%。

到1990年上海钟表行业累计生产各种机械女表4066万只。 电子手表根据其结构形式与发明发展的先后，国际上一般分成“四代”。上海钟表行业先后研制过第一代摆轮游丝式电子表、第二代音叉式电子表、第三代指针式石英电子表、第四代数字显示式石英电子表。第一代、第二代研制成功后随着技术的进步均被第三代电子表所取代，第四代石英电子表虽初期走俏，随后因不受消费者欢迎也渐趋淘汰，市场上经久不衰的仅是第三代电子表。

国内最早研制第三代电子表是上海钟表元件厂。1972年初，试制出电子元器件和4节5号电池都装在机芯外面的第一只样表。1974年底，研制出16级分频电路叠加而成。到1984年共研制生产4177只，注册商标为金星牌。为使该厂能集中精力把电子表元器件的生产搞上去，是年12月，金星牌三代电子表停止生产。

1977年9月，上海手表二厂开始研制第三代电子表。1983年生产的DSE3型第三代电子表，机芯直径为19.4毫米，轮列部分厚度为2.56毫米，达到薄型要求。1987年，该厂研制成功单片式日历定位装置的DBSE3型第三代电子表获得专利申请。1987年1月，在上海钟表元件二厂协助下，又研制成功DSE4型第三代电子表。该厂自行设计的12棱全黑男表、黑珍珠时装女表、情侣对表上市后，十分走俏。1989年，该厂设计出高档的K金表和永不磨损型表壳，填补国内空白。到1990年，上海手表二厂累计生产第三代指针式石英电子表353.9万只。

1985年9月，上海手表厂自行设计6×8单机日历第三代电子表。1987年上市10万只，翌年完成101.15万只，是行业内第一个突破第三代电子表年产100万只大关。该厂在加快批量生产的同时，还抓紧新品开发。1988年10月，研制成功DSH15型第三代电子表，成为国内第三代指针式石英电子表系列中最薄表机，1990年获上海市科技进步三等奖。该厂研制开发DSH14A型第三代电子表，注重机芯设计与外观设计一体化，新颖典雅，视薄性强，并在上海钟表元件厂积极配合下，在国内首次采用直径0.60×0.17×1.5毫米最薄型红宝石轴承，达到德国DIN8326手表标准的国际先进水平。

1979～1990年的12年间，上海钟表行业累计生产各类电子表1223.1885万只。1990年全行业共生产各类电子表340万只，占上海手表生产总量的22.45%，占全国电子表生产总量的33.5%，居全国之首。 1959年3月，金声制钟厂研制钻石牌机械秒表获得成功，指标刻度为1/10秒。到1961年共生产20325只。嗣后又研制开发指标刻度为1/100秒、1/50秒、1/5秒等10个系列品种。1964年，该厂为海军提供军用计时仪器配套的MS1S型、MS2S型双针秒表。1968年，该厂更名为上海秒表厂，且继续研制成用于国防科技的511—516型特殊秒表。

1980年，上海秒表厂又研制开发双柄头的机械秒表，填补国内空白。此后，钻石牌秒表作为我国发射的通信卫星的时间指令仪器。到1990年，累计生产钻石牌秒表144.9291万只。从1988年开始，产品向东南亚出口，1989年进入美国市场。到1990年共出口24.5535万只。

1980年12月，上海手表五厂研制金雀牌石英电子秒表10000只。1983年起，金雀牌秒表先后被我国第五届全运会，第一届青少年运动会，以及第六届全运会等作为计时工具。1986年10月，该厂研制成功能进行多段计时、具有记忆功能的JD－2型电子秒表。并经中国田径协会审查，同意在全国比赛中使用。1990年2月，上海手表五厂研制的ID－3型电子秒表获得成功。经亚运会自行车赛终点计时裁判长试用，其功能、性能和计时精度均达到80年代国际同类产品先进水平。 1958年4月，我国第一只钻石牌机械挂表在金声制钟厂（今钻石手表厂）问世。

1984年11月，上海秒表厂（原大光明钟厂）先后研制生产钻石牌MG—1J型机械挂表和统一机芯挂表，以及镂空机械挂表等。到1990年累计生产69140只。

五、台钟

民国2年（1913年），美华利钟厂开始生产台钟，年产88只，民国13年达636只。12年间累计生产6163只。民国20年和民国21年，昌明电器股份有限公司和德安时钟制造厂先后生产昌明牌和双箭牌台钟。

民国29年1月，中国钟厂首创15天台钟。民国32年，昌明钟厂推出三六牌走时18天台钟。翌年1月，中国钟厂阮顺发又研制出走时21天的台钟，后夹板刻有“阮式”标志。民国33年，阮还设计开发能按刻奏出《西敏寺》乐曲的高档台钟。50年代，中国钟厂生产双龙立式玻璃门座钟，两条龙盘柱而上，中间嵌一颗大明珠，深受农村消费者的钟爱。1960年，全国统一机芯设计成功，零部件全部实行按图生产，从而提高了零部件加工精度，使15天台钟累计走时误差由5分缩减到3分钟。1964年1月，中国钟厂研制成功连续走时31天摆钟，日误差仅在30秒以内。“文化大革命”期间，三五牌传统的“龙”、“凤”图案受到批判，生产受到冲击，产品质量下降。1980年，中国钟厂用《嫦娥奔月》、《天女散花》等黄杨木雕工艺品装饰，钟壳底座增加镂花工艺的840飞机型台钟，获国际博览会优秀展品奖。传统三五牌台钟获国家银质奖。1982年三五牌台钟年产达43.3293万只，创历史最高纪录。后因传统的三五牌台钟款式陈旧，加上消费观念转变，不再是新婚房间必备之物，产品销售由畅转滞，1988年销量降到68000只，仅为上年的1/6。翌年1月，销量降为2500只。1990年只售出51只。至此，传统的三五牌台钟内销全部停止，专做外销业务，是年5月，首批两种新款式14300只台钟出口美国，创汇21.77万美元。 民国27（1938年）年7月，金声工业社成为上海第一家生产闹钟的企业。开始时日产为30～40只，用钻石牌商标，主要销往东南亚等地。

民国28年，昌明钟厂开始生产昌明牌单铃闹钟。民国35～36年远东钟厂和时民钟厂分别生产火车头牌和马蹄牌闹钟。到上海解放前夕，已有4家闹钟制造厂，职工200多人，年产量为30952只。新中国成立后，闹钟成了农村、工厂、军队和家庭广泛使用的计时工具，使闹钟厂生产得到迅速发展，1952年产量达70500只。1952～1953年又新开设亨得利钟厂、亨达利钟厂、大光明钟厂、东方钟厂。1956年原生产台钟的上海钟厂并入远东钟厂生产闹钟。1957年，全行业闹钟产量猛增，首次突破100万只大关，是年产量达到120.42万只。

1958年，大光明钟厂批量生产长三针背铃闹钟，日产850只。是年9月，远东钟厂研制出能奏“采茶扑蝶”曲调的长三针音乐闹钟。随后上海钟厂又设计出全国第一只长三针NI型统一机芯闹钟，1960年，生产191.05万只，占当年全市闹钟产量424.60万只的44.99%。NI型统一机芯闹钟走时误差每昼夜正负不超过1分钟，质量达到60年代国际先进水平。1964年，又设计开发闹时先有7秒轻柔的预闹，其后是13秒的悦耳、清脆正闹的“二重闹”小闹钟，特别适宜于老人、病人使用。富有童趣的鸡身活动体闹钟也由该厂首创，在纸质钟面上印有鸡身，再配以能活动的鸡头，运转的机芯带动鸡头每秒啄食一次，形象逼真，深受国内外市场的欢迎。随后又开发了有双动乒乓、熊猫、米老鼠、杂技、猫头鹰、金鱼等形象的闹钟，形成了活动体产品系列。1974年，上海钟厂首创能显示日历的闹钟，1981年又推出能同时显示日历、周历的闹钟，为国内闹钟行业填补了一项空白。1988年该产品获国家银质奖。

此外，比普通闹钟机芯更为精密的8天15钻细马机械闹钟，最早由大光明钟厂于1959年研制成功。1964年倍高钟厂又研制开发出8天15钻日历闹钟，之后又研制出1天15钻旅行闹钟。1965年昌明钟厂创制1天3钻旅行闹钟。1979年，上海钟厂研制开发7天走时累计误差4分钟的细马闹钟。

1949～1990年的41年间，上海钟表行业累计生产各类机械闹钟14197.67万只，占上海时钟产量的78.85%。 民国19年，上海大华仪表厂从美国进口机芯组装电钟，是国内最早的电钟生产厂。

民国24年，百老汇电机公司（后改名为中国标准电钟厂）生产标准牌电钟，机芯向日本订购，后因八一三战事，工厂停办。民国25年，中国亚浦耳灯泡厂制造电钟，远销南洋、澳洲等地。民国28年7月，金声工业社生产钻石牌电钟，日产20只，多数销往国外。民国34年，复工后的中国标准电钟厂用国产元器件研制成功国内第1台地球牌电钟。1956年，中华科学仪器厂（原中国标准电钟厂）改名为中华电钟厂，是年生产电钟1.6万只，1960年达24万只。1961年，国家压缩集团购买力，电钟滞销，生产急剧下降。后又因国内电网周转不稳，造成走时不准，其时国外石英电子钟兴起，电钟销售又陷入困境。1981年底，交流电钟因内、外贸部门都拒绝订货而停止生产。

1952～1990年的38年间，上海钟表行业累计生产各类电钟193.4839万只。

2.半导体钟

国内晶体管、半导体管钟的研制始于60年代中期。1965年初，中国钟厂研制成功半导体钟，为国内钟表行业填补了一项空白，是年上市3000只。1966年“文化大革命”开始后，该厂半导体钟生产陷于停顿。

1965年11月，上海第四钟厂研制出晶体管钟。1969年又研制生产单套（不带闹）游丝摆晶体管钟。1974年以来，又先后研制生产马蹄牌钟控收音机钟、两波段收音机闹钟、JSN—1型交直流两用收音机日历闹钟以及B——841型便携式收音机闹钟等。

1965～1990年，上海钟表行业累计生产各类半导体、晶体管钟861.50万只。

3.石英电子钟

石英电子闹钟的研制始于70年代末。1979年，上海第四钟厂与上海钟表研究所共同研制ZSZ型指针式石英电子闹钟获得成功，日误差为10秒。且还利用其机芯进一步开发出插屏、立式、台式闹钟等40多种花色。

1982年，中国钟厂完成装饰摆石英钟设计，并进一步研制成音乐报时、报刻石英钟。后又研制开发石英旅行闹钟。1983年上海钟厂开发的GD、GC、GB型钻石牌石英钟系列，具有闹、吊、扭摆、音乐报刻、报时多种功能。1984年2月，上海电钟厂研制成功体现民族特色的唐代仕女座式GD－34同步整体石英摆钟，走时精度为日误差15秒。该厂研制生产的活舵轮指针式石英电子钟，把实用与艺术融于一体，用红木作舵轮，船锚为船用部件，钟面装饰为古代海船采用景泰蓝，运用其装饰件航轮拨闹、铁锚止闹，设计新颖别致，获国家专利。1990年又研制成功的多面石英钟，利用圆锥台3个环形钟面与3组时分针能多面指示时间，并有实用与观赏的功能，属国内首创，其造型获国家专利。

80年代先后研制成功投产的还有上海电钟厂生产的12英寸大圆石英挂钟，属国内首创的太阳能石英钟和指针式世界钟，以及上海电钟厂、上海电子钟二厂研制开发填补国内空白的959型大转盘双历石英钟，中国钟厂研制生产的各类石英挂钟，上海钟厂研制的能自动翻年、月、日、星期、时间循环功能的QG9型万年历式指针、数字混合型5类壁钟。

1968～1990年的23年间，上海钟表行业累计生产各类电子钟1368.13万只。 最早由美华利厂生产。民国3年生产7台，到民国12年累计生产24台。

1959年，中国钟厂为人民大会堂北京厅、上海厅精制豪华型落地钟2台。1974年12月，又为人民大会堂精制3台，钟面数字用象牙镂刻而成，主要零部件用镀金，机芯采用自动上发条，自动音乐报时报刻，日误差在2秒之内。1984年中国钟厂生产高1.3米、1.8米E型、现代式普及型15天落地钟，式样典雅大方，颇受广东地区消费者钟爱，至1988年累计生产1000台。 1.大型塔钟

国内车站、港口、建筑物上用的大型塔钟生产始于民国7年（1918年），美华利钟厂曾为奉天谘议局、吴淞中国公学、奉天工艺局、上海集成图书公司建造4台40～60英寸大钟。到民国14年，又先后为杭州沪杭甬车站、浙江兴武将军署、上海电话局、北京中国饭店等104个单位制造336台。1959年，倍高钟厂为新建的北京火车站制造大型塔钟，1968年9月又由中国钟厂制造的大型塔钟更替，新塔钟具有自动控制照明和报刻、定时播放音乐的功能。1974年12月，中国钟厂正式形成TA型大型塔钟产品系列，钟面直径为2～6米，塔钟由母钟带动，日误差小于1秒，钟声发音可听范围达5平方公里，塔钟结构具有抗12级以上强台风和耐零下30度严寒等特点。1975年，中国钟厂还为坦桑尼亚铁路车站研制成功六回路子母钟安装在坦赞铁路沿线各车站。1978年10月，该厂根据周恩来总理生前指示，为北京电报大楼设计制成大型塔钟，更替原来进口的塔钟。1985年，上海钟厂首创GA型塔钟，具有定时、开启、照明、断电、自动跟踪时间、音乐报刻、钟声报时等功能。1987年，该厂为上海新火车站建造塔钟。1988年又为上海首届举行的“世界电视节”设计制造专用塔钟，能定时播放“电视节”会歌。

2.子母钟

50年代初，倍高钟厂设计制造电磁储能式母钟和单脉冲控制子钟。1968年10月，市场对子母钟需求迫切，倍高钟厂子母钟生产转交由中国钟厂承担。1964年初，中国钟厂为北京地铁车站设计的子母钟投入试用。1971年，该厂与上海无线电十四厂合作，研制成走时为日误差小于2秒的SM—1型石英子母钟，安装在国内第一艘万吨级客货轮“长征”号上。此后，又制造一批先后安装在“风光”、“风云”、“长山”、“长锦”、“长绣”号客轮上。1982年底，上海电钟厂研制6台SM—10型石英母钟，安装在上海船厂为德意志联邦共和国建造的4艘货轮上，经中国科学院上海天文台测试，60天走时误差仅为1.5秒。

3.定时开关钟

1956年12月，中国钟厂阮顺发创制航道自动开关钟505台，全部安装在长江航线上，从而改变了航道灯塔靠人工燃熄的落后 *** 作。后来，定时开关钟又替代了人工开关路灯。1956年，中华电钟厂设计制造交流积时钟，采用计度表来反映设备运行的小时数，机器设备得以可靠保养。为适应水利电力部门进行分时计费电度表和电力测定器的配套需要，1981～1988年，上海电钟厂累计生产各种定时开关钟47.68万只。1987年5月，上海钟表研究所自行设计制造CXZ-2A、CXZ—2B型可编程序时间控制器，采用先进的微处理技术，硬件数量少，成本低，具有报时报刻的功能。钻石牌DXT2型5分钟脱水定时器，1981年由上海钟厂研制，投产后用于上海洗衣机总厂（水仙牌）、上海三灵电器厂的电动洗衣机配套，替代从日本进口的定时器。1982年又开发15分钟洗涤定时器。1984年3月，上海手表七厂为华生电扇厂配套研制成从1分钟到180分钟金菱牌系列定时器。

4.天文钟

1957年，中国钟厂与上海天文台合作，研制成2台高精度天文钟、锡达钟，在真空、恒温、避震的条件下，走时精度达到0.001秒/日，为徐家汇天文台提供精确的报时讯号，填补了国内的空白。1965年10月，上海表带一厂与上海手表厂联合研制出3台石英航海天文钟。1973年，上海电钟厂为上海天文台研制生产氢原子钟，即“903”工程（其时间误差为30年±1秒）的配套项目——时号控制器42台。同时又为军工、科研系统提供536台。

5.航空时钟

上海手表厂1960年3月进行“301”航空时钟的研制。1964年10月16日，我国第一颗原子d爆炸，“301”航空时钟准确地指示了爆炸时间。1967年7月，该厂为我国飞机制造工业配套研制“307”计时器250O套。至1982年的32年间，上海手表厂先后生产“105”快艇时钟、钟表式向爆引信和机械保险装置、“317”计时器、“017”脉冲数字器等，为国防工业建设作出了贡献。

此外，上海钟表行业还先后研制生产特殊用钟：汽车钟、多功能体育用钟、国防科研用钟、地震测量钟、电台报时钟等。

美国模拟器件公司（Analog Devices, Inc. 纽约证券交易所代码：ADI）成德广营作为ADI代理商一直致力于ADI集成电路产品的推广与服务,是国内主要的ADI代理商之一，ADI自从1965年创建以来到2005年经历了悠久历史变迁，取得了辉煌业绩，树立起成立40周年的里程碑。回顾ADI公司的成功历程――从位于美国马萨诸塞州剑桥市一座公寓大楼地下室的简陋实验室开始起步――经过40多年的努力，发展成全世界特许半导体行业中最卓越的供应商之一。

Analog Devices, Inc.（简称ADI）将创新、业绩和卓越作为企业的文化支柱，在此基础上已成长为该技术领域最持久高速增长的企业之一。ADI公司是业界广泛认可的数据转换和信号调理技术全球领先的供应商，拥有遍布世界各地的60,000客户，他们事实上代表了全部类型的电子设备制造商。ADI公司作为高性能模拟集成电路（IC）制造商庆祝公司在此行业全球领先40多年，其产品广泛用于模拟信号和数字信号处理领域。公司总部设在美国马萨诸塞州诺伍德市，全球员工约8900人。公司拥有遍布全球的30个产品设计中心以及位于美国马萨诸塞州、加利福尼亚州、北卡罗来纳州、爱尔兰和菲律宾的多个造基地。ADI公司的股票在纽约证券交易所上市，并被纳入标准普尔500指数（S&P 500 Index）。

产品分类： 放大器和比较器 音频放大器 缓冲放大器 比较器 电流检测放大器 差分放大器 增益模块 仪表放大器 隔离放大器 对数放大器和检测器 运算放大器 可变增益放大器

模数转换器（ADC） ADC 音频ADC 电容数字转换器 电能计量IC 带隔离的模数转换器 自整角机数字转换器(SDC)和分解器数字转换器(RDC) 温度数字转换器 触摸屏控制器

视频解码器 电压频率转换器(VFC) 嵌入式处理与DSP Blackfin 处理器 TigerSHARC 处理器 SHARC 处理器 ADSP-21xx Processor 数模转换器（DAC）

DAC 音频DAC 数字电位器 视频编码器 基于MEMS的传感器和温度传感器 iMEMS加速计 iMEMS陀螺仪 模拟和数字温度传感器

RF和IF器件 直接数字频率合成器(DDS) 增益模块 对数放大器和检测器 混频器和乘法器

调制器和解调器 PLL频率合成器和VCO RF和IF收发器 RF开关 RMS检测器 收发子系统 短程收发器 DDS调制器 数字上变频器和下变频器 电源和散热管理 模拟和数字温度传感器 电池充电器 电荷泵 风扇控制器 热插拔控制器 LED驱动器 线性稳压器 MOSFET驱动器

多功能电源管理IC 电源控制器 电源时序控制器 电源监控器 开关控制器 开关稳压器 系统监控产品 温度设定控制器 音频和视频产品

音频ADC 音频放大器 音频编解码器 音频DAC 音频信号处理器 照相机和摄像机模拟前端

显示器接口 显示器用IC 透镜驱动IC 移动电视调谐器 采样速率转换器 视频编解码器 视频压缩 视频编码器 视频解码器 视频滤波器 开关和多路复用器 模拟交叉点开关

模拟开关 数字交叉点开关 数字开关 多路复用器 RF开关 接口 隔离器 电平转换器 RS-232接口 RS-485接口 收发器 时钟和定时IC 时钟分配 PLL频率合成器和VCO 时钟和数据恢复

宽带产品 宽带放大器 宽带编码解码器 有线电视放大器和分配器 时钟和数据恢复 数字交叉点开关 光纤和光通信产品 时钟和数据恢复 激光驱动器 对数放大器和限幅放大器 光纤互阻放大器 无线产品 基带处理 蜂窝电话终端芯片组 DDS调制器 数字上变频器和下变频器

移动电视调谐器 其它产品 自动测试设备 IOS子系统 军用和航空产品 调制解调器 多芯片 其它线性产品 乘法器 霍尔效应传感器 LVDT传感器放大器 匹配晶体管 有效值直流转换器 采样和跟踪保持放大器

想象你周围的物体充满了智慧。绷带、香蕉皮、瓶子等。都很聪明。目前这种场景只能出现在科幻电影里。你可能会奇怪，在科技飞速发展的今天，为什么这一切都没有实现，因为人类还没有做出廉价的处理器。

世界上物联网设备的数量每年都在以数十亿计的速度增长。看起来这是一个巨大的数字，但事实上，这个领域的潜力要大得多，相当昂贵的硅片正在阻碍它。解决办法可能是引入便宜很多倍的塑料芯片。

之前的研究所也做过各种尝试。例如，2021年，Arm推出了PlasticArmM0新塑料芯片的原型，可以直接在纸张、塑料或织物上印刷电路。这款芯片没有使用硅作为衬底，而是使用了塑料处理器核，这是Arm研究了近十年的项目，但即使这样，Arm的研究也达不到标准。

来自伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校和英国芯片制造商PracticalSemiconductor的工程师认为，问题在于，即使是最简单的行业标准微控制器也太复杂，无法在塑料上大规模生产。

在本月晚些时候举行的计算机架构国际研讨会上，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的一个研究小组展示了一种简单但功能齐全的塑料处理器，其制造成本不到1美分(亚便士)。该团队设计了4位和8位处理器。然而，这项研究的更多细节尚未公开。

团队负责人拉克什·库马尔(RakeshKumar)表示，“大约81%的4位处理器可以工作，这足以打破1美分的门槛。」

罗杰士

库马尔说，柔性电子产品已经细分了几十年，这个团队制造的处理器是由柔性薄膜半导体铟镓锌氧化物(IGZO)制成的，它可以建立在塑料上，即使在几毫米的半径内弯曲也可以继续工作。然而，虽然可靠的制造工艺是先决条件，但真正不同的是设计。

为什么不是硅？

你可能会想，为什么硅处理器不能超级便宜，又有灵活的计算性能呢？库马尔分析说，这是不可能的。与塑料相比，硅昂贵且不灵活。如果你把塑料芯片做得足够小，它可以在弯曲范围内继续工作。硅的失败有两个原因:一个是虽然可以把电路的面积做得很小，但是你还是需要在芯片的边缘留一个比较大的空间，才能把芯片从晶圆上切下来。对于一般的微控制器，芯片边缘的空间比包含电路的区域大。更重要的是，你需要更多的空间来安装足够的I/O焊盘，以便数据和电源可以进入芯片。这样，一块空白的硅片就浪费了。

Kumar团队没有让现有的微控制器架构适应塑料，而是从头开始创建了一个名为Flexicore的设计。因为拒绝率随着逻辑元件的数量而增加。了解到这一点后，他们想出了另一个旨在减少所需门数量的设计。它们使用4位和8位逻辑，而不是16位或32位逻辑。就像将用于存储指令的存储器与用于存储数据的存储器分开一样。但是这减少了处理器可以执行的指令的数量和复杂性。

该团队进一步简化了处理器的设计，将处理器设计为在单个时钟周期内执行指令，而不是今天CPU的多步流水线形式。然后，他们通过重用组件来实现这些指令的逻辑，这进一步减少了门的数量。“一般来说，我们可以根据他们的需求定制灵活的应用程序，以简化FlexiCores的设计，这些设计通常在计算上很简单，”库马尔的学生纳撒尼尔·布莱尔(NathanielBleier)说。

通过上述设计，团队实现了一个4位的FlexiCore芯片，具有5.6mm^2，仅由2104个半导体器件组成(大约与1971年经典的英特尔4004的晶体管数量相同)。去年，Arm团队开发的软微处理器PlasticArm由大约56，340个设备组成。“就门的数量而言，FlexiCore比最小的硅微控制器少一个数量级，”NathanielBleier说。

工程师使用practical的制造工艺在塑料上制造4位微控制器。

FlexiCore还优化了板载内存和指令集，可以最大限度地减少晶体管数量，降低复杂度。研究人员还设计了逻辑元件，使它们可以使用最少数量的晶体管。毕竟，处理器被设计成在一个时钟周期内执行一条指令。

此外，团队还开发了8位版本的FlexiCore，但效果并不好。

“这是支持真正无处不在的电子产品所需的设计创新，”实用半导体公司首席执行官斯科特·怀特说。

在务实技术的帮助下，该团队生产了4位和8位处理器的塑料涂层晶片，在多个程序中以不同的电压进行测试，并无情地弯曲它们。这个实验看起来很基础，但根据库马尔的说法，它是开创性的。大多数使用非硅技术制造的处理器产量很低，只能报告一个或最多几个工作芯片的结果。“据了解，这是第一次可以报告来自多个芯片的非硅技术的数据，”库马尔说。

务实一直致力于低成本芯片。

Kumar观察到，芯片行业的目标是兼顾功耗和性能指标，以及一定程度的可靠性。他们没有关注成本、一致性和芯片厚度。相反，专注于建立一个新的计算机架构和新的应用程序。

西北大学柔性电子学先驱约翰·罗杰斯(JohnA.Rogers)表示，这项工作令人印象深刻，并期待这项研究的后续发展。

当然，这只是目前为止这项研究的工作，在FlexiCore解决方案或类似的解决方案上市之前，还有很多工作要做。然而，研究人员试图针对不同的流程和目标工作负载优化他们的解决方案，并取得了一些成功。还有关于弯曲如何影响塑料芯片的性能和耐用性的问题。

然而，随着这种廉价的塑料处理器和柔性电子产品成为主流，我们很快就会看到真正无处不在的电子产品的曙光。这种芯片几乎可以放在任何产品包装或医用贴片上，应用领域不受限制。

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