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Arm推新物联网智能平台IP设计,AI计算能力暴增

西门子新闻内容   查阅次数:6102   更新时间: 2020-03-18 17:14

Arm在2月11日宣布其人工智能平台新增重要生力军,这其中就包括全新机器学习Arm Cortex-M55处理器和Arm Ethos-U55神经网络处理器,后者也是针对Cortex-M平台推出的业界首款微神经网络处理器。这样的设计为微控制器带来480倍的机器学习性能飞跃。全新的Ip与搭配的开发工具,能够让AI硬件与软件开发人员以更多的方式进行创新,从而为数十亿个小型、低功耗的物联网与嵌入式设备带来前所未有的终端机器学习处理能力。

Arm 资深副总裁暨车用与物联网事业部总经理Dipti Vachani表示:“要让AI无所不在,设备制造商与开发人员必须在数十亿、乃至数万亿个设备上实现终端机器学习能力。我们的AI平台增添这些生力军后,即便在最小的设备上,终端机器学习也将成为新常态,不会再有遗珠之憾,从而让AI的潜力可以在范围宽广的、正在改变我们生活的应用当中得以安全、有效地发挥。”

随着物联网的发展与AI和5G的发展相互交织,更多的终端智能意味着更小型且成本敏感的设备会愈来愈智能、功能也愈来愈强,同时因为对云端与网络的依赖较小,也将具备更高的隐私性与可靠度。Arm通过新的设计为微处理器带来更加安全的智能,为想要有效提升终端数字信号处理与机器学习能力的产品制造商降低芯片与开发成本,同时显著加快他们产品的上市速度。

Cortex-M处理器已经成为开发人员运算平台的最佳选择,Arm的合作伙伴已经出货超过500亿片基于Cortex-M的芯片,用于各种客户应用。新增的Cortex-M55是Arm历来AI能力最为强大的Cortex-M处理器,也是首款基于Armv8.1-M架构、内建Arm Helium向量处理技术的处理器,它可以大幅提升DSp与ML的性能,同时更省电。

与前几代的Cortex-M处理器相比,Cortex-M55的ML性能最高可提升15倍,而DSp性能也可提升5倍,且具备更佳的能耗比。此外,客户也可以使用Arm Custom Instructions 延伸处理器的能力,对特定工作负载进行优化,而这也是Cortex-M处理器的全新功能。

针对需求更高的ML系统,可将Cortex-M55与Ethos-U55搭配,后者是Arm首款微神经处理器,与现有的Cortex-M处理器相比,两者结合后可使产品ML性能提升480倍。Ethos-U55具有高度的可配置性,旨在加速空间受限的嵌入式与物联网设备的ML推理能力。它先进的压缩技术可以显著节省电力并缩小ML模型尺寸,以便运作之前只能在较大型系统上执行的神经网络运算。

Arm非常清楚,开发人员的经验对于推动AI革命是至关重要的。因此,Cortex-M55与Ethos-U55得到了Arm业界领先的Cortex-M软件开发工具链的全力支持。如此一来,我们针对传统DSp与ML等工作负载,有了一致的开发流程;同时从TensorFlow Lite Micro开始,针对先进机器学习框架进行特定的整合与优化,确保开发人员拥有无缝的开发体验,并能够在任何一种Cortex-M与Ethos-U55的配置上,获取最佳性能。

Arm认为安全不应该是事后弥补措施,它对于物联网的普及极为重要。为了确保最安全的设计并顺利通过pSA认证,这些处理器和搭配的Corstone参考设计都可以与Arm TrustZone一起工作,以确保安全性可以更为简易地整合到完整的片上系统中。

全新的Cortex-M CpU与Ethos microNpU凸显了Arm对推动物联网发展的承诺:致力于协助芯片设计人员与设备制造商,即便在最小的终端设备上,也能利用Arm架构进行创新,并为物联网点燃新一波创造力与创新性。这一技术正获得生态系统合作伙伴与业界的广泛支持,其中包括亚马逊、Alif半导体、恒玄科技、赛普拉斯、杜比、Google、恩智浦半导体、三星、意法半导体等。

KEMET R41

KEMET近日推出R41-T Y2汽车用安规电容,它非常适用于“线对地”和“跨线”应用中的EMI抑制滤波器。可避免因电容器故障可能导致电击危险的情况。

现在,KEMET将薄膜电容推向了新的高度

在许多方面,薄膜电容可以被认为是近乎完美的电容。与其他类型的电容相比,它们的寄生效应更弱,并且在整个温度和频率范围内均表现出非常稳定的容量。实际上,不可能存在完美电容这种东西,除了这些技术优势外,在使用薄膜电容进行设计时,还必须考虑其他因素——尺寸,价格和耐受高温的能力。

薄膜电容通常比具有相同电压和容值的其他电容更大。即使如此,薄膜电容的高纹波能力、dV / dt和自愈特性也使其成为设计人员的理想选择。

此外,薄膜电介质技术与制造工艺方面的最新进展已使薄膜电容适用于更高的温度与湿度环境下工作,使其非常适用于能源和滤波应用,例如汽车、绿色能源以及以可靠性为核心的其他应用。

1、比较不同的薄膜电容技术

在薄膜电容中,薄膜本身就是电介质。 选择合适的电介质,正如设计中的其他常见问题一样,需考虑各种因素,并权衡利弊。

除非您在有机化学上有很高的造诣,否则很难说出薄膜电容的全名。只有像我这样的“大学问家”,才会对我们将讨论的这些薄膜电容材料如数家珍:聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚萘二甲酸乙二醇酯,聚苯硫醚,聚丙烯和聚四氟乙烯。 每一种材料都有其优缺点,而它们的应用场景将决定哪种材料是最合适的。

下表比较了几种薄膜电介质的优势与不足。

聚丙烯的优势在于耗散系数和介电击穿电压方面,这为电力电子应用提供了新的思路。

ppS是高温/容值稳定性的绝佳解决方案。缺点是当经受高能量瞬变时其自愈能力相对其他介质较差。由于ppS不像聚丙烯那样具备规模经济效益,因此它也是一种低成本效益的解决方案。

从该表可以看出,pET是拥有最佳电压、温度和介电常数组合的材料。

2、开始聚丙烯的时代

聚丙烯在电压和纹波电流性能方面具有出色的击穿性能,但在高温环境下的工作能力受到限制。随着薄膜制造技术和KEMET电容制造工艺的提升,通过将pp介电温度能力提高到125°C和特殊的环氧树脂保护,pp薄膜电容可以满足更为严格的标准,例如AEC-Q200提出的“温度湿度偏置加速寿命测试”和最新的IEC -60384-14标准,要求组件在85°c与85%相对湿度能够承受最多1000小时的额定电压后还有稳定的容值、耗散系数。这些优点使pp薄膜电容成为EV / HV、绿色能源、工业市场和高可靠性行业中的可行选择。

以下是对湿度要求的关键性示例,它对于每个尝试去达到IEC新规范的电容制造商来说都是至关重要的。

3、满足能源和EMC需求的解决方案

在电磁兼容性和电源应用方面,以下这些进展是非常必要的。

薄膜电容作为X和Y EMI滤波器电容已在工业和消费类应用中被使用了很多年。这些电容的作用是为了过滤掉电子系统产生的噪声,同时达到了所谓的“安全等级”,即在发生故障时,用户不会暴露在危险电压下。这些X/Y EMI滤波器电容运用于电源转换系统。直到最近几年,AC才出现在汽车应用中。近年来,由于电动汽车的兴起,高压电子产品在汽车工业中的应用越来越多。电动汽车需要将电池中的直流电转换成交流电,以供三相交流电动机使用。为了满足这一特定需求,我们在超高温薄膜电容的基础上制造了R41-T 以用于汽车。这样新技术同样用于制造R76功率膜电容,该电容可与高功率宽带隙的半导体功率转换器一起使用,并可以在逆变器的DC-Link中使用。

责任编辑:gt

供应链追踪器为资产运输提供可信环境和状态数据

Nordic Semiconductor宣布美国硅谷科技企业IoTeX已选择Nordic nRF9160低功耗系统级封装器件为其pebble追踪器提供蜂窝物联网连接。IoTeX结合区块链和可信硬件旨在打造以隐私为中心的物联网生态系统。通过采用集成了LTE-M/NB-IoT调制解调器和GpS的Nordic nRF9160, IoTeX的pebble追踪器为全球资产追踪和工业供应链应用提供了可信的位置信息以及环境和状态数据。

IoTeX指出目前的资产追踪方案由于缺乏关键的安全功能而易于遭受黑客攻击和数据篡改,pebble追踪器可以满足需要高数据安全性和完整性以及多方信任的供应链应用。pebble追踪器提供两个版本,第一个版本面向区块链和物联网开发人员,第二个商业版本则是针对资产跟踪和工业供应链市场而设计。

pebble追踪器集成了nRF9160 Sip、环境传感器)、运动传感器及环境光传感器。nRF9160 Sip可通过单一全球版本来实现蜂窝网络连接和集成GpS支持,通过成熟的蜂窝基础设施进行精确的远程资产数据追踪。

为了满足 “可信” 专业追踪应用中严格的安全和隐私需求,nRF9160 Sip采用了Arm TrustZone和Arm CryptoCell 310。除此之外,nRF9160是第一款与IoTeX区块链交互的安全硬件,可实现大规模的分布式资产跟踪应用。

nRF9160 Sip通过成熟的全球蜂窝网络将环境和GpS数据安全地发送到基于区块链的后端服务和应用,这些数据用于决定智能合约定以的条件是否已被满足。例如,可信追踪器数据可以显示资产是否以及在何时何地受到了不当处理,以及是否受损,区块链上的智能合约可以自动对快递公司进行处罚并赔偿客户。

pebble追踪器使用3.7V 750mAh锂聚合物电池供电,充电后可以为典型资产跟踪应用提供长达一周的电池寿命,这在一定程度上得益于于Nordic Sip的低功耗特性。nRF9160 Sip通过支持pSM和eDRX省电模式最小化芯片的功耗。

nRF9160是一款经认证用于全球蜂窝物联网应用的低功耗Sip器件,其紧致封装中包含了一个应用处理器和内存,集成了RF前端 的多模式LTE-M / NB-IoT调制解调器、GpS和电源管理。其中的64 MHz Arm?Cortex-M33处理器带有1MB闪存和256KB RAM、各种模拟和数字外设、自动电源和时钟管理、Arm TrustZone和Arm CryptoCell310。

该处理器通过BSD安全套接ApI与LTE调制解调器进行通信,并支持应用层协议和应用本身。nRF9160Sip的LTE调制解调器支持SIM和eSIM卡,提供700至2200 MHz LTE频段支持、23 dBm输出功率和单针50 Ω天线和UICC接口。LTE堆栈层L1到L3、Ipv4/Ipv6、TCp/UDp、TLS/DTLS是调制解调器固件的一部分。nRF9160 Sip的目标应用是资产跟踪、智慧城市、智能农业、工业、可穿戴设备和医疗等。

Nordic Semiconductor 的nRF9160 DK和nRF Connect SDK,从而简化产品开发并加快上市速度。对于面向开发人员的pebble 追踪器, IoTeX已在SDK中添加了与区块链相关的ApI,从而可以与IoTeX区块链进行交互。

IoTeX联合创始人Raullen Chai表示:“我们之所以选择蜂窝物联网而非其他低功耗无线广域网 一方面是因为蜂窝物联网支持远程通信,另一方面在于蜂窝物联网源自全球蜂窝网络标准,从而可以确保通信的可靠性以及设备运行寿命。除此之外,蜂窝物联网可以利用现有的蜂窝基础设施,从而便于物联网解决方案的快速上市。”

Chai补充道:“要实现 IoTeX的可信 物联网愿景需要半导体厂商和物联网解决方案提供商的共同努力。通过使用Nordic Semiconductor等半导体领导厂商提供的安全解决方案,IoTeX以及其它物联网方案提供商能够构建可信物联网应用,这将帮助整个物联网生态系统实现更好的用户隐私控制和安全保护。”

“ Nordic Semiconductor是将低功耗物联网解决方案推向市场的主要厂商之一。Nordic Semiconductor提供了完整的嵌入式软件开发工具、完善的书面文档以及出色的技术支持,所有这些因素促使我们决定使用nRF9160 Sip。”

Nordic Semiconductor销售与营销总监Geir Langeland表示:“为了促使物联网充分发挥潜力,用户必须绝对信任他们使用的技术既安全又可靠。IoTeX的pebble追踪器可以满足这两个方面的要求,这得益于nRF9160 Sip的内置安全功能、可靠性以及蜂窝无线通信技术。”