محولات البيانات عالية السرعة تعمل على تسريع منتجات السيارات والجيل الخامس

بينما كان الاتجاه نحو System-on-Chip (SoC) يكتسب زخمًا لبعض الوقت ، كان المحرك الأساسي هو تكامل المكونات الرقمية ، مدفوعًا بقانون مور. كان دمج المزيد والمزيد من الدوائر الرقمية في شريحة واحدة مفيدًا باستمرار للأداء والقوة وعامل الشكل والأسباب الاقتصادية. ومن ثم ، استمرت المكونات الرقمية للنظام في الاندماج في SoC بينما ظلت العديد من الوظائف التناظرية على شكل شرائح منفصلة ولأسباب وجيهة. أولاً ، لم تستفد الدوائر التناظرية من تحجيم العملية بنفس القدر الذي استفادت به الدوائر الرقمية مع كل عقدة عملية متقدمة. من ناحية أخرى ، تم تتبع التوافر العام للوظائف التناظرية مثل كتل IP على عقد العملية المتقدمة لأن نقل التناظرية إلى عقد FinFET كان يعتبر أكثر صعوبة. هذا هو أحد أسباب النمو الهائل لشركات أشباه الموصلات التي تزود الدوائر المتكاملة التناظرية.

تتطلب العديد من تطبيقات اليوم معالجة متطورة ولها متطلبات صعبة للغاية ، سواء كانت في السيارات أو الذكاء الاصطناعي أو 5G. من المتوقع أن تقدم المنتجات أداءً أعلى في زمن انتقال أقل ، وتستهلك طاقة أقل ، ولها عامل شكل أصغر وتكون متاحة بنقاط أسعار جذابة. هذا يدفع العديد من شركات أشباه الموصلات إلى البحث عن طرق مبتكرة لدمج المزيد من الوظائف التناظرية في SoC.

في هذا السياق ، سيكون العرض التقديمي في منتدى TSMC OIP الأخير مهمًا لمهندسي النظم ومصممي SoC على حد سواء. ألقت الندوة منار الشماس ، نائب رئيس الهندسة في أومني ديزاين تكنولوجيز.

أومني ديزاين تكنولوجيز

تبتكر Omni Design عبر مستويات متعددة من تصميمات مستوى الترانزستور إلى الخوارزميات. تتناول عروض IP الخاصة بهم أسواقًا متعددة بما في ذلك 5G ، والسيارات ، والذكاء الاصطناعي ، ومستشعرات الصور ، وما إلى ذلك.

تتكون محفظة IP الخاصة بشركة Omni Design من محولات من التناظرية إلى الرقمية (ADCs) ومحولات من الرقمية إلى التناظرية (DACs) تتراوح من دقة 6 بت إلى 14 بت ، ومعدلات أخذ العينات من بضع عينات ميجا / ثانية (Msps) إلى 20+ جيجا عينة / ثانية (Gsps). تقدم Omni Design أيضًا واجهات أمامية تمثيلية كاملة (AFEs) يمكن أن تتضمن العديد من ADCs و DACs و PLLs وشاشات PVT و PGAs و LDOs ومراجع فجوة الحزمة. يتيح ماكرو AFE المتكامل التكامل السلس للمكونات التناظرية في SoCs.

الانتقال من اللوحات إلى SoCs

هناك تحول كبير في الصناعة نحو دمج الوظائف التناظرية من لوحات الكمبيوتر الشخصي في SoCs في العديد من التطبيقات المحددة سابقًا. تتطلب هذه التطبيقات أداءً أعلى ، وطاقة أقل ، ورقائق عامل الشكل أصغر. يساعد دمج المزيد من المكونات في SoC على تقليل تكلفة النظام وتعقيد فاتورة المواد (BOM). الحل المتكامل يصنع ل أسهل مزامنة على مدار الساعة من مصفوفات ADC والمطابقة الممتازة بين القنوات. أحد الأشياء الرئيسية التي جعلت من هذه SoCs المتكاملة حقيقة واقعة ، بالطبع ، توفر محولات بيانات عالية الدقة ومعدل أخذ عينات عالي الطاقة منخفضة للغاية في عقد عملية FinFET المتقدمة.

تكنولوجيا تمكين

تتطلب تطبيقات مثل 5G و LiDAR للسيارات محولات بيانات عالية السرعة وعالية الدقة تحافظ على خطية عالية تزيد عن 60 ديسيبل SFDR و 60 ديسيبل IMD3 و NSD منخفضة. من خلال استخدام مجموعة متنوعة من الحلول المسجلة الملكية والحاصلة على براءة اختراع ، فإن Omni Design قادرة على تلبية هذه المتطلبات الصارمة. على سبيل المثال ، يمكن لتقنية SWIFT ™ التي أثبتت جدارتها أن توفر كلاً من كفاءة الطاقة والسرعة مقارنة بالحلول التقليدية. الرجوع إلى الشكل أدناه. يتم عرض مقارنة مع مكبر الصوت التقليدي في الجدول. تسمح تقنية SWIFT بتمهيد المكثفات المرجعية بطريقة تعمل على تحسين الأداء العام لمكبر الصوت. نتيجة لذلك ، فإن Omni Design قادر على تطوير محولات بيانات منخفضة الطاقة وعالية الأداء.

تكامل الواجهة الأمامية التناظرية (AFE) في نظام Node SoC المتقدم

5G والسيارات هما من الأسواق المتنامية العديدة المختلفة التي تتناولها محفظة IP الخاصة بشركة Omni Design. كما ذكرنا سابقًا ، يقدم Omni Design كتلًا فردية من IP وأنظمة AFE الفرعية بأكملها.

أحد أنظمة AFE الفرعية الكاملة التي تقدمها Omni Design هو للاستخدام في 5G SoCs. يتضمن النظام الفرعي كل ما هو مطلوب في مسار معالجة الإشارة بين الهوائي وكتلة معالجة الإشارات الرقمية (DSP). للحصول على مخطط كتلة عالي المستوى لنظام فرعي 5G ، يرجى الرجوع إلى الشكل أدناه.

نظام فرعي آخر كامل لـ AFE تقدمه Omni Design هو للاستخدام في LiDAR SoCs للسيارات. يشتمل النظام الفرعي على كل ما هو مطلوب في مسار معالجة الإشارة بين الصمام الثنائي الضوئي و DSP. للحصول على مخطط كتلة عالي المستوى لنظام فرعي LiDAR ، راجع الشكل أدناه.

تقوم LeddarTech® ، وهي شركة عالمية رائدة في المستوى 1-5 ADAS وتكنولوجيا الاستشعار AD ، بدمج نظام AFE الفرعي الخاص بـ Omni Design في نظام LiDAR SoC الخاص بالسيارات. أومني ديزاين مؤخرًا أعلن عن التوافر العام لواجهة استقبال كاملة لواجهة LiDAR SoC.

نبذة عامة

تتطلب السيارات و 5 G وحدات تحكم ADC و DAC عالية الأداء في عقد عملية FinFET للتكامل في SoCs. تساعد البنية المعيارية والتقنيات الخاصة بـ Omni Design في تقديم هذه كنويات IP وأنظمة فرعية كاملة لسهولة تكامل SoC. تم تحسين نوى IP هذه من أجل الطاقة والأداء وعامل المساحة / الشكل وتظهر NSD منخفضة و SFDR عالية كما هو موضح في السيليكون. يقوم العملاء بدمج كتل IP الخاصة بـ Omni Design و / أو الأنظمة الفرعية الكاملة في SoCs الخاصة بهم.

قد تكون مهتمًا ببعض الإعلانات الأخيرة لشركة Omni Design. بيان صحفي حول عملائهم MegaChips ، التي تعلن عن دمج محولات البيانات منخفضة الطاقة وعالية الأداء في Ethernet SoC الخاص بالسيارات لسوق الاتصالات من مركبة إلى كل شيء (V2X). بيان صحفي آخر حول توفر عائلة Lepton الخاصة بهم من ADCs و DACs عالية الأداء على تقنية TSMC 16nm.

قد تكون مهتمًا أيضًا بقراءة ما تم نشره مؤخرًا مستند تقني حول "تطبيقات LiDAR لتطبيقات المركبات ذاتية القيادة."