Kiired andmemuundurid, mis kiirendavad autotööstuse ja 5G tooteid

Kui kiibil süsteemi (SoC) suunduv suundumus on juba mõnda aega hoogu kogunud, on peamiseks tõukejõuks olnud digitaalsete komponentide integreerimine, mida kannustab Moore'i seadus. Üha rohkemate digitaalsete vooluringide integreerimine ühte kiibisse on olnud jõudluse, võimsuse, vormiteguri ja majanduslike põhjuste tõttu pidevalt kasulik. Seetõttu integreeriti süsteemi digitaalsed komponendid pidevalt SoC-sse, samas kui paljud analoogfunktsioonid jäeti mõjuvatel põhjustel endiselt eraldi kiibidena. Esiteks ei saanud analoogskeemid protsessi skaleerimisest samal määral kasu, kui digitaalsed vooluringid tegid iga edeneva protsessisõlmega. Teiseks, analoogfunktsioonide üldine kättesaadavus IP-plokkidena täiustatud protsessisõlmedes langes, kuna analoogi ülekandmist FinFET-sõlmedesse peeti keerulisemaks. See on üks analoogseid IC-sid tarnivate pooljuhtide ettevõtete tohutu kasvu põhjus.

Paljud tänapäevased rakendused nõuavad servade töötlemist ja neil on väga nõudlikud nõuded, olgu see siis autotööstuses, tehisintellektis või 5G-s. Eeldatakse, et tooted tagavad suurema jõudluse väiksema latentsusajaga, tarbivad vähem energiat, on väiksema kujuteguriga ja on saadaval soodsate hindadega. See sunnib paljusid pooljuhtide ettevõtteid otsima uuenduslikke viise, kuidas integreerida rohkem analoogfunktsioone SoC-sse.

Just selles kontekstis pakuks hiljutisel TSMC OIP foorumil toimunud esitlus huvi nii süsteemiarhitektidele kui ka SoC-disaineritele. Kõne pidas Omni Design Technologiesi inseneriosakonna asepresident Manar El-Chammas.

Omni disainitehnoloogiad

Omni Design pakub uuendusi mitmel tasandil, alates transistori tasemel disainidest kuni algoritmideni. Nende IP-pakkumised on suunatud mitmele turule, sealhulgas 5G, autotööstus, tehisintellekt, pildiandurid jne.

Omni Designi IP-portfell koosneb analoog-digitaalmuunduritest (ADC-d) ja digitaal-analoogmuunduritest (DAC-id), mille eraldusvõime on 6-bitist 14-bitiseni ning diskreetimissagedust mõnest megasämplist sekundis (Msps) kuni 20+ giga sämplit sekundis (Gsps). Omni Design pakub ka täielikke analoog-liidese (AFE), mis võivad sisaldada mitut ADC-d ja DAC-d, PLL-sid, PVT-kuvareid, PGA-sid, LDO-sid ja ribalaiuse viiteid. Täielikult integreeritud AFE-makro võimaldab analoogkomponentide sujuvat integreerimist SoC-desse.

Üleminek plaatidelt SoC-dele

Tööstuses on toimunud märkimisväärne nihe paljudes varem tuvastatud rakendustes PC-plaatide analoogfunktsioonide integreerimisele SoC-desse. Need rakendused nõuavad suuremat jõudlust, väiksemat võimsust ja väiksemat vormitegurit. Rohkemate komponentide integreerimine SoC-sse aitab vähendada süsteemi kulusid ja materjalide arve (BOM) keerukust. Integreeritud lahendus võimaldab lihtsam kella sünkroonimine ADC massiivid ja suurepärane sobitamine kanalite vahel. Üks peamisi asju, mis on need integreeritud SoC-d reaalsuseks muutnud, on loomulikult kõrge eraldusvõimega, suure diskreetimissagedusega ja ülimadala võimsusega andmemuundurite kättesaadavus. täiustatud FinFET-i protsessisõlmedes.

Lubamistehnoloogia

Sellised rakendused nagu 5G ja autotööstuse LiDAR nõudsid kiireid ja suure eraldusvõimega andmemuundureid, mis säilitavad kõrge lineaarsuse üle 60 dB SFDR ja 60 dB IMD3 ning madala NSD. Erinevate patenteeritud ja patenteeritud lahenduste kasutamise kaudu suudab Omni Design neid rangeid nõudeid täita. Näiteks võib nende aja jooksul tõestatud SWIFT™-tehnoloogia pakkuda nii võimsust kui ka kiirust võrreldes tavapärasemate lahendustega. Vaadake allolevat joonist. Võrdlus tavalise võimendiga on toodud tabelis. SWIFT-tehnoloogia võimaldab etalonkondensaatorite alglaadimist nii, et optimeerida võimendi üldist jõudlust. Selle tulemusena suudab Omni Design välja töötada ülimadala võimsusega suure jõudlusega andmemuundureid.

Analog Front End (AFE) integreerimine Advanced Node SoC-sse

5G ja Automotive on kaks paljudest erinevatest kasvavatest turgudest, mida Omni Designi IP-portfell käsitleb. Nagu varem mainitud, pakub Omni Design üksikuid IP plokke ja terveid AFE alamsüsteeme.

Üks täielik AFE alamsüsteem, mida Omni Design pakub, on kasutamiseks 5G SoC-des. Alamsüsteem sisaldab kõike, mida on vaja signaalitöötlusteel antenni ja digitaalse signaalitöötluse (DSP) ploki vahel. 5G alamsüsteemi kõrgetasemelise plokkskeemi vaatamiseks vaadake allolevat joonist.

Teine täielik AFE alamsüsteem, mida Omni Design pakub, on mõeldud kasutamiseks autotööstuse LiDAR SoC-des. Alamsüsteem sisaldab kõike, mis on vajalik signaalitöötluse teel fotodioodi ja DSP vahel. LiDAR-i alamsüsteemi kõrgetasemelise plokkskeemi leiate allolevast joonisest.

LeddarTech®, 1.–5. taseme ADAS-i ja AD-tuvastustehnoloogia ülemaailmne liider, integreerib Omni Designi AFE alamsüsteemi oma autotööstuse LiDAR SoC-sse. Omni Design hiljuti teatas LiDAR SoC jaoks täieliku vastuvõtja esiosa üldisest kättesaadavusest.

kokkuvõte

Autotööstus ja 5G nõuavad SoC-desse integreerimiseks FinFET-i protsessisõlmedes suure jõudlusega ADC-sid ja DAC-sid. Omni Designi modulaarne arhitektuur ja patenteeritud tehnoloogiad aitavad neid IP-tuumade ja terviklike alamsüsteemidena edastada, et hõlbustada SoC integreerimist. Need IP-südamikud on optimeeritud võimsuse, jõudluse ja pindala/vormiteguri jaoks ning neil on madal NSD ja kõrge SFDR, nagu on näidatud ränis. Kliendid on integreerinud Omni Designi IP-plokke ja/või terviklikke alamsüsteeme oma SoC-desse.

Teid võivad huvitada mõned Omni Designi hiljutised teadaanded. Pressiteade nende kliendi kohta MegaChips, teatab ülimadala võimsusega suure jõudlusega andmemuundurite integreerimisest nende autode Etherneti SoC-sse sõidukilt kõigele (V2X) sideturule. Veel üks pressiteade selle kohta nende kõrge jõudlusega ADC-de ja DAC-ide Leptoni perekonna kättesaadavus TSMC 16nm tehnoloogial.

Samuti võite olla huvitatud nende hiljuti avaldatud lugemisest valge raamat teemal "LiDAR-i rakendused autonoomsete sõidukirakenduste jaoks".

Jaga seda postitust: Allikas: https://semiwiki.com/automotive/304773-high-speed-data-converters-accelerating-automotive-and-5g-products/