Visokohitrostni podatkovni pretvorniki, ki pospešujejo avtomobilske izdelke in izdelke 5G

Medtem ko trend v smeri System-on-Chip (SoC) že nekaj časa pridobiva zagon, je bil glavni dejavnik integracija digitalnih komponent, ki jo je spodbudil Moorov zakon. Vključevanje vedno več digitalnih vezij v en sam čip je bilo dosledno koristno zaradi zmogljivosti, moči, faktorja oblike in ekonomskih razlogov. Zato so se digitalne komponente sistema še naprej integrirale v SoC, medtem ko je veliko analognih funkcij še vedno ostalo kot ločeni čipi in z dobrimi razlogi. Prvič, analogna vezja niso imela koristi od skaliranja procesa v enaki meri kot digitalna vezja z vsakim napredujočim procesnim vozliščem. Po drugi strani pa je splošna razpoložljivost analognih funkcij kot blokov IP na naprednih procesnih vozliščih zaostajala, ker se je analogno prenašanje na vozlišča FinFET zdelo bolj zahtevno. To je eden od razlogov za izjemno rast polprevodniških podjetij, ki dobavljajo analogne IC-je.

Številne današnje aplikacije zahtevajo obdelavo robov in imajo zelo zahtevne zahteve, pa naj gre za avtomobilsko industrijo, AI ali 5G. Pričakuje se, da bodo izdelki zagotavljali višjo zmogljivost pri nižji zakasnitvi, porabili manj energije, imeli manjši faktor oblike in bili na voljo po privlačnih cenah. To žene številna polprevodniška podjetja, da iščejo inovativne načine za integracijo več analogne funkcionalnosti v SoC.

V tem kontekstu bi bila predstavitev na nedavnem forumu TSMC OIP zanimiva tako za sistemske arhitekte kot za oblikovalce SoC. Predavanje je imel Manar El-Chammas, podpredsednik inženiringa pri Omni Design Technologies.

Omni Design Technologies

Omni Design uvaja inovacije na več ravneh, od zasnove ravni tranzistorjev do algoritmov. Njihove ponudbe IP obravnavajo več trgov, vključno s 5G, avtomobilizmom, umetno inteligenco, slikovnimi senzorji itd.

Portfelj IP podjetja Omni Design sestavljajo analogno-digitalni pretvorniki (ADC) in digitalno-analogni pretvorniki (DAC) v razponu od 6-bitnih do 14-bitnih ločljivosti in hitrosti vzorčenja od nekaj mega vzorcev/sekundo (Msps) do 20+ giga vzorcev/sekundo (Gsps). Omni Design ponuja tudi popolne analogne vmesnike (AFE), ki lahko vključujejo več ADC in DAC, PLL, PVT monitorje, PGA, LDO in reference pasovne vrzeli. Popolnoma integriran makro AFE omogoča brezhibno integracijo analognih komponent v sisteme na čipu.

Prehod s plošč na sisteme na čipu

V industriji je prišlo do pomembnega premika k integraciji analognih funkcij iz PC plošč v SoC v številnih aplikacijah, ki so bile prej opredeljene. Te aplikacije zahtevajo višjo zmogljivost, nižjo moč in čipe manjše oblike. Integracija več komponent v SoC pomaga zmanjšati stroške sistema in kompleksnost seznama materialov (BOM). Integrirana rešitev omogoča lažja sinhronizacija ure nizov ADC in odlično ujemanje med kanali. Ena od ključnih stvari, zaradi katere so ti integrirani SoC postali resničnost, je seveda razpoložljivost pretvornikov podatkov z visoko ločljivostjo, visoko hitrostjo vzorčenja in ultra nizko porabo energije. v naprednih procesnih vozliščih FinFET.

Omogočanje tehnologije

Aplikacije, kot sta 5G in avtomobilski LiDAR, so zahtevale pretvornike podatkov visoke hitrosti z visoko ločljivostjo, ki ohranjajo visoko linearnost nad 60 dB SFDR in 60 dB IMD3 ter nizek NSD. Z uporabo različnih lastniških in patentiranih rešitev lahko Omni Design izpolni te stroge zahteve. Na primer, njihova časovno preizkušena tehnologija SWIFT™ lahko zagotovi učinkovitost energije in hitrosti v primerjavi z bolj običajnimi rešitvami. Glejte spodnjo sliko. Primerjava z običajnim ojačevalnikom je prikazana v tabeli. Tehnologija SWIFT omogoča zagon referenčnih kondenzatorjev na tak način, da se optimizira splošno delovanje ojačevalnika. Kot rezultat lahko Omni Design razvije visoko zmogljive pretvornike podatkov z ultra nizko porabo energije.

Analog Front End (AFE) integracija v Advanced Node SoC

5G in avtomobilizem sta dva od številnih različnih rastočih trgov, ki ju naslovi IP portfelj Omni Design. Kot smo že omenili, Omni Design zagotavlja posamezne bloke IP in celotne podsisteme AFE.

En celoten podsistem AFE, ki ga ponuja Omni Design, je za uporabo v 5G SoC. Podsistem vključuje vse, kar je potrebno na poti obdelave signala med anteno in blokom za digitalno obdelavo signalov (DSP). Za visokonivojski blokovni diagram podsistema 5G glejte spodnjo sliko.

Drug popoln podsistem AFE, ki ga ponuja Omni Design, je za uporabo v avtomobilskih LiDAR SoC. Podsistem vključuje vse, kar je potrebno na poti obdelave signala med foto diodo in DSP. Za visokonivojski blokovni diagram podsistema LiDAR glejte spodnjo sliko.

LeddarTech®, vodilni svetovni proizvajalec ADAS ravni 1–5 in tehnologije zaznavanja AD, integrira podsistem AFE podjetja Omni Design v svoj avtomobilski LiDAR SoC. Omni Design pred kratkim napovedal splošno razpoložljivost celotnega sprednjega dela sprejemnika za LiDAR SoC.

Povzetek

Avtomobilizem in 5G zahtevata visokozmogljive ADC in DAC v procesnih vozliščih FinFET za integracijo v SoC. Modularna arhitektura in lastniške tehnologije Omni Design pomagajo dostaviti te kot jedra IP in celotne podsisteme za enostavno integracijo SoC. Ta jedra IP so optimizirana za moč, zmogljivost in faktor površine/oblike ter imajo nizek NSD in visok SFDR, kot je prikazano v siliciju. Stranke so integrirale bloke IP Omni Design in/ali celotne podsisteme v svoje SoC.

Morda vas bodo zanimale nekatere nedavne objave podjetja Omni Design. Sporočilo za javnost o njihovi stranki MegaChips, ki napoveduje integracijo visokozmogljivih pretvornikov podatkov z izjemno nizko porabo energije v njihov avtomobilski Ethernet SoC za komunikacijski trg Vehicle-to-Everything (V2X). Še eno sporočilo za javnost o razpoložljivost njihove družine Lepton visoko zmogljivih ADC in DAC na 16nm tehnologiji TSMC.

Morda vas bo zanimalo tudi njihovo nedavno objavljeno bela knjiga o »Implementacijah LiDAR za aplikacije avtonomnih vozil«.

Delite to objavo prek: Vir: https://semiwiki.com/automotive/304773-high-speed-data-converters-accelerating-automotive-and-5g-products/