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2020OEM機械設計技術研討會云會議
電子元件

ADI:高性能模擬技術和半導體如何賦能新基建?

  2020年06月30日  

       “新基建”已然成為2020年中國經濟熱詞。作為新興技術和先進生產力的代表,新基建正以信息化培育新動能,用新動能推動新發展,形成規模龐大的數字經濟產業。前景不言而喻,因此引發千軍萬馬、群雄逐鹿。作為新基建底層技術支撐的全球高性能模擬技術提供商和領先半導體廠商,ADI已深刻參與并體察到諸多一線產業合作伙伴在新基建浪潮下積極推動的創新變革以及由此創造的無限商機!

       正如ADI中國區工業市場總監蔡振宇指出的,“無論是數字經濟還是新基建,ADI都在其中扮演積極的創新推動和引領的角色。目前,我們正在加碼對新基建相關的千行百業合作伙伴支持力度,借助自身領先的高性能信號鏈技術,聚焦打造行業變革核心驅動力,與合作伙伴一道在新基建的浪潮中實現超越一切可能的創新與變革?!?/FONT>

ADI布局背后的產業變革與創新邏輯

        在新基建的政策春風下,新興產業紛紛孕育興起,以數字化、網絡化、智能化為特征的數字經濟風起云涌,給傳統產業帶來從業態結構到組織形態、從發展理念到商業模式的全方位突破,新基建投資不僅本身形成了規模宏大的數字經濟產業,還將與傳統產業碰撞產生不可估量的疊加效應與乘數效應。

        在此情況下,產業合作伙伴對于能夠連接數字與現實世界的模擬技術需求前所未有的增加。而ADI正能為眾多細分市場提供作為傳統產業數字化入口的模擬半導體技術,讓合作伙伴能夠專心在數字經濟浪潮中乘風破浪,不必被底層技術的難題困擾。除此之外,ADI對于各應用行業領域的深入理解,對于數字技術融合的洞察,也使ADI能夠率先提供更完整的一站式解決方案,在新基建的行業交互中找到最佳用武之地。而從ADI的重點布局中,我們也能梳理出真正反映產業實際狀況的一些“新基建”機會點。

? 能源核心:電力物聯網+充電樁數據網被寄予厚望

        不只是中國,目前全球都在大力發展新能源與清潔能源,能源的產生、存儲、輸送、利用…這一系列過程也在發生變革,帶動新型智能化輸配電以及儲能技術的發展。智能電網本身即為“新基建”中的融合基礎設施,為“新基建”提供“安全、可靠、綠色、高效”能源動力保障。大量創新技術正在改變這個行業,例如電網側儲能、智能電網監測、智能電表計量、汽車充電樁的部署等等。

        新興的能源物聯網正給傳統電網注入“新動能”,助力電網向智能電網的升級。在特高壓輸電領域,亟需解決能源從發電到用電的傳輸安全與穩定難題。對此,蔡振宇舉例道,ADI能夠與客戶一起,通過MEMS IMU以及溫測一體產品等解決方案對大風下的電力線擺幅、山坡上電力塔的傾斜、變電柜的溫度監測等,從方方面面對智能電網系統實現實時監測與預測性維護,全面助推新基建能源創新模式及生態產業建設。

        更低成本、更清潔的能源正在改變我們的生活,越來越普及的電動車首當其沖,作為電動汽車消費和發展的基礎設施,充電樁也是新基建部署的另一大重點。其不只是建設一個個充電硬件設備,更重要的是要構建、運營一個巨大的充電數據網絡,實現能量從電網到車的高效傳遞,ADI正與領先企業一起努力打造高效率的大功率直流充電樁解決方案,提升大規模部署的經濟和社會效益。

? 新能源汽車:精準高效與安全環保并重
        新基建解決了充電基礎設施的短缺, 同時在環保需求與政策利好的刺激下,新能源車在2020年迎來普及潮。ADI 基于長期積累的汽車電氣化廣泛經驗,通過提供更低排放、更高效率、更高可靠性和安全性的解決方案,讓電池管理、動力總成和信息娛樂等系統保持高性能的同時變得更小、更輕、更可靠,推動更環保高效的未來汽車早日落地。

        鋰離子電池是電動汽車和混合動力汽車的常用儲能方法。ADI提供更精準更安全的鋰電池監控解決方案,不僅提升系統的可靠性和安全性,也為車輛帶來更長的續航里程。創新的無線BMS系統建立電池從生產制造到倉儲運輸、到車內電池維修維護、最后到回收整個生命周期的監測和追蹤,采集的數據與人工智能算法融合,可以延長電池以及整個電動汽車的生命周期,提高電動汽車的殘值,確保電動汽車在二手車市場更有吸引力,以此來賦能電動汽車產業。

? 工業4.0:打造不一樣的“網”,實現智能化升級

        工業互聯網是智能制造發展的基礎,可以提供共性的基礎設施和能力,中國已將工業互聯網作為新基建重要基礎設施,為工業智能化提供支撐。不可否認的是,搭上新基建這輛信息時代的快車,無疑會使工業控制系統市場主體如虎添翼,催生工業自動化市場的經濟新動能。

        不同于日常的“網”,工業互聯網對延時非常敏感、需要兼容多種協議、惡劣的干擾環境以及>99.999% 的數據可靠性,才能加速制造業從信息化時代走向智能化時代。因此,每一個工業生產線上設備運營狀態的監測,對實現工業安全預測診斷,系統靈活配置以達到柔性化生產等都十分重要,而這些環節幾乎都有ADI的影子?!伴L期耕耘于工業自動化領域,ADI的技術在業內已被廣泛認可與使用——從包括終端設備各種傳感器和信號調理電路在內的前端檢測,到后續的測量、數據解析,以及微處理器、DSP為基礎的邊緣計算和工業以太網連接,覆蓋完整的信號鏈,將加速新基建下的中國工業互聯網升級?!辈陶裼钪赋?。

? 5G網絡:更經濟地加速新基建關鍵應用落地

        5G 作為移動通信領域的重大變革點,是當前新基建的領銜領域,不管是從未來承接的產業規模,還是對新興產業所起的技術作用來看,5G 都是最值得期待的。實際上,各大新興產業,如工業互聯網、車聯網、企業上云、人工智能、遠程醫療等,均需要以 5G 作為產業支撐,它將為終端使用行業提供連接大量傳感器、邊緣設備和執行器的平臺。

        5G基礎設施產品和解決方案有助于數據的平滑流動,包括5G網絡上的數據傳輸和接收。為達到各界對5G高傳輸率、低延遲、高網絡容量密度等共識目標,在與傳統基站相同的外形尺寸和功耗中安裝十倍至百倍數量的通道,ADI提出了一個新的無線電架構,軟件定義收發器,該架構可以將無線電中每通道的尺寸數量減少10倍,將功耗降低一半,并用作在5G系統中工作所需的更高性能的單元。

        此外,演進中的5G標準、技術愈加復雜、更廣泛的頻譜范圍,對測試測量帶來挑戰。長期以來,由于ADI一直在從事網絡基礎架構方面的工作,積累了從最基礎的單元器件到高性能組件的大量核心技術,構建了廣泛的端到端解決方案,這些均可有利于應對5G測試測量挑戰,幫助本土測試測量企業開發高性價比的5G測試測量系統,推動新基建下關鍵5G應用加速上市。

? 智慧交通:ETC打開智慧城市建設新的想象空間

        智慧交通將先進的云計算、數據通訊傳輸技術以及人工智能算法等有效地集成運用于整個交通運輸管理體系,從而建立起一種在大范圍、全方位發揮作用的實時、智能、高效的綜合運輸和管理系統。作為智慧城市建設中的重要一環,在新基建建設的風口下,各地相繼制定出臺具體政策,逐步完善公共停車設施體系,加快補齊城市公共停車設施短板步伐,將智慧城市、物聯網、車載終端系統、電子收費系統等前沿新科學統一起來。

        蔡振宇列出了一組數據:2019年已經有超過2億輛汽車已經裝上ETC車載單元,為智慧交通打開了更多的應用場景,也為智慧城市商業模式開創了新的想象空間,并借此可以從公路收費進入到大型交通場站停車收費、加油服務、車輛金融等領域,有望突破傳統停車建設模式和運營模式,優化創新生態環境,打造貫穿整個智慧停車產業鏈的C-V2X跨界協同創新體系。

        簡便的ETC系統背后支撐的是需要對接幾十種信號機控制系統的強大路邊單元RSU。目前,ADI射頻前端系統與單芯片收發器解決方案能有效完成ETC雙向通信的前端系統設計與實現,借助信息化技術打通人、車、路、網的數字閉環,助力政府實現高效的交通出行信息管理,推進道路基礎設施智能化。

? 新型大數據中心:算力與能效缺一不可

        當今技術需要大規模的數據計算、存儲和聯網,人工智能和機器學習的加速發展正推動高性能計算達到新的性能水平,與日俱增的內容流和基于云的服務支撐著超大規模數據中心的快速增長。因此從國家政務到各大行業,建立數據中心將有助于促進行業轉型和實現企業上云,是海量信息時代的諾亞方舟?;蛟S你已經開始在憧憬高效數據中心驅動下的智慧生活美好未來,但數據中心被認為是能源消耗最嚴重的建筑之一,減少數據中心能耗,對于降低其環境影響至關重要。

        如何提高數據中心能效便于優化熱學設計、降低供電系統尺寸和成本,穩定可靠電源供應能力,是新基建數據中心建設的一大痛點。在狹小空間內實現各類處理器(ASIC、CPU、FPGA)低至0.6V-0.8V的核心低電壓與50A-800A超高電流高穩定性供電系統設計的艱辛,需要頂級電源高可靠性和高效DC-DC電源轉換解決方案,ADI的模塊化和低噪聲電源技術正是這些系統背后穩定供電的主要力量,可以幫助提高數據中心的效率、密度和可靠性。此外,ADI板級電源系統管理PSM可動態調節與記錄數據中心核心芯片的電源供應,極大地優化了能源效率,同時保持了可靠性。

? 衛星互聯網:弄清中國發展商用衛星最底層邏輯

        隨著數據流量和物聯網應用的增長,對商用衛星通信系統的需求已日趨明顯,對高帶寬數據訪問需求也增長顯著,覆蓋全球的衛星互聯網將成為下一個建設重點。放眼全球,Space X已在商用低軌衛星上取得階段性成功,實現了火箭的回收重復利用,大幅度降低了發射成本;作為航天強國,今年4月發改委也明確將“衛星互聯網”納入新基建中信息基礎設施建設范疇中,商用衛星部署同樣有望在今年邁入快車道。

        “與通用宇航級衛星不同,商用近地軌道衛星更具成本效益,它們的尺寸應當相對較小而更容易制造,這有助于提高合作伙伴和潛在運營商的部署經濟性。同時,低成本商業衛星向新參與者和創新者開放市場,背后小尺寸、低成本、高可靠的集成電路同樣功不可沒?!辈陶裼顝娬{了商用衛星產業取得成功的最底層邏輯。

        所有這些,ADI能以在全球航空航天市場處于頂尖地位的高性能信號鏈產品正在其中發揮關鍵賦能者的作用。此外,ADI擁有的高頻收發器平臺技術在衛星通信頻段中可實現更高的選擇率,利用其小尺寸和低功耗特性,可將收發器的整體尺寸縮小一個數量級,為解決下一代衛星通信難題提供大量解決方案實例。

結語
        自1965年成立至今,ADI經歷了一波又一波的技術浪潮發展。它既是全球科技演進歷程的一名見證者,亦是在這些浪潮中揚帆尋找科技“新大陸”的眾多領航員之一。此波新基建建設的熱浪風口,ADI公司作為模擬和混合信號技術領導者,將利用其所具備的專業技術,把復雜的現實世界中的物理信號轉化為準確、安全、實時的數據、分析和洞察,并基于相關分析和可執行的見解實現“智能”,推動實現新基建在各個細分領域中的智能化升級。

標簽:高性能模擬技術 半導體 新基建我要反饋
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