《意法半导体发布面向节能型楼宇自动化的KNX-RF软件》

  • 来源专题:光电情报网信息监测服务平台
  • 编译者: husisi
  • 发布时间:2020-09-29
  • 意法半导体发布与 S2-LP超低功耗射频收发器 配合使用的KNX软件,让智能楼宇的节能控制具有标准化的无线通信功能。

    新软件可以直接运行在 STM32 *微控制器(MCU) 或 BlueNRG-2 Bluetooth® Low Energy 低功耗系统芯片(SoC) 上,后者片上内置一颗主频32MHz的 Arm®Cortex®-M0处理器 和各种I/O外设。软件组件包含连接收发器建立超低功耗无线KNX节点所需的经过认证的KNX-RF协议栈、RF适配层和S2-LP库。S2-LP是一款市场领先的射频收发器,通信频段868.3MHz,功耗仅10mA,输出功率+ 10dBm,能够建立节能、安全、稳健的无线连接,延长电池续航时间,降低解决方案的整体成本。

    将S2-LP射频收发器和BlueNRG-2 系统芯片配合使用,可以用两个芯片实现一个独一无二的低功耗KNX /蓝牙双网解决方案,用户可以通过智能手机访问KNX网络,在直观、时尚的用户界面上,方便地监控、配置、连接和更新KNX节点。

    无论是运行在BlueNRG-2还是STM32 MCU上,意法半导体的KNX-RF软件都可以让家电产品具有创新功能并节能降耗,例如,开关按钮、灯具开关、房间占用传感器、遮阳帘控制器、调光器执行器,以及电暖气、暖通空调系统和能量收集系统的控制开关。

    该软件符合最新的KNX-RF Multi规范,该规范支持安全(S模式)、加密通信和五个通道的跳频模式,其中跳频模式有助于避免信号干扰,选择快慢速通信模式,节省电能。KNX-RF Multi标准的其它功能特性还可提高连接可靠性,并允许大量的KNX设备同时存在网络上,包括先听后说(LBT)、具有自动重试功能的快速确认,以及支持中继器。

    为了开发这款新的KNX-RF Multi软件,意法半导体与授权合作伙伴Tapko合作开发了经过认证的KNX协议栈,与授权合作伙伴Actimage合作开发了RF适配层。

    S2-LP收发器已加入意法半导体的STKNX高集成度双绞线KNX TP通信收发器系列,扩展了公司的经过认证的涵盖主要行业标准的智能楼宇通信解决方案范围。除KNX有线和无线通信解决方案外,意法半导体还提供嵌入式软件、评估工具和移动应用程序,以加快智能建筑和工业用Bluetooth Low Energy Mesh和6LoWPAN网络解决方案的开发。S2-LP和BlueNRG-2两款产品均被纳入ST 10年产品供货保障计划。

    作为 KNXperience 于9月28日至10月2日举行的网上展会的金牌赞助商,意法半导体将在活动期间举行产品应用演示活动,利用具有互操作性的KNX RF Multi软件包结合传统的KNX-TP网络和ETS工具,配置和控制灯具开关、调整LED光色和亮度,并通过BlueNRG-2蓝牙系统芯片连接智能手机,设置KNX设备。

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  • 《美国NIST发布《半导体生态系统中的计量缺口》报告》

    • 来源专题:集成电路
    • 编译者:李衍
    • 发布时间:2023-06-25
    • 据战略科技前沿微信公众号报道,2023年6月5日,美国国家标准与技术研究院(NIST)发布了《半导体生态系统中的计量缺口》报告,旨在为CHIPS研发计量计划的受资助者提供指南,以便与CHIPS法案目标对齐。报告描述了CHIPS研发计量计划(CHIPS R&D Metrology Program)的产生、发展和战略优先领域,设计了一个旨在通过先进的测量、标准、建模和模拟加强美国半导体行业的计量计划。报告结合了NIST历时两年多的调查、研究结果,最终遴选确定出10项优先发展的重点领域,被视为CHIPS研发计量计划的研究组合路线图。 一、美国CHIPS研发计量计划的产生和发展历程 美国“芯片法案”拟投资500万美元用于实施美国的芯片发展战略,其中110亿美元用于CHIPS研发计划以发展微电子和半导体研发生态系统。CHIPS研发计划包含国家半导体技术中心(NSTC)、国家先进封装制造计划(NAPMP)、三家新的美国制造研究所(Manufacturing USA)、计量计划等四个组成部分。“芯片法案”规定了整个CHIPS研发计划的计量活动,要求:(1)NIST设立一个计量计划,以通过多学科研发增强美国半导体产业;(2)国家半导体技术中心支持使用3nm或更先进工艺制造微芯片的先进计量和表征,以及安全和供应链验证的计量;(3)先进封装制造计划和新制造研究所加强半导体先进测试能力,以支持国内生态系统。 2021年6月,NIST正式成立了一个半导体计量工作组,由代表NIST的6个实验室项目的计量主题专家组成。该工作组的最初目标是了解影响美国国内半导体发展的基础计量研发缺口,帮助NIST为CHIPS研发计量计划如何实现2021财年《国防授权法案》(NADD)中设定的目标建立发展愿景。NIST早期研究确定了反映美国半导体行业技术需求的八个计量研发主题领域,具体包括:(1)材料和尺寸缩放计量;(2)高通量制造的在线计量;(3)为供应商提供材料质量检测;(4)改进设计和制造的数字化手段;(5)先进封装的新型计量;(6)面向未来的先进封装关键领域;(7)材料和器件:表征、建模和设计;(8)半导体开发和供应链的安全和信任。 这八个主题领域为2022年4月召开的两个行业研讨会提供了议程,确定了最优先的计量研发需求。这些研讨会的讨论成果被总结发表在了2022年9月NIST发布的《美国半导体制造业的战略机遇》报告中。该报告从计量角度确定了7大挑战和32个研发方向。半导体计量工作组后来认识到32个研发方向描述了许多重叠或类似的计量概念和研发战略,可以合并这些概念和研发战略以更加紧密地使微电子计量需求与NIST的需求保持一致。因此,2022年10月CHIPS研发计量计划将32个研发方向整合为20个重点领域,到2022年11月又进一步凝练为10个优先发展的重点领域,以解决最关键的计量研发缺口。 二、美国CHIPS研发计量计划优先发展重点领域的遴选及确定 自2020年12月以来,NIST指导了一系列利益相关者研讨、内部能力评估和战略规划活动。活动亮点包括:(1)举办两个计量研发研讨会,以了解影响美国国内半导体制造能力的技术缺口(2022年4月);(2)组建一个由NIST的计量专家(来自中小企业)和实验室主任组成的内部小组,以审查利益相关者需求(2022年10月);(3)NIST研究人员为确定计量研发的优先发展领域而进行了研究组合建议的统计分析(2022年11月)。 通过利益相关者参与和内部项目收集的数据表明,半导体产业界、学术界和政府机构在半导体设计和制造价值链的所有阶段都需要更先进的计量,包括实验室的基础和应用研发、规模化的原型制作、工厂制造以及组装、封装和性能验证等阶段。NIST最终遴选确定出10项优先发展的重点领域清单,以解决美国微电子行业最亟需的计量技术。 CHIPS研发计量计划的10项优先发展重点领域分为两类: 1. 自动化、虚拟化和安全性,包括:(1)用于供应链信任和安全的先进计量;(2)先进模型的验证和确认;(3)下一代制造工艺的先进建模;(4)自动化、虚拟化和安全的标准;(5)设备和软件的互操作性标准。 2. 下一代微电子技术的计量,包括:(1)先进材料和器件的计量;(2)纳米结构材料表征的计量;(3)先进测量服务;(4)针对3D结构及器件的先进计量;(5)先进封装的材料表征计量。 为确保优先发展的重点领域和未来里程碑能够与高优先级的行业需求保持一致,CHIPS研发计量计划基于IEEE发布的两个微电子行业路线图——《异构集成路线图》(The Heterogeneous Integration Roadmap)和《国际器件与系统路线图》的计量章节(The International Roadmap for Devices and Systems, Metrology Chapter)进行了系统的全景评估。通过综合分析确定了影响当前和未来微电子计量利益相关者共同技术缺口和创新机会,并验证了CHIPS研发计量计划制定期间收集的数据。 三、美国CHIPS研发计量计划工作展望 展望未来,CHIPS研发计量计划的领导层将参考内外部利益相关者提供的意见,来进行预算制定和执行、项目优先级排序、项目规划和项目管理。保持外部参与仍将是CHIPS研发计量计划的主要重点,以加强沟通和推广方法,并收集对未来研发项目规划和实施有直接影响的意见。NIST将继续利用各种方法来引导利益相关者的参与,如虚拟研讨会、工作组会议、面对面活动、技术演示以及专注于商业化和技术转让的外部研究伙伴关系。此外,CHIPS研发计量计划还将通过社交媒体、NIST网站、新闻简报和主题邮件订阅等方式定期发布并更新研究进展和资助机会。
  • 《美国半导体产业协会发布《通过创新引领美国半导体研发》报告》

    • 来源专题:集成电路
    • 编译者:李衍
    • 发布时间:2022-11-10
    • 据战略前沿科技微信公众号报道,2022年10月27日,美国半导体产业协会(SIA)联合波士顿咨询集团(BCG)发布《通过创新引领美国半导体研发》报告(以下简称“报告”)。2022年8月颁布的美国《芯片和科学法案》(CHIPS and Science Act)提出,为扩大美国现有半导体研发组织的范围和影响,美国将创建国家半导体技术中心(NSTC)和国家先进封装制造计划(NAPMP)。报告呼吁NSTC和NAPMP通过投资“规模化路径研究、研究基础设施、开发基础设施、全栈协同创新、劳动力培养”五个关键领域来加强美国研发生态系统的能力。一、规模化路径研究NSTC和NAPMP应该帮助弥合早期研发和规模化生产之间的缺口,促进早期技术的转化和规模化,评估并投资美国产业界所需的早期技术。NSTC和NAPMP应建立和加强新兴领域的研发生态系统能力,面向5-15年后投产的技术开展研发和商业化,研发资金投入将包括核心半导体技术和封装技术两方面。核心半导体技术研发应该强调长期的、潜在的革命性的突破,包括材料、工艺、工具等方面的创新。这些创新领域包括:(1)用于逻辑、存储和模拟的先进架构,如:3D堆叠器件、单片式集成、以存储为中心的计算;(2)超越CMOS的先进材料,如:二维材料、先进功能材料、光子或神经形态等新计算范式材料、高压高功率材料、先进射频材料;(3)通用工艺,如:先进光刻技术、先进光源和极紫外改进、金属化工艺改进;(4)设计创新,如:面向更多应用的领域专用加速器、混合信号设计、智能和传感能力集成、安全设计;(4)工具改进,如:将人工智能集成到设计工具中并实现更高的设计抽象性、用于模拟和射频电路的高级工具、增强全栈优化和硬件软件协同设计的工具;(5)环境可持续性,如:全球升温潜能值(GWP)较低的工艺气体、光刻和其他化学品的环境改善和极低浓度检测及处理技术、自然资源(能源、水等)友好型制造工艺。先进封装技术应有助于解决半导体行业中短期挑战。相比于基础半导体材料和工艺进步,先进封装的规模化可以更快、更便宜,在NSTC和NAPMP成立的5-10年内(或更短时间内)产生商业影响。这些创新领域包括:(1)先进测试和验证能力,如:测试设计和数据分析以减少设计误差、测试自动化和AI/ML集成工具、模拟/射频/混合信号的测试;(2)异构集成,如:制定行业集成标准、Chiplet IP开发与获取、新型计算范式(光子、量子等)的集成方法;(3)先进封装和高密度互连(<100 μm I/O pitch),如:面板和晶圆级高带宽、低延迟高密度2.5D和3D堆叠和组装方法;混合键合、硅穿孔和先进中介层(interposer)工艺;提高器件寿命的先进热压缩键合;热管理以及减少串扰、噪声、寄生等;灵活且受约束的面积缩小封装;(4)工具改进,如:封装级协同设计工具;卓越的电、热、机械建模和设计工具;组装和对准自动化。二、研究基础设施&开发基础设施NSTC和NAPMP应在扩大、升级和提供研发基础设施方面发挥积极作用,促进基础设施或先进仿真和建模软件的使用。NSTC和NAPMP的设施投入应与研发优先事项保持一致,既不能平均分配,也不能集中在单一技术或地点,而应根据技术需求,在分布式利益和规模利益间权衡,以扩展和升级少数现有机构的独特能力及基础设施。具体而言,NSTC和NAPMP应尽可能利用现有基础设施和《美国芯片法案》提供的资金,并协调现有资源加快创新。这对于加速和扩大商业化的试点工作和原型设计尤为重要。NSTC和NAPMP应该通过提供原型制作和规模扩大,为有前途的技术建立转化路径。总体而言,NSTC和NAPMP应升级先进仿真或建模软件、样品验证等研究设施生态系统以及原型设计和先导中心、掩模设施等开发设施生态系统,并促进研究人员和初创企业对设施、工具和服务的访问。三、全栈式协同创新NSTC和NAPMP应通过召集公司解决复杂的技术问题来支持全栈式创新,并加速技术、工具和方法的开发。正如摩尔定律所描述的那样,随着开发和设计成本的上升,改进计算机技术的工程方法正在发生变化。半导体发展的下一个阶段需要整个计算堆栈的“全栈式”创新,从材料和设计到系统架构和软件进行全方面覆盖。例如,对云计算数据中心需求的快速增长,突显了对能够提供低功耗高性能计算的半导体的需求。满足此需求的下一代系统创新需要将先进材料、新的计算架构、封装、软件等方面的专业知识结合起来。“全栈式”创新很难,当前半导体公司往往高度专业化,没有一家公司拥有下一代计算技术“全栈式”创新所需的所有技能和资源。美国的研发生态系统目前缺乏协调不同组织、不同部门进行全栈式创新的机制。NSTC和NAPMP必须在整个行业内广泛合作,维持一个广泛且具有代表性的行业伙伴网络,建立多样化的研发技术和基础设施组合,以促进协同开发、协同优化和异构集成等领域创新。四、劳动力培养NSTC和NAPMP应该推动一系列计划,扩大美国半导体研发创新和劳动力规模及技能,以加强美国的研发生态系统和经济竞争力。半导体行业是研发密集型产业,依靠高技能劳动力进行研发创新。半导体设计、制造和价值链相关活动的高技能研发人员的供应不足可能会限制创新的步伐。与此同时,其他国家或地区正在积极吸引本国公民回国,并提供广泛的政策支持,以加强本国的研发生态系统。为扩大美国半导体研发劳动力,NSTC和NAPMP可实施的关键措施有:投资美国STEM教育(夏令营、奖学金等)、吸引STEM工作者进入半导体行业(学徒、实习、职业规划等)、授予灵活的工作签证、投资工人的再培训和技能提升、加速新员工的培育工作。