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《Cadence的Palladium动态功耗分析应用可实现更高能效的设计》

  • 来源专题：新一代信息技术
  • 编译者： 张嘉璐
  • 发布时间：2025-08-15

  •   基于与NVIDIA的紧密合作，Cadence正式发布其新一代功耗分析应用方案。通过采用Palladium Z3企业级仿真平台的先进功能，结合全新动态功耗分析（DPA）应用，双方现可为包含十亿级门电路的AI设计提供硬件加速的动态功耗分析，仅需数小时即可完成数十亿周期仿真，准确率高达97%。

      这一重要突破将助力面向人工智能、机器学习（ML）及GPU加速应用的半导体与系统开发商，设计出能效更高的系统并加速产品上市进程。当前先进半导体与系统设计的复杂度及算力需求为开发者带来严峻挑战，传统功耗分析工具仅能处理数十万周期仿真且耗时冗长。通过与NVIDIA深度协作，Cadence凭借硬件辅助功耗加速与并行处理技术创新，成功实现了早期设计阶段数十亿周期仿真的精确分析。

       "Cadence与NVIDIA延续了通过深度合作开发突破性技术的传统，"Cadence公司副总裁兼总经理Dhiraj Goswami表示，"本项目突破了技术边界，仅需2-3小时即可处理数十亿周期仿真，使客户能更自信地达成性能与功耗目标，加速芯片量产进程。"

      "NVIDIA硬件工程副总裁Narendra Konda指出："在代理AI与下一代AI基础设施快速发展的时代，工程师需要先进工具来设计高能效解决方案。通过结合NVIDIA的加速计算专长与Cadence的EDA领先优势，我们正推动硬件加速功耗分析技术发展，为加速计算平台实现更精准的能效控制。"

      Palladium Z3平台搭载DPA应用，可精准模拟实际工作负载下的功耗情况，在芯片流片前实现功能、功耗与性能的同步验证。该方案尤其适用于AI、ML及GPU加速应用领域，早期功耗建模既能提升能效，又可避免因芯片设计过度或不足导致的开发延误。

    Palladium DPA已集成至Cadence全流程分析与实现解决方案，支持设计人员在完整开发周期中进行功耗预估、优化及签核，最终实现最优化的芯片与系统设计方案。


  • 原文来源：https://www.newelectronics.co.uk/content/news/cadence-s-palladium-dynamic-power-analysis-app-delivers-more-energy-efficient-designs
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  • 《实现高能效连接的长距离无线 MCU》
    • 来源专题：新一代信息技术
    • 编译者：王晓丽
    • 发布时间：2023-11-27
    • 意法半导体（STMicroelectronics）发布了新型微控制器（MCU），将其在无线设备设计方面的专业技术与高性能、高效率的 STM32 架构相结合。使用案例包括智能计量、智能楼宇和工业监控。 新颖的省电功能使新型无线 MCU 的电池寿命延长至 15 年以上。STM32WL3 上的长距离无线电可在国际指定的免许可证频段（413 MHz 至 479 MHz 和 826 MHz 至 958 MHz）内工作，2024 年将支持 169 MHz 频段。 STM32WL3 无线 MCU 尤其适用于远程部署应用，包括当今智能楼宇、智能工厂和智能城市中的计量和监控设备，以及来自报警系统、执行器和传感器的数据。采用和使用这些高效设备可以改善用户体验、提供服务并减少对环境的影响。 STM32WL3包含一个先进的高能效多协议无线电，适合使用全球工业、科学和医疗（ISM）应用保留的免许可证频段进行长距离通信。除主无线电外，意法半导体还集成了业界独一无二的超低功耗无线电，系统可以断电以节省能耗，同时持续监听唤醒信号。 该无线电具有多协议和多调制功能，支持高达 600 kbit/s 的 4-(G)FSK、2-(G)FSK、(G)MSK、DBPSK、DSSS、OOK、ASK 调制方案，从而最大限度地提高了通用性并简化了部署。 板载外设包括一个 LCD 驱动器、一个 12 位 1 Msample/s ADC、模拟比较器、DAC 和多个定时器。这些器件与集成式平衡器、射频功率放大器和 SMPS 配合使用，最大限度地减少了外部 BoM，实现了成本优化的解决方案，缩短了产品上市时间。 全系列器件采用 32 引脚或 48 引脚 VFQFPN 封装，闪存密度为 64KB 至 256KB，RAM 为 16KB 或 32KB。此外，还提供-40°C至105°C的扩展温度范围选项。意法半导体为所有型号的工业产品提供 10 年长寿命保证。现可提供样品。 STM32WL3针对智能计量应用的特定需求量身定制，嵌入了一个LCD控制器和一个用于流体流量测量的特定外设--LC传感器控制器，从而简化了水表和热成本分配器的设计。支持多协议，可通过不同的远距离无线技术（包括 Sigfox、KNX、mioty、M-Bus 等）经济高效地部署单一平台。 领先客户正在使用 STM32WL3 MCU 为智能联网设备增值。例如，Lierda 物联网技术公司正在使用 STM32WL33 降低功耗，并为现有联网产品增加远距离无线连接。Lierda 模块利用 MCU 的唤醒无线电最大限度地降低功耗，通过点对点或点对多点无线连接监控和维护网络设备。 另一家客户 Silent Smart Technology 基于 STM32WL3 无线 MCU 开发了一系列模块，可在各种 1GHz 以下频段工作。这些模块支持多种传输模式、信道监控、无线中继和其他功能。唤醒功能允许模块在深度休眠模式下工作，总电流消耗仅约1 μA，同时可随时恢复到完全工作状态。 "意法半导体无线业务线总经理Benoit Rodriguez表示："意法半导体的新型高功能长距离STM32WL3无线微控制器可帮助Lierda和Silent Smart等客户开发创新灵活的产品，实现超低功耗和快速上市。"意法半导体无线业务线总经理 Benit Rodriguez 说："诸如唤醒无线电和我们的流量计量 LC 传感器控制器等特殊功能，可实现智能计量、智能农业和资产跟踪领域的节能设计，使用小电池即可运行长达 15 年。 STM32WL3加入了意法半导体不断壮大的器件系列，这些器件将无线电与主应用控制器结合在一起，减轻了工程挑战，降低了功耗和尺寸，并提高了可靠性。
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  • 《转换协议成效分析》
    • 来源专题：科技出版市场动态监测
    • 编译者：崔颖
    • 发布时间：2025-06-09
    •     转换协议（transformative agreements，TAs）在向开放获取的转型中发挥着至关重要的作用。尽管它们可能无法解决结构性问题，但这些协议体现了出版格局的动态演变，也反映出学术界在开放获取进程中对灵活性和多样化的需求。     在过去几年中，TAs既被视为一种挑战订阅付费壁垒下根深蒂固资金流的潜在机制，也成为学界对学术交流体系几乎所有弊病的批评焦点。     批评者认为，TAs过度惠及大型商业出版商，巩固了它们的市场垄断地位；一些人则指出，这类协议强化了“付费出版”模式——基于文章处理费（APC）的开放获取出版只是用一种壁垒替代另一种壁垒，而以发文量为基准的定价模式会促使出版商降低质量把控，通过增加发文量实现利润最大化。此外，还有观点认为TAs延续了“大宗交易”（big deals）的弊端，它们不断蚕食图书馆预算，限制了支持其他新兴开放获取（OA）商业模式的灵活性。     然而数据显示，TAs相较以往已实现净改善。参与协议谈判的机构和学术社区正在以前所未有的规模公开新研究成果，协议消除了作者端的APC费用，节省了大量开支（Brayman et al., 2024）；抑制了商业出版商通过作者作品牟利的空间；提高了学术出版资金流的透明度；并通过社区主导的标准优化了开放获取出版流程。     但为何这样一项被《时代周刊》誉为“让世界更美好”（TIME Staff, 2023）的图书馆战略，会引发争议、两极分化和敌对论战？     问题的核心在于，虽然TAs最初被设想为一种将订阅付费壁垒转化为开放获取的直效策略，但其实施过程却暴露出主流学术出版体系更深层的复杂性——包括资源获取、资金分配与全球学术话语权的不平等，以及体系自身的惯性阻力。     然而，正如马克斯·普朗克学会（MPG）下属中央服务机构马克斯·普朗克数字图书馆（MPDL）的实践经验所示，正是在TAs的制定与完善过程中，我们终于开始直面并解决这些挑战。     一、订阅模式依然强势     约十年前，在开放获取转型进展缓慢的背景下，TAs作为一种图书馆授权策略应运而生。彼时尽管学界为推进开放获取已努力数十年，但付费墙仍是学术出版的主导商业模式。如今审视行业现状，订阅模式不仅依然坚挺，甚至在某种程度上显露出复兴迹象。Delta Think近期分析显示，尽管2023年约50%的期刊文章以开放获取形式发表，但在价值约110亿美元的学术期刊市场中，开放获取出版仅占出版商收入的20%左右。 图1.2023年开放获取文章占比与收入占比     这一分析揭示了两大核心结论：     ·开放获取出版对研究机构更具成本效益：即便尚未深入探究“谁付费”“付多少”“如何付”等深层问题，开放获取出版已展现出远高于传统订阅模式的资金使用效率。     ·订阅付费墙对学术界的财务负担远超开放获取：尽管消除付费墙的努力已持续数十年，基于订阅的收入模式仍占据主导地位。 虽然对文章处理费（APC）的担忧确有其道理——尤其是作者端APC可能形成新壁垒的风险——但更严峻的挑战在于订阅商业模式对付费墙的长期固化。TAs的根本逻辑，正是基于重组学术期刊出版领域的机构投资，以直面并瓦解传统订阅模式的必要性。     二、何以至此？     过去几十年间，随着开放获取需求增长，订阅出版商推出了混合开放获取模式，即在订阅期刊中发表单篇开放获取文章需额外收费。这种“双重收费”行为为出版商创造了两个独立收入流。混合开放获取费用大多游离于图书馆监管之外，导致机构或国家层面的学术共同体成本呈指数级增长。     TAs的核心理念在于，将订阅期刊转型为开放获取无需额外资金支持——从根本上反对在图书馆订阅费之外叠加混合APC；它主张围绕开放获取重组图书馆订阅投资。正如Schimmer等人在《MPDL白皮书》中所强调的：“若不同时消除或系统性改革订阅费用，出版成本支付机制的创新将无法全面铺开。图书馆现有文献采购预算必须成为这场变革的核心资金池”。     MPDL白皮书通过扎实的数据分析首次证明，机构对订阅系统的资金投入已足以支撑大规模开放获取转型，而无需向作者收取APC费用。但这一理念并非全新，Peter Suber在其开创性著作《开放获取》中早有相同论断“要支持各类高质量开放获取期刊，我们不需要新资金，只需重新调配当前用于同行评审付费期刊的支出”。     在早期实践中，TAs通过将订阅与开放获取支付体系整合为图书馆及联盟主导的统一框架，改变了学术出版格局。通过深度介入开放获取出版领域（不仅限于协议谈判，还包括系列配套行动），图书馆拓展了服务范围，开启了重新定义自身学术交流角色的进程——从内容采购者转变为出版生态的塑造者。     由此，开放获取出版成为图书馆文献采购的有机组成部分。这类协议为资金流转向和新型业务流程搭建了框架，为机构迎接全面开放范式提供了宝贵经验。自实施以来，TAs已助力全球多国、联盟及图书馆快速实现本地学者成果的开放获取转型。     通过承担开放出版的成本责任，图书馆遏制了作者端混合APC费用的无序增长，并向出版商证明除了单纯依赖付费墙内容订阅费，还存在其他可行的商业模式。     三、TAs第一阶段：如何入场     当图书馆和联盟最初开始谈判TAs时，主要出版商表现出强烈抵触，不愿放弃订阅与开放获取双重收费的利润机制，转而接受图书馆监管下的统一协议。这种抵触导致了德国（包括马克斯·普朗克学会等数百家机构）、瑞典、挪威、匈牙利以及加州大学等机构的广泛订阅取消行动。这些抵制举措彰显了图书馆和联盟推动系统性变革的决心。     在TAs的早期阶段，业界开发了诸如ESAC TAs登记库（Efficiency and Standards for Article Change， Registry of Transformative Agreements）、ESAC市场观察（ESAC Market Watch）等工具，并形成了多个实践社群。通过共享洞见、开展联合能力建设项目以及推动透明协作，这些社群在推进开放获取运动、完善相关指南与支撑架构方面发挥了关键作用。     随着开放获取需求增长，数十家出版商将TAs纳入其商业战略，试图减少用户流失并增加收入。如今，出版商通过调整模式以服务自身利益，将TAs包装为自有产品进行推销。因此，许多图书馆首次接触TAs时，往往将其视为出版商的单方面提案。这也难怪相当一部分图书馆界人士认为，TAs本质上是一种巩固营利出版商地位的机制。这种认知导致人们对签署此类协议的机构产生不信任，认为它们可能是强化大型出版商垄断地位的共谋者。     当前阶段，许多TAs依赖预付款或一次性支付模式，通常包含年度开放获取出版配额或数量上限。这些协议往往包含两个独立费用模块：文献阅读费与开放获取出版费。尽管目标是在一个或多个协议周期内使开放获取出版成为主要成本构成，但获取出版商内容的传统费用（legacy fees）仍占协议总成本的很大比重。     TAs的基本框架为机构与出版商提供了兼顾双方利益的综合性方案。出版商通过维持稳定收入流获益，从而实现向新型开放获取商业模式的平稳过渡，机构则大幅提升其最新研究成果的即时开放比例，确保作者保留作品使用权与二次创作权，并免除同一期刊中作者端的APC费用，更积累了开放获取流程管理的重要经验。     然而，对于参与协议概念设计的早期实践者而言，始终存在一项共识：若持续依赖预付费模式下的固定发文量上限，我们将陷入“大宗订阅交易”的固化逻辑陷阱。正因如此，绝不能允许初期版本的TAs成为未来标准。      ESAC Spectrum（ESAC倡议组织，2022年）为协议升级规划了路径，第二阶段协议应涵盖开放获取出版权、支付模式、风险共担机制、可持续性保障、开放获取流程优化、资金透明度，以及对开放获取转型的实质承诺。这意味着协议设计需突破现有框架，通过动态定价模型取代固定发文配额，建立基于实际出版量的弹性付费机制，并将资金流向与学术质量指标挂钩，从而构建真正以知识共享为导向的出版生态。     四、TAs第二阶段：如何退出     虽然第一阶段的成本中性协议为机构和出版商提供了“入场”的便捷路径，并实现了资金流的透明监管，但下一阶段的目标是重组订阅预算，彻底摆脱传统印刷支出。为此，需引入客观的、数据驱动的成本标准——即将投资规模与协议框架下实际发表的文章数量挂钩。     为避免TAs沦为新一代“大宗交易”、防止图书馆陷入转型停滞期，有效策略是拆分固定的一次性开放获取费用或设置发文量上限，转而采用后付费模式。通过标准化流程、验证机制及完善元数据的支撑，使资金投入与实际发文量形成动态关联。这种转变能确保费用分配基于协议下的真实出版活动或服务提供，而非受限于出版商基于历史收入预期的预设配额。     初级阶段的协议谈判通常基于历史订阅成本，但在完全开放获取商业模式中，阅读费用已失去存在意义。因此，要彻底摆脱传统付费墙费用结构，关键举措是在协议签署初期或通过多个周期逐步淘汰所有阅读费用。目前，瑞典Bibsam联盟等先行者已在实践这一策略，其最新谈判正聚焦“出版即服务”（publishing as a service）模式。下文将以马克斯·普朗克数字图书馆为例展开具体分析。     在订阅模式和预付式TAs下，机构资金被长期锁定，限制了其战略投资开放获取的灵活性。而采用后付费模式，图书馆可确保资金承诺与作者的实际出版偏好直接匹配，使资源分配更契合机构使命。后付费模式解放了机构预算，让资金能够跟随作者的出版选择流动。     五、让资金跟随作者选择     研究人员往往与知名期刊有深厚联结，这些期刊常被视为学科共同体的代表，承担着内容筛选、质量把控等核心功能。作者在选择投稿期刊时，除开放获取因素外，还会权衡期刊声誉、领域契合度、读者群体、影响因子、录用概率、审稿周期、主编及编委构成等要素。     在此背景下，TAs也是对过往资助机构开放获取政策教训的回应。近几十年开放获取运动进展缓慢，很大程度上源于对作者的负担——他们面临快速变化且常互相冲突的政策要求，合规成本陡增，导致向新出版模式和平台转型困难重重。     相比之下，TAs为作者创造了在其熟悉的环境中零负担实现开放获取出版的路径。它无需强制改变作者行为，而是通过在其信赖的期刊中嵌入开放获取选项，将开放获取融入科研流程，最大程度减少阻力并提升参与度。     六、马克斯·普朗克数字图书馆的实践路径     MPDL是TAs的早期践行者，将其作为改革学术出版支持体系的核心战略，并深度参与协议演进的全球讨论。     我们以成本中性协议成功开启转型，但很快发现，要实现财务可持续性，必须从传统预付费模式转向包含后付费机制的协议。随着协议重心从“阅读权”转向“开放获取出版权”，我们意识到，机构对某家出版商的订阅投入与其科研人员的实际发文量未必匹配。因此，需基于预算规模与作者发文趋势的战略分析，构建以实际出版量为基准的公平分担机制。这一战略评估推动我们采用资金再分配谈判策略，减少对高额且不透明订阅费出版商的过度投入，将资金转向亟需支持的领域，使采购预算真正跟随作者选择流动。 图2 按出版商划分的马克斯·普朗克学会科研人员期刊发文量分布 注：长尾区域出版商标识代表已签署协议，数据来源于MPDL大数据分析团队     德国Projekt DEAL项目为数百家公共机构谈判达成的全国性协议，通过引入“出版即阅读”（PAR）费用概念，建立基于单篇文章的出版商补偿框架，极大推进了我们的战略。但我们并未止步于DEAL覆盖的大型出版商，而是刻意将协议范围扩展至科研人员关注的所有重要出版商——从行业巨头到小型学协会期刊，由此构建开放获取出版的公平支持体系，确保资金覆盖作者选择的任何出版平台。 图3.通过TAs削减订阅过度投入，基于机构作者发文趋势将预算转投开放获取出版     这场变革绝非坦途。我们历经数年筹备，例如在团队内建设开放获取交易管理能力以处理每年数千篇文章、将预算重组为开放获取导向的灵活信息经费、与多方利益相关者紧密协作，甚至在谈判中采取强硬举措（包括终止部分协议）。但回报同样可观。 图4 MPDL年度文献访问许可费与开放获取出版支出对比     七、开放获取转型并非零和博弈     在我们的战略中，TAs发挥着关键作用：摆脱订阅逻辑桎梏，尽可能减少传统期刊订阅投入，并将资源重新配置以支持更广泛的开放获取模式。     TAs虽至关重要，但并非唯一选项。我们的战略映射出版业生态的多样性及服务对象的多元需求：既通过中央谈判扩展开放获取协议覆盖的完全开放获取期刊范围，也支持钻石开放获取（Diamond OA）、预印本社区评议、协作式开放专著模型、“开放订阅”（Subscribe to Open）及开放基础设施等新兴模式。     在传统订阅模式及当前基于预付款的TAs下，预算被长期锁定，我们支持这些多元模式的能力将严重受限甚至完全丧失。实践表明，在支持不同开放获取模式与TAs之间做选择实为伪命题——二者并非互斥关系。     八、系统性变革始于个体承诺     MPDL的实践经验挑战了普遍认知——TAs并非仅仅是“大宗交易”的延续，将其纳入图书馆战略也不会必然耗尽预算。事实上，正是订阅逻辑通过固化机构支付结构限制了灵活性，阻碍了适应作者快速演变的出版需求的能力。     MPDL的实践表明，当资金跟随研究者流动，出版商将在公平环境中展开竞争。这种以作者出版选择为导向的图书馆预算系统性重组不仅可行，更能通过消除作者端付费彻底破除壁垒。文章处理费（APC）的症结，在于其作为附加费用叠加在本就存在不平等问题的陈旧订阅体系之上。正如本文开篇Delta Think图表所示，订阅模式本身的问题同样不容忽视。     或许有人质疑，马克斯·普朗克学会作为资金充裕的顶尖研究机构，在谈判TAs时享有特权，更容易主张学术出版作为科研流程的有机组成部分应获得相应资助。但我们的案例恰恰证明：TAs可在不增加总成本的前提下成功实施，其经验可为不同规模、不同资金状况的机构提供借鉴基础。我们在转型中取得的进展，基于扎实数据分析的顶层设计与战略谈判——这些务实举措无需庞大资源支撑，具有广泛适用性。     全球范围内日益普及的TAs表明，各类规模、地域的图书馆及联盟均可利用现有资源“启动”开放获取转型。而要最终“完成”转型阶段，需重组投资策略，将作者需求与开放获取出版服务置于核心。转型管理绝非易事，但OA2020、ESAC等倡议通过构建知识共享网络，确保谈判始终服务于学术共同体的核心利益。     开放获取转型充满挑战，推动者常陷于两难境地：既要应对既得利益者的阻挠，又需承受来自改革阵营的尖锐批评——指责其进展迟缓、方法不当或成效不足。     TAs谈判能否解决学术出版的所有弊端与不公？答案显然是否定的。我们面对的是系统性难题，无法奢望单一方案破解全局。TAs虽不能根治结构性问题或颠覆科研文化，却能为现行学术出版体系注入亟需的透明度——这种积极变化既促进责任共担，也推动持续改良。它揭示深层矛盾，为探索未来商业模式与学术交流形态提供对话基础。     实现研究成果无障碍自由共享的愿景，是一项需要时间与毅力的艰巨使命。每个图书馆都应以负责任的姿态，从优化自身投资与满足作者需求起步。通过逐个协议的积累，我们终将共同推动学术交流生态迈向更开放、更公平、更具活力的未来。
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