智能控制的世界——2013年EDN China创新大会纪实

2013年11月12日，EDN China创新大会在上海盛大举行，主题为“智能控制的世界”。智能控制是指由智能机器自主地实现其目标的过程，而无需人类干预，用计算机模拟人类智能的一个领域。在此次大会上，来自高通（Qualcomm）、Silicon Labs（芯科实验室）、赛灵思（Xilinx）以及安捷伦（Agilent）四家公司就各自对智能控制的最新技术进行了阐述。 近几年高通公司的发展一骑绝尘，在智能移动的世界占据了优势，在此次的创新论坛中，高通介绍了其一系列代表产品，包括骁龙系列、GPU产品Adreno系列以及针对射频前端的解决方案RF360。Silicon Lab介绍了基于其EFM32 Cortex-M单片机构建的智能控制和感测节点方案。赛灵思介绍了最新的Artix-7产品以及各领域的智能解决方案。安捷伦则介绍了针对4G新通信技术的演进及其测试方案。

2013年EDN China创新大会
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高通：以综合解决方案提升用户体验 随着PC时代逐渐被移动时代所取代，传统以CPU为竞争点的时代也一去不复返，现在是用户体验驱动创新的时代，只有赢得了客户才能赢得市场的胜利。高通的骁龙处理器就是一款横跨硬件、软件、服务和生态系统的工具。骁龙系列处理器共有200系列（入门级）、400系列（大众市场）、600系列（中高端应用）以及800系列（顶级终端应用），目前已宣布或发布的使用了高通骁龙处理器的终端超过1000款，超过500款的终端正在设计中，终端合作伙伴已经达100多家。而最新发布的骁龙800系列处理器特别针对顶级终端的需求，它提升了性能标杆，具有更丰富的娱乐体验和更长的电池续航能力，绚丽的图形与游戏体验，帮助用户开发最新的旗舰级智能移动设备。 除了CPU，GPU的作用也越来越重要，它的主要功能有运算及显示由像素、多边形及光源等组成的图像和动画，广泛应用于游戏和其它视觉密集型应用。高通的Adreno系列是其骁龙处理器系列的最佳伙伴，它采用了骁龙动态FlexRender技术以及统一的渲染架构，最新的Adreno 330比前一代的320图形性能最高可提升1.5倍，支持更大的显示屏和更高的分辨率，具有更高级的光影效果，为使用者提供身临其境的视觉体验。 高通骁龙800处理器是全球首颗具有双ISP的移动处理器，它带来了全新的用户体验，如先进的摄像功能、语音激活、手势控制等。同时，高通骁龙800也率先支持LTE-Advanced/载波聚合。高通推出的RF360是针对LTE终端推出的RF解决方案，得益于系统级的解决方案和性能提升，RF CMOS的集成优势以及创新的3D封装技术，它在功耗、性能、尺寸等方面都有优异的表现。 高通公司不仅提供芯片，同时也能交付全套的综合解决方案，它推出的参考设计（QRD）计划帮助客户更快将产品推向市场，支持OEM厂商实现跨网络规模化。 Silicon Labs:基于EFM32 Cortex-M的智能控制和感测节点 目前，智能控制在各个领域都有广泛应用，从智能家居、智能工厂到智能城市，智能控制的技术层出不穷，基于智能控制的应用也越来越广泛。而传感器节点是实现智能控制的必备因素之一，它是智能控制的眼睛和耳朵。 传感器的设计有几个特别的需求，包括长电池寿命、成本、本地处理、传感器技术、RF连接等。1、长电池寿命。对于传感器节点，需要的电池寿命为3年~20年，最小化的安装和维护成本。延长电池寿命的关键则是最小化各种模式（休眠和活动）下消耗电池点亮的总数。2、低成本。传感器节点的成本需要被重视，因为越多的节点就意味着更高的价值、更高的组件成本、更高的安装成本以及更高的替换成本。3、本地处理。本地处理可以帮助最小化网络中的数据传输，扩展电池寿命，最大化网络服务质量。4、传感器技术。传感器用于温度、湿度、环境光、化学成分、位置等物理量的感知，是智能控制技术中关键的一环。5、RF连接。RF连接的设计原则为必须能快速唤醒系统以响应RF活动；选择收发器还是无线SoC（MCU+RF）等。另外一些传感器节点的设计原则包括供电电池技术、形状尺寸、MCU固件更新以及安全和加密技术。 Silicon Labs的EFM32 Zero Gecko能很好地满足传感器节点的构建，它具有32位ARM处理器、较小的封装尺寸、高能效的串行接口、良好的架构能耗模式、长电池寿命以及硬件AES加密等特点。同时，Silicon Labs还提供Simplicity Studio开发软件，支持Windows、Linux和Mac/OS X操作系统，具有免费的库、源代码模板和应用笔记，特有的代码生成、调试和功耗分析工具帮助工程师缩短设计周期，加快产品上市时间。 赛灵思：实现全面可编程和更智能的系统 整个电子产业正向更智能化系统转型，转型背后的驱动因素涉及系统设计的方方面面，包括效率、生产力、安全、质量，成本等。这意味着所有新系统都必须提高决策智能，能获取和处理来自远程和本地数据库的各种不同信息以及感应器和其它输入信息，并在此基础上制定决策。赛灵思在业界率先启动向更智能化系统的转型，他们把这一转型趋势称为“All Programmable 和更智能化系统” 。 在 28nm 技术节点，赛灵思 的产品已经从 FPGA 扩展到三种类型的 All Programmable 器件（FPGA、SoC以及3D IC），且已全部量产，市场占有率超过了70%。就在创新大会举办的前一天，赛灵思公布了其20nm基于UltraScale架构的All Programmable FPGA和第二代3D IC 及SoC的量产，实现更高的性能、功耗和集成优势。 除了器件的不断推陈出新，赛灵思相配套的开发工具也齐头并进，Vivado就是赛灵思从头打造的一款功能强大的开发工具。通过收购其他公司的技术以及赛灵思自主研发，它共经历了7年的开发过程，Vivado可以帮助用户提高4倍以上的集成时间。赛灵思致力于帮助用户使用更少的器件更快地开发具有更高性能的产品。赛灵思方面认为，可编程势在必行，这样用户可以更灵活地调整他们的设计方案，节省开发成本。 安捷伦：4G异构网络的演进以及测量挑战 正在逐步规模商用的HSPA+和LTE网络正在为智能手机和平板用户提供更快的数据通信，而值得期待的LTE-Advanced技术也将在不远的将来为人们提供1Gbps最大下行速率。为了达到这一目标，100MHz带宽的载波聚合、8×8增强的多输入多输出（MIMO）等技术被引入到下一代移动通信网络中。除此以外，新的网络拓扑结构——异构网络（HetNet）应运而生，它抛开了传统的无线网络设备和终端设备的概念，在整个网络中出现更多类型的设备节点，包括低功耗小基站、中继节点、远程射频头、分布式天线系统、Wi-Fi设备等，从而改善覆盖、提高频谱利用率、提升网络服务的数据速率。 目前异构网络中包含了各种宏蜂窝、微蜂窝、毫微微蜂窝、WLAN热点等等元素，这些网络相互交错形成了较严重的干扰问题，对控制信道、工作信道等也有影响。这些挑战归根到底都是载波聚合的测试。 随着无线技术标准的演进，安捷伦持续开发可以满足相关需求的产品。例如，随着各种智能终端更长的电池寿命需求、基站需具备更高电源效率，以及昂贵的射频收发器需要实现更大输出功率，使用包络跟踪来改善射频功放(PA)系统的效率逐渐成为了研发的重要议题；4G终端设备的测试测量，伴随着异构网络即将爆发的小基站市场所需的高效、自动化的测试测量；基站回传业务如E-Band微波高频率回传等领域的测试测量等等。安捷伦希望把在传统毫米波太赫兹技术的优势创新地应用到新一代无线通信技术中。 安捷伦的LTE/LTE-A基站测试方案主要是由信号生成软件SignalStudio、信号源、信号分析仪组成。信号生成软件SignalStudio可以产生符合标准的FDD-LTE和TD-LTE的测试信号，并能极其方便的下载到信号源如ESG或MXG中进行播放。信号分析工作主要由X系列频谱仪来完成，可以配合其中的FDD-LTE和TD-LTE选件进行方便的一键测量。另外，可以采用89600矢量信号分析软件进行更深层次的信号分析，帮助研发人员判断并解决问题。 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载