2016技术前瞻：用正确姿势叩开新年‘技术之门’（中）

是总结也是展望，这篇文章是EDN和EE Times为大家精心挑选的新年礼物（本文原文刊登在EDN、EE Times美国版中），为了对2016年有更佳的展望，我们的编辑们仔细核查了2015年冒出来的热门或独具前瞻性的技术，并精心挑选了其中最具趋势性的部分。这些技术可能来自于汽车电子、电源、网络、存储器、可穿戴、物联网等方面，可能是大技术革新，亦或是小技术改进，目标只有一个，为广大工程君们在2016年能以正确的姿势叩开新年的‘技术之门’做好准备。新年，请和EDN China一起加油！ 编者注：本文将分‘上中下’三部分推出，需要了解更多的小伙伴可以点击原文链接：http://www.edn.com/design/analog/4440935/Hot-technologies--Looking-ahead-to-2016。 加速型技术们，爆发出你们的小宇宙 汽车网络：以太网在车载环境焕发青春 把车载以太网归到新技术似乎并不合适，但2016年，EDN认为或许会成为车载以太网发展年。在汽车互联市场中，以太网这一纯正的互联网技术或许能焕发青春。

图1：上图显示两层交叉点阵列，目前没有说明可以堆叠多少层。（图片来源：英特尔）
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有两大因素将对这一技术在2016年的发展起关键的作用，一个是IEEE标准的制定完成，再就是未来路线图的确定。 在2015车载以太网相关国际会议上，EDN就关注到IEEE所宣布正在制定相关标准，并介绍了其中的5个主要标准，802.3bw、802.3bp、802.3bu、P802.3br、802.3bv等。 其中IEEE 100BASE-T1和1000BASE-T1很有可能在2016年完成标准制定。这对包括车载以太网的芯片商们在内的很多参与者而言意义重大。802.3bw名为“100BASE-T1”。利用1对UTP（Unshielded Twist Pair Cable），可实现100Mbps的全双工通信。该标准以美国博通公司（Broadcom）开发的通信技术“BroadR-Reach”为基础。由于博通的这项技术是OPEN联盟制定的标准，因此也叫作“OABR（OPEN Alliance BroadR-Reach）”。802.3bw标准的草案已经推出到第3.3版。工作组将继续制定后续标准，于2016年1月公开。 100Base-T标准不会是车载以太网故事的终结，千兆以太网也会在2016到来。 802.3bp被称作“1000BASE-T1”，目标是利用1对信号线，以1Gbps的速度实现15m的传输距离。与802.3bw一样，目标也是通过UTP达到15m以上的传输距离、通过STP达到40m以上的传输距离，并且将MAC的BER降至10-10以下。802.3bp的标准草案已出台第2.1版。工作组将制定后续标准，于2016年9月公开。 在保守著称的汽车行业，想要导入一个新技术实属不易。据EDN观察，现今，汽车内部包含众多独立的子系统，如信息娱乐系统、先进辅助驾驶系统（ADAS）等，每个系统都使用不同的连接技术，包括Flexray、CAN、LIN、LVDS等.在这些不同领域的连接技术中缺失一种低延迟，高速总线。千兆以太网希望可以填补这个缺口，同时便于多个车载系统同时访问信息。另外目前看到明显的1000BASE-T1连接应用则主要在ADAS系统中连接多个摄像头。 对于该技术，EDN认为底线是：除非一个不可预见的技术故障，否则汽车越来越迫切地想要连接到外部世界的需要将稳步推动车载以太网发展，从2016开始，车载以太网有望逐步走向车辆网络骨干的地位。 【分页导航】 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 {pagination} 软件定义电源（SDP），请在电源系统中挑起重担 众所周知，数据中心的一大问题就是其电源问题，也就是通常所说的电老虎。随着电力需求增加，这些电网基础设施需要重组。在此背景下，软件定义电源（Software Defined Power）的理念应运而生。软件定义电源将实现数据中心的自适应控制和管理，并在数据中心和外部电网中实现这些需要。 连接性（Connectivity）是软件定义电源和PMBus（电源管理总线）成功的关键，这将确保系统内的所有功率器件之间能高效通信和连接，如此来使系统内的控制处理器系统内使控制处理器能协调出最高效、可靠的电源系统。 数字电源（其中通常利用微控制器或DSP实现）是软件定义电源的开始。在与软件定义的网络相结合后，设计师现在可以考虑支撑起一个关键的现代电力系统的需要，如在数据中心、电信中心或电网中。对这些系统而言，这将是一个安全和智能的通信基础设施。而面向即将爆发的物联网（IoT）市场，更高效的数据中心也会是至关重要的，自适应的电源管理将更能满足IoT所引发的需求变化。 如今，AVS Bus所支持的自适应电压缩放（AVS）也被包含在新的PMBus V 1.3标准中。

图2：3D NAND（图片来源: Toshiba）
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使用软件定义电源后，可靠性也大大加强。因为通过最小化热生成之后，可大大降低散热对元器件造成的压力、缓解对数中心空调系统的依赖。 CUI公司的Mark Adams认为，设计团队将需要进一步创建模型和开发算法，来实现软件定义电源真正的优势。对来自不同供应商的电源模块间的互操作性优化将是提高效能、降低成本、加快上市必不可少的改进方向。 【分页导航】 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 {pagination} 富有丰富传感器的ADAS系统，请加速普及 就在不久前，先进驾驶辅助系统（ADAS）与无人驾驶车似乎还有很长的路要走。仿佛眨眼间，当各类测试车辆上路，拥有一辆带ADAS系统的车辆仿佛不再那么遥远。 这不是EDN首次对ADAS做出预测，在2015年，我们就做过相关预测：“来自传感器融合算法的突破，将使用雷达、激光雷达（LiDAR）、超声波、photonic mixer device (PMD)、摄像头与夜视装置等物理传感器的近场和远场监测系统的实现成为可能。这些算法将越来越多地提供交通、天气、时间和距离、燃油经济性和紧急情况等信息，使汽车系统的所有反应一致、安全并快速。 在2015年，我们看到许多公司（包括中国百度）都加快了部署，把无人驾驶车从绘图板带上公路测试。根据美国国家立法者国家会议（NCSL），已有16个州在2015出台无人驾驶的相关立法。 今天，需要强调的词仍是ADAS中的协助（assist）。在故障安全模式，传感器提供驾驶员需要的告警。驾驶员仍然在控制车辆，但汽车正学习从驾驶员手中接管部分功能。驾驶员需要试着依赖传感器。 下一步，传感器将不只是捕捉数据，并且要分析数据，并传递分析结果给驾驶员和车辆。这一计划本预计在未来五年内发生，但相信2016年已会有所开始。 早期的自动驾驶汽车拥有丰富的传感器功能，包括车道偏离警告，自适应巡航控制，停车辅助和防撞。虽然汽车工业的设计周期普遍较长，但好消息是，越来越多的入门级轿车，而不仅仅是高端车正加入ADAS技术使用的行列。汽车制造商们也意识到技术所带来的商机。（EDN China 麦迪编译）

图3：具有一个端键合触点的碳纳米管晶体管，其触点长度低于10nm（图片来源：IBM Research）
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