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[Soluzione] Soluzione di simulazione elettromagnetica di chip IoT

Data di liberazione: 2021-12-28Fonte autore: KinghelmVista : 2162

Panoramica di u Mercatu di Chip Internet of Things

L'Internet di e Cose (IoT) hà apertu centinaie di miliardi di dispositivi intelligenti Internet per cumunicà cù l'altri. Solu u numeru tutale di rete glubale hà righjuntu 12 miliardi in 2019. Hè stimatu chì u numeru tutale di cunnessione di rete glubale righjunghji 24.6 miliardi in 2025. L'Internet di e Cose di u mo paese ghjunghjerà ancu 801 miliardi. Da u 2020, l'industria di l'Internet di e cose di u mo paese hà superatu 1.7 trilioni di yuan. "Piglià" core "joint", core "accumpagnatu" oggettu %% A quantità di u tassu di crescita annuali cumposti hè dinù spetta à ghjunghje sin'à 13.3%.


Figura 1 Analysis di Scene Applicazioni Internet è Caratteristichi


Sfide in u disignu di chip IoT

1Più bande di travagliu è più efficienza di u travagliu

In cunfrontu cù u chip di cumunicazione in u dispositivu di cumunicazione tradiziunale hè solu rispunsevule per a cunnessione è a trasmissione di segnali, i scenarii di l'applicazione di l'Internet di e Cose anu caratteristiche spiciali evidenti, chì copre i modi di cumunicazione cablata è wireless, è i moduli di cumunicazione wireless implicanu ancu da WiFi, BT (Bluetooth), a cumunicazione à corta distanza di ZigBee à NB-IOT, LTE Cat1, 5G è altri Internet di e Cose, una larga varietà di tippi di cumunicazione wireless, chì implicanu bande di frequenza è cumminazzioni di bande di frequenza chì anu da esse supportatu, ancu aumentatu significativamente, NB-IOT. , 5G distanza uguale di lunghezza L'applicazione di a reta di cumunicazione porta ancu una esigenza di frequenza operativa più alta.


À u listessu tempu, a stabilità di a cunnessione di freccia radio, u prezzu bassu è a crescita di a dumanda splusiva di u chip Internet of Things hà presentatu esigenze più elevate per i disegnatori di circuiti. Da a perspettiva di l'estrazione di paràmetri passivi in ​​u disignu di chip IoT, in un ambiente di applicazione elettromagnetica cusì cumplessu, l'analisi caratteristiche di i paràmetri parassiti è a precisione di simulazione di u dispositivu passivu chjave in u circuitu anu purtatu un emulatore elettromagneticu più altu. Sfida.



Figura 2 Metudu di cumunicazione impurtante




2 Scenariu di applicazione cumplessu di prucessu di fabricazione di chip

I vantaghji di diversi prucessi di fabricazione di chip sò necessarii in u disignu di chip IoT, aumentendu cusì u rendiment di u circuitu. Attualmente i prucessi mainstream includenu CMOS, SOI è SiGe Bi-CMOS. I prucessi CMOS di bassa putenza sò spessu a scelta primaria per i disegnatori di circuiti, è i so nodi di prucessu sò più chjuchi per riduce i costi.


Per i diseggiani, ci hè un bisognu di mudeli mirati di strutture di sustrato, strati di metalli, è strati dielettrici, etc., sottu à diversi prucessi di fabricazione di chip per simule megliu è estrae e caratteristiche di u dispusitivu è i paràmetri parassiti. À u listessu tempu, hè ancu cunsideratu chì a deviazione di u prucessu introdutta da i nodi di u prucessu è l'impattu di a temperatura ambientale cambianu in e caratteristiche di u dispusitivu. Queste analisi necessitanu strumenti di simulazione elettromagnetica per avè una precisione più alta.



Figura 3 Mappa di strada di prucessu CMOS di fabricazione di chip

3 Chip diversità è integrazione

I vantaghji di diversi prucessi di fabricazione di chip sò necessarii in u disignu di chip IoT, aumentendu cusì u rendiment di u circuitu. Attualmente i prucessi mainstream includenu CMOS, SOI è SiGe Bi-CMOS. I prucessi CMOS di bassa putenza sò spessu a scelta primaria per i disegnatori di circuiti, è i so nodi di prucessu sò più chjuchi per riduce i costi.


Per i diseggiani, ci hè un bisognu di mudeli mirati di strutture di sustrato, strati di metalli, è strati dielettrici, etc., sottu à diversi prucessi di fabricazione di chip per simule megliu è estrae e caratteristiche di u dispusitivu è i paràmetri parassiti. À u listessu tempu, hè ancu cunsideratu chì a deviazione di u prucessu introdutta da i nodi di u prucessu è l'impattu di a temperatura ambientale cambianu in e caratteristiche di u dispusitivu. Queste analisi necessitanu strumenti di simulazione elettromagnetica per avè una precisione più alta.



Figura 4 Esempiu di un chip di rete di a cumpagnia



Figura 5 Pianu di layout di chip FPGA Internet of Things

In riassuntu, più bande operative è frequenze operative più elevate, prucessi di fabricazione cumplessi, diversità è integrazione aumentanu, sti trè caratteristiche portanu assai prublemi à u disignu di chip di l'Internet of Things, cuncintratu nantu à:
1.Analisi Caratteristica di Chip Parastruction Parameters;
2.Simulazione precisa di i dispositi passivi critichi in u circuitu;
3.L'effettu di a deviazione di u prucessu è u cambiamentu di a temperatura ambientale nantu à e caratteristiche di u dispusitivu;
4.Fast disignu cunverges pè ottene u dispusitivu passivi nicissarii in u circuit.

In seguitu, vi presenteremu à l'industria attuale per trattà cù a strada principale - soluzioni di simulazione elettromagnetica di core è chip IoT.

Soluzioni di simulazione elettromagnetica di core è IoT

A suluzione chì avemu introduttu in questu articulu spera d'aiutà u disegnatore di circuiti per una simulazione strutturale passiva efficiente, modellazione, estrazione è ottimisazione per questi moduli.




Figura 6 Core è Internet of Things chip soluzione di simulazione elettromagnetica di cuncepimentu di l'architettura cumuni




1 Estrazione rapida d'angolo multi-processu di struttura passiva

Certificazione rigorosa. IRIS combina a tecnulugia di soluzione 3D full-wave per risponde à i requisiti di precisione di estrazione da DC à bande millimetriche. L'utilizatori ponu creà moduli di unità di simulazione in modu flessibile, dopu aduprà a tecnulugia multi-thread / multi-core, a tecnulugia di trasfurmazione multi-machine MPI decompone u prublema di simulazione cumplessa è migliurà l'efficienza di simulazione. U software IRIS realiza una analisi di simulazione di u dispositivu passivu integratu per currisponde à l'angolo di prucessu è u modulu di scansione di a temperatura, chì ponu capisce rapidamente e caratteristiche di u statutu di u prucessu è di u dispusitivu cù i cambiamenti di u prucessu, è u disegnatore di circuiti predice i cambiamenti caratteristici di i dispositi à u circuitu finale per via di u prucessu. deviazioni. L'impattu di u rendiment hà un significatu di guida.




Figura 7 Multi-temperature è multi-prucessu angulu casu simulation dispusitivu passivi

2 Mudellu efficace di i dispositi passivi

Inoltre, a nostra suluzione include ancu una piattaforma persunalizatu di u dispositivu passiu IMODELER basatu annantu à un algoritmu di rete neurale. L'utilizatore usa l'induttori necessarii in questu strumentu, è i trasformatori è altri mudelli ponu rapidamente creà PCell, è poi cunvergenu rapidamente in l'IRIS in IRIS in IRIS per uttene a struttura di dispusizione passiva di u dispositivu, Pudete ancu aduprà parechje opzioni ausiliarie in u mudellu. per rializà l'estrazione in avanti è in direzzione di u dispositivu passiu, chì à u turnu pò ottene dispusitivi chì risponde à i requisiti di design di circuitu.




Figura 8 Soluzione Imodeler Passive Device Modelling

Riassuntu riassuntu:

Questu articulu descrive e caratteristiche di u chip Internet of Things: più bande operative è frequenze operative più elevate, scenarii cumplessi di applicazione di processi di fabricazione multi-chip, diversità di chip è integrazione, chì porta novi sfide à u disignu di chip. U core è i semiconductor anu lanciatu una soluzione di simulazione elettromagnetica di chip Internet sistemica di Thine: utilizendu u software Iris / Imodeler per ottene i dispositi passivi veloci è d'alta precisione è l'emulazione elettromagnetica interconnessa, l'ottimisazione di l'apparecchi passivi, ecc. efficienza di cuncepimentu di i disegnatori di circuiti, è accelera u mercatu di i prudutti.


"Kinghelm"A marca hè registrata da a cumpagnia standard Jinhang, u standard Jinhang hè un GPS Antenna Beidou Antenna R % & D à pruducia Manufacturers vendita diretta, in u Beidou industria di navigazione GPS posizionamentu assai altu pupularità è riputazione, a ricerca è u sviluppu è i prudutti di pruduzzioni sò largamente usatu in BDS navigazione satellitare posizionamentu cumunicazione wireless, etc. I prudutti principali includenu: rete RJ45-RJ45, interfaccia di rete lînia, frequenza radio lînia interruttore, cable coaxial lînia, TIPU-C lînia, Interfaccia HDMI interfaccia TYPE-C, pin roller, SMA, FPC, FFC Antenna lînia, Antenna trasmissioni di signali waterproof lînia, interfaccia HDMI, Connettore USB, terminal terminal, terminal block terminal, terminal block, tag RFID radio, navigazioni pusizziunamentu Antenna, cumunicazione Antenna Antenna cable, bastone di colla Antenna aspirazione Antenna, 433 Antenna 4G Antenna, Modulu GPS Antenna, etc Widely usatu in aerospace, cumunicazione, militari, instrumentation è sicurità, medicale è altri industrii.


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