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来源:Microchip微芯
作者:Eric Colard

移动运营商正在LTE-Advanced网络和5G网络的部署领域大力投资,这将为蜂窝通信和连接带来重大变革。不过,他们面临着巨大的风险:通过这些网络提供的高性能移动服务非常依赖于GPS和其他被称为全球导航卫星系统(GNSS)的其他类似区域性星座提供的精确时间,以便同步无线电、支持新应用并最大程度地减少干扰。如果由于干扰、欺骗、故障或其他事件导致GPS/GNSS无法使用,则引发的服务中断将对系统性能造成灾难性的影响。

正如电网极易受到可能导致大规模火灾(如最近加利福尼亚州发生的大火)的气候、炎热、大风和干燥植被的影响一样,5G网络也很容易受到精确时间分配中断的影响,甚至可能导致整个系统中断。新技术能使移动运营商保护其网络免受这些威胁的影响。这些技术在利用现有部署的同时,创造了在长距离上分配超高精度时间的新架构。它们不仅将附加成本降至最低,还提供了必要的性能来满足5G的高要求。

技术趋势

最新的LTE-Advanced和5G移动网络带来了巨大的容量和带宽增长,可用于向消费类、工业、城市和特定细分市场提供新服务。从智能手机的高带宽视频传输,到自动驾驶汽车、智能城市以及智能工厂的物联网(IoT),这些新服务都依赖于大量的传感器、基站和其他设备的同步。

要做到这一点,需要在长距离上传递非常精确的时间。没有它,移动运营商将无法通过最大限度地减少中断和风险来充分利用部署投资。此外,他们还必须制定能够在GPS/GNSS故障时发挥作用的计划。与此同时,他们需要有效利用光网络和其他现有基础设施,这样便无需在暗光纤上进行昂贵的新投资。

标准机构对精确的时间和同步定义了非常严格的要求,例如主参考时钟(PRTC),其中包括100纳秒(ns)的PRTC A类(PRTC-A)、40 ns的PRTC B类(PRTC-B)和30 ns的增强型PRTC(ePRTC)的性能规范。为了满足这些要求,必须要有高质量的时间源,并且需要一种非常有弹性、高效且高性能的分配机制来将时间从源传输到各种使用时间的设备(即基站、传感器和车辆等)。

依靠GPS/GNSS满足这些要求的问题在于,鉴于端点的密度越来越高,其部署成本可能会很高。此外,位于蜂窝基站的GNSS接收机存在一个技术漏洞。一旦GNSS接收机由于任何原因无法正确跟踪卫星,就必须迅速停止使用无线电,以避免因无线电使用的振荡器技术的保持期短而引起的干扰问题。由于这些技术和财务方面的考虑,运营商迫切需要可以在多地减少甚至消除对GNSS的依赖的解决方案。

运营商的其他考虑因素包括:使用网络时从源到端点的时间分配;网络节点;以及这些网络节点可以支持的各种同步功能。通常,精确时间协议(PTP)最高级时钟位于授时链的开头,并且符合100 ns PRTC-A或40 ns PRTC-B的性能规范,因此它可以在+/-1.5微秒内将精确时间传递到链的末端。路径上的网络节点通常嵌入了满足A类(50 ns)或B类(25 ns)的时间边界时钟(T-BC)功能。

需要一种新型时间分配架构来满足这些要求和考虑因素,以允许运营商保护其移动网络免受GNSS中断的影响,并在长距离上分配精确时间以覆盖全国。此外,这种架构还必须提供必要的性能,以满足5G需求的端到端预算。

一种不同的时间分配架构

高精度时间分配架构应具备多种功能,使运营商能以最有效的方式消除GPS/GNSS漏洞,并解决其5G网络中的其他挑战。

此架构应:

  • 充分利用现有的光网络(从而避免高昂的暗光纤费用)
  • 使用专用的lambda以便以最快的方式传输时间
  • 最大限度地保护冗余时间源,此时间源满足30 ns ePRTC的最高性能,并采用铯原子钟和GNSS的组合
  • 提供两个时间流向(东和西),这样便可在从源到端点的过程中出现任何问题时利用冗余路径
  • 拥有一系列高精度边界时钟(HP BC),可满足当今标准(T-BC D类5 ns)规定的最高性能水平的要求

这种类型的多域架构提供了冗余式、亚微秒级的端到端授时功能,适合在数百英里范围内以较低的成本传递每节点5纳秒的高性能精确时间分配。

这种解决方案的一个示例是Microchip的TimeProvider 4100,它既可以配置为在授时链的源端具有PRTC-A和PRTC-B时间传递功能的ePRTC,也可以配置为光网络路径上的HP BC。此外,还可以根据应用特定的要求配置这类产品,以实现端到端授时,并在长距离上拥有达纳秒级的精确时间传递能力。

确保精确的授时

下一代高性能移动服务成功与否将取决于运营商能否顺利解决当今的关键GPS/GNSS漏洞。干扰、欺骗、故障或其他事件会导致5G网络同步无线电、支持应用和将干扰降至最低所需的精确GPS/GNSS授时中断。最新的高精度时间分配架构以最小的附加成本降低了这些风险,并为运营商提供了所需的性能来支持要求较高的新5G服务(从基于IoT的应用到在智能手机上接收高带宽视频)。

原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/5jv8tKNyrtdTrbJ2iiw2eA

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—— 汽车设计人员现在可以通过灵活易用的独立于内核的外设(CIP)增强系统功能,同时连接到高性能网络

为满足安全和通信等不断发展的汽车应用对增加带宽和灵活数据速率的需求,同时进一步支持高级驾驶员辅助系统(ADAS)的发展,Microchip Technology Inc.(美国微芯科技公司)今日宣布推出PIC18 Q84系列单片机(MCU)产品,这是首款通过具有灵活数据速率的控制器局域网(CAN FD)总线传输和接收数据的PIC18系列单片机。Microchip的PIC18 Q84系列产品拥有大量独立于内核的外设(CIP),可在不需要CPU干预的情况下处理各种任务,能够在将系统连接到CAN FD网络时缩短时间和降低成本。

该系列产品提供了一种将传感器数据传输到CAN FD总线的简单解决方案,无需网关或复杂的网络交换技术。此外,可配置的CIP使其能够轻松地为汽车和工业设计创建基于硬件的定制功能,延迟几乎为零,也不需要额外的代码。可用外设包括用于功能安全的32位循环冗余校验扫描(CRC/SCAN)和窗口式看门狗定时器(WWDT),以及联合测试行动组(JTAG)接口,用于行业标准的测试和调试。

Microchip 8位单片机业务部营销副总裁Greg Robinson表示:“从联网汽车到工业自动化和智能家居,CAN FD将继续为应用提供更快的数据传输速率发挥关键作用。通过推出最新8位PIC® 系列单片机,Microchip将进一步推进该协议的应用,帮助设计人员大规模地创建具有成本效益的网络节点。”

开发工具和CAN FD产品支持

PIC18 Q84系列产品提供硬件和软件支持。硬件包括Curiosity Nano开发板和Curiosity高引脚数(HPC)开发板。此外,还为汽车网络开发板和Microchip开发板提供了一个插件模块(PIM)。软件包括Microchip的 MPLAB®代码配置器(MCC)。


Microchip还提供广泛的CAN FD收发器CAN FD控制器系列产品。如需了解 Microchip 全部CAN和CAN FD产品的更多信息,请访问Microchip 的CAN技术设计中心

供货与定价

PIC18 Q84系列产品现已量产,10,000枚起订的单价为0.78美元起。

如需了解更多信息,请联系Microchip销售代表、全球授权分销商或访问Microchip网站。要购买上述产品,请点击立即订购或联系Microchip授权分销商。

Microchip Technology Inc. 简介

Microchip Technology Inc.是致力于智能、互联和安全的嵌入式控制解决方案的领先供应商。 其易于使用的开发工具和丰富的产品组合让客户能够创建最佳设计,从而在降低风险的同时减少系统总成本,缩短上市时间。Microchip的解决方案为工业、汽车、消费、航天和国防、通信以及计算市场中12万多家客户提供服务。Microchip总部位于美国亚利桑那州Chandler市,提供出色的技术支持、可靠的产品交付和卓越的质量。详情请访问公司网站www.microchip.com

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全新MXT336UD-MAUHA1系列为OEM厂商提供IEC/UL 60730 B类预认证解决方案,从此无需在触控设备上单独设置紧急停止或解锁按钮

为了降低厨房火灾和洗衣房水灾的风险,欧洲IEC 60730和美国UL 60730 B级规范要求在家用电器(如烤箱、炉灶、洗衣机和干衣机)上安装安全装置。Microchip Technology Inc.(美国微芯科技公司)今日宣布推出MaxTouch® MXT336UD-MAUHA1电容式触摸屏控制器系列,帮助设计人员满足触摸屏设备的功能安全要求。这一系列新产品是市场上唯一提供预认证B类固件的触摸屏控制器,包括三款控制器,分别为MXT112UD-MAUHA1、MXT228UD-MAUHA1和MXT336UD-MAUHA1,每种控制器都能满足从2英寸到8英寸的不同屏幕尺寸需求。


B类认证的触摸控制器能提供独特的安全相关功能,可通过触摸屏上直观的软按钮关闭系统,而无需外部经过安全认证的停止或取消按钮及相关单片机(MCU)。这种控制器还允许设备检测触摸屏或设备故障,并通过各种自测功能自动关闭设备。例如,如果炉灶上的玻璃破裂,触摸屏就会变暗并关闭设备,以免家中出现意外损坏。随着触控式家用电器数量不断增加,MXT336UD-MAUHA1系列将所需的安全功能转移到一个简化的单触摸屏界面,从而帮助OEM厂商降低成本和缩短上市时间。

Microchip人机界面业务部副总裁Fanie Duvenhage表示:“由于家用电器可能引发房屋火灾,因此家电制造商必须为所生产的机器增加安全功能。Microchip的MXT336UD-MAUHA1触摸屏控制器系列已经获得了所需安全标准的认证。将B级认证集成到我们的触摸控制器中可以简化触控设备的设计和认证过程,在降低成本和实现现代用户界面解决方案的同时,最终实现安全至上。”

此外,新系列还采用了高信噪比(SNR)设计和自主研发的差分互采集方案,使得机器能够可靠地检测和追踪表面湿滑、沾水或沾有油渍的多个手指,即使用户戴着手套也不受影响。

开发工具

软件和硬件工具现已上市。软件工具包括maXTouch® Studio和maXTouch Analyzer。硬件工具包括一个评估工具包,可应客户要求提供。

供货与定价

MXT336UD-MAUHA1系列现已量产,10,000个起定的单价为1.82美元起,。

如需更多信息,请联系Microchip销售代表、全球授权经销商或访问Microchip网站。要购买上述产品,请单击立即订购或联系Microchip授权经销商。

资源

可通过Flickr或联系编辑获取高分辨率图片(可免费发布):
厨房应用图:https://www.flickr.com/photos/microchiptechnology/50409490386
洗衣房应用图:https://www.flickr.com/photos/microchiptechnology/50560164978
芯片图:https://www.flickr.com/photos/microchiptechnology/50408789848

Microchip Technology Inc. 简介

Microchip Technology Inc.是致力于智能、互联和安全的嵌入式控制解决方案的领先供应商。 其易于使用的开发工具和丰富的产品组合让客户能够创建最佳设计,从而在降低风险的同时减少系统总成本,缩短上市时间。Microchip的解决方案为工业、汽车、消费、航天和国防、通信以及计算市场中12万多家客户提供服务。Microchip总部位于美国亚利桑那州Chandler市,提供出色的技术支持、可靠的产品交付和卓越的质量。详情请访问公司网站www.microchip.com

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XpressConnectTM重定时器能经济而高效地将高速信号覆盖率提高到三倍

随着数据中心工作负载对高性能计算需求的增加,急需新的超低延迟信号传输技术来提升人工智能(AI)、机器学习(ML)、高级驾驶员辅助系统(ADAS)和其他计算工作负载应用的性能。为满足这一需求,Microchip Technology Inc.(美国微芯科技公司)今天宣布推出低延迟 PCI Express(PCIe®) 5.0 和 Compute Express Link™(CXL™)1.1/2.0 等XpressConnect系列重定时器产品。

XpressConnect系列重定时器的覆盖范围是PCIe第五代电信号的三倍,使数据中心设备供应商能够利用下一代计算IO性能的技术进步,同时为高级硬件架构提供所需的灵活性和连接功能。XpressConnect重定时器可提供超低延迟的信号传输,支持 AI、ML、通信系统和高性能计算应用中最繁重的计算工作负载。

Microchip数据中心解决方案业务部营销和应用工程副总裁Andrew Dieckmann表示:“随着存储、计算和存储器带宽需求的不断增长,超大规模数据中心、服务器和存储供应商不断向Microchip寻求领先的计算、存储和存储器连接解决方案。Microchip在提供与XpressConnect重定时器的无缝互操作性方面具有独特优势,因为我们拥有广泛的PCIeSwitchtecTM和Flashtec®产品组合以及与行业合作伙伴的密切关系,可助力客户降低工程成本和实现更快上市。”

XpressConnect系列可提供更广泛的覆盖范围,并且延时比PCIe规范低80%以上,引脚间延迟小于10 ns。XpressConnect重定时器提供支持多种通道数的不同型号,其中最多的是16条通道的PCIe Gen 5,可连接各种PCIe和CXL设备。XpressConnect重定时器支持无源铜缆和光缆,并具有热插拔和暴力插拔等高可靠性功能。XpressConnect使系统集成商能够使用成本更低的电缆和板卡材料,为主板、背板、电缆和转接卡等提供经济高效的解决方案。

为了让客户实现快速上市,Microchip与英特尔®合作开发了标准转接卡形式的XpressConnect参考设计。客户可通过英特尔资源和设计中心获得该设计。XpressConnect还支持ChipLink诊断和开发工具,以降低工程开发成本,加快上市时间。

英特尔技术项目总监Jim Pappas表示:“PCIe 5.0和CXL将增强英特尔未来代号为‘Sapphire Rapids’的Xeon可扩展处理器的工作负载性能和能力。与所有新标准一样,PCIe 5.0和CXL的采用将取决于行业领导者提供的验证和互操作性。Microchip和英特尔在PCIe解决方案方面有着悠久的合作历史。我们很高兴能够继续共同努力,提供一个强大的生态系统,让下一代PCIe 5.0和CXL 1.1/2.0解决方案能轻松采用低延迟重定时器。”

CXL联盟主席Barry McAuliffe表示:“Microchip是CXL 联盟的重要贡献者,既是CXL董事会成员,也是开发CXL规范的技术工作组成员。Microchip的XpressConnect低延迟重定时器是对CXL生态系统的有益补充。”

开发工具

Microchip发布了一整套设计资料、参考设计、评估板和工具,支持客户利用PCIe Express 5.0的高带宽和CXL 1.1/2.0的低延迟连接构建系统。Microchip在所有数据中心产品中使用的ChipLink诊断GUI已经扩展到支持XpressConnect重定时器,可提供广泛的调试、诊断、配置和取证工具。

供货

XpressConnect重定时器现正向合格的客户提供样品。有关订购详情,请联系您的 Microchip 销售人员。

除了存储技术,Microchip还为全球数据中心基础设施建设者提供全面的系统解决方案,包括存储器、时序和同步系统、独立安全启动、安全固件和身份验证、无线产品、用于配置和监控数据中心设备的触摸显示屏,以及预测性风扇控制。

资源

可通过Flickr或联系编辑获取高分辨率图片(可免费发布):
应用图:
www.flickr.com/photos/microchiptechnology/50542295227/sizes/l/

Microchip Technology Inc. 简介

Microchip Technology Inc.是致力于智能、互联和安全的嵌入式控制解决方案的领先供应商。其易于使用的开发工具和丰富的产品组合让客户能够创建最佳设计,从而在降低风险的同时减少系统总成本,缩短上市时间。Microchip的解决方案为工业、汽车、消费、航天和国防、通信以及计算市场中12万多家客户提供服务。Microchip总部位于美国亚利桑那州Chandler市,提供出色的技术支持、可靠的产品交付和卓越的质量。详情请访问公司网站www.microchip.com

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