ADI：高性能模擬技術(shù)和半導體如何賦能新基建？

“新基建”已然成為2020年中國經(jīng)濟熱詞。作為新興技術(shù)和先進(jìn)生產(chǎn)力的代表，新基建正以信息化培育新動(dòng)能，用新動(dòng)能推動(dòng)新發(fā)展，形成規模龐大的數字經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)。前景不言而喻，因此引發(fā)千軍萬(wàn)馬、群雄逐鹿。作為新基建底層技術(shù)支撐的全球高性能模擬技術(shù)提供商和領(lǐng)先半導體廠(chǎng)商，ADI已深刻參與并體察到諸多一線(xiàn)產(chǎn)業(yè)合作伙伴在新基建浪潮下積極推動(dòng)的創(chuàng )新變革以及由此創(chuàng )造的無(wú)限商機！

正如ADI中國區工業(yè)市場(chǎng)總監蔡振宇指出的，“無(wú)論是數字經(jīng)濟還是新基建，ADI都在其中扮演積極的創(chuàng )新推動(dòng)和引領(lǐng)的角色。目前，我們正在加碼對新基建相關(guān)的千行百業(yè)合作伙伴支持力度，借助自身領(lǐng)先的高性能信號鏈技術(shù)，聚焦打造行業(yè)變革核心驅動(dòng)力，與合作伙伴一道在新基建的浪潮中實(shí)現超越一切可能的創(chuàng )新與變革?！?/span>

ADI布局背后的產(chǎn)業(yè)變革與創(chuàng )新邏輯

在新基建的政策春風(fēng)下，新興產(chǎn)業(yè)紛紛孕育興起，以數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化為特征的數字經(jīng)濟風(fēng)起云涌，給傳統產(chǎn)業(yè)帶來(lái)從業(yè)態(tài)結構到組織形態(tài)、從發(fā)展理念到商業(yè)模式的全方位突破，新基建投資不僅本身形成了規模宏大的數字經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)，還將與傳統產(chǎn)業(yè)碰撞產(chǎn)生不可估量的疊加效應與乘數效應。

在此情況下，產(chǎn)業(yè)合作伙伴對于能夠連接數字與現實(shí)世界的模擬技術(shù)需求前所未有的增加。而ADI正能為眾多細分市場(chǎng)提供作為傳統產(chǎn)業(yè)數字化入口的模擬半導體技術(shù)，讓合作伙伴能夠專(zhuān)心在數字經(jīng)濟浪潮中乘風(fēng)破浪，不必被底層技術(shù)的難題困擾。除此之外，ADI對于各應用行業(yè)領(lǐng)域的深入理解，對于數字技術(shù)融合的洞察，也使ADI能夠率先提供更完整的一站式解決方案，在新基建的行業(yè)交互中找到最佳用武之地。而從ADI的重點(diǎn)布局中，我們也能梳理出真正反映產(chǎn)業(yè)實(shí)際狀況的一些“新基建”機會(huì )點(diǎn)。

?   能源核心：電力物聯(lián)網(wǎng)+充電樁數據網(wǎng)被寄予厚望

不只是中國，目前全球都在大力發(fā)展新能源與清潔能源，能源的產(chǎn)生、存儲、輸送、利用…這一系列過(guò)程也在發(fā)生變革，帶動(dòng)新型智能化輸配電以及儲能技術(shù)的發(fā)展。智能電網(wǎng)本身即為“新基建”中的融合基礎設施，為“新基建”提供“安全、可靠、綠色、高效”能源動(dòng)力保障。大量創(chuàng )新技術(shù)正在改變這個(gè)行業(yè)，例如電網(wǎng)側儲能、智能電網(wǎng)監測、智能電表計量、汽車(chē)充電樁的部署等等。

新興的能源物聯(lián)網(wǎng)正給傳統電網(wǎng)注入“新動(dòng)能”，助力電網(wǎng)向智能電網(wǎng)的升級。在特高壓輸電領(lǐng)域，亟需解決能源從發(fā)電到用電的傳輸安全與穩定難題。對此，蔡振宇舉例道，ADI能夠與客戶(hù)一起，通過(guò)MEMS IMU以及溫測一體產(chǎn)品等解決方案對大風(fēng)下的電力線(xiàn)擺幅、山坡上電力塔的傾斜、變電柜的溫度監測等，從方方面面對智能電網(wǎng)系統實(shí)現實(shí)時(shí)監測與預測性維護，全面助推新基建能源創(chuàng )新模式及生態(tài)產(chǎn)業(yè)建設。

更低成本、更清潔的能源正在改變我們的生活，越來(lái)越普及的電動(dòng)車(chē)首當其沖，作為電動(dòng)汽車(chē)消費和發(fā)展的基礎設施，充電樁也是新基建部署的另一大重點(diǎn)。其不只是建設一個(gè)個(gè)充電硬件設備，更重要的是要構建、運營(yíng)一個(gè)巨大的充電數據網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現能量從電網(wǎng)到車(chē)的高效傳遞，ADI正與領(lǐng)先企業(yè)一起努力打造高效率的大功率直流充電樁解決方案，提升大規模部署的經(jīng)濟和社會(huì )效益。

?   新能源汽車(chē)：精準高效與安全環(huán)保并重

新基建解決了充電基礎設施的短缺, 同時(shí)在環(huán)保需求與政策利好的刺激下，新能源車(chē)在2020年迎來(lái)普及潮。ADI 基于長(cháng)期積累的汽車(chē)電氣化廣泛經(jīng)驗，通過(guò)提供更低排放、更高效率、更高可靠性和安全性的解決方案，讓電池管理、動(dòng)力總成和信息娛樂(lè )等系統保持高性能的同時(shí)變得更小、更輕、更可靠，推動(dòng)更環(huán)保高效的未來(lái)汽車(chē)早日落地。

鋰離子電池是電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)的常用儲能方法。ADI提供更精準更安全的鋰電池監控解決方案，不僅提升系統的可靠性和安全性，也為車(chē)輛帶來(lái)更長(cháng)的續航里程。創(chuàng )新的無(wú)線(xiàn)BMS系統建立電池從生產(chǎn)制造到倉儲運輸、到車(chē)內電池維修維護、最后到回收整個(gè)生命周期的監測和追蹤，采集的數據與人工智能算法融合，可以延長(cháng)電池以及整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)的生命周期，提高電動(dòng)汽車(chē)的殘值，確保電動(dòng)汽車(chē)在二手車(chē)市場(chǎng)更有吸引力，以此來(lái)賦能電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)。

?   工業(yè)4.0：打造不一樣的“網(wǎng)”，實(shí)現智能化升級

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是智能制造發(fā)展的基礎，可以提供共性的基礎設施和能力，中國已將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為新基建重要基礎設施，為工業(yè)智能化提供支撐。不可否認的是，搭上新基建這輛信息時(shí)代的快車(chē)，無(wú)疑會(huì )使工業(yè)控制系統市場(chǎng)主體如虎添翼，催生工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)的經(jīng)濟新動(dòng)能。

不同于日常的“網(wǎng)”，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對延時(shí)非常敏感、需要兼容多種協(xié)議、惡劣的干擾環(huán)境以及>99.999% 的數據可靠性，才能加速制造業(yè)從信息化時(shí)代走向智能化時(shí)代。因此，每一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)上設備運營(yíng)狀態(tài)的監測，對實(shí)現工業(yè)安全預測診斷，系統靈活配置以達到柔性化生產(chǎn)等都十分重要，而這些環(huán)節幾乎都有ADI的影子?！伴L(cháng)期耕耘于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，ADI的技術(shù)在業(yè)內已被廣泛認可與使用——從包括終端設備各種傳感器和信號調理電路在內的前端檢測，到后續的測量、數據解析，以及微處理器、DSP為基礎的邊緣計算和工業(yè)以太網(wǎng)連接，覆蓋完整的信號鏈，將加速新基建下的中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)升級?！辈陶裼钪赋?。

?   5G網(wǎng)絡(luò )：更經(jīng)濟地加速新基建關(guān)鍵應用落地

5G 作為移動(dòng)通信領(lǐng)域的重大變革點(diǎn)，是當前新基建的領(lǐng)銜領(lǐng)域，不管是從未來(lái)承接的產(chǎn)業(yè)規模，還是對新興產(chǎn)業(yè)所起的技術(shù)作用來(lái)看，5G 都是最值得期待的。實(shí)際上，各大新興產(chǎn)業(yè)，如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)上云、人工智能、遠程醫療等，均需要以 5G 作為產(chǎn)業(yè)支撐，它將為終端使用行業(yè)提供連接大量傳感器、邊緣設備和執行器的平臺。

5G基礎設施產(chǎn)品和解決方案有助于數據的平滑流動(dòng)，包括5G網(wǎng)絡(luò )上的數據傳輸和接收。為達到各界對5G高傳輸率、低延遲、高網(wǎng)絡(luò )容量密度等共識目標，在與傳統基站相同的外形尺寸和功耗中安裝十倍至百倍數量的通道，ADI提出了一個(gè)新的無(wú)線(xiàn)電架構，軟件定義收發(fā)器，該架構可以將無(wú)線(xiàn)電中每通道的尺寸數量減少10倍，將功耗降低一半，并用作在5G系統中工作所需的更高性能的單元。

此外，演進(jìn)中的5G標準、技術(shù)愈加復雜、更廣泛的頻譜范圍，對測試測量帶來(lái)挑戰。長(cháng)期以來(lái)，由于A(yíng)DI一直在從事網(wǎng)絡(luò )基礎架構方面的工作，積累了從最基礎的單元器件到高性能組件的大量核心技術(shù)，構建了廣泛的端到端解決方案，這些均可有利于應對5G測試測量挑戰，幫助本土測試測量企業(yè)開(kāi)發(fā)高性?xún)r(jià)比的5G測試測量系統，推動(dòng)新基建下關(guān)鍵5G應用加速上市。

?   智慧交通：ETC打開(kāi)智慧城市建設新的想象空間

智慧交通將先進(jìn)的云計算、數據通訊傳輸技術(shù)以及人工智能算法等有效地集成運用于整個(gè)交通運輸管理體系，從而建立起一種在大范圍、全方位發(fā)揮作用的實(shí)時(shí)、智能、高效的綜合運輸和管理系統。作為智慧城市建設中的重要一環(huán)，在新基建建設的風(fēng)口下，各地相繼制定出臺具體政策，逐步完善公共停車(chē)設施體系，加快補齊城市公共停車(chē)設施短板步伐，將智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)、車(chē)載終端系統、電子收費系統等前沿新科學(xué)統一起來(lái)。

蔡振宇列出了一組數據：2019年已經(jīng)有超過(guò)2億輛汽車(chē)已經(jīng)裝上ETC車(chē)載單元，為智慧交通打開(kāi)了更多的應用場(chǎng)景，也為智慧城市商業(yè)模式開(kāi)創(chuàng )了新的想象空間，并借此可以從公路收費進(jìn)入到大型交通場(chǎng)站停車(chē)收費、加油服務(wù)、車(chē)輛金融等領(lǐng)域，有望突破傳統停車(chē)建設模式和運營(yíng)模式，優(yōu)化創(chuàng )新生態(tài)環(huán)境，打造貫穿整個(gè)智慧停車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈的C-V2X跨界協(xié)同創(chuàng )新體系。

簡(jiǎn)便的ETC系統背后支撐的是需要對接幾十種信號機控制系統的強大路邊單元RSU。目前，ADI射頻前端系統與單芯片收發(fā)器解決方案能有效完成ETC雙向通信的前端系統設計與實(shí)現，借助信息化技術(shù)打通人、車(chē)、路、網(wǎng)的數字閉環(huán)，助力政府實(shí)現高效的交通出行信息管理，推進(jìn)道路基礎設施智能化。

?   新型大數據中心：算力與能效缺一不可

當今技術(shù)需要大規模的數據計算、存儲和聯(lián)網(wǎng)，人工智能和機器學(xué)習的加速發(fā)展正推動(dòng)高性能計算達到新的性能水平，與日俱增的內容流和基于云的服務(wù)支撐著(zhù)超大規模數據中心的快速增長(cháng)。因此從國家政務(wù)到各大行業(yè)，建立數據中心將有助于促進(jìn)行業(yè)轉型和實(shí)現企業(yè)上云，是海量信息時(shí)代的諾亞方舟?；蛟S你已經(jīng)開(kāi)始在憧憬高效數據中心驅動(dòng)下的智慧生活美好未來(lái)，但數據中心被認為是能源消耗最嚴重的建筑之一，減少數據中心能耗，對于降低其環(huán)境影響至關(guān)重要。

如何提高數據中心能效便于優(yōu)化熱學(xué)設計、降低供電系統尺寸和成本，穩定可靠電源供應能力，是新基建數據中心建設的一大痛點(diǎn)。在狹小空間內實(shí)現各類(lèi)處理器(ASIC、CPU、FPGA)低至0.6V-0.8V的核心低電壓與50A-800A超高電流高穩定性供電系統設計的艱辛，需要頂級電源高可靠性和高效DC-DC電源轉換解決方案，ADI的模塊化和低噪聲電源技術(shù)正是這些系統背后穩定供電的主要力量，可以幫助提高數據中心的效率、密度和可靠性。此外，ADI板級電源系統管理PSM可動(dòng)態(tài)調節與記錄數據中心核心芯片的電源供應，極大地優(yōu)化了能源效率，同時(shí)保持了可靠性。

?   衛星互聯(lián)網(wǎng)：弄清中國發(fā)展商用衛星最底層邏輯

隨著(zhù)數據流量和物聯(lián)網(wǎng)應用的增長(cháng)，對商用衛星通信系統的需求已日趨明顯，對高帶寬數據訪(fǎng)問(wèn)需求也增長(cháng)顯著(zhù)，覆蓋全球的衛星互聯(lián)網(wǎng)將成為下一個(gè)建設重點(diǎn)。放眼全球，Space X已在商用低軌衛星上取得階段性成功，實(shí)現了火箭的回收重復利用，大幅度降低了發(fā)射成本；作為航天強國，今年4月發(fā)改委也明確將“衛星互聯(lián)網(wǎng)”納入新基建中信息基礎設施建設范疇中，商用衛星部署同樣有望在今年邁入快車(chē)道。

“與通用宇航級衛星不同，商用近地軌道衛星更具成本效益，它們的尺寸應當相對較小而更容易制造，這有助于提高合作伙伴和潛在運營(yíng)商的部署經(jīng)濟性。同時(shí)，低成本商業(yè)衛星向新參與者和創(chuàng )新者開(kāi)放市場(chǎng)，背后小尺寸、低成本、高可靠的集成電路同樣功不可沒(méi)?！辈陶裼顝娬{了商用衛星產(chǎn)業(yè)取得成功的最底層邏輯。

所有這些，ADI能以在全球航空航天市場(chǎng)處于頂尖地位的高性能信號鏈產(chǎn)品正在其中發(fā)揮關(guān)鍵賦能者的作用。此外，ADI擁有的高頻收發(fā)器平臺技術(shù)在衛星通信頻段中可實(shí)現更高的選擇率，利用其小尺寸和低功耗特性，可將收發(fā)器的整體尺寸縮小一個(gè)數量級，為解決下一代衛星通信難題提供大量解決方案實(shí)例。

結語(yǔ)

自1965年成立至今，ADI經(jīng)歷了一波又一波的技術(shù)浪潮發(fā)展。它既是全球科技演進(jìn)歷程的一名見(jiàn)證者，亦是在這些浪潮中揚帆尋找科技“新大陸”的眾多領(lǐng)航員之一。此波新基建建設的熱浪風(fēng)口，ADI公司作為模擬和混合信號技術(shù)領(lǐng)導者，將利用其所具備的專(zhuān)業(yè)技術(shù)，把復雜的現實(shí)世界中的物理信號轉化為準確、安全、實(shí)時(shí)的數據、分析和洞察，并基于相關(guān)分析和可執行的見(jiàn)解實(shí)現“智能”，推動(dòng)實(shí)現新基建在各個(gè)細分領(lǐng)域中的智能化升級。