4008-622-911
華為公開用于電動汽車充電的AC/DC轉換器及其控制方法的專利
最近，華為技術有限公司增加了多項專利信息，其中一項是“用于電動汽車充電的AC/DC轉換器及其控制方法”，官方號碼為cn117120295a。
根據專利摘要，本發(fā)明涉及用于汽車充電裝置（on board charger，OBC）的ac/dc變換器。ac/dc變換器由3相輸入、3個輸入（a、b、c）、單級雙有源橋（dual?active bridge，DAB）電路；輔助電路。輔助電路由兩個開關裝置（r1， r2）和能源儲存裝置（c1）組成。上述輔助電路至少由兩個分支組成，兩個分支包括其中一個被提及的開關（r1和r2）。至少在季度上與單相ac輸入的輸入（a， b）相連接。另一個分支則與不進入單相ac的輸入（c）連接。另一個分支包括一個能量存儲系統(tǒng)（c1）。
據了解，截至2022年底，華為擁有有效授權專利超過12萬項，主要分布在中國、歐洲、美洲、亞太、中東、非洲。華為在中國和歐洲分別擁有4萬多項專利，在美國擁有22000多項專利。
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智能座艙SoC芯片狼煙四起，芯片巨頭紛紛布局
當智能手機行情低迷，市場復蘇遙遙無期時，汽車市場則持續(xù)火熱。7月3日，一輛嶄新的新能源汽車從廣汽埃安的整車下線區(qū)緩緩開出，這標志著，中國新能源汽車生產量達到2000萬輛，也成為中國汽車工業(yè)70周歲生日的最好獻禮。Counterpoint Research 公布的最新報告，2023年第一季度全球乘用電動汽車銷量同比增長32%。如此情形下，SoC企業(yè)紛紛開始尋找新的出路，而智能座艙SoC芯片成為了很多企業(yè)的選擇。前段時間，英偉達與聯發(fā)科宣布達成合作，共同開發(fā)車載 SoC 產品，首款產品正是智能座艙芯片。一、4000億市場的賽道從汽車來看，隨著各個車企向著智能化、高端化邁進，比亞迪、小鵬、蔚來、榮威、理想、福特等汽車廠商智能座艙的搭載率甚至達到了80%以上。智能座艙的市場詩風廣闊，2030 年全球智能座艙市場規(guī)模預計將高達 4860 億元，甚至超過自動駕駛芯片的兩倍。智能座艙，簡單來說就是一進到車內，一切能摸到和看到的，都是座艙的一部分。和傳統(tǒng)汽車不同，現在能給車主一種與眾不同的體驗感，才能算得上真正的“智能汽車”，而最能提升體驗感的就是智能座艙。目前多屏交互、智能語音、車聯網、OTA、VR/AR已經成為智能座艙的標配。智能座艙對于主控芯片的算力要求越來越高，智能座艙SoC芯片正是其核心部分。如此誘人的市場自然有人紛紛入局，近兩年來車載座艙SoC的市場競爭越發(fā)激烈。在中高端領域，競爭入局的企業(yè)包括傳統(tǒng)的車載SoC廠商如恩智浦、瑞薩、德州儀器，還有消費電子領域的芯片廠商如AMD、高通、英偉達、華為等。盡管是新興領域，但這一領域早有巨頭入局，先來看看巨頭的比拼情況。在智能座艙SoC領域，有一顆芯片可以說“打遍天下無敵手”。那就是目前最火的“高通驍龍8155”。自2019年發(fā)布，高通驍龍8155便受到幾乎所有車企的追捧，不斷優(yōu)化成為目前行業(yè)內公認的在合理性價比下的優(yōu)質芯片。高通8155是消費級芯片驍龍855的車規(guī)級版本，也是高通第三代數字座艙平臺的旗艦產品。從產品力來看，高通8155 CPU采用1+3+4的8核設計，使用7nm的制造工藝，核心采用Kryo485，CPU算力達到了105K DMIPS，GPU則采用了Adreno 640，GPU算力超過1000 GFLOPS。這使這顆芯片在在保證足夠強大性能的同時也能限制住溫度，避免高溫降頻的情況。8155芯片能支持8路4K視頻的播放，通過一顆芯片可以帶動車內多個屏幕。其優(yōu)秀的性能，使得業(yè)內有人發(fā)出感嘆：“大部分車企其實都是在‘浪費’高通8155芯片?！逼駷橹梗咄?155的搭載車型已經從中高端新勢力下放到了10萬左右的車型，已有近百款車搭載了該芯片。在高通發(fā)布的2023年第二季度財報中顯示，二季度高通的凈利潤下滑42%，但汽車業(yè)務營收已經達到4.47億美元，同比增長20%，可見汽車領域已經逐漸成為高通的第二條增長線?？梢姼咄?155芯片在智能座艙SoC領域十分強勢。不過，高通的現在也面臨著對手。如前文所述，英偉達和聯發(fā)科聯手了。這兩家企業(yè)的合作很有可能改變智能座艙SoC領域的格局。首先，英偉達本身就在汽車領域占有一席之地，去年9月，英偉達發(fā)布新一代自動駕駛芯片Thor，算力可達2000 TOPS，可實現艙駕一體，計劃在2024年量產，以搶奪市場份額。此外，英偉達近年以完整的軟硬體方案在ADAS與自駕車市場來取得客戶的信任，累積了相當深厚的市場基礎，英偉達早已是全球汽車產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)相當重要的軟硬體方案的供應商。其次，聯發(fā)科和高通可謂是“死對頭”，在手機領域，聯發(fā)科與高通對峙已久，既然高通能夠推出消費級芯片的車規(guī)版，聯發(fā)科自然是不甘落后的。從英偉達和聯發(fā)科的合作來說，兩家將共同開始車用SoC系統(tǒng)級芯片。目前計劃是，聯發(fā)科開發(fā)集成英偉達GPU芯粒（chiplet）的汽車SoC，搭載英偉達AI和圖形計算IP。這款芯片預計采用臺積電3nm制程，在2025年底面世，并在2026~2027年投入量產。目前前主流智能座艙SoC 芯片已基本實現10nm以下制程，8nm制程的包括三星 V9、瑞芯微 RK3588M；7nm級別的包括高通8155、華為麒麟 990A、芯擎科技 SE1000；即使是有能力投入車用座艙系統(tǒng)的車用芯片企業(yè)如德州儀器、恩智浦半導體與瑞薩電子等，現階段所能采用最先進的制程也不過5nm節(jié)點。由此來看，3nm制程用在智能座艙SoC芯片領域并不多見，這絕對算得上的領先的制程。面對著聯發(fā)科和英偉達的步步緊逼，高通反手打出了“高通8295”，也就是高通第四代驍龍汽車數字座艙平臺。這款芯片采用的是5nm制程，其CPU采用與驍龍888同一世代的第6代Kryo CPU，GPU的3D渲染性能相比8155芯片有3倍的性能提升，其AI算力達到30TOPS。集度ROBO-01是最早宣布首發(fā)驍龍8295的車型，此后理想、零跑和小米汽車等新勢力品牌宣布會搭載這顆芯片，理想旗下首款電動車型W01也會搭載8295芯片，同時L系列車型也將支持升級到8295芯片。智能座艙SoC領域的戰(zhàn)場，早已吹響號角。二、國內廠商“躍躍欲試”智能座艙領域國內已經有不少企業(yè)開始涉足。綜合來看，加入智能座艙賽道的企業(yè)可以分為兩類：智能座艙芯片新勢力和消費SoC轉向汽車領域的企業(yè)。智能座艙芯片新勢力中，杰發(fā)科技、芯擎科技和芯馳科技是其中的佼佼者。芯擎科技：3年以內，國內沒有對手今年3月，芯擎科技宣布，其自主設計的“龍鷹一號”芯片量產并開始供貨，這場幾乎代表中國最高水平的汽車芯片發(fā)布會，讓世界的目光聚集在武漢。芯擎科技基于7納米工藝制程設計的車規(guī)級智能座艙芯片“龍鷹一號”具備高性能算力集群，擁有8核CPU、14核GPU，以及8 TOPS AI算力的獨立NPU。其強大的音視頻處理能力最多可支持7屏高清畫面輸出和12路視頻信號接入，并在行業(yè)內率先配備了雙HiFi 5 DSP處理器。芯擎科技董事兼CEO汪凱博士表示：“在汽車芯片領域，它是唯一可以和國際一線品牌的同類芯片‘掰手腕’的產品。3年以內，國內沒有對手?！蹦壳邦I克08采用雙“龍鷹一號”解決方案。杰發(fā)科技：出貨量超百萬顆四維圖新旗下的杰發(fā)科技是國內為數不多的汽車電子芯片專業(yè)設計公司，其第一代入門級智能座艙AC8015出貨量超百萬顆。一個月前，杰發(fā)科技自主研發(fā)的高性能智能座艙域控SoC芯片AC8025在杰發(fā)深圳公司成功點亮。采用 28 納米制程，CPU 算力 60K DMIPS，GPU 算力 120G FLOPS，AI 算力 1.2 TOPS。杰發(fā)科技計劃在2025年在智能座艙方面的滲透率能達到75%，并能通過AC8015的入門級座艙芯片和AC8025的中高階座艙芯片來豐富智能座艙的市占率。芯馳科技：第一梯隊玩家在智能座艙芯片領域，芯馳科技一直以來都是站在第一梯隊的玩家。2021年就曾有報道稱芯馳科技已經簽下了300萬片芯片的訂單，其中40%來自座艙芯片；其座艙芯片目前已經在上汽、奇瑞、長安等車企旗下的多款產品上實現了量產。在智能座艙領域，芯馳X9產品與QNX、Unity、梧桐車聯等都完成了適配。目前最新發(fā)布的是X9SP智能座艙芯片，相比前一代產品，X9SP處理器不僅僅CPU性能提升2倍、GPU性能提升1.6倍，此外，還集成了全新的NPU，AI處理能力達到8TOPS，得以更好地支持DMS、OMS、APA等功能。消費SoC轉向汽車領域的則有瑞芯微、紫光展銳、華為等。瑞芯微：量產時間并未公布瑞芯微是國內消費級和工業(yè)級SoC第二梯隊企業(yè)，其產品應用方向主要為端側、邊緣側的AIoT，在平板電腦、Chromebook、機頂盒、安防等領域。不過，瑞芯微也發(fā)布了智能座艙芯片RK3588M單芯片，RK3588M芯片采用8nm先進架構，四核A76+四核A55八核CPU，大核主頻2.1GHz，小核主頻1.7GHz。該芯片能夠實現智能座艙的七屏顯示、多路攝像頭直接接入以及環(huán)視拼接等功能。據瑞芯微官方信息表示，目前 RK3588M 已獲多家車企定點，但量產時間并未公布。紫光展銳：入場智能座艙芯片，戰(zhàn)火升級今年4月，紫光展銳對外發(fā)布了首款車規(guī)級5G智能座艙芯片平臺A7870。采用6nm先進制程，8核設計，包括1個2.7GHz的A76大核、3個2.3GHz的A76中核以及4個2.0GHz的A55小核。該平臺能支持最多6塊高清屏幕，包括儀表屏、中控屏、副駕屏、HUD屏和后排娛樂屏，并支持多屏互動、投屏等功能；同時支持多達12路1080P攝像頭，覆蓋AVM環(huán)視（360度全景影像）、OMS（車內人員監(jiān)控）、DMS（駕駛員監(jiān)控）等視覺場景。按照紫光展銳對外公開的信息，除了A7870，還有另外兩款性價比座艙SoC，分別是4G高性能車機芯片解決方案A7862，以及八核4G車機芯片解決方案A8581。紫光展銳的入場，意味著由手機處理器供應商高通主導的智能座艙芯片戰(zhàn)局再度升級。三、誰能領跑下一個黃金賽道？汽車電子架構不斷推動著座艙SoC的迭代。目前智能座艙SoC的發(fā)展，朝著提升CPU、GPU、AI算力的方向進行，同時也要求這SoC工藝制程的提升，從14nm發(fā)展為7nm以下。目前智能座艙芯片的算力看，根據IHS數據，2024年智能座艙SoC芯片CPU算力和NPU算力需求分別為89KDMIPS和136TOPS，是2021年的3.6倍和9.7倍。CPU算力方面，高通第四代芯片SA8295達200KDMIPS以上，國內芯馳科技X9U和瑞芯微RK3588M均達100KDMIPS。英偉達掌門人黃仁勛曾說：算力就是新的馬力。新時代的智能電動汽車，高端智能座艙的炫技，燒的就是座艙芯片的算力。整體而言，現階段國內座艙芯片的競爭格局尚未定型。國產廠商中，僅有幾款芯片有落地場景。此時，智能座艙SoC的戰(zhàn)場上炮火紛飛。
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中科院上海微系統(tǒng)所在硅基膠體量子點片上發(fā)光取得重要進展
PbS膠體量子點（CQDs）由于具有帶隙寬、可調諧及溶液可加工性強等優(yōu)點，廣泛應用于氣體傳感、太陽能電池、紅外成像、光電探測及片上光源的集成光子器件中。然而，PbS CQDs普遍存在發(fā)射效率低和輻射方向性差的問題，因而科學家嘗試利用半導體等離子體納米晶或全介質納米諧振腔來增強PbS CQDs的近紅外熒光發(fā)射，使其成為更高效、更快的量子發(fā)射器。然而，普遍存在光場限制能力弱、Q值低的問題。近日，中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所研究員武愛民團隊與浙江大學副教授金毅團隊合作，將BIC引入到PbS CQDs發(fā)光應用，提出了支持對稱保護BIC的硅超表面通過激發(fā)相鄰的高Q泄露導波模式來增強室溫下PbS CQDs的自發(fā)輻射的方案，實現了硅基量子點近紅外片上發(fā)光。該超表面由亞波長尺寸的硅棒周期性排列而成（圖a），結構具有各向異性且與偏振相關。它的反射率是入射光角度和波長的函數。當TE偏振激發(fā)時，對稱保護型BIC會出現在布里淵區(qū)的Γ點處（圖b），對應的電場分布如圖c所示。研究基于洛倫茲擬合方法分別從仿真和實驗反射譜中提取出Q值曲線（圖d），兩者趨勢一致，且激發(fā)的高Q導波模式可以有效的增強量子點的發(fā)射。由圖1e的實驗結果可以看出，制備的超表面使包覆的PbS CQDs的熒光輻射顯著增強，且在波長1408 nm處的發(fā)射峰的Q值高達251。進一步，科研人員利用實驗簡單演示了該系統(tǒng)的傳感潛力。該工作將稀疏度為4/1000 μm2、直徑為60 nm的Au納米顆粒隨機分布在涂敷PbS CQDs的超表面頂部，通過與不含Au納米顆粒的樣品相比，PL峰從1408 nm紅移到1410 nm，且強度出現明顯的增強（圖f）。該研究為實現支持BIC的介電超表面可以有效地增強PbS CQDs的發(fā)射性能提供了設計指導與實驗驗證，并為PbS CQDs在硅基片上光源和集成傳感器等各種實際應用提供了新思路。該團隊提出的基于BIC超表面增強PbS CQDs近紅外發(fā)射的新方法，是一種普適、高效、功能廣泛的方法。該方法證明了BIC系統(tǒng)在熒光增強方面的有效性。它是提高PbS膠體量子點在光源和熒光傳感器等各種應用中的最好選擇之一。通過提高制造精度或者合并的BIC可進一步提高增強效果，并可以通過改變幾何尺寸來調節(jié)工作波長。這種無源超表面結構可以在商用CMOS平臺上以簡單的工藝制造，因而它可以結合到硅光子集成中，用于硅基片上光源以及熒光傳感器，在多通道通信、近場傳感和紅外成像等領域均有廣闊的應用前景。相關研究成果以Fluorescence Enhancement of PbS Colloidal Quantum Dots from Silicon Metasurfaces Sustaining Bound States in the Continuum為題，在線發(fā)表在《納米光子學》（Nanophotonics）上。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃、中國科學院青年創(chuàng)新促進會、上海市學術帶頭人項目和國家自然科學基金的支持。（a）硅超表面的結構示意圖。（b）TE偏振激發(fā)時，反射率是入射角和入射波長的函數。在Γ處形成了一個對稱保護型BIC，對應波長為1391 nm。（c）對稱保護型BIC的Ey電場分布?；揖€表示結構邊界。（d）與BIC相鄰的泄露導波模式在同一能帶上的Q值隨入射角度的變化。虛線為實驗結果，實線為仿真結果，插圖為硅超表面的SEM圖像。（e）在同一塊SOI襯底表面旋涂PbS CQDs，超表面結構區(qū)域（黑色曲線）和無結構區(qū)域（紅色曲線）的實測PL譜。插圖為頂部涂敷PbS CQDs的超表面的SEM圖像。（f）在超表面結構上引入隨機Au納米顆粒前（紅色曲線）和后（黑色曲線）的實測PL譜。插圖為表面隨機分布Au納米顆粒的頂部涂敷PbS CQDs的超表面的SEM圖像。
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