A Santa Cruz, sull`onda dei nuovi semiconduttori

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Tecnologie
EONews n. 564 - maggio 2013
Giorgio Fusari
I progressi compiuti nei nanomateriali applicati alla
tecnologia delle batterie e
le innovazioni nella ‘skininspired electronics’, l’elettronica che simula le proprietà sensoriali della pelle
umana, due temi presentati
dalla prestigiosa Università di Stanford, hanno inau-
notevole la densità di energia delle batterie agli ioni di
litio e il numero dei cicli di
carica/scarica, dall’attuale
media di 500 fino a valore di
circa 6 mila cicli. Le applicazioni tuttavia non sono solo
nelle batterie, ma anche nella realizzazione di indumenti
in grado di immagazzinare
energia; di batterie trasparenti; di elettrodi trasparenti
per applicazioni in display e
chimica dell’ateneo di Stanford. L’idea alla base delle
varie sperimentazioni è realizzare una vera e propria
‘e-skin’, una pelle elettronica capace di comportarsi
in maniera simile a quella
umana, ad esempio, attraverso l’integrazione di sensori molto piccoli e sensibili
anche a pressioni minime, o
ad agenti chimici o biologici.
Anche in questo caso, le ap-
A Santa Cruz, sull’onda
dei nuovi semiconduttori
gurato in aprile le giornate
dell’edizione 2013 del Globalpress Electronics Summit
a Santa Cruz, California, nel
cuore della Silicon Valley.
La partecipazione dell’ateneo è stata una novità, accompagnata subito dopo
dalle numerose e ricche
presentazioni di un gruppo
abbastanza eterogeneo di
una quindicina di aziende
del settore: fra i temi chiave
affrontati i dispositivi FPGA
(field-programmable gate
array), i MEMS (micro-electro mechanical system); gli
strumenti e le metodologie
di progettazione EDA (electronic design automation),
i circuiti integrati a segnale
misto ad alte prestazioni, le
DPU (dataplane processing
unit) configurabili, e il software embedded.
I nanomateriali, ha mostrato
Yi Cui, professore al dipartimento di scienza e ingegneria dei materiali dell’università di Stanford, hanno grandi
potenzialità per migliorare
l’efficienza delle batterie.
Amprius, spin-off della Stanford University e fondata da
Cui, ha messo a punto una
tecnologia di silicio basata
su anodi con una struttura di
nanofili (nanowire) in grado
di incrementare in maniera
Nella cornice della cittadina californiana,
famosa per il surf, il Globalpress
Electronics Summit 2013 è stato
occasione dell’annuncio in anteprima
di varie novità nel mondo dei chip.
Ecco le più significative
touchscreen, e di nanofiltri
in grado di fermare ed eliminare i batteri patogeni.
Affascinante anche l’argomento dell’elettronica skininspired, i cui ultimi sviluppi
sono stati illustrati da Zhenan Bao, professoressa al
dipartimento di ingegneria
plicazioni si estendono a vari campi, come la creazione
di nuovi materiali flessibili ed
estensibili, di OFET (organic
field-effect transistor) biodegradabili e di una “super pelle” in grado di autoripararsi
in maniera simile a quella
umana.
Punti di svolta
per FPGA e tool EDA
Altera ha colto l’occasione
del Summit per illustrare
la propria strategia evolutiva nel mondo degli FPGA.
Vince Hu, vice presidente e
product corporate marketing
della società, ha spiegato
con chiarezza l’approccio
‘tailored’ usato per questi dispositivi, focalizzato su una
variegata gamma di FPGA
‘su misura’ per soddisfare le
diverse applicazioni richieste dal mercato, e sviluppati con diverse tecnologie di
fabbricazione: In particolare,
a 14, 20 e 55 nanometri. Per
quest’ultima Altera collabora
con TSMC, per la realizzazione di dispositivi programmabili basati sulla tecnologia di processo EmbFlash
a 55 nm della fonderia taiwanese. Altera ha anche
sottolineato le operazioni di
acquisizione di Tpack, società sussidiaria interamente
controllata da Applied Micro
Circuits Corporation e sviluppatrice di prodotti e soluzioni OTN (optical transport
network) FPGA-based.
Un taglio diverso ha invece avuto l’intervento di Tom
Feist, senior marketing director design methodology
di Xilinx. Al centro, la release 2013.1 della Vivado Design Suite, un ambiente di
sviluppo che si propone di
velocizzare l’attività di progettazione nel dominio dei
SoC (Sytem-on-Chip) a 28
nanometri e oltre, e che pone in primo piano l’elevazione del livello di automazione
e astrazione dei tool EDA,
facilitando l’integrazione non
solo dell’IP proprietaria di
Xilinx, ma anche di quella di
terze parti.
Su un piano analogo si è articolato anche l’intervento di
Wally Rhines, chairman e
amministratore delegato di
Mentor Graphics, che dopo un excursus sulla storia
evolutiva della progettazione
elettronica dagli anni settan-
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Tecnologie
EONews n. 564 - maggio 2013
Alcune
immagini
della sede e
del luogo in
cui si è svolto
il Globalpress
Elctronics
Summit 2013
di Santa Cruz
ta ad oggi, è venuto al cuore
del problema attualmente
più sentito dagli sviluppatori: nelle attività di design, i
reparti hardware e software
risultano ancora due mondi a sé stanti e, di fronte al
sempre più rilevante impatto del software embedded e
alla crescità della complessità, occorre un insieme di
tool e un ambiente software
capace di integrare e acce-
lerare tali aree di progettazione. La soluzione, illustrata da Glenn Perry, general
manager della Embedded
Software Division di Mentor,
è la piattaforma Sourcery
CodeBench Virtual Edition,
che integrando gli strumenti
e l’intelligence di progettazione dell’hardware all’interno di un ambiente software
ce la strategia di QuickLogic: con le proprie soluzioni
a semiconduttore personalizzabili, che chiama CSSP
(customer specific standard
product), la società, ha sottolineato il presidente e amministratore delegato Andy
Pease, si focalizza sui mercati mobile a elevata crescita, in area consumer e
permette ai
team di design di velocizzare il lavoro e acquisire vantaggi
in termini di time-to-market.
Nella direzione di abbassare
i costi di differenziazione dei
prodotti finali e accelerare
il time-to-market, attraverso
un concetto di progettazione diverso rispetto a quello
degli FPGA, si muove inve-
La
professoressa
Zhenan Bao
business. E proprio durante
il Summit, Pease ha annunciato l’espansione della strategia sui CSSP, attraverso
l’inclusione di soluzioni offthe-shelf a catalogo studiate
per soddisfare insiemi comuni di funzionalità e requisiti richiesti dai clienti (OEM)
senza la necessità di ulteriori personalizzazioni. I settori
sono le applicazioni mobile
e i processori embedded.
Ridurre fortemente il timeto-market è anche la missione di Algotochip: la startup, spiega il suo fondatore e Cto, Satish Padmanabhan, convertendo direttamente gli algoritmi in
codice C creati dai propri
clienti in implementazioni
digitali ottimizzate all’interno dei chip, riesce a comprimere i cicli di design entro le 8-16 settimane.
Per quest’anno Padmanabhan parla di un significativo incremento degli
investimenti in risorse di ingegnerizzazione, e dell’aggiunta di un’organizzazione
di marketing e vendite per
supportare le attività negli
Stati Uniti, in Asia e anche
in Europa.
MEMS e chip
‘new generation’
Al Summit non manca l’innovazione nel mondo dei
MEMS. Stephen Day, vicepresidente technology
di Coto Technology, società con sede a North Kingstown, nel Rhode Island,
specializzata nella progettazione e sviluppo di soluzioni compatte di switching,
ha annunciato in anteprima
il lancio commerciale di RedRock RS-A-2515, che viene definito come il più piccolo (1,125 x 2,185 mm) reed
switch magnetico disponibile
oggi sul mercato e fabbricato utilizzando la tecnologia
MEMS HARM (High Aspect
Ratio Microfabrication). Primo di una nuova famiglia di
switch, questo componente,
fornisce gli stessi vantaggi
dei tradizionali dispositivi
reed, come il funzionamento
senza necessità di alimentazione interna, il trasporto
di correnti elevate, l’alta affidabilità e resistenza ai fenomeni ESD (electrocstatic discharge), e i contatti sigillati
ermeticamente. Accoppia
però tali pregi a quelli della tecnologia MEMS, quindi
economie di scala e costi
contenuti nella produzione
dei componenti, riduzione
delle dimensioni e grande
robustezza tramite l’applicazione di tecniche WLP
(wafer level packaging). Le
potenziali applicazioni di RedRock RS-A-2515 si collocano ad esempio nell’area
dei dispositivi medicali, dove
piccole dimensioni e ‘zero
power operation’ sono requisiti irrinunciabili.
Sempre nel’ambito dei
MEMS opera anche Cavendish Kinetics, che punta a
colmare il crescente gap di
prestazioni formatosi nella
migrazione delle radio e delle comunicazioni wireless di
cellulari e dispositivi mobile
dallo standard GSM verso la
continua a pag. 22
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Tecnologie
EONews n. 564 - maggio 2013
segue da pag. 21
tecnologia 3G e, ora, verso
LTE (long term evolution).
In tutti questi casi le performance reali risultano spesso inferiori a quelle teoriche,
mostra Dennis Yost, presidente e ceo della società di
San Jose, la cui mission è
sviluppare tecnologia MEMS
proprietaria e specifica per il
settore RF (NanoMech), in
grado di ottimizzare la sintonizzazione delle antenne
e le prestazioni di trasmis-
soluzione single-die studiata per ridurre la complessità
dei sistemi, i costi BOM (bill
of material) e i consumi di
energia, senza compromessi sulle prestazioni RF.
Reduce dalla tragica maratona di Boston, e fortunatamente illeso, al Summit è presente anche Chris
Rowen, fondatore e chief
technology officer di Tensilica.
Al centro dell’offerta le DPU
configurabili Xtensa, tassello essenziale per crea-
Andy Pease,
presidente
e ceo di
QuickLogic
Vince
Hu, vice
presidente
product &
corporate
marketing
di Altera
sione nelle aree 4G e LTE.
Nel mondo RF le innovazioni arrivano anche da Silicon
Labs, fornitrice di chip a segnale misto e per alte prestazioni.
La famiglia di prodotti annunciata in anteprima al
Summit si chiama Si468x
ed è una linea di radio receiver single-die che punta
a dare impulso al mercato
della radio digitale. Questa
soluzione monolitica è una
digital-radio-on-a-chip che
fa leva sulla tecnologia SDR
(software-defined radio)
e integra funzionalità FM,
HD Radio (iBiquity Digital)
e DAB/DAB+ (digital audio
broadcasting), per adattarsi
a una gamma di applicazioni audio che spazia dai dispositivi consumer (sistemi
audio mini e micro, boombox CD e così via) ai sistemi
multimediali di fascia alta. I
chip Si468x sono disponibili nei package WLCSP e
QFN e rappresentano una
re sottosistemi ottimizzati
e indirizzati ad applicazioni
specifiche (sistemi audio HiFi, infrastrutture e terminali 3G/4G/WiMax, controller
embedded, storage, networking e così via). DPU che
complementano le architetture di processore industrystandard, incrementando la
capacità di differenziazione
dei SoC e riducendo il timeto-market. In particolare, la
DPU IVP è un sottosistema
DSP ad alte prestazioni, indicato idealmente per svolgere complesse funzioni di
elaborazione delle immagini
e dei segnali video. Ma Rowen pone l’accento anche
sul processo di acquisizione
di Tensilica da parte di Cadence Design Software, che
permetterà di combinare tali
DPU con l’IP di quest’ultima,
in modo da fornire agli utenti
soluzioni IP ancora più ottimizzate per il mondo wireless mobile, l’infrastruttura di
rete, i sistemi di infotainment
per auto e le applicazioni
destinate all’ambiente domestico.
Anche Uday Mudoi, product marketing director di
Vitesse, fornitrice di soluzioni a semiconduttore per
reti carrier e enterprise, fa
un annuncio importante, sopratutto per chi deve realizzare infrastrutture fisse e
me quelli EAD (Ethernet access device) e NID (network
interface device), usati per
le piccole celle e le macrocelle della rete di backhaul
nelle infrastrutture in fibra e
wireless. Una soluzione per
risolvere il problema degli
switch Ethernet convenzionali che, spiega Mudoi, non
sono service-aware e di norma costringono gli OEM a
potenziare i dispositivi tramite costosi componenti hardware esterni, che possono
includere FPGA o NPU. Fra
i prodotti in rilievo anche lo
switch engine Carrier Ethernet Serval-2, che aiuta i carrier a semplificare la fornitura dei servizi CE 2.0 nelle
reti mobile e di accesso alla
cloud.
Fra le società presenti al
Summit anche Exar Corporation, con semiconduttori
mixed-signal e soluzioni di
gestione dei dati in varie
aree, fra cui il networking e
lo storage, i sistemi embedded e industriali e le infrastrutture di comunicazioni;
Geo Semiconductor, con soluzioni (eWarp) per l’elabo-
reti mobile. Si tratta dell’introduzione della tecnologiaViSAA (Vitesse Service
Aware Architecture), disponibile nella gamma di motori di commutazione Carrier
Ethernet (CE) di Vitesse. In
sostanza, ViSAA fornisce
una soluzione hardware-based, efficiente e scalabile,
per abilitare i servizi Carrier
Ethernet CE 2.0 MEF negli
apparati di networking, co-
razione e correzione di immagini e video nei comparti
mobile, automotive e videosorveglianza; Analogix, con
una presentazione concentrata sulla tecnologia SlimPort; e anche la Developer
Products Division di Intel,
che ha delineato le principali
sfide future nello sviluppo
software per i sistemi embedded, e partecipato a una
tavola rotonda sul tema.
Un momento
della tavola
rotonda con
Intel