硬件

SpinalHDL始于2014年，最后是作为VHDL/Verilog的代替而做的翻新尝试，随同着数年来开源硬件设计的蓬勃发展，基于开源技术的硬件设计办法和范式逐步受到业界的关注。 达坦科技（DatenLord）致力于打造高性能跨云存储，其通过软硬件深度交融的形式突破云之间的壁垒，实现高性能跨云数据拜访，提供海量异地、异构数据的对立存储拜访机制，为云上利用提供高性能平安存储反对。 达坦科技采纳硬件加速晋升存储性能，目前采纳FPGA、ASIC实现存储相干场景的性能减速。SpinalHDL是达坦科技在产品中应用的硬件描述语言之一，达坦科技也始终热心于推广SpinalHDL在业界的落地利用。在2022年12月，达坦科技曾联结SpinalHDL社区举办一场题为《SpinalHDL利用前景摸索》的线上研讨会，播种海内外SpinalHDL爱好者的欢送。 而在北京工夫2023年7月7日下午14:00-17:00，达坦科技将联结SpinalHDL社区，以及四川芯测电子技术有限公司举办一场题为SpinalHDL的应用和开发教训研讨会，旨在和大家分享SpinalHDL最新的实际、挑战和教训的分享。 欢送所有对开源硬件及SpinalHDL感兴趣的敌人，加入咱们在成都的线下研讨会。 主题：SpinalHDL的应用和开发教训研讨会 工夫：2023年7月7日 14:00-17:00 （北京工夫） 地点：四川芯测电子技术有限公司 地址：成都市郫都区单干街道合顺路2号IC设计产业园2号楼1单元18楼 无奈到现场的观众，也欢送观看在线直播分享： 直播预约：腾讯会议+视频号 474-6575-9473 对开源硬件感兴趣的敌人，能够增加小助手微信，退出达坦科技硬件群。 微信号：DatenLord_Tech   往期举荐 精彩回顾 l SpinalHDL利用前景摸索线上研讨会 达坦科技（DatenLord）专一下一代云计算——“天空计算”的基础设施技术，致力于拓宽云计算的边界。达坦科技打造的新一代开源跨云存储平台DatenLord，通过软硬件深度交融的形式买通云间壁垒，实现数据高效跨云拜访，建设海量异地、异构数据的对立存储拜访机制，为云上利用提供高性能平安存储反对。以满足不同行业客户对海量数据跨云、跨数据中心高性能拜访的需要。 公众号：达坦科技DatenLord DatenLord官网：www.datenlord.io 知乎账号： https://www.zhihu.com/org/da-tan-ke-ji B站： https://space.bilibili.com/2017027518

由电子发烧友、硬声和达坦科技联结举办的开源硬件的黄金时代系列讲座从2022年10月开始曾经间断举办了6期。讲座的第一期是由该系列分享的牵头人华南理工大学计算机学院赖晓铮副教授主讲，达坦科技CEO王璞主持，演讲的主题为：开源静止浪潮，从软件到硬件。收场分享定下了整个系列分享的宗旨就是推广开源硬件，流传“让硬件设计像软件设计一样简略”的愿景。 在收场分享中，赖老师提到两弹一星和青蒿素的胜利在某种意义上能够看作是中国科学界开源合作的榜样，过后数据和办法对所有单位和参与者都无偿凋谢，这是一种奢侈的开源精力。 他也征引了开源软件的倡导者Eric Steven Raymond在1999年公布的《大教堂与集市》一书。Raymond在书中提出了“大教堂模式”和“集市模式”两种开发模式，别离对应着传统的关闭开发模式和开源软件的分布式开发模式。开源软件社区的胜利之处在于其凋谢的、分布式的开发模式，通过社区的合作和奉献，使得开源软件可能疾速迭代和倒退，同时也可能吸引更多的开发者和用户参加其中。 这本书影响了整个开源软件行业，之后，越来越多的企业和组织开始采纳开源软件，同时越来越多的开源软件我的项目失去了宽泛的利用和倒退。例如，Linux操作系统、Apache Web服务器、MySQL数据库等都是宽泛应用的开源软件我的项目。现在，随着人工智能、大数据、云计算等技术的倒退，开源软件在这些畛域的利用也在一直拓展。 相比而言，硬件开源之路较为起伏。因为对物理器件的依赖度更高，设计复杂度更高，批改难度大，制作老本也较高，而且，因为硬件设计和制作的多样性和复杂性，开源硬件的标准化较为艰难，须要更多的合作和共识。因而，硬件开源之路走得比拟迟缓。 然而毋庸置疑，硬件开源的黄金时代曾经徐徐拉开帷幕。越来越多的人开始关注和反对开源硬件的倒退，各种开源硬件我的项目也日益涌现。与开源软件相似，开源硬件意味着硬件设计的凋谢和共享，任何人都能够拜访设计文件、制作原型、进行定制化和翻新。一些开源硬件我的项目，如RISC-V处理器、Arduino开发板等，曾经取得了宽泛的利用和认可。 达坦科技因其软硬件深度交融的产品打磨也始终致力于为开源硬件的星星之火奉献本人的热度。其打造的新一代开源跨云存储平台DatenLord下的开源硬件我的项目：open-rdma是RDMA协定的开源硬件实现，采纳Bluespec和SpinalHDL实现，目前次要实现了RoCEv2协定，此外，咱们还进行了一些特定性能的拓展来晋升RDMA的传输效率。https://github.com/datenlord/open-rdma 本周四（4月27日）晚7:30，在开源硬件的黄金时代系列讲座的第7期，咱们邀请到了北京大学计算机学院罗国杰副教授来给大家分享可重构软硬件协同平台。 精彩回顾&往文举荐开源硬件的黄金时代系列讲座过往六期分享主题别离为：第1期：开源静止浪潮，从软件到硬件第2期：从PyTorch到RTL，基于MLIR的高层次综合技术第3期：数字芯片后端EDA：工具的挑战与时机第4期：人工智能技术带给EDA的时机和挑战第5期：HDLGen: IC设计自动化利器第6期：通过Chainsaw进行硬件加速器设计 酷爱硬件设计学习，想要退出共学社区，请浏览：《欢送退出达坦科技硬件设计学习社区》 达坦科技（DatenLord）专一下一代云计算——“天空计算”的基础设施技术，致力于拓宽云计算的边界。达坦科技打造的新一代开源跨云存储平台DatenLord，通过软硬件深度交融的形式买通云云壁垒，实现无限度跨云存储、跨云联通，建设海量异地、异构数据的对立存储拜访机制，为云上利用提供高性能平安存储反对。以满足不同行业客户对海量数据跨云、跨数据中心高性能拜访的需要。公众号：达坦科技DatenLord知乎账号：https://www.zhihu.com/org/da-tan-ke-jiB站：https://space.bilibili.com/2017027518

深度学习框架与 AI 硬件厂商，相辅相成、独特倒退。百度飞桨与 NVIDIA 等 40 多家硬件搭档正在践行这一理念。 备受关注的 NVIDIA GTC 2023 大会曾经完结，NVIDIA CEO 黄仁勋仍然给所有人带来了震撼，搬出了为 ChatGPT 筹备的芯片，向世人展现了 GPU 继续在算力上赋能大模型乃至整个深度学习畛域的微小后劲。 大会期间，黄仁勋还与 OpenAI 联结创始人、首席科学家 Ilya Sutskever 进行了一场深度对话，他们统一认为深度学习的弱小能力曾经扭转了世界，真正推动了技术的提高。 确实，近年来，深度学习技术正在推动整个 AI 行业进入到一个全新的阶段。AI 畛域的技术创新和产业倒退离不开深度学习框架和平台，它联动了 AI 产业链上下游泛滥企业和用户，通过继续升高利用门槛将 AI 技术传递给千行百业，推动 AI 利用大规模落地。 作为国内 AI 领头雁的百度，其飞桨产业级深度学习开源开放平台集外围框架、产业级模型库、开发套件与工具组件于一体，其中百度生成式 AI 产品文心一言正是孕育自产业级常识加强大模型文心。截止 2022 年 11 月，飞桨曾经凝聚了 535 万开发者，服务了 20 万家企事业单位，创立了 67 万个 AI 模型。 百度依靠飞桨平台，围绕着技术、生态和产业构建了全方位、多层次的深度学习倒退格局。生态建设则是联动各方实现技术交融和落地的关键步骤，而作为生态建设重要的一环，硬件生态正是联结硬件厂商搞好 AI 芯片的适配与优化，最终达成单干共赢。 作为寰球 GPU 巨头的 NVIDIA，成为了百度飞桨人造的合作伙伴。 NVIDIA 本身也非常重视中国市场尤其中国的生态搭档，飞桨成为其在世界上反对的三大深度学习框架之一，更有专门的工程团队来赋能飞桨生态。 过来数年，飞桨与 NVIDIA 在硬件生态建设上始终放弃着全面深度的单干，做了大量的开发与优化工作，并通过技术共研开辟了泛滥软硬件协同产品与性能。尤其在 2022 年，单方的单干迈入了新的阶段。 建立硬件生态标杆飞桨与NVIDIA深拓合作伙伴关系咱们晓得，随着深度学习的疾速倒退尤其是大规模机器学习模型的涌现，AI 算力需要的增长达到了新的高度。这无疑给硬件厂商带来微小挑战，要求他们生产出十分弱小的 AI 芯片。同时，AI 芯片与深度学习框架的交融优化，能力带来前所未有的减速，将性能施展到极致。 ...

近日，嘉楠科技与百度飞桨签订硬件生态共创打算单干协定，正式退出由飞桨发动的硬件生态共创打算。以后单方的单干次要基于嘉楠科技勘智系列AI芯片产品。 对于嘉楠科技嘉楠科技（NASDAQ:CAN）成立于2013年，是一家以ASIC高性能计算芯片设计为外围，集芯片研发、计算设施生产和软件服务的科技公司。作为国内较早采纳开源指令集架构研发芯片的企业，嘉楠科技自2018年公布寰球首款RISC-V架构商用边缘AI芯片以来，一直摸索AISC技术在高性能计算和人工智能畛域的最大潜能。目前，嘉楠科技已自主研发三代视觉神经网络加速器IP核，领有多项核心技术和自主知识产权，其勘智系列AI芯片聚焦于边缘计算畛域，在智能家居、智能门禁、STEAM教育和机器人等利用场景具备低功耗和高精度计算劣势。 继2018年公布了寰球首款基于RISC-V架构的自主知识产权商用边缘AI芯片勘智K210，2021年公布第二代勘智系列AI芯片K510之后，嘉楠科技于2023年正式公布勘智系列最新一代AI芯片K230 嘉楠科技&飞桨嘉楠退出硬件生态共创打算后，将与百度飞桨在算法和软硬件畛域，实现嘉楠勘智AI芯片与飞桨深度学习平台的深度适配，提供一站式的AI解决方案。嘉楠科技副总裁汤炜伟示意：“作为一家致力于自主RISC-V AI芯片研发的当先企业，嘉楠在AI行业深耕超过七年工夫，累计出货数百万颗勘智AI系列芯片，并实现多个行业的落地利用。咱们深知AI的倒退须要建设凋谢、丰盛的产业和生态，咱们非常重视与生态搭档的单干。百度飞桨是中国首个自主研发、功能丰富、开源凋谢的产业级深度学习平台，领有弱小的生态合作伙伴和宽泛的利用场景。本次单干将基于单方在AI畛域的独特愿景和互补劣势，为客户提供更加优质易用的AI解决方案，推动AI技术在各个行业畛域的落地利用和翻新倒退。” 飞桨（PaddlePaddle）以百度多年的深度学习技术钻研和业务利用为根底，集深度学习外围训练和推理框架、根底模型库、端到端开发套件、丰盛的工具组件于一体，是中国首个自主研发、功能丰富、开源凋谢的产业级深度学习平台。目前，飞桨已凝聚535万开发者，基于飞桨创立67万个模型，服务20万家企事业单位。与飞桨适配的国内外芯片/IP厂商已超过40家，飞桨与硬件厂商的单干也进入了新阶段。2022年，飞桨携手国内外近30家硬件厂商联结公布硬件生态共创打算，联合搭档自有软硬件根底开发栈特色，针对不同利用场景和产品，独特推出厂商定制版飞桨框架，建设开源凋谢模型库，开发课程与培训内容等，以更好地服务开发者。 将来飞桨将联结更多硬件搭档通过技术的联结研发和生态共建，一起开辟更多软硬件协同的产品和性能，共创单干共赢生态模式。在此，飞桨诚邀更多企业退出硬件生态共创打算，聚生态之力，独特打造软硬一体的全栈式人工智能平台，促成人工智能产业链高质量倒退。

近年来随着Bluespec、Chisel、SpinalHDL、PyMTL等一众新一代HDL的推出，业界逐渐感触到新一代HDL在数字芯片设计效率方面的晋升。相比Verilog和VHDL，这些新一代HDL在语法表达能力、代码简洁水平、谬误查看等方面有不小的晋升；相比高阶综合HLS，这些新一代HDL反对RTL级形容能力，在芯片性能的把控方面远超HSL。数字芯片的麻利设计，其目标就是为了晋升硬件设计效率，缩小人为谬误。无论用哪一种语言进行硬件设计，背地扎实的硬件设计相干常识是必不可少的，特地是体系结构，因为体系结构专门钻研CPU设计，而CPU是当今最简单的数字芯片之一，各种常见的数字芯片设计问题在体系结构畛域都能找到对应的参照，诸如流水线、缓存、内存治理、缓存一致性、异样解决等等。 尽管国内大专院校计算机科学和电子工程业余都有开设体系结构或组成原理等相干课程，然而在实操环节缺失很多内容，特地是CPU里缓存、内存治理、异样解决相干的局部，基本上都不波及。然而随着数字芯片的规模越来越大，芯片设计的复杂度指数级回升，对数字芯片的设计人员有很高的要求。当有志从事数字芯片设计的同学从学校走向社会，如何了解数字芯片设计的精华，晋升设计能力，成为是否胜任数字芯片设计工作的要害。 为此，达坦科技在2023年始，发动成立硬件设计学习社区，诚邀所有对硬件麻利开发设计感兴趣的同学退出咱们的学习社区。这里有气味相投的小伙伴，独特学习指标的互助自学小组，有急躁答疑的助教。咱们一起花一个月的工夫，系统地学习计算机体系结构相干常识，并且通过入手我的项目来验证学习的成绩。 学习目标造就数字芯片设计人员对数字芯片设计的深刻了解，强化理论知识的同时晋升实操技能，继而整体晋升设计能力；造就出兼具实践和实操能力的数字芯片设计人才 学习内容基于MIT的三门课程6.004、6.175以及6.375的内容和Lab实际。之所以抉择这三门课，次要是因为这三门课别离是高级、中级、高级计算机体系结构相干内容。特地的，6.175和6.375的Lab和课程我的项目有肯定的难度，要求采纳Bluespec语言实现RISC-V处理器，并反对多级流水、分支预测、缓存、异样解决、缓存一致性等性能。此外，Lab环节还波及软硬件联合开发，要求基于所实现的RISC-V处理器运行实在的RISC-V程序，并给出性能评估。 因而，达坦科技抉择这三门课作为学习内容，以此帮忙有志从事数字芯片设计的同学强化体系结构基础知识，晋升数字芯片设计能力，为未来走上数字芯片设计岗位打下松软的根底。 根底入门： 【MIT 6.004】https://b23.tv/o7YjSkA 进阶晋升： 【MIT 6.175】共23个lecture，8个lab，1个project https://s.r.sn.cn/BL3aZy 【MIT 6.375】共13个lecture，5个lab，1个project https://s.r.sn.cn/M47Xm8 考核： 本学习社区自学课程的考核以Lab实际的完成度作为规范，要求所有Lab和project实现既定性能并通过仿真验证。 适宜人群具备肯定的HDL语言根底，诸如Verilog、VHDL、SystemVerilog等；具备较强的自学能力；须要一个月工夫全职学习。学习形式自学为主，社区内大家互相监督和交换，社区提供助教在线答疑；我的项目实现提供专家点评与领导。学习布局MIT 6.004（有根底的同学能够跳过）：失常须要1~2天工夫，不波及Lab实际；MIT6.175+6.375前半部分：大概须要2周工夫，学习6.175的前8个Lecture以及6.375的前9个Lecture，并实现6.175的前4个Lab以及6.375的前4个Lab；MIT6.175+6.375后半局部：整体难度降级，大概须要3周工夫，学习6.175和6.375剩下的内容，并实现6.175的后4个Lab、6.175的课程project以及6.375的第5个Lab；Lab和project实现后把代码提交到GitHub上，以备审核；过程中有问题能够随时在群里向助教发问。参加形式筹备好集体的简历，内容包含但不局限于：学校/业余、过往学术/我的项目教训扫码分割小助手报名，注册学习档案，通过后退出硬件设计学习社区群即参加胜利。

USB作为一种十分遍及的接口，在各种电子终端设备上都有应用。作为硬件设计中的重点思考项，ESD防护设计显得尤为重要，然而，在理论电路中，咱们常常能够看到各种不同的防护设计方案，有些计划甚至彼此相同；在理论的ESD测试中，也会呈现反对不同计划的各种后果。 针对USB端口的防护设计，最好这样来离开探讨：线路防护和壳体防护（有些非专业的同志喜爱抽象来对待，这样不利于正确地解决ESD问题）。实际上咱们理论中碰到的绝大部分ESD问题都是外壳受扰所引起的，起因有二：一是USB接口采纳了金属外壳，所以接口线路个别不会间接受到ESD能量的烦扰；二是USB信号线自身有比拟好的抗ESD个性，加上辅助的TVS等防护器件，使得信号线受扰的几率降到很低。 基于以上两点，咱们先着重剖析一下USB外壳的防护，再剖析信号的自身的防护设计。 一、USB外壳的防护首先，后面曾经提到，所有的USB设施接口均为金属外壳，所以依照ESD测试规范，个别咱们采纳接触放电的形式，当然，也存在某些接口金属过于内缩，影响间接接触，这时则必须采纳空气放电的形式，有时候放电形式的抉择很重要。 接下来，咱们须要相熟一下ESD放电的回流门路，如下图： 在这里，顺便解释一下，同EMI剖析一样，ESD问题也必须理解两点：一是搞清ESD能量的最小阻抗门路或次要门路；二是找出真正的ESD敏感点。 在理论的案例中，因为产品的形态各异，ESD的回流门路也会有很大不同，有些产品往往会有多个ESD回流的门路，上图中，ESD能量通过USB的金属壳体达到主板外部，而后大略会通过三种不同的通道来泻放，一是通过电源线泻放到地；二是通过体电容泻放到参考立体的地；三是通过低压电容和网络变压器，泻放到辅助设施上，再间接泻放到地。 那么，针对不同的泻放门路，作为设计者，咱们能够做的就是管制各条门路的阻抗，让能量沿着远离ESD敏感点的低阻抗门路回到大地，这就是咱们常常提到的两大手法：“堵”（减少阻抗）和“疏”（减小阻抗）。 上面拿一个典型产品来介绍，如下图： 该产品个别的配置如上图中形容，那么，当USB金属外壳引入ESD时，咱们来具体分析一下各条泻放门路的阻抗： 1）沿电源线泻放。 须要思考的参数有：USB接口到电源接头的地的连续性；电源适配器线缆阻抗（个别很小，能够忽略不计）；电源适配器的对地电容大小（这个参数很要害）。 2）通过PCB自身与地之间的体电容泻放。 须要思考的参数有：PCB的层数，上上层之间的连贯阻抗等；PCB的大小，摆放形式及离地高度（决定了体电容的大小）。 3）通过低压电容和网络变压器泻放。 须要思考的参数有：间隔静电放电点的远近；低压电容自身的阻抗；辅助设施的接地阻抗等。 本案例中，电源适配器线缆的对地阻抗相对而言是最低的，因而大部分ESD能量会通过此门路泻放。其次是抉择通过网线放电到电脑主机的形式，当然此时要思考电脑主机自身是否接地良好，而且咱们也不心愿以这种与邻为壑的放电形式放电，它可能导致周边设备的损坏。而利用自身的体电容放电，对于接地设施而言个别影响在高频段范畴内，能量比拟弱。但对于齐全浮地的设施则能起到至关重要的作用。综上所述，咱们首先须要保障的是电源线局部的接地阻抗问题，即千方百计让静电能量通过电源适配器回路到地。 上面给出了一个典型的USB端口电路图和layout示意图： USD接口防护原理图 USB接口PCB图 整改试验过程很简单，归纳如下： 试验步骤整改计划试验后果1原型机测试空气放电8kV偶然掉线，9kV以上频繁掉线。2去掉磁珠或将磁珠放到PCB的反面后果无变动3在此基础上去掉低压电容空气放电8kV失常，9kV/10kV以上掉线。4去掉USB的防护器件后果无变动5将低压电容就近跨接在USB外壳和电源端口的地之间后果无改善6去掉低压电容，并将USB的外壳地间接连到电源入口的地上空气放电12kV以下没有问题。由以上试验，能够剖析得出以下论断： 第一，通过体电容放电的形式对此产品无明显改善，预计这是因为存在更低回流的门路，使得体电容的影响变得十分小；第二，通过扭转ESD的流向，使得大部分静电通过就近的电源端口到地，能够极大地改善ESD防护性能，爱护外部电路。 接下来要钻研的是ESD敏感点的排查。 通常状况下，不同的产品，排查的难易度有很大区别。越简单的PCB，排查起来越艰难，具体方法在这里就不一一赘述了。仅列出几条防护设计要点进去，如下： 要害信号线，敏感线等尽量远离ESD测试点走线，举荐在要害信号的芯片端加上去耦电容。要害信号线个别为复位，中断，控制线，在layout时要求凑近地或电源，并尽量走短线。很多状况下，ESD问题是因为浮地设施的地电位变动引起的，因而，在ESD敏感区域，该当留神电源和地的去耦设计，以避免ESD引起地和电源的电位变动。 综上试验剖析，对于不同类型的产品，USB外壳的防护设计不尽相同，然而，咱们依然能够演绎出一些通用的教训： USB金属外壳地采纳低阻抗形式连贯到可能的回路上（如电源的地），最好间接采纳零欧姆电阻或磁珠相连，而不要采纳1nF的低压电容；金属外壳与主地之间采纳隔离伎俩隔开；金属外壳地最好经由PCB的bottom层回流，因为个别的敏感器件在PCB的侧面搁置。二、USB端口信号线的防护设计家喻户晓，USB由四根信号线组成：5V的电源线，Data+，Data-，地线，上面给出了几个简略的防护电路设计图： 关注要点： 1） 对于5V电源线的防护，无论有没有防护器件，必须要在端口处加对地去耦电容，用于ESD的回流作用。 2） 对于个别数据线D+，D-，间接蒙受大能量ESD的可能性比拟低，尖端放电可能起不到作用，而差模尖端放电则更无必要。若有cost down需要，可将此处的防护器件去掉，或改为低成本的压敏电阻。 3） USB的信号地线，肯定要保障间接接地，而不要采纳其余隔离形式（事实上此地线基本上不起到ESD防护作用，只是EMI回流而已）。 三、USB端口电源的设计要求USB接口有host和slave之分，大部分产品的USB为host类型，即外接USB设施，并供应5V的直流电源。在这种状况下，对输入电源的污浊性提出了很高要求。以下典型案例进行阐明： 案例问题阐明： 一个无线网关产品，通过USB接口外接数据卡设施，当采纳USB1.1的数据卡时，连贯没有问题；而换用USB2.0的高速数据卡时，则会呈现找不到USB设施或者无奈上网的问题，采纳外接的5V电源供电，则不会呈现此问题。另外，若在信号线D+，D-上加共模电感，问题也不会呈现。 起因剖析： 由试验可知，干扰源在于USB的5V电源，电源的不洁净影响到了USB数据线，使得设施掉线。 接下来剖析USB电路,首先列出USB端口电源的设计方案图，如下： 该电路中，12V输出电源通过DC/DC转换成5V电源后间接供应了USB端口，没有采纳磁珠隔离措施。 而在PCB layout图中，能够发现，DC/DC输入后，通过电感和电容整流，但输入电容和输出电容相隔比拟远，两头又有电感挖空的区域，使得回流门路不太通顺。 解决方案： ① 在5V输入端减少一个磁珠到USB电源端口，滤除USB端口5V电源的杂波。 ② 采纳人工飞线的形式把DC-DC的输出电容和输入电容的地连接起来，以减小回流门路。 试验证实，该计划能够解决USB2.0设施掉线的问题，在今后的设计中，咱们须要特地留神USB端口电源的滤波问题，必须让USB设施提供一个比拟污浊的电源。

电阻、电容、电感是常见且重要的无源器件，本系列文章将分为三篇别离介绍这三种元件的具体的基础知识。本文将从电感的分类、电感线圈的次要个性参数、罕用线圈三个方面进行介绍。 上篇：无源元件之——电阻器基础知识（超全） 中篇：无源元件之——电容基础知识（超具体） 电感线圈是由导线一圈*一圈地绕在绝缘管上，导线彼此相互绝缘，而绝缘管能够是空心的，也能够蕴含铁芯或磁粉芯，简称电感。用L示意，单位有亨利（H）、毫亨利 （mH）、微亨利（uH），1H=10^3mH=10^6uH。 一、电感的分类按 电感模式 分类：固定电感、可变电感。 按 导磁体性质 分类：空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。 按 工作性质 分类：天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。 按 绕线构造 分类：单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。 二、电感线圈的次要个性参数1、电感量L 电感量L示意线圈自身固有个性，与电流大小无关。除专门的电感线圈（色码电感）外，电感量个别不专门标注在线圈上，而以特定的名称标注。 2、感抗XL 电感线圈对交换电流妨碍作用的大小称感抗XL，单位是欧姆。它与电感量L和交流电频率f的关系为XL=2fL 3、品质因素Q 品质因素Q是示意线圈品质的一个物理量，Q为感抗XL与其等效的电阻的比值，即：Q=XL/R 线圈的Q值愈高，回路的损耗愈小。线圈的Q值与导线的直流电阻，骨架的介质损耗，屏蔽罩或铁芯引起的损耗，高频趋肤效应的影响等因素无关。线圈的Q值通常为几十到几百。 4、分布电容 线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。分布电容的存在使线圈的Q值减小，稳定性变差，因此线圈的分布电容越小越好。 三、罕用线圈1、单层线圈 单层线圈是用绝缘导线一圈挨一圈地绕在纸筒或胶木骨架上。如晶体管收音机中波天线线圈。 2、蜂房式线圈 如果所绕制的线圈，其立体不与旋转面平行，而是相交成肯定的角度，这种线圈称为蜂房式线圈。而其旋转一周，导线来回弯折的次数，常称为折点数。蜂房式绕法的长处是体积小，分布电容小，而且电感量大。蜂房式线圈都是利用蜂房绕线机来绕制，折点越多，分布电容越小 3、铁氧体磁芯和铁粉芯线圈 线圈的电感量大小与有无磁芯无关。在空芯线圈中插入铁氧体磁芯，可减少电感量和进步线圈的品质因素。 4、铜芯线圈 铜芯线圈在超短波范畴利用较多，利用旋动铜芯在线圈中的地位来扭转电感量，这种调整比拟不便、耐用。 5、色码电感器 色码电感器是具备固定电感量的电感器，其电感量标记办法同电阻一样以色环来标记。 6、阻流圈（扼流圈） 限度交流电通过的线圈称阻流圈，分高频阻流圈和低频阻流圈。 7、偏转线圈 偏转线圈是电视机扫描电路输入级的负载，偏转线圈要求：偏转灵敏度高、磁场平均、Q值高、体积小、价格低。

晶体为什么须要外接电容？晶体的负载电容是晶体的一个重要参数。负载电容就是晶振起振的电容，这个负载电容决定着晶体是否能够在产品中失常起作用，里面并联的电容与晶体外部电容值相等，就能够让晶振收回谐振频率了。如下图是一个25MHz晶振的规格参数，其中负载电容的标称值15pF。所以这就要求在电路设计时参数选型时依照15pF的需要去设计。 如何选取正确的负载电容值？如下是晶体与负载电容以及芯片的连贯图，能够看进去晶体是连贯了两个负载电容，此处可能会产生两个误会：一个是晶体标注的负载电容是15pF，则两个电容都须要为15pF。另外一个是两个电容之和要和规格书中的标注的值雷同，这些都是不正确的。 从下图能够看进去两个电容是并联关系，晶体的负载电容值的确定除了要思考两颗电容并联后的后果以外，还要思考板上的寄生电容的影响，依据教训会依照3-5pF进行弥补计算，理论还是要以测试理论测量输入频率的偏差来进一步调整负载电容的大小，两个负载电容的大小不要求值齐全一样。 如下表格是依照寄生电容3pF进行计算的，比方，负载电容要求是15pF时，举荐抉择C1和C2别离为24pF，并联后的值时12pF，再加上板上的寄生电容3pF，这样对于晶体来说就是12pF+3pF=15pF，刚好满足晶体规格书中的要求。 以上只是基于实践的计算，具体理论参数的选取还须要思考一些细节因素，上面进行负载电容调试的介绍。 如何对晶体电路负载电容进行调试？现实往往和事实是有肯定差距的，极少的状况是可能依据实践计算就能把电容的负载电容确定下来，特地是适宜批量生产的参数。往往都是要通过重复的调试测试能力最终确定下来。 在理论调试测试过程中用示波器对晶体输入波形进行测量时，如果发现理论输入频率高于标称输入频率值，比方标称值是25MHz、频率精度是±10ppm的晶体，那么理论的输入频率在24999750Hz~25000250Hz范畴内都是合格的。 如果理论测量进去的频率值低于误差范畴最低值，那么此时通过略微减小负载电容值能够使晶体输入波形频率升高。同样，如果理论测量进去的频率值高于误差范畴最高值，那么加大负载电容能够使晶体输入频率升高。 可能很多人都会遇到这样的问题，特地是在多片板子调试一致性时。比方，在板子1上理论测量晶体输入的波形频率是0ppm的偏差，而后板子2上应用雷同参数的负载电容，后果理论测量输入波形的频率有+12ppm的偏差。那么导致这样的偏差是什么起因呢？ 如之前所讲，晶体的频率误差是±10ppm，这个是指在现实的条件下的标称精度，晶体因为本身的构造误差会导致的输入频率误差，是代表晶体本身本体的输出精度，也是晶体厂商出厂时可能保障每一片晶体的精度。所以当在调试时，个别可能会很少有人独自对晶体的输入频率误差做测试，个别默认拿到的晶体是合格的，并且可能还默认以后调试用的晶体频偏就是0ppm，而后基于以后晶体进行负载电容的匹配调试，最终将确认的负载电容参数复制到其余板子上,在这个过程中就疏忽了晶体自身误差的问题。 比方板子1上应用的晶体理论本身的频偏是-5ppm，而后通过负载电容的匹配调试，将理论量测的后果定在了0ppm，那么如果第二片板子上理论应用的晶体本体是+7ppm的偏差，那么板子1上的负载电容参数应用在板子2上后，很大概率理论测量输入频率会是+12ppm。 如何能力躲避这种问题呢？ 这就要求研发工程师在调试晶体负载电容时，须要用晶体本体的频偏是0ppm的晶体（也被称为“标金”）进行调试，而后在应用晶体本体频偏为-10ppm，和+10ppm的晶体进行验证，确认不同偏差的晶体，实测后果的偏差是否统一？比方，雷同的负载电容参数，在0ppm晶体上测量后果是+1ppm，那么应用-10ppm的晶体时，现实的后果是测量的理论频率误差为-9ppm；+10ppm的晶体时，现实的后果是测量的理论频率误差为+11ppm；而且调试样本数不能低于5片板子，免得焊接起因导致的误判。 除了以上调试时须要留神的事项，如下也是设计中须要留神的： 肯定要按晶体厂商所提供的数值抉择内部元器件。负载电容越大，其振荡越稳固，然而会减少起振工夫。应使Cload2值大于Cload1值，这样可使上电时，放慢晶振起振。测量输入波形呈现削峰、畸变时，能够通过串联一个几十k到几百k负载电阻解决。如果要稳固波形，则能够通过并联一个1M到10M的反馈电阻。

2022年12月16日，达坦科技联结SpinalHDL社区，举办了SpinalHDL Webinar 2022。在题为《SpinalHDL利用前景摸索》的线上研讨会上，九位分享人在三个探讨分主题下做了各自畛域内利用Spinal HDL的实际、挑战和教训的分享。 分主题一：数据通路减速（Datapath/Accelerations）1、分享人：Tianrui Li 演讲主题: Utilizing SpinalHDL for large-scale datapath design 演讲摘要: This presentation introduces the experience and case of large-scale data path design using SpinalHDL with functional programming and third-party libraries. Take a completely parallel elliptic curve adder as an example. 2、分享人：Jeff-Ciesielski 演讲主题：Utilizing SpinalHDL to Accelerate Neuroscience 演讲摘要：This presentation covers how LeafLabs leverages SpinalHDL to enable the rapid development of a devices used for Neuroscience research ranging from mixed-signal Electrophysiology ASICs to FPGA based designs for system control and USB3 connectivity. ...

一提到电阻，大家必定会想到一个人：欧姆 欧姆(Georg Simon 0hm，1787~1854年)是德国物理学家。生于巴伐利亚埃尔兰根城。欧姆定律及其公式的发现，给电学的计算，带来了很大的不便。 人们为了留念他，将电阻的单位定为欧姆，简称“欧” 。 电阻的定义：导电体对电流的妨碍作用称为电阻，用符号R示意，单位为欧姆、千欧、兆欧，别离用、K、M示意。 电阻是所有电子电路中应用最多的元件。电阻的次要物理特色是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流通过它就产生热能。电阻在电路中通常起分压和分流的作用，对信号来说，交换与直流信号都能够通过电阻。 电阻作用：1）分压 当一个电阻R1和另一个元件如LED灯在电路中串联时，流过电阻器R1和LED灯的电流是雷同的，当电阻器和LED作为一个整体时，电阻器和LED各自的电压之和等于两端的总电压VCC。此时，电阻作为分压而起作用。 图片起源：华秋商城 2)分流 电阻器R2两端的电压与LED1两端的电压雷同,是因为一个电阻器R2和另LED2并联在电路中，流过电阻器R2的电流和LED1的电流之和等于流过电阻器R1的电流。此时，电阻R2充当分流器。 图片起源：华秋商城 选型要害参数1）电阻封装（贴片电阻）：随着电子产品越来越精细，越来越小型化，对电阻的封装尺寸也就有了更加小型化的需要，01005封装次要利用在手机等高度集成的电子设备中。 如下是罕用贴片电阻封装尺寸及对应功率对照表，能够依据设计功率的需要和布局空间大小抉择对应的封装规格； 图片信息整顿：华秋商城 2）电阻额定功率电阻的额定功率是由电阻所接受的热点温度决定的，如后面所讲，电阻是耗能元器件，流过的电流用来发热了。所以选型时肯定要评估电阻所处电路中流经电阻的电流，利用P = I²R计算所选的电阻额定功率是否满足要求。 个别地，设计电路时候所用到的功率要低于70%额定功率，例如电阻当中理论功率达到0.7W，那么能够抉择额定功率为1W的电阻，这是为了在电路留有足够的余量，进行降额，进步电路可靠性。 3）电阻额外电压既然曾经思考了额定功率，那么为什么还要考量额外电压呢？ 这其实是选型时作为额定功率的辅助条件，当电阻额定功率肯定时，额外工作电压随电阻R的增大而增高但随着电压的增高，流过电阻的电流密度也会变大，从而导致电阻部分发热重大，长此以往电阻容易老化并生效 ，所以在选型时额外电压也是须要考量的重要参数。同样也采纳70%的降额设计。 如下是Yageo RC系列电阻规格书中对耐压的标识： 图片起源：华秋商城 4）电阻温度系数　电阻尽管是被称为被动器件，它的个性不论外界产生什么变动，他本人的个性是不变的，然而从宏观角度来讲，只有是物质就会随着外界条件的变动而发生变化，所以在一些要求高的设计场景，电阻的温度系数也是须要思考的，在环境温度以及电阻本身发热影响下，电阻的阻值将产生漂移，也就是咱们说的温漂，单位为ppm/℃。 电阻温度系数次要取决于电阻资料的电阻率与环境温度。个别膜式电阻器和线绕电阻器的温度系数比拟小，合成膜电阻器的比拟大。在要求阻值稳定性比拟高的电路以及环境温差十分大的电路，要充分考虑电阻温度系数对电路的影响。 图片起源：华秋商城 5）电阻精度电阻精度也是抉择硬件电路电阻的一个重要思考因素，个别对阻值不严格的电路没必要用精度很高的电阻，然而对于电流检测电路、电压检测电路、阻抗匹配电路等，对电流或者其余对阻值稳定影响很大的电路须要用精度电阻，有些电路甚至用到0.01%高的精细电阻。 电阻精度罕用字母标识：T：±0.01%；A：±0.05%；B：±0.1%；D：±0.5%；F：±1%；J：±5%；K：±10% 如下是Yageo电阻RC系列电阻规格书中对精度的标识： 图片起源：华秋商城 以上内容都是贴片通用电阻，理论的利用中还有很多类型的电阻。 常见电阻类型1）排阻：即网络电阻器，排阻是将若干个参数完全相同的电阻集中封装在一起，组合制成的。 排阻个别利用在数字电路上，比方：作为某个并行口的上拉或者下拉电阻用。应用排阻比用若干只固定电阻更不便。 图片起源：华秋商城 图片起源：华秋商城 2）MELF电阻： 晶圆电阻的英文全名为Metal Electrode Leadless Face Resistor，简称MELF Resistor。中文名称也叫做无引脚电阻，或是无脚电阻。 晶圆电阻介于贴片电阻与直插电阻之间，次要实用于电流较大/耐低压冲击/安全性要求高的高阶电路中,与直插电阻相比，因为去掉了引线，因而很大的升高了直插电阻在高频时引线所产生的寄生电感，同时可能解决直插电阻小阻值中精度与温度系数无奈进步。 图片起源：华秋商城 3）金属膜电阻： 金属膜电阻器是膜式电阻器(Film Resistors)中的一种。它是采纳低温真空镀膜技术将镍铬或相似的合金严密附在瓷棒外表造成皮膜，通过切割调试阻值，以达到最终要求的精细阻值，而后加适当接头切割，并在其外表涂上环氧树脂密封爱护而成。 图片起源：华秋商城 如下是某厂牌的金属膜电阻MF系列选型表： 图片起源：华秋商城 4）碳膜电阻： 碳膜电阻器是膜式电阻器(Film Resistors)中的一种。它是采纳低温真空镀膜技术将碳严密附在瓷棒外表造成碳膜，而后加适当接头切割，并在其外表涂上环氧树脂密封爱护而成的。 ...

中学学物理的时候，常常会听到“直流电路中，电感相当于短路，电容相当于开路”。但其中的原理你真的晓得吗？到底是为什么电感在直流电路中相当于短路呢？ 其实电感原本就是一截导线绕制而成，即线圈。但它与个别导线又不一样：当线圈通过电流时，线圈中会造成磁场感应，若电流发生变化，感应磁场会产生感应电流（感应电动势）来抵制通过线圈中的电流，这就是电感的自感个性。 特地阐明的一点是，感应电流产生的前提是，线圈中的电流发生变化 。 换言之，如果线圈中的电流没变动，感应电流就不会产生，此时的电感在电路中相当于是一根导线。 因而，如果电感接到交流电路中，随着交流电的变动，会产生自感电动势即感应电流，从而阻止线圈电流的流动。但如果把电感元件放在直流电路中，因为电流没有变动，所以感应电流为0，那么这时电感只相当于一个很小的电阻，使得电流通行无阻，即近似于短路。 这其实也是电感“通直阻交”的个性，原理是一样的。即交流电通过电感时，会产生感应电流，妨碍交换电流过电感；但如果是直流电通过电感，不会产生感应电流，阻力简直为0，直流电能顺利通过电感。 这个视频更直观地解说了电感的工作原理，2分钟带你搞懂！！！ https://www.bilibili.com/vide... 如果感觉内容还不错，欢送点赞+评论+珍藏+关注，华秋商城带你理解更多元器件常识干货。

“通交阻直”是电容重要的个性之一，即电容能够交换电导通，但直流电阻断。 这是为什么呢？ 从实践上来讲，电荷是基本不能在电容中流动的。 因为在平行板电容上电后，一块板带正电，另一块板带负电，在两快板之间的非导电介质不能使两种电荷互相转移并接触，实现电荷流动。真能通过，那也代表着电容被击穿了，无奈应用了。 所以直流是必定不能通过电容的，但为什么交换反而能够呢？ 事实上，当电容接通电源时，实际上自由电荷没有通过两极间的绝缘介质，直流是如此，交换亦是如此。 然而，交流电的电压是一直变动的，积攒在两极板上的电荷发生变化，引起两极板间的电压变动，当电压升高时，电荷向电容的极板上汇集，造成充电电流； 当电压升高时，电荷来到极板，造成放电电流。一直地充电和放电，对外电路来说就有了电流，这也就是电容通交换的起因，即使电荷没有真的通过极板。 为了更好地了解电容的“通交阻直”，咱们还须要搞懂这两点： 1、电容接上直流电，也会产生电流。 当电容两端接通直流电源时，会进入充电状态，电路中产生充电电流，不过这个工夫太短太短，个别只须要千分之一秒左右霎时实现充电。当电容器的电场力与电源力均衡时，电荷就不再挪动，充电过程完结，电路中就不再有电流通过，所以就体现进去直流电无奈通过电容的景象。 2、不是所有交流电都能通过电容。 当电容两端接上交流电源时，因交流电的大小与方向一直交替变动，就使电容一直进行充电与放电，电路始终有电流流通，所以说电容可通交换。 但这里有个问题，就是如果电容很快充完电了，但交流电还没有变动（从正半周变动到负半周），那此时就相似直流电的状况，即电路没电流了，相当于断路。直到等到交流电负半周到来，电容放电，电路才从新产生电流。这意味着，如果交流电频率较低（变动速度慢），接上电容时会中途断电流，即电路不是齐全导通。如果频率超级低，有限靠近于0，那电路就会看起来不通。 所以不是所有交流电都能通过电容，而是高频率导通，低频率阻断。 罕用电容型号罕用电容有贴片电容、钽电容、直插铝电解电容...等等，而市场上近期比拟热销的电容型号我也整顿了一些，欢送点赞评论，或是私我ling券哈。心愿能够帮忙到大家一起学习元器件常识。 表格信息起源：华秋商城 华秋商城领有多家大牌原厂受权，欢送查问洽购~ 最初，记得支付635元优惠券，再买电容更实惠哦！

电阻、电容、电感是常见且重要的无源器件，本系列文章将分为三篇别离介绍这三种元件的具体的基础知识。本文将从电容器的型号命名、分类、罕用电容等五个方面详解电容器。 电容是电子设备中大量应用的电子元件之一，广泛应用于隔直，耦合， 旁路，滤波，调谐回路， 能量转换，控制电路等方面。用C示意电容，电容单位有法拉（F）、微法拉（uF）、皮法拉（pF），1F=10^6uF=10^12pF 一、电容器的型号命名办法国产电容器的型号个别由四局部组成（不适用于压敏、可变、真空电容器）。顺次别离代表名称、资料、分类和序号。 第一局部：名称，用字母示意，电容器用C。第二局部：资料，用字母示意。第三局部：分类，个别用数字示意，个别用字母示意。第四局部：序号，用数字示意。 用字母示意产品的资料：A-钽电解、B-聚苯乙烯等非极性薄膜、C-高频陶瓷、D-铝电解、E-其它资料电解、G-合金电解、H-复合介质、I-玻璃釉、J-金属化纸、L-涤纶等极性有机薄膜、N-铌电解、O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低频陶瓷、V-云母纸、Y-云母、Z-纸介 二、电容器的分类按构造分三大类：固定电容器、可变电容器和微调电容器。 按电解质分类有：有机介质电容器、有机介质电容器、电解电容器和空气介质电容器等。 按用处分有：高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器。 高频旁路：陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器。低频旁路：纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器。滤 波：铝电解电容器、纸介电容器、复合纸介电容器、液体钽电容器。调 谐：陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚苯乙烯电容器。高频耦合：陶瓷电容器、云母电容器、聚苯乙烯电容器。低频耦合：纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器、固体钽电容器。小型电容：金属化纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、聚苯乙烯电容器、固体钽电容器、玻璃釉电容器、金属化涤纶电容器、聚丙烯电容器、云母电容器。三、罕用电容器1、铝电解电容器用浸有糊状电解质的吸水纸夹在两条铝箔两头卷绕而成，薄的化氧化膜作介质的电容器。因为氧化膜有单向导电性质，所以电解电容器具备极性。容量大，能耐受大的脉动电流容量误差大，透露电流大；一般的不适于在高频和高温下利用，不宜应用在25kHz以上频率低频旁路、信号耦合、电源滤波 2、钽电解电容器用烧结的钽块作正极，电解质应用固体二氧化锰温度个性、频率特性和可性均优于一般电解电容器，特地是漏电流极小，储存性良好，寿命长，容量误差小，而且体积小 3、薄膜电容器构造与纸质电容器类似，但用聚脂、聚苯乙烯等低损耗塑材作介质频率特性好，介电损耗小不能做成大的容量，耐热能力差滤波器、积分、振荡、定时电路 4、瓷介电容器穿心式或支柱式构造瓷介电容器，它的一个电极就是装置螺丝。引线电感极小，频率特性好，介电损耗小，有温度弥补作用不能做成大的容量，受振动会引起容量变动特地适于高频旁路 5、独石电容器（多层陶瓷电容器）在若干片陶瓷薄膜坯上被覆以电极桨资料，叠合后一次绕结成一块不可分割的整体，里面再用树脂包封而成小体积、大容量、高牢靠和耐高温的新型电容器，高介电常数的低频独石电容器也具备稳固的性能，体积极小，Q值高容量误差较大噪声旁路、滤波器、积分、振荡电路 6、纸质电容器个别是用两条铝箔作为电极，两头以厚度为0.008～0.012mm的电容器纸隔开重叠卷绕而成。制作工艺简略，价格便宜，能失去较大的电容量 个别在低频电路内，通常不能在高于3～4MHz的频率上使用。油浸电容器的耐压比一般纸质电容器高，稳定性也好，实用于低压电路 7、微调电容器电容量可在某一小范畴内调整，并可在调整后固定于某个电容值。 瓷介微调电容器的Q值高，体积也小，通常可分为圆管式及圆片式两种。 云母和聚苯乙烯介质的通常都采纳弹簧式，构造简略，但稳定性较差。 线绕瓷介微调电容器是拆铜丝〈外电极〉来变动电容量的，故容量只能变小，不适宜在需重复调试的场合应用 8、陶瓷电容器用高介电常数的电容器陶瓷〈钛酸钡一氧化钛〉挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质，并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。它又分高频瓷介和低频瓷介两种。 具备小的正电容温度系数的电容器，用于高稳固振荡回路中，作为回路电容器及垫整电容器。低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用，或对稳定性和损耗要求不高的场合〈包含高频在内〉。这种电容器不宜应用在脉冲电路中，因为它们易于被脉冲电压击穿。高频瓷介电容器实用于高频电路 云母电容器就构造而言，可分为箔片式及被银式。被银式电极为间接在云母片上用真空蒸发法或烧渗法镀上银层而成，因为打消了空气间隙，温度系数大为降落，电容稳定性也比箔片式高。频率特性好，Q值高，温度系数小不能做成大的容量广泛应用在高频电器中，并可用作规范电容器 9、玻璃釉电容器由一种浓度适于喷涂的非凡混合物喷涂成薄膜而成，介质再以银层电极经烧结而成“独石”构造性能可与云母电容器媲美，能耐受各种气象环境，个别可在200℃或更高温度下工作，额外工作电压可达500V，损耗tg0.0005～0.008。 四、电容器次要个性参数1、标称电容量和容许偏差标称电容量是标记在电容器上的电容量。 电容器理论电容量与标称电容量的偏差称误差，在容许的偏差范畴称精度。 精度等级与容许误差对应关系：00（01）-±1%、0（02）-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、 Ⅳ-（+20%-10%）、Ⅴ-（+50%-20%）、Ⅵ-（+50%-30%） 个别电容器罕用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级，电解电容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级，依据用处选取。 2、额外电压在最低环境温度和额外环境温度下可间断加在电容器的最高直流电压有效值，个别间接标注在电容器外壳上，如果工作电压超过电容器的耐压，电容器击穿，造成不可修复的永恒损坏。 3、绝缘电阻直流电压加在电容上，并产生漏电电流，两者之比称为绝缘电阻。 当电容较小时，次要取决于电容的外表状态，容量〉0.1uf时，次要取决于介质的性能，绝缘电阻越小越好。 电容的时间常数：为失当的评估大容量电容的绝缘状况而引入了时间常数，他等于电容的绝缘电阻与容量的乘积。 4、损耗电容在电场作用下，在单位工夫内因发热所耗费的能量叫做损耗。各类电容都规定了其在某频率范畴内的损耗允许值，电容的损耗次要由介质损耗，电导损耗和电容所有金属局部的电阻所引起的。 在直流电场的作用下，电容器的损耗以漏导损耗的模式存在，个别较小，在交变电场的作用下，电容的损耗不仅与漏导无关，而且与周期性的极化建设过程无关。 5、频率特性随着频率的回升，个别电容器的电容量出现降落的法则。 五、电容器容量标示1、直标法用数字和单位符号间接标出。如01uF示意0.01微法，有些电容用“R”示意小数点，如R56示意0.56微法。 2、文字符号法用数字和文字符号有法则的组合来示意容量。如p10示意0.1pF，1p0示意1pF，6P8示意6.8pF， 2u2示意2.2uF. 3、色标法用色环或色点示意电容器的主要参数。电容器的色标法与电阻雷同。电容器偏差标记符号：+100%-0--H、+100%-10%--R、+50%-10%--T、+30%-10%--Q、+50%-20%--S、+80%-20%--Z。 下一篇分享：【无源元件之——电感常识详解】，如果感觉内容还不错有价值，请点赞珍藏，欢送评论交换，也请动动小手指转发分享让更多搭档一起学习吧~

EMC中文名称：电磁兼容 英文名称：Electro Magnetic Compatibility 是指电子产品或电气设备在规定的电磁环境中，按设计要求失常工作的能力。 EMC=EMI+EMS EMI：电磁干扰(ElectroMagnetic Interference)是指电子产品失常运行时，不应产生超过规定规范所要求的电磁能量，测试项及相应规范也依据产品性能、状态、利用场景的不同有所差别。 根本的EMI测试项如下：1）电源线传导骚扰(CE)测试(FCC 450KHz-30MHz,CISPR 22 150KHz-30MHz) 2）信号传导骚扰(CE)测试(FCC 450KHz-30MHz,CISPR 22 150KHz-30MHz) 3）辐射骚扰(RE)测试(30MHz-1GHz) 4）谐波电流(Harmonic) 测试(FCC part15:1GHz-18GHz,EN300 328:1GHz-12.75GHz) 5）电压稳定和闪动(Fluctuation and Flicker) 测试 断定等级：EMI 个别状况下以断定规范分为Class A （工业级）& Class B （民用消费类）两个等级； 以辐射3m场测试为例： Class A在30-230MHz要求不能超过50dBuV，在230-1000MHz要求不能超过57dBuV Class B在30-230MHz要求不能超过40dBuV，在230-1000MHz要求不能超过47dBuV EMS：电磁抗扰度(ElectroMagnetic Susceptibility)是指在肯定环境中的电子产品能接受相应标准规定范畴内的电磁能量烦扰而失常运行，测试项及相应规范也依据产品性能、状态、利用场景的不同有所差别。 根本的EMS测试项如下：1）静电放电抗扰度(ESD) 2）电疾速瞬变脉冲群抗扰度(EFT) 3）浪涌(SURGE) 4）辐射抗扰度(RS) 5）传导抗扰度(CS) 6）电压跌落与中断(DIP) 断定等级：EMS中依照设施施加烦扰后产品的运行转态分为Class A~D 以静电测试为例： Class A:测试实现后或测试中被测设施始终处于失常工作； Class B:测试实现或测试中容许被测设施呈现重启，不须要人为干涉的状况下，能够恢复正常工作； Class C:测试实现或测试中容许被测设施死机(或其余无奈失常工作的景象)，然而须要人为调整后能够重启并失常工作； Class D:设施已损坏，无论怎样调整也无奈启动。 严格水平EMI是B > A，EMS是A > B > C > D。 国际标准：1，国内电工委员为IEC 2，国际标准华组织ISO ...

变压器只是一对电感器，它们磁耦合以实现它们之间的电磁感应。借助变压器，交换电压能够以较低的老本逐渐升高或升高，而无任何麻烦。升高或升高直流电压须要简单且低廉的电路。这就是为什么即便大多数电子设备应用DC进行操作，也应用AC来调配电力。电子设备将交流电源转换为直流以施展性能。 变压器具备各种形态，大小和结构。能够按铁心资料，几何形态和构造，电压程度和用处对变压器进行分类。 芯结构分类：叠片铁芯、铁氧体磁芯、铁粉芯、空芯形状构造分类：螺线管芯、环形磁芯、锅芯电压等级分类：升压、降压、隔离用处分类：电力变压器、调压器、电抗器、互感器、专用变压器一、变压器芯　在制作任何变压器时，制造商都试图在两个电感器之间实现最大的磁耦合。通过应用铁磁资料或铁粉作为磁芯，能够将磁耦合进步很多倍。与空心变压器相比，缠绕在铁磁芯上的一对电感器具备更好的耦合系数。然而，铁磁芯的应用有其本身的局限性。铁磁芯因为磁滞和涡流而具备一些能量损耗，并且还受到载流能力的限度。除了这些限度之外，铁心资料的抉择还限度了变压器的频率范畴。依据应用的铁芯类型，将变压器分类如下 叠层铁变压器：这些变压器以硅钢为芯材。硅钢也称为变压器铁或简称为铁。硅钢被层压成层，以防止因为涡流和磁滞而造成的损失。涡电流是在磁化时在磁性材料中流动的圆形电流。涡流导致磁芯以热量模式损失能量。磁滞是磁芯承受稳定的磁通量的趋势。因为磁滞和涡流的损耗，这些变压器仅实用于音频范畴内的60 Hz频率和其余低频。当频率减少到几千赫兹以上时，铁心的外部损耗会减少到超过可行的极限。 铁氧体磁芯：铁氧体磁芯具备高磁导率，并且须要较少的线圈匝数。然而，在几兆赫兹以上的频率下，因为涡流和磁滞，这种磁芯开始显示出显著的能量损耗。这就是为什么这些变压器实用于音频频率高达几兆赫兹的频率。 铁芯粉：与铁氧体芯相比，铁粉还具备较高的磁导率和较低的损耗，这归因于磁滞和涡流。随着频率减少，对高磁导率的需要升高。应用铁粉芯的变压器实用于高达100 MHz的极高频率。因为不须要在高于100 MHz的极高频率下实现高磁导率，因而空心变压器因其能效更高而更为适合。 空芯变压器：在空心变压器中，初级线圈和次级线圈都缠绕在抗磁性资料上。这种变压器中的磁耦合通过空气产生。在这样的变压器中，不仅两个线圈的电感都低，而且互感也非常低，因而线圈之间的磁耦合十分小。这些变压器不会因磁滞或涡流而损失能量，并且还可能调节大电流。这种变压器实用于能源效率是首要问题的低压利用，例如配电变压器。这些也实用于100兆赫以上的超高RF利用。在高射频下，所需的电感值很低，这能够通过空心电感轻松实现。 二、变压器的形态和结构　变压器也能够通过其形态和几何形态进行分类。变压器的形态取决于其结构中应用的电感器的类型及其铁心的形态。任何变压器实质上都是缠绕在同一磁芯上的一对电感器。分类如下： 实用变压器：公用事业变压器是应用层压铁皮作为芯材的电力变压器。这些铁芯变压器具备各种铁芯形态，例如E、L、U、I等，并且体积大而轻便。这些变压器中最罕用的铁心形态是E磁芯或EI磁芯，因为叠片铁芯的形态为字母“E”并在“E”的闭口端搁置了一根棒以实现构造。线圈通过壳办法或芯办法缠绕在芯上。在壳式办法中，两个线圈都彼此顶部缠绕在“E”的两头条上。这确保了线圈之间的最大磁耦合，但以高的线圈到线圈电容为代价。壳法也限度了变压器的载流能力。在磁芯办法中，一个线圈缠绕在“E”的顶部条上，另一线圈缠绕在底部上。线圈之间的磁耦合仅因为穿过铁芯的磁通量而产生。磁芯办法在很大水平上减小了线圈到线圈的电容，并使其有可能解决高电压。具备EI芯且具备壳或芯绕组的公用事业变压器最罕用作60 Hz变压器和其余音频变压器。 电磁线圈变压器：电磁线圈变压器通常用作射频电路的回路天线。这些变压器在圆柱芯（铁氧体或铁粉）上具备高级和次级绕组。线圈彼此缠绕或离开缠绕。在这样的变压器中，高级绕组捕捉无线电信号，而次级绕组则为无线电电路的第一放大器级提供阻抗匹配。这样的变压器在便携式无线电通信设施中曾经十分广泛。 环形铁芯变压器：环形铁芯变压器的高级和次级绕组都缠绕在环形铁芯上，线圈可能彼此缠绕或离开缠绕。环形磁芯是射频电路中螺线管磁芯的更好代替计划。它们将磁通蕴含在铁芯内，因而，只有线圈已绝缘，这些变压器就能够间接装置而无需任何其余屏蔽。除了没有电磁干扰，环形磁芯每圈线圈还提供更高的电感。因为磁通量依然蕴含在铁芯内，因而环形铁芯变压器在线圈之间具备更好的磁耦合。 罐式磁芯变压器：罐式磁芯变压器的主绕组和副绕组彼此叠置或彼此相邻。锅芯可提供最高的电感，并具备自屏蔽的显著劣势。锅芯变压器的次要毛病之一是线圈到线圈的电容。因为线圈与线圈之间的电容以及两个线圈的电感异样高，因而锅形铁芯变压器仅实用于低频。在高频下，所需的电感值很低，并且电容电抗必须根本减小。 三、变压器电压程度变压器　最常见的利用是调节交换电压。变压器能够升压，降压或放弃残缺的交换电压程度。这是最简略但最重要的变压器分类。 升压变压器：在升压变压器中，次级线圈的匝数比初级线圈高。当高级与次级的匝数比小于1时，施加到高级的电压将升至次级中的较高电压。因而，这是以次级绕组上较低电流程度为代价的。升压变压器用于稳定器和逆变器，其中须要将较低的交换电压转换为较高的电压。它们还用于电网中，以在调配之前进步交换电压程度。 降压变压器：在降压变压器中，初级线圈匝数高于次级线圈。当高级与次级绕组的匝数比大于1时，次级电压会低于高级电压。降压变压器通常用于电子利用中。电子电路通常须要5V、6V、9V、12V、18V或24V进行操作。降压变压器通常在电源电路中应用，先于整流器将120V或240V交流电源降压至所需的低压程度。在配电中，应用降压变压器来升高低压，以向两极供电。这确保了配电的能量效率和老本效益。 隔离变压器：隔离变压器的高级和次级匝数雷同。因为高级与次级的匝数之比正好为1，因而两个绕组上的电压电平放弃雷同。这些变压器用于在电子电路之间提供电隔离，或打消从一个电路到另一个电路的噪声传输。隔离变压器须要具备高电感耦合和最小电容耦合。这就是为什么将这些变压器设计为在缠绕在高磁性和自屏蔽铁芯上的独立线圈上具备起码匝数的起因。 隔离变压器还用于连贯均衡和不均衡电路。均衡电路是指能够跨端口任意形式连贯的电路。不均衡电路是指须要以特定形式跨端口连贯的电路。均衡和不均衡负载能够通过将均衡核心的核心抽头接地而通过隔离变压器连贯。如果均衡负载和不均衡负载具备雷同的阻抗，则隔离变压器的匝数比应为1。如果均衡负载和不均衡负载具备不同的阻抗比，则匝数比应与阻抗比的平方相匹配。 变压器依照用处划分细讲起来比拟多，须要独自成篇分享。变压器的常识就先分享这么多吧。如果感觉内容整顿的还不错，心愿大家多给我点赞反对~

引言这一篇整顿的笔记鞭挞一下恶心的Mac本身应用APFS的磁盘格式，然而零碎自身插外接硬盘只能兼容ExFAT，应用NTFS要靠第三方软件，此外尽管第三方软件能够反对NTFS然而读写速度比拟感人=-=。 这篇简短笔记就是通知各位移动硬盘千万不要应用ExFAT格局，不要置信任何一人传虚;万人传实Windows和MacOs格局都能兼容的鬼话，数据无价。 原文如果想要理解全貌，能够看看上面这篇文章： # 新买的移动硬盘该格式化为 NTFS 还是 exFAT？ 以及这一篇： # 移动硬盘上的文件的占用空间比理论文件大小大了好几倍怎么解决？ - 知乎 (zhihu.com) 基本概念你要先理解簇这个概念. 不论是u盘,机械硬盘,固态硬盘. 其文件系统都存在一个最小的存储单位. 哪怕你的文件只有1字节. 放进去也会占用整个最小单位的空间. 机械硬盘个别用NTFS格局分区. 默认参数格式化之后 1簇=4KB=4096字节. 比如说: 如果你的一个文件长1字节.存进去会占用4KB空间. 如果你的文件长4097字节.那么会占用8KB空间....以此类推. 而U盘默认格式化时会采纳Fat32或者 ExFat 格局. 默认簇大小会依据设施不同. 原作者的测试是U盘为1簇=1MB=1024KB。 这就意味着NTFS默认文件簇大小是 4KB，即便你的一个文件是 1B，那也占 4KB。 市面支流硬盘目前市面上支流的硬盘格局次要有 1，苹果格局： ·APFS：macOS 10.13 或后续版本应用的文件系统。在确保可靠性的根底上优化性能，该零碎的外围为减少了加密性能。为固态硬盘优化，现为装备固态硬盘的 Mac 电脑的默认文件系统。 ·Mac OS 扩大（日志式 HFS+ Plus）：macOS 10.12 或之前版本应用的文件系统，16年之前的格局。 2，Windows格局： ·NTFS：是Windows NT内核的系列操作系统反对的、一个特地为网络和磁盘配额、文件加密等治理平安个性设计的磁盘格式。3，兼容格局（Mac和PC都能用）： ·ExFAT：为了解决FAT32等不反对4G及其更大的文件而推出。对于闪存，NTFS文件系统不适宜应用，exFAT非常适合闪存的文件系统，属于FAT32与NTFS之间的折中计划。既有了FAT32的轻便、不须要耗损太多的效力及记忆体来解决文件运作，又有相似NTFS的CAL存取控制机制以及相似HPFS零碎可疾速整顿可用丛集空间的Free Space Bitmap防止档案破碎的状况产生。 exFAT格局对于磁盘则不太实用，适宜固态硬盘。 集体补充：这里所说的适宜固态是指的固态寿命自身不是特地长探讨的，ExFat作为固态集体也并不举荐，起因看下文。（将来劣币驱赶良币，QLC颗粒根本会烂大巷） ·MS-DOS (FAT)：传输单文件不能超过4G。但稳定性较好，适宜小型U盘。 在2019年当初往后支流应用的格局这3种，他们特点是。 ·APFS：长处：牢靠，平安。对配合苹果电脑应用敌对。毛病：不兼容Windows零碎。 ·NTFS：长处：采纳日志式，稳固平安，Windows零碎应用敌对，是支流格局。毛病：苹果电脑只反对读，想要写须要买驱动软件。 ·ExFAT：长处：对Windows和MAC格局都兼容，对闪存SSD硬盘优化更好。毛病：机械硬盘用这格局数据容易丢。 数据安全可靠度：APFS=NTFS > ExFAT 数据传输便捷度：ExFAT > NTFS > APF. ...

在节能减排曾经成为消费者的新需要时，各种工业企业也开始了转型，配合国家的政策向节能减排倒退。在能源局部，要想配合节能减排的方针政策，次要就是进步技术，抉择适宜的电机，那么什么电机既能满足生产需要又能做到节能减排呢? 有刷电机与无刷电机由上图动画能够看到：在磁场中搁置线圈，通过流动的电流，线圈会被一侧的磁极排挤，同时被另一侧磁极所吸引。电机中的换向器局部是靠电刷供电的，电刷的地位在转向器上方，随着旋转一直挪动。通过扭转电刷的地位，可使电流方向发生变化。换向器和电刷是直流电机旋转所不可或缺的构造。 无刷电机无刷直流电机的定子（Stator）是线圈（Coil）绕组电枢，转子（Rotor）是永磁体。如果只给电机通以固定的直流电流，则电机只能产生不变的磁场，电机不能转动起来，只有实时检测电机转子的地位，再依据转子的地位给电机的不同相通以对应的电流，使定子产生方向平均变动的旋转磁场，电机才能够跟着磁场转动起来。   无刷直流电机以电子换向器取代了机械换向器，所以无刷直流电机既具备直流电机良好的调速性能等特点，又具备交换电机构造简略，无换向火花，运行牢靠和易于保护等长处。 无刷电机能够应用直流电源或者是交流电源供电，满足各种行业的不同需要，同时无刷电机的体积要比同功率的有刷电机30%以上，装置更为不便正当。最重要的是，无刷电机的电能转化率达到80%以上，比其余电机要节能50%。 电子产品大都在遵循“摩尔定律”，唯独电机产业近20年来没有任何更新换代——但随着半导体组件如功率组件(MOSFET)，微控制器(MCU)，驱动组件(Gatedriver)的遍及，使得无刷直流电机的总成本升高很多，BLDC直流无刷电机技术代替传统电机曾经势在必行。 据国家统计局统计，2010年以来，无刷直流电机(BLDC)行业支出连年减少，2016年为189.2亿元，同比增长22.3%，中国无刷直流电机(BLDC)的市场前景较为乐观，市场规模将进一步扩充。预计将来五年，行业增速仍将放弃在20%左右的程度，到2022年行业市场规模将达到565亿元左右。  专为无刷直流电机设计的单片机相较于传统直流有刷电机的电刷因长期磨损的关系须要始终颐养保护，直流无刷电机不应用基于电刷的机械式换相，而是采纳电子式换相，配置适当的驱动器来管制电机换相，能够提高效率且绝对宁静与省电，在古代许多家电、工业利用中都能够看到直流无刷电机。 高性能的BLDC电机置信是将来电机倒退的重要趋势；与此同时，终端消费市场对电机驱动管制不再仅限于电机启停，定速变档等，还须要具备高性能，低噪音，效率低等要求；MCU作为电机驱动管制的大脑，变得尤为重要。 察看近年来的MCU市场规模，中国通用MCU产品中，32位MCU产品占比最高，达54%；其次为8位MCU产品，占比达43%。与寰球MCU产品构造占比相比，中国16位及32位MCU产品占比仍较低。思考到8位的单个芯片比32位芯片要便宜很多的事实，8位的出货量其实远高于32位的。  可见得32bit/8bit的抉择不属于「是非题」，还是要视利用端而定。一般来说，管制型或大量须要位元（bit）运算的利用依然会抉择8bit MCU。此外，8bit MCU有些架构上的特点，如可较节俭程式空间与升高中断提早。 在许多嵌入式设计上，8位MCU比32位领有更容易设计的劣势，依循8位架构的软件和硬件比起32位将更为繁难。 BD66FM5250 作为一款 8 位高性能精简指令集 Flash 单片机，它高度集成多种个性，专为无刷直流电机利用而设计。  在存储器个性方面，Flash 存储器可屡次编程的个性给用户提供了较大的不便。除了 Flash 程序存储器，还包含 RAM 数据存储器和用于存储序列数据、校准数据等非易失性数据的 True EEPROM 存储器。此外通过应用 IAP 性能，便于用户间接将测量的数据存储至程序存储器中或进行应用程序更新。 此单片机具备性能良好、功耗低、I/O 应用灵便的个性，外加集成有定时器模块、外部振荡器、多通道 A/D 转换器、D/A 转换器、运算放大器、脉宽调制性能、16 位捕获定时器模块、比拟器、电机爱护模块、霍尔传感器地位检测性能、 UART 接口性能、16 位 MDU、时基、低电压复位、低电压检测、暂停和唤醒性能。 虽是一款专为无刷直流电机利用而设计的单片机，但其弱小的性能使得 它能够广泛应用于 A/D 产品中，例如传感器信号处理、电机驱动、工业管制、 消费类产品和子系统管制等。 合泰与华秋联合推出基于BD66FM5250定制的五节锂电池 BLDC 冲击扳手利用计划，可利用于脚手架冲击扳手等畛域。 01 利用个性■ 操作控制：VR无级调速、正反转管制■ 档位显示、档位切换、断电档位记忆■ 反转自停性能，断电性能记忆■ 延时断电性能，关机后零耗费■ 提供电压爱护、过电流、过温及堵转爱护性能  02工作原理电机管制工作原理简介（以 BD66FM5250 为例），分为转向与转速管制两个局部。 03 方框图  作为外乡“元器件电商”的“探索者”之一，华秋商城致力为寰球电子产业发明价值，向客户提供围绕“品牌选型+现货洽购+海内代购+BOM 配单”的全流程服务。通过与寰球 1500 多家原厂品牌及代理商搭建策略合作伙伴关系，华秋商城可间接取得原厂货源。  反对智能 BOM 整单配齐，一键上传，简略便当，解决您的多渠道洽购懊恼；反对计划、品牌、规格参数选型，解决您的多样化设计需要；反对罕用物料现货洽购，20 万+SKU 自营现货短缺，当日发货，解决您的罕用型号稳供忧愁；反对海内代购，提供紧缺、停产、断档、冷偏门元器件供给服务，2000 万+寰球现货 SKU，解决您的缺料苦恼；反对售前、中、前期 7*24 小时实时在线服务，充当您解决辣手问题的贴身参谋。此外，目前针对 BLDC 畛域，华秋电子可为用户提供从方案设计到各类元件洽购的一站式解决方案，包含 BOM 配繁多键洽购、PCBA 加工。在各特定的细分行业，华秋电子还推出了如 BLDC 破壁机、抽油烟机、风扇吊扇、卷发棒、高速风筒等可量产的全套解决方案，欢送进入计划核心查看理解更多~ ...

电源技术博大精深，应用领域也是十分宽泛，从工业、汽车到光伏和医疗等都能够看到它的身影。一个残缺的零碎须要很多模块组合起来，其中电源模块是最要害的一部分。对于工程师们而言，电源模块发热是常常遇到的难题，本文带大家来意识下电源模块发热的起因及对应的预防措施。 一、电源模块发热的4个常见起因电源模块发热问题会严重危害模块的可靠性，使产品的失效率将呈指数法则减少。低温会导致电解电容的寿命升高、变压器漆包线的绝缘个性升高、晶体管损坏、资料热老化、低熔点焊缝开裂、焊点脱落、器件之间的机械应力增大等景象。危害如此之大，所以在理论设计中，尽可能要防止电源模块发热重大导致整个零碎损坏。 1. 利用场景谬误 线性电源中罕用的是LDO稳压器，其特点是线性调整，输入电压稳定小，外围器件少，成本低，适宜负载较小，对电压精度要求高的利用场景。 然而其天生的弊病是靠能量消耗的形式来进行降压，所以输入电流个别不会太高。能够简略了解为LDO线性稳压器是具备肯定的外部阻抗，电流通过时，将一部分能量消耗掉了，流经的电流越大，耗费的能量就越多，LDO稳压器的发热量就越大。 所以如果将LDO应用在负载电流过大的场景中，发热量就会十分之大。 2. 效率太低在DCDC开关电压调整器中，外围的要害是在外部集成的两个开关管Q1和Q2，这两个开关的品质决定了整个DCDC电压调整器的效率，市面上大部分DCDC电压调整器的效率能够达到90%以上，当你如果选用效率过低的时，多余的能量还是以热能的模式耗费了，次要是Q1和Q2的内阻耗费电流。 3.负载电流过高有人的中央就有江湖，同样，有电流存在的中央就有发热。 通常所有的电源模块都规定了额外输入电流参数，这是对应电源调整芯片或者电源模块额外容许的最大电流值，如果超出此额定电流后，不肯定会立马损坏，因为不论是电源芯片本身，还是设计好的电源模块，都有对应的散热措施。 但如果负载电流超出额定值，那么意味着也就超出本来的散热计划，所以过高的热量会导致电源芯片或电源模块损坏。 在理论设计中，电源模块的散热好坏与PCB的布局及无效覆铜面积有很大关系，而这一点在设计定型时就已确定了其可能接受的热量，所以不要让电源超负荷工作。 通常咱们举荐依照负载最大工作电流值的80%进行降额设计选型。比方负载最大需要1A电流，那么举荐应用至多能稳固继续提供1.25A输入的电源芯片或电源模块。 DCDC电源模块PCB设计图 4.环境温度过高任何电子元器件都有其标称的工作应用温度范畴，比方一般消费类元器件的举荐工作温度范畴0°C-70°C，做成电子产品后依据所应用的各个元器件的的耐温及产品本身散热状况，通常定义产品应用的环境温度0°C-40°C。 这里有个恶性循环，任何元器件的效率或者性能都会随着温度的升高而降落，所以一旦因为工作温度高导致电源模块效率降落，那么效率降落后电源模块本身发热就会加剧，从而导致整体热量提高一减少，从而进入死循环，最终可能导致整个电源零碎生效。 二、所以如何能力正确的选用电源呢？7招教会你： ① 明确本人的利用需要； ② 选用适合额外参数，比方输出电压范畴、输入电压范畴、输入电流等。 ③ 抉择效率高的，通常须要抉择效率在90%以上。 ④ 确认所选电源模块是否采纳高质模块量元器件。 ⑤ 确认电源模块或者电源IC是否具备过热，过载爱护性能。 ⑥ 电源模块的电路板是否涂有三防漆； ⑦ 电源模块有CE、UL认证、ROHS认证。 总得来说，电源模块决定了整个电子系统是否可能继续稳固的工作，所以抉择适合的电源是设计的基本，华秋商城特地推出工程师专区：工程师专区_华秋商城， 多款高牢靠电源模块任君抉择。

问题1：什么是三极管？三极管，也叫晶体管，是一种管制电流的半导体器件。 这里的“管制电流”多指放大电流信号。 除了放大电流，三极管还罕用作开关。 实物长这样：三极管 三极管电路符号 问题2：三极管在电路中的作用是什么？次要两种作用：模仿电路次要用于放大信号，数字电路次要用于无触点开关。 问题3：三极管的内部结构是怎么样的？二极管PN结，我想大家应该相熟：PN结 三极管能够看作由两个PN结组成，有两种组合形式：PN-NP，造成PNP三极管；NP-PN，造成NPN三极管。无论是NPN三极管还是PNP三极管，都会有三个极：基极（b）、集电极（c）、发射极（e）。 值得一提的是，三极管里的P型和N型半导体掺杂浓度是不一样的（划重点！前面要考）。比方NPN三极管，其e极连贯的发射区是高浓度N型半导体，b极连贯的基区是失常浓度的P型半导体，c极连贯的集电区是失常浓度的N型半导体。 NPN三极管内部结构横截图 问题4：命名b极、c极、e极，有什么非凡含意吗？三极管极脚的命名，体现了三极管工作时的电子静止状态。 发射极（e）：Emitter，发射的意思，指发射区向基区发射电子； 基极（b）：Base，基地的意思，在基区中电子会产生扩散与复合静止； 集电极（c）：Collector，收集的意思，指集电区收集电子。 问题5：PNP型与NPN型的区别是什么？①.构造不同：PNP型三极管是由2块P型半导体两头夹着1块N型半导体所组成的三极管；NPN型三极管是由2块N型半导体两头夹着1块P型半导体所组成的三极管。 ②.PN结方向不同：PNP是共阴极，即两个PN结的N结相连做为基极；NPN则刚好于此相同。 ③.两者的电源极性不同。 PNP型三极管与NPN型三极管更多的是构造不同，但两者的工作原理是一样。 问题6：三极管的工作原理是什么？如上所述，从构造上来看，三极管能够看作由两个PN结组成。e极和b极间的PN结，咱们叫发射结，c极和b极间的PN结叫集电结。当PN结正偏时，电路导通；反偏时，电路不导通。所以三极管的工作状态与其发射结、集电结的偏置状态非亲非故。 当咱们给三极管加上电源，三极管就会进入工作状态。 三极管有三种工作状态；截止、放大、饱和。 截止：发射结反偏、集电结反偏 对于硅管来说，PN结的导通电压是0.7V。 所以发射结电压Ube小于0.7V的导通电压时，发射结反偏，Ib为0。Uce>Ube，集电结反偏，三极管工作在截止状态。 放大：发射结正偏、集电结反偏 当发射结电压Ube等于0.7V的导通电压，发射结导通，Uce>Ube，集电结反偏。Ic= * Ib，其中失常状况下在几十到100多的范畴内。Ib管制Ic，Ic与Ib近似于线性关系，在基极加上一个小信号电流，就能引起集电极大的信号电流输入。 饱和：发射结正偏、集电结正偏 UBE=0.7V，发射结正偏；Uce<Ube，集电结正偏。当三极管的集电结电流Ic增大到肯定水平时，再增大Ib，Ic也不会增大，超出了放大区，进入了饱和区。三极管没有放大作用，集电极和发射极相当于短路，常与截止配合于开关电路。 综上，三极管工作状态的特点如下： NPN三极管（硅管）工作状态的特点 为不便大家了解，咱们打个比方。 集电极连贯的电源，是放大输入的源头，咱们看做集电极连贯了一个水池，集电极闸门的闸口开的越大，水流（Ic）就会越大。而基极电流（Ib）好比咱们推动集电极闸门的力的大小，使劲推（Ib变大），集电极闸门开的就大，水流（Ic）就变大，这是基极电流管制集电极电流。咱们的推力始终变大，当推力（Ib）大到肯定数值后，集电极闸门齐全关上，开到了最大，咱们的推力不能再和水流成线性关系了，这时三极管放大就达到了饱和状态。 问题7：为什么三极管能放大？所谓的放大，指的用小信号撬动大信号。在三极管上，是基极电流（Ib）管制集电极电流（Ic）的变动，但Ic的变动比Ib的变动要大得多。 以NPN型三极管为例，发射区N型半导体的掺杂浓度比集电区N型半导体的要高，掺杂浓度高象征自由电子浓度高，这是三极管实现放大性能的要害。 当发射结正偏且集电结反偏时，三极管处于放大工作状态。发射结正偏，发射结导通，因为发射区自由电子浓度较高，所以进入基区P型半导体的自由电子也多，基区电场增大。此时，尽管集电结反偏，但因为基区电场大于集电区，所以基区局部电子冲破集电结耗尽层，产生漂移静止，进入集电极，使得集电结导通，产生Ic。 当Ib变大时，发射结自由电子浓度升高，漂移电子增多，Ic增大。所以Ib管制Ic，Ic与Ib近似于线性关系，只有咱们在基极加上一个小信号电流，就能引起集电极大的信号电流输入。 问题8：三极管如何实现开关性能？三极管用作开关时，只有截止、饱和两个状态。截止状态看作是“关”，饱和状态看作是“开”。 重点是，三极管在什么状况下导通？什么状况下又会关断？ 管制Ib即可实现开关性能。当Ib=0，发射结没有导通，三极管工作在截止状态。当Ib≥1mA时，齐全能够保障三极管工作在饱和状态，对于小功率的三极管此时Ic为几十到几百mA，驱动继电器、蜂鸣器等功率器件入不敷出。 问题9：三极管有什么个性？流控个性：即电流管制电流，b极电流可管制c极电流的有无与大小。 放大个性：b极电流的小变动可引起c极电流的大变动。 开关个性：除了放大作用，三极管还能用作开关。比方当NPN三极管的e极接地，b极电流>1mA时，三极管齐全导通，起到开关作用。 问题10：三极管有哪些利用？三极管次要利用电路： 放大电路：用作电压或电流放大。 振荡电路：用作调制、解调或自激振荡。 开关电路：作闸流、限流或开关管。 在生活中，常见家里音响中的功率放大器，次要器件就是三极管，它能够把很强大的声音信号放大到足以振动扬声器发出声音。还有楼道里的触摸开关，光敏开关，以及你天天都离不开的手机、电脑、充电器，电视等都会用到三极管。 罕用的三极管有IGBT、MOS管、达林顿三极管等，华秋商城特设三极管专区，原厂副品，价格实惠、疾速发货！大家能够去尝试体验下，心愿这些元器件常识能够帮忙到你们。

1. 什么是变压器？变压器是利用电磁感应原理来进行变换交换电压的一种器件。变压器是输配电的根底设施，广泛应用于工业、农业、交通、城市社区等畛域。 2. 变压器是干什么用的？变压器的次要作用是升高或升高交换电压，以失去想要的指标电压。在咱们日常生活中，电从发电厂输送到千家万户里，给各式各样的家电供电。为升高远距离电力运输的损耗，发电厂输入的是高压电，高达几十万伏。但家电须要的电压是220伏，有些小电器仅需几十伏，这时，就须要通过变压器扭转电压，以适应各种利用。 此外，变压器还有电流变换、阻抗变换、隔离、稳压（磁饱和变压器）等性能。 3.变压器是如何工作的？工作原理是？简略说变压器的工作原理就是“电生磁，磁生电”。 变压器的次要构件是线圈和铁芯（或磁芯），线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。铁心的作用是增强两个线圈间的磁耦合。 变压器通过电磁感应的原理来扭转电压。当初级线圈通上交流电时，变压器铁芯产生交变磁场，次级线圈就产生感应电动势。这表明，两组线圈只有磁耦合没有电分割，然而次级线圈会与初级线圈一样，存在电动势。把次级线圈两端看成是一个新的电源，当次级线圈中的电路闭合就有交变电流产生。 4.变压器变压比怎么算？变压器能扭转电压，但具体扭转了多少呢？ 事实上，变压器的线圈的匝数比等于电压比，即： U1/U2=N1/N2 式中U1、U2为高级、次级线圈的电压；N1、N2为高级、次级线圈的匝数。 变压器是利用电磁感应原理制成的静止用电器。当变压器的初级线圈接在交流电源上时，铁心中便产生交变磁通，交变磁通用示意。因为高级、次级线圈中的是雷同的。由法拉第电磁感应定律可知，高级、次级线圈中的感应电动势为： e1=-N1d/dt e2=-N2d/dt 由图可知： U1=-e1 U2=e2 综合可得： U1/U2=N1/N2 即变压器的线圈的匝数比等于电压比。例如：初级线圈是500匝，次级线圈是250匝，高级通上220V交流电，次级电压就是110V。 值得注意的是，变压器的线圈的匝数比等于电压比，这是现实状况下比值，阐明现实变压器自身无功率损耗。但理论变压器总存在损耗，包含铜损（线圈电阻发热）、铁损（铁心发热）和漏磁（经空气闭合的磁感应线）等。 5.变压器有哪些类型？从电压分类：有低压变压器、低压变压器、超高压变压器； 从构造分类，有双绕组变压器，多绕组变压器，决裂变压器，自偶变压器； 从冷却形式分类：有空冷变压器、油冷变压器，水冷变压器（极少）； 从绝缘介质分类：有油浸变压器，干式变压器，气体绝缘变压器； 从相数分类：有单相变压器、三相变压器、分体变压器； 按用处分类：有电力变压器，专用电源变压器，调压变压器，测量变压器(电压互感器、电流互感器)，小型电源变压器(用于小功率设施)，平安变压器。 6.罕用的变压器有哪些？图源：华秋商城 7.变压器主要参数是什么？额外频率：批变压器设计时所规定的运行频率。变压器铁芯损耗与频率关系很大，故应依据应用频率来设计和应用。用ƒN 示意，单位赫兹（HZ）。我国规定额外频率为50HZ。 额外容量：指变压器工作状态下的输出功率，用视在功率示意。用SN 示意，单位为KVA或VA。 额外电压：指在变压器的线圈上所容许施加的电压，工作时不得大于规定值。用UN示意，单位为KV或V。一次额外电压用UN1 示意，二次额外电压用UN2示意。 额定电流：指在额外容量和容许温升条件下，通过变压器一、二次绕组出线端子的电流，用IN示意，单位KA或A。一次绕组电流用IN1示意，二次绕组电流用IUN21 示意。 额定功率：在规定的频率和电压下，变压器能长期工作而不超过规定温升的输出功率。 8.变压器如何选型？首先要考察用电中央的电源电压，用户的理论用电负荷和所在中央的条件，而后参照变压器铭牌标示的技术数据逐个抉择。 那如何确定变压器的正当容量呢？ 个别应从变压器容量、电压、电流及环境条件综合思考，其中容量抉择应依据用户用电设施的容量、性质和应用工夫来确定所需的负荷量，以此来抉择变压器容量。 在失常运行时，应使变压器接受的用电负荷为变压器额外容量的75～90%左右。运行中如实测出变压器理论接受负荷50小于%时，应更换小容量变压器，如大于变压器额外容量应立即更换大变压器。 同时，在抉择变压器依据线路电源决定变压器的初级线圈电压值，依据用电设施抉择次级线圈的电压值，最好选为低压三相四线制供电。这样可同时提供能源用电和照明用电。 对于电流的抉择要留神负荷在电动机起动时能满足电动机的要求(因为电动机起动电流要比下沉运行时大4～7倍)。 9.低频变压器和高频变压器的区别是？依据变压器的工作频率不同，个别能够分成低频变压器和高频变压器。 两者的次要区别包含上面3点： 首先频率不同。 日常生活中，工频交流电的频率是50Hz，咱们把工作在这一频率下的变压器叫做低频变压器；而高频变压器的工作频率可达几十kHz到几百kHz。 其次，体积不同。 输出功率雷同的低频变压器与高频变压器，高频变压器的体积要比低频变压器要小很多。变压器在电源电路中算是个头比拟大的元件，在保障输出功率的同时想要把体积做得小，就要应用高频变压器，所以在开关电源里都会用到高频变压器。 还有，芯所应用的资料不同。 低频变压器的铁芯个别是应用很多片硅钢片重叠而成的，而高频变压器的铁芯是用高频磁性材料（如：铁氧体）组成的。（所以高频变压器的铁芯个别叫做磁芯） 10.什么是变压器的铭牌？有哪些次要技术数据？变压器的铭牌表明该台变压器的性能、技术规格和应用场合，用来满足用户的选用，通常选用留神的次要技术数据有： (1)、额外容量的千伏安数。即额外状态下变压器的输入能力。如单相变压器额外容量=U线×I线；三相变压器容量=U线×I线。 (2)、额外电压伏数。别离表明初级线圈的端电压和次级线圈的端电压(不接负载时)值。留神三相变压器的端电压指线电压U线值。 (3)、额定电流安培数。指在额外容量和容许温升条件下，初级线圈和次级线圈容许长期通过的线电流I线值。 (4)、电压比。指初级线圈额外电压与次级线圈额外电压之比。 (5)、接线形式。单相变压器仅有高低压各一组线圈，只供应单相应用，三相变压器则有Y/△式。除以上技术数据外，还有变压器的额外频率、相数、温升、变压器的阻抗百分比等。

去耦电容和旁路电容的定义你们还在争执吗? 只有是设计过硬件电路的同学必定对这两个词不生疏，但真正了解这两个概念的可能并不多。 一、名词定义：旁路（bypass）电容：pass是通过的意思，bypass指从凑近的中央，从旁边通过。大路不走走小路，主路不走走辅路。所以，旁路电容能够了解成把信号高频成分旁路掉的电容。 去耦（decoupling）电容：Coupling，是耦合的意思。如果零碎A中呈现的“事物”引起了零碎B中一“事物”的呈现，或者反之。这里“事物”指一些不心愿呈现的干扰信号，那么咱们就说零碎A与零碎B呈现了耦合。Decoupling，即是削弱耦合的意思。因而，去耦电容是在电路中施展去耦作用的电容。 咱们常常提到像去耦、耦合、滤波等说法，是从电容器在电路中所施展的具体性能的角度去称说的，这些称说属于同一个概念档次，而旁路则只是一种路径，一种伎俩，一种办法。 二、如何判断电路中的电容是去耦还是旁路？比方以下电路图中的电容C1、C2、C3，你分得出谁是去耦电容，谁是旁路电容吗？ 咱们能够别离从电源模块、IC1、IC2角度来进行分析判断，在理论电路中进一步了解去耦电容和旁路电容。 1、电源模块角度站在电源模块的角度，咱们不心愿电源模块本身的烦扰传到下一级IC1中。下图显示了电源模块输入会含有高频噪声和低频纹波烦扰。 为此在电源模块和IC1之间退出电容C1和C2，以滤除干扰信号。其中，C1采纳大容值10uF，利用电容的充放电性能起到电池蓄能作用，满足IC1对驱动电流的需要，从而打消频率较低的纹波烦扰。而C2则往往采纳小容值0.1uF，以滤除较高频段的噪声烦扰。 所以对于电源模块而言，C1施展了滤除低频烦扰和蓄能的性能，C2施展了滤除高频烦扰的性能，两者都是去耦电容。 2、IC1角度站在IC1的角度，前级输出中除了须要的直流供电外还蕴含了高频和低频的烦扰，IC1天然不心愿干扰信号进入外部，所以C1和C2就提供了对地门路，将直流成分以外的信号通过C1和C2流向系统地。 所以对于IC1来说，C1和C2帮忙它旁路掉干扰信号，属于旁路电容。 3、IC2角度站在IC2角度，当IC1的输入信号传输到IC2零碎中时，为避免IC1在工作中产生的高频烦扰输出到IC2中，所以搁置了电容C3来滤除烦扰，因而对于IC2来说C3是旁路电容。但此时如果再次站在IC1的角度，它不心愿烦扰耦合到IC2，C3此时又能够称为去耦电容。 总结C1、C2、C3如下： 是不是感觉两者没有区别了？剖析的角度不同，电容的叫法就会不同。所以具体叫什么不重要，可能解决问题才是要害。 回归主题，去耦电容和旁路电容的区别是什么？编者勉强地从两个方面做了辨别以便大家了解，但仅供参考，因为两者并没有明确的区别界线。 三、去耦电容和旁路电容的2个次要区别1、应用地位的区别：去耦电容，强调应用在零碎输入pin脚，用来滤除零碎本身产生的烦扰避免耦合到下一级零碎； 旁路电容，强调应用在零碎输出pin脚，用来滤除零碎不须要的高频干扰信号。 2、应用的容值大小的区别：去耦电容，个别是容值较大，根本在0.1uF以上，绝对于直流重量来说，其余带有肯定周期性稳定的信号都能够认为是交换成分，在电源供电系统中，通常应用容值较大的电容，来滤除频率较低的纹波烦扰，即去耦电容； 旁路电容，个别利用选值是比拟小，根本都在0.1uF以下，电容容值越小，对高频信号的阻抗就越小，越容易给高频信号提供低阻抗门路流向GND。 结语：对于电路中的旁路电容和去耦电容，倒不必太过于纠结与死磕。在本人的认知体系中灵活运用，可能解决问题才是基本。 小编在查阅材料时看到以下两段话都呈现在各个大V的文章中，您感觉哪句话是正确的？欢送大家留言探讨。 A、去耦就是旁路，旁路不肯定是去耦B、旁路就是去耦，去耦不肯定是旁路 华秋商城推出了电容专区，涵盖三星、村田、AVX、TDK等原厂副品电容，价格实惠、疾速发货！快去查看试试吧~心愿以上分享内容能够帮忙大家更好的学习元器件常识！

导语：在刚刚完结的寰球虚拟化顶级技术峰会 KVM Forum 上，2022 年度寰球企业 KVM 开源奉献榜正式公布。腾讯云间断六年入围，并成为奉献值最高的中国企业。其中，腾讯云自研的准确事件采样技术的虚拟化计划，被评为 KVM 年度外围冲破。本文将具体介绍该技术背地的实现过程。 什么是Guest PEBS 针对虚拟机中CPU硬件性能事件与软件代码匹配不够精确的问题，腾讯云技术团队通过深入研究和硬件摸索，自主设计了Guest PEBS（准确事件采样技术) 个性在KVM上的虚拟化计划。这项技术的独到之处在于，让虚拟机上CPU运行数据从此由“黑盒”变成了“白盒”，云上开发者从此可能随时随地洞察CPU的运行状态和数据。 与惯例性能事件计数器溢出中断相比，指标代码的事件指令滑动误差被最小化，同时通过间接将多个性能事件产生时的不同CPU状态批量写入虚拟机内存中，保障了在采集大量性能事件样本时没有即时中断，大幅减小了性能事件采样开销，实现了应用程序内代码级粒度的数据可采集、性能可剖析、瓶颈可优化的技术升级。 性能事件精准采样技术实现过程 作为云上开发者，在日常的开发或者运维中，常常须要在平安隔离的虚拟化环境中, 对特定或全局软件负载进行性能数据的量化、瓶颈剖析与优化。业界此类需要往往通过额定的软件逻辑定期记录运行状态，手动或主动推理出前后改变的绝对性能差别，这依赖于操作系统或利用内事后设定的性能剖析回调点，这种办法能够提供一部分性能数据，然而会就义一部分性能和准确性。 在基于硬件的性能剖析中，开发者往往会借助性能监控单元 (PMU) 以及性能事件计数器 (PMC)。在计算机系统中的简直每个计算硬件单元（比方 CPU、GPU、FPGA）都有PMU，每个 PMU 往往蕴含一组固定性能或可抉择的性能事件计数器。性能事件计数器是一种基于硬件的性能监测机制，被许多硬件供应商所反对。硬件性能事件是事后定义的，比方 指令缓存缺失的数量（ICACHE.MISSES）或 分支指令数（branch-instructions）。用户能够抉择其中的一小部分让执行软件的CPU棘手来计数硬件事件，在事件产生指定次数后，计数器会溢出。每个逻辑CPU都有本人的一组性能事件计数器。这样就能够在每个逻辑核上进行性能事件剖析。 1、溢出中断与采样 使用性能计数器进行性能剖析是基于中断的。咱们初始化一些性能事件计数器并期待它溢出，当一个计数器溢出时，性能监控单元会触发性能监控中断。操作系统收到中断告诉后，简直在触发中断的事件产生时收集被剖析的应用程序的信息，即样本。例如，指令缓存缺失的数量达到肯定次数后触发了性能监控中断，并在每次调用中断时保留程序指令指针，就能够晓得哪个程序、函数、指令导致大量的指令缓存缺失。记录的内容取决于硬件的能力与软件的抉择，但所有样本中共有的要害信息是指令指针，即程序被中断时运行在哪里。 2 采样时的指令滑动 开发者曾经留神到，基于中断的采样技术即便在古代处理器上也都会引入误差，即指令滑动(skid)。进一步说，存储在每个样本中的指令指针指明了程序被中断以解决性能监控中断的以后地位，但这不肯定是性能事件计数器理论溢出是的执行地位，即采样周期完结时的地位。在收回性能监督中断和捕捉指令指针之间存在提早。指令滑动能够定义为"触发性能事件的指令"与"记录样本时的指令"之间的间隔。 比方咱们当初有一个对 “已确认指令” 事件进行采样的性能计数器溢出，因为在事件生成和溢出中断生成之间的微体系结构中存在提早，有时难以当场生成靠近导致它的性能事件的性能监控中断。因而，在生成中断时，CPU曾经往前执行了许多指令在某些状况下，如果有分支，这两个点之间的间隔可能是几十条指令或更多。当咱们在中断服务程序中重建寄存器状态时，咱们的数据有些不精确。性能剖析是一件很难的事件，毫无疑问，特地是当开发者被采集到的性能剖析样本误导时，它变得更加艰难。 3 性能事件精准采样 采样时的指令滑动迫使开发者只能基于教训推断实际上导致性能问题的程序指令。在古代处理器中，咱们发现有一些机制专门用来解决这个问题, 在Intel平台上是Precise Event Based Sampling (PEBS)技术，在AMD平台上是Instruction Based Sampling (IBS) 技术。基于事件的准确采样技术是英特尔对于一般性能事件计数器的扩大，处理器会将指令指针（连同其余信息）写入由软件指定的内存缓冲，能够显著缓解指令滑动问题，每个样本都不会收回中断，它的根本工作原理图如下： 用户抉择一组事件并指定每个计数器是启用 PEBS，所以PEBS 计数器和一般计数器能够同时应用。CPU 应用为每个事件指定的计数器寄存器来计算指定事件的数量。并不是所有的性能事件都能够用 PEBS，每个微架构都有不同的 PEBS 可应用的事件。 当一个反对 PEBS 的硬件事件计数器溢出时，CPU 会触发一个 PEBS 辅助（而不是调用中断），执行一个事后定义的微代码。该微代码将上下文信息（称为 PEBS 记录）保留到一个特定的内存区域（PEBS 缓冲区），该缓冲区从 PEBS 基地址开始。它能够蕴含多条 PEBS 记录，PEBS 缓冲区内的尾部被称为 PEBS 索引。 ...

8月27日，作为2022年第二届RISC-V中国峰会的同期流动，达坦科技胜利举办硬件麻利开发与验证方法学研究。尽管是线上分享流动，但大家激情仍旧，会后在“硬件麻利开发和验证方法学探讨群”中踊跃互动发问。长达四小时的就新一代HDL在数字芯片设计方面的实践经验分享，到底碰撞出了什么新的火花呢？上面咱们一起来回顾研讨会的精彩内容。 1、芯片麻利设计与验证之路华南理工大学计算机科学与工程学院赖晓铮副教授首先分享了 “让硬件设计像软件设计一样简略”的愿景，即开发人员编写的代码只占工作量的10%，剩下90%由开源芯片生态系统提供。 他介绍了HDL语言的倒退，强调Verilog语言多样性形容是把“双刃剑”，这就导致每个公司都有本人的Verilog模版的设计束缚。此外，在这个Meta HDL的黄金时代，“万物皆可HDL”，那么Meta HDL的含意就显得尤为重要，它不仅“超过”硬件描述语言，更是“元”硬件描述语言。赖传授以Chisel 的FIRRTL IR为例，介绍了MLIR与CIRCT，这两个软硬协同的Multi- level IR- infrastructure其中波及的问题。他还将PyChip这一开源硬件麻利设计与框架与Chisel进行比照，并着重介绍了PyHCL IR语法结构与解析过程，并且进行代码示例。目前PyHCL的编译速度达到Chisel的100倍左右，在10万行代码规模中，二者工夫能够齐平，因而，赖传授认为能够就此瞻望单芯片FPGA的openEmulator的倒退。 2、香山处理器麻利开发与验证实际中科院计算机所的王凯帆博士别离就香山我的项目根本状况、香山处理器开发进展以及撑持香山研发的麻利开发基础设施这三个方面进行了分享。 在反对香山研发的麻利开发基础设施中，王博士次要从设计流程和验证流程两方面进行展现。设计流程中介绍了开源RISC-V核与麻利设计办法，及两个重要的决策：抉择Chisel和器重构建反对麻利设计的流程与工具。在麻利性能验证办法中，王博士次要介绍了基于Chisel的设计空间摸索办法和基于仿真的麻利性能验证办法，前者尽管解决了准确度和反复工作的问题，但也带来了另一个问题：即如何保障性能验证的效率。后者麻利验证尽管应用了更低成本实现验证工作，然而传统的性能验证形式在高性能处理器场景下老本仍旧很高。王凯帆讲到，要放慢性能验证速度，能够通过RISC-Check point进步仿真并行度，并通过特色采样来进一步选出具备代表性的程序片段。 最初，王博士进行了demo演示，通过现场演示生成Verilog代码、仿真环境下验证香山和工具展现来进一步进行阐明。 3、通过Chainsaw实现硬件算子麻利开发中山大学电子与信息工程学院的李天瑞博士分享了本人通过SpinalHDL进行硬件算子麻利开发的教训。 他首先回顾上一代硬件算子开发框架Flopoco，阐明了他们的成就和在设计入口上的有余。而后，他介绍了古代生成器语言在进行硬件算子麻利开发时的劣势，包含更清晰的语义，与并行语义高度符合的汇合办法，丰盛的面向对象建模能力和第三方库反对，以及更好的文档和正文零碎。在此基础上，他介绍了目前正在进行的开源算子设计框架Chiansaw的一些停顿，展现了Chainsaw中的设计模板对算子进行的形象，以及与这种形象相伴的一系列能力，包含自动测试，主动流水线，以及高度的可复用性。 最初，李博士阐明了该项目标将来指标，包含实现一个面向FPGA开箱即用的硬件算子库，以及一套以模板设计为根底的online judge零碎。 4、Scala 在IC开发中的利用小米SoC设计专家郭继经在分享中，别离介绍了Verilog中呈现的问题、HDL倒退的次要趋势以及DSL-HDL的时机与挑战。 郭继经别离将DSL-HDL与CAD-scripts和Super-Verilog进行比照：第一组比照中DSL-HDL利用高级语言的形象性能，能够进行更好的数据封装，而后者还须要本人写Parser以及解决海量的异样，其本质上还是在扁平化解决；与Super-Verilog的比照则更加显著，后者具备无限的关键字、没有扩大能力、宏能力无限等，而Scala绝对于SpinalHDL是它的宏，能够随时对发明或加工电路对象，也赋予工程师灵便的伎俩去丰盛电路对象。两组比照充沛展示了DSL-HDL的劣势性。 但他同时也强调，DSL-HDL的将来时机与危险并存。在复杂性方面，Scala具备较大复杂性，其已有的第三方代码以及“能力越大责任越大”减少了对于复杂性的担心；而同时咱们又能够瞻望其在将来基于SpinalHDL的零碎开发以及SpinalHDL作为底层开发辅助工具的难得时机。层次化的Lib下，Spinal提供外围HDL形容性能，Scala提供参数化和元编程能力，使得其具备单平台品质闭环能力，也同样提供了高效的复用能力。 5、NaxRiscv CPU: Introduction and Extension DemonstrationCharles Papon是新一代硬件描述语言SpinalHDL的创始人，他基于SpinalHDL实现了高性能NaxRiscv处理器。 在研讨会上，Charles对NaxRiscv处理器具体介绍了其新个性以及扩大机制。他具体解说了NaxRiscv的架构，并从仿真运行、扩大等方面顺次进行了代码展现，步骤详尽介绍全面。Charles指出NaxRiscv曾经反对运行Debian，并且在GitHub上开源。 6、结束语软件的麻利开发早已有之，在软件畛域，从瀑布式开发到麻利开发的转变，大大提高了迭代速度。因而，无论是学术界还是产业界都在积极探索硬件的开发怎么落地麻利开发与验证。本次研讨会无疑为业界提供了一次深入探讨和交换的机会。 请点击如下链接：https://t.elecfans.com/live/2...收看本次研讨会的回放。

作为2022年第二届RISC-V中国峰会的同期流动，8月27日下午，达坦科技将在线上举办硬件麻利开发与验证方法学研究。 如何晋升数字芯片的开发和验证效率始终是业界关注的焦点。近年来随着Chisel、SpinalHDL等等一众新一代HDL的推出，业界逐渐感触到新一代HDL在数字芯片设计效率方面的晋升。相比Verilog和VHDL，这些新一代HDL在语法表达能力、代码简洁水平、谬误查看等方面有不小的晋升；相比高阶综合HLS，这些新一代HDL反对RTL级形容能力，在芯片性能的把控方面远超HLS。此外，基于Python，以Cocotb和pyuvm为代表的新一代验证框架的推出，使得验证的周期失去肯定水平的缩减，特地是基于Python的验证框架能够复用Python生态丰盛的已有工具和模型，大大减少了Golden Reference的工作量。 更重要的是，这些新一代HDL关上了全新的数字芯片麻利设计和验证的方法学大门。本次研究将邀请业界多位专家分享他们在各自畛域的硬件麻利开发与验证实践经验，为业界提供一次深入探讨和交换的机会，促成硬件麻利开发与验证方法学的倒退与落地。 参加本次研究的听众能够深刻理解业界对于硬件麻利开发与验证的最前沿摸索，诸如：1.新一代HDL在数字芯片设计方面的实践经验；2.新一代验证框架在数字芯片验证方面的实践经验；3.硬件麻利开发与验证和已有芯片研发流程联合的实践经验。 流动信息流动工夫：8月27日，13:15-17:15流动链接：https://t.elecfans.com/live/2... 感兴趣的听众能够增加海报中的群主二维码退出探讨群，增加时请注明硬件麻利开发和验证方法学研究。

编者按：龙蜥社区硬件兼容性 SIG 次要做什么？硬件设施与龙蜥操作系统各个发行版的兼容性如何？该如何评估等？带着这些疑难，咱们来听作者聊一聊硬件兼容性 SIG 。本文整顿自龙蜥大讲堂技术直播第12期，由龙蜥社区硬件兼容性 SIG 核心成员、阿里云测试开发专家吴朝峰分享《如何测试硬件设施与龙蜥操作系统的兼容性？》。欢送对硬件兼容性验证感兴趣的小伙伴入群交换（钉钉群号：41484363）。 硬件生态是一个操作系统的重要基石。然而市面上的硬件设施品种泛滥，针对个人电脑（如果小伙伴们是硬件设施发烧友或者去中关村攒过电脑主机），大家必定晓得各种厂商的主板、内存、显卡等，尤其各种 USB 外设，例如鼠标、键盘等，生产厂商更是不可胜数。 对于服务器类型来说也一样，各种各样的服务器类型和板卡外设。这些硬件设施与龙蜥操作系统各个发行版的兼容性如何？如何评估？龙蜥操作系统（Anolis OS）潜在用户如何查问本人的硬件设施与龙蜥操作系统某个版本的兼容性？IHVs、硬件设施集成商等公布的新硬件设施如何确保与龙蜥操作系统不同发行版本的兼容性？ 明天就和大家聊一聊龙蜥社区硬件兼容性 SIG 组的次要工作，包含龙蜥社区硬件兼容性列表、硬件兼容性申请流程以及硬件兼容性测试测试套件 ancert 等。小伙伴们能够理解到龙蜥社区硬件兼容性申请、验证、公布的流程和硬件兼容性测试套件 ancert 的根本用法等。 硬件兼容性 SIG 次要做什么？这里先简略介绍一下龙蜥社区硬件兼容性 SIG 组。硬件兼容性 SIG 是龙蜥社区最早成立的一批 SIG 之一，次要工作是致力于检测 X86、Arm、LoongArch 等多种架构下，各个硬件厂商或零碎集成商的整机服务器和不同板卡外设与龙蜥操作系统的兼容性验证工作，并且推动龙蜥社区发行版在各种新硬件设施上的适配工作。 硬件兼容性 SIG 旨在推动龙蜥社区和各个硬件厂商的单干，围绕龙蜥操作系统建设欠缺硬件生态。SIG 的次要流动包含： 公布并继续更新龙蜥操作系统硬件兼容性列表。打造、公布和保护龙蜥操作系统硬件兼容性测试套件 ancert。构建龙蜥社区硬件兼容性流程体系，包含：验证规范、申请流程、硬件测试、后果验证、列表公布等流程。如何公布硬件信息到硬件兼容性列表？目前龙蜥社区曾经建设了齐备的硬件兼容性测试申请流程，如果集体或者厂商心愿将本人的硬件设施公布到龙蜥硬件兼容性列表上，能够依照以下 8 个步骤提交硬件信息到龙蜥社区： 1.注册帐号并登录龙蜥社区官网 2.在硬件兼容性网页提交测试申请 3.筹备好待测试硬件设施，按需装置相应 Anolis OS 版本 4.下载并装置硬件兼容性测试套件 ancert 5.看待测硬件设施执行测试 6.上传日志后果到社区申请记录，期待社区审核 7.龙蜥社区硬件兼容性 SIG 成员审核测试后果 8.审核通过后公布硬件信息到硬件兼容性列表（图/公布硬件兼容性信息流程图） 硬件兼容性列表内容是什么？龙蜥社区曾经公布了硬件兼容性列表(链接地址见文末)，目前曾经笼罩整机及板卡设施记录大几百种，笼罩机型包含服务器、工作站、一体机、笔记本、台式机等，笼罩架构包含 X86、Arm、LoongArch，根本曾经笼罩了国内外支流的整机或板卡设施硬件厂商。 同时硬件兼容性列表提供了不便的查问性能，小伙伴们能够在硬件兼容性列表主页上方便快捷的查问本人的机型或者硬件设施是否曾经通过龙蜥操作系统硬件兼容性验证。 （图/板卡硬件兼容性列表） （图/整机硬件兼容性列表） 硬件兼容性列表的条目里记录了设施名称、设施厂商名、操作系统版本、内核版本等重要信息。须要洽购新硬件设施的厂商或者小伙伴们，能够提前查问硬件兼容性列表，获取相干设施与龙蜥操作系统某个版本的硬件兼容性状况。 如何验证硬件设施与龙蜥操作系统的兼容性？那么如何验证相干硬件设施与龙蜥操作系统的兼容性呢？咱们设计和开发了硬件兼容性测试套件--ancert。硬件厂商或者小伙伴们只须要下载并装置这个工具，运行相干测试即可验证本人的硬件与龙蜥操作系统的硬件兼容性，并能够公布硬件设施信息到龙蜥社区硬件兼容性列表上。上面咱们就简要介绍一下 ancert 的架构、应用办法和一些注意事项。 ancert 架构ancert 总体分三大部分：1.硬件探测局部：次要是构建设施树、探测、辨认和分类整机硬件设施。2.测试用例局部：蕴含相干的硬件设施的测试用例及测试用例的元数据。3.测试调度局部：测试用例的执行、并发执行、日志的收集。 目前 ancert 曾经反对 CPU、内存、网络、存储、FC、NVMe 等硬件兼容性测试，后续新的硬件类型的反对正在开发中。 ...

电脑最根本的硬件组成。 所谓硬件，就是用手能摸得着的实物，一台电脑个别有： 1、主机：主机从外观看是一个整体，但关上机箱后，会发现它的外部由多种独立的部件组合而成。 电脑最根本的硬件组成。 所谓硬件，就是用手能摸得着的实物，一台电脑个别有： 1、主机：主机从外观看是一个整体，但关上机箱后，会发现它的外部由多种独立的部件组合而成。 上面介绍一下电脑主机的各个部件： （1） 电源：电源是电脑中不可短少的供电设施，它的作用是将220V交换转换为电脑中应用的5V，12V，3.3V直流电，其性能的好坏，间接影响到其余设施工作的稳定性，进而会影响整机的稳定性。 （2） 主板：主板是电脑中各个部件工作的一个平台，它把电脑的各个部件紧密连接在一起，各个部件通过主板进行数据传输。也就是说，电脑中重要的“交通枢纽”都在主板上，它工作的稳定性影响着整机工作的稳定性。 （3） CPU:CPU(Central Precessing Unit)即中央处理器，其性能是执行算，逻辑运算，数据处理，传四舍五入，输出/输入的管制电脑自动，协调地实现各种操作。作为整个零碎的外围，CPU 也是整个零碎最高的执行单元，因而CPU已成为决定电脑性能的核心部件，很多用户都以它为规范来判断电脑的品位。 （4） 内存：内存又叫外部存储器（RAM），属于电子式存储设备，它由电路板和芯片组成，特点是体积小，速度快，有电可存，无电清空，即电脑在开机状态时内存中可存储数据，关机后将主动清空其中的所有数据。 （5） 硬盘：硬盘属于内部存储器，由金属磁片制成，而磁片有记性能，所以储到磁片上的数据，不管在开机，还是关机，都不会失落。 （6） 声卡：声卡是组成多媒体电脑必不可少的一个硬件设施，其作用是当收回播放命令后，声卡将电脑中的声音数字信号转换成模拟信号送到音箱上发出声音。 （7） 显卡：显卡在工作时与显示器配合输入图形，文字，其作用是负责将CPU送来的数字信号转换成显示器辨认的模拟信号，传送到显示器上显示进去。 （8） 调制解调器：调制解调器是通过电话线上网时必不可少的设施之一。它的作用是将电脑上解决的数字信号转换成电话线传输的模拟信号。 （9） 网卡：网卡的作用是充当电脑与网线之间的桥梁，它是用来建设局网的重要设施之一。 （10） 软驱：软驱用来读取软盘中的数据。软盘为可读写内部存储设备。 （11） 光驱：光驱是用来读取光盘中的设施。光盘为只读内部存储设备，其容量为650MB左右站长交易。 2、显示器：显示器有大有小，有薄有厚，种类多样，其作用是把电脑解决完的结果显示进去。它是一个输出设备，是电脑必不可缺少的部件之一。 3、键盘：键盘是次要的输出设施，用于把文字，数字等输到电脑上。 4、鼠标：当人们移到鼠标时，电脑屏幕上就会有一个箭头指针跟着挪动，并能够很精确切指到想指的们地位，疾速地在屏幕上定位，它是人们应用电脑不可短少的部件之一。 5、音箱：通过它能够把电脑中的声音播放进去。 6、打印机：通过它能够把电脑中的文件打印到纸上，它是重要的输出设备之一。 7、摄像头、扫描仪、数码像机等设施。

作者/ 刘哲编辑/ Ryan起源/ 有道技术团队（ID: youdaotech）引言当咱们提到智能硬件的高效测试时，通常会思考应用自动化测试的计划，晋升产品的测试效率和品质。 因为智能硬件的应用过程中，包含了大量和用户的行为交互，这就导致在测试计划上，传统的软件自动化测试很难齐全模仿用户的残缺应用行为。 因而，咱们除了要思考借鉴和应用软件测试的思路之外，还要思考如何实现硬件测试自动化。 一、背 景有道词典笔 2.0 是网易有道自研的学习型智能硬件。 有道词典笔搭载了有道自研的 OCR、NMT、TTS 技术，为用户提供了一扫查词、中英文互译、语音助手、触屏、离线等性能。 当咱们拿到词典笔 2.0 第一个版本的时候，首先看到的是它的硬件外观： 从硬件层面来看—— 它包含了一块可触摸的屏幕，接口方面应用了 Type-C 计划，在下方有一个摄像头，反面有喇叭能够发音，按键方面有开关机、功能键和笔的触头。 同时在设施的外部还内置蓝牙和无线模块。 这个产品如何应用呢？用户的典型应用场景是： 手持有道词典笔，向下按压笔头开启补光灯和摄像头，在文字上方滑动，实现对文字的拍照。之后图片合成，进入 OCR 模型，辨认出文字后，进入 NMT 模型，最初翻译后果展现进去，进入 TTS 服务。 所以，简略来说，它是以扫描辨认行为为根底操作，实现若干性能的一款硬件产品。 当初咱们晓得软件方面的能力了，这时候就能够联合硬件一起来思考，有道词典笔的高效测试要怎么做。 二、让硬件动起来咱们对一款产品做自动化测试，首先要找到用户的次要应用门路。 用户花了最多的工夫应用的行为，就是咱们须要花精力去思考如何模仿的行为。 很显著，在这里用户的扫描行为引发的查词和翻译学习后果。 那咱们就来看看，用户的实际操作是如何的。 咱们对用户扫描的场景模仿，能够分成两个局部。 一个局部是对词典笔的管制，稳固的握持，另外一部分是对笔的挪动。在思考实现这样的计划时，咱们思考过市面上现有的自动化计划，来实现对笔的固定和挪动。 然而碍于老本和可复制性并不适合，所以没有采纳。 让词典笔从左向右挪动起来这件事件，是整个行为的难点。 那是否能够让词典笔不动，也实现一样的扫描成果呢？ 咱们决定换个思路。 咱们让笔不动，文字从右向左挪动，从而模仿笔从左向右挪动的成果。为了能够继续的测试，还须要文字再从左向右回来，而后再次从右向左。 当它成为一个循环的时候，就实现了继续的文字挪动。 大家看这样静止的文字像是什么？ 咱们的第一反馈就是传送带，就是工厂里见到的流水线上的挪动，所以咱们做了第一套计划。咱们把文字固定在传送带上，而后用电机驱动传送带，实现了文字的继续挪动。 当文字能够稳固挪动之后，咱们通过 shell 去管制词典笔的扫描行为，包含了开关笔头灯、开关扫描行为等等。 而后咱们能够把设定工夫内的扫描内容传送到笔内的翻译引擎中，进入后续的翻译和发音流程。 文字动起来了，那让词典笔固定就绝对容易一些。 咱们做的第一个尝试是应用市面上曾经有的支架，把词典笔固定在支架上方，大家能够看下视频。 能够把笔夹住，间接固定在传送带上。 然而咱们也发现了一个问题，支架每次只能固定一只笔，而且稳定性并不佳。 咱们看这个视频也能看进去，始终在晃，这个成果只能说是能用。 而且咱们方才也提到了，在测试的过程当中，通常是须要让多支笔固定的。 所以咱们尝试本人做了一个支架，把N支笔固定在传送带上方，这样，咱们就能够实现用户扫描行为的残缺模仿了。 这是咱们对词典笔高效测试的第一次尝试，就是让硬件动了起来。 三、让计划更稳固接下来咱们要解决的问题是，让计划更稳固。 为什么有这样的需要呢？ 在很长一段时间，咱们都在应用下面提到的计划。 咱们通过这套计划实现了性能稳定性的测试，对功耗以及电池曲线等都做了上百次的验证。 然而随着咱们测试版本的减少，咱们迭代的放慢，自动化测试的需要更加频繁了。 在应用过程中，咱们看到影响文字挪动的稳定性，也就是传送带的稳定性因素是挺多的。 比如说电机老化，传动轴稳定性了，组装的精细水平，都可能会造成它文字转动时快时慢，甚至有的时候会停下来。 另外咱们的后期一次能够去测试6支笔，然而到了前期，咱们的测试版本的减少同时要测试的笔可能靠近20支。 这个计划的改良就提上了日程。 ...

哈哈，今天本来不打算更新的，可想来想去还是把今天学习到的硬盘知识记录下，大家感兴趣的可以继续往下看，不感兴趣的可以返回了（哈哈哈）。涉及标签：USB2.0 USB3.0 TYPE-C SATA3.0 不知道大家有没有对常见的 USB2.0、USB3.0、TYPE-C、SATA3.0 这些硬盘接口能区分，说实话在今天之前我是比较懵的状态，有兴趣的可以往下继续看看。 常用接口类型相关概念介绍USB3.0USB3.0 是一种 USB 规范，该规范由英特尔等公司发起。现已被 USB IF 更新至 USB3.2 gen 1。USB-IF 公布了最新的 USB 命名规范，原来的 USB3.0 和 USB3.1 将会不再被命名，所有的 USB 标准都将被叫做 USB3.2。 相当于名称发展如下：USB 3.0 -> USB3.2 Gen 1USB 3.2 -> USB3.2 Gen 2USB 3.2 -> USB3.2 Gen 2x2TYPE-CUSB Type-C，简称 Type-C，是一种通用串行总线（USB）的硬件接口规范。新版接口的亮点在于更加纤薄的设计、更快的传输速度以及更强悍的电力传输。Type-C 双面可插接口最大的特点是支持 USB 接口双面插入，正式解决了“USB 永远插不准”的世界性难题，正反面随便插。同时与它配套使用的 USB 数据线也必须更细和更轻便。 个人理解 Type-C 和 USB2.0、USB3.0 的区别就是正方两面不用区分了。SATA3.0串行 ATA 国际组织(SATA-IO)2009年正式发布了新版规范“SATA Revision 3.0”。主要就是传输速度翻番达到 6Gbps，同时向下兼容旧版规范“SATA Revision 2.6”(也就是现在俗称的 SATA 3Gbps)，接口、数据线都没有变动。 个人理解，目前主流的 SSD 硬盘接口就有 SATA、M.2、PCI-E、mSATA 等，其中 SATA 目前有 SATA3.0、SATA2.6 两种类型。常用接口速度对比 ...

围栏报警作为obd较为重要的一个功能实质上是依靠软件技术来实现的一个功能。什么是围栏根据地图服务提供能的路书功能，我们能将车辆行驶的坐标在地图上形成轨迹标示出来，如果车主将车停靠在某一个位置，而对这个位置的环境不放心的时候，车主可以在地图上将车所在的区域设置一个围栏，并设置如果车辆离开围栏则将警报信息发送给车主，这就是围栏报警。有哪些围栏以及使用场景一般情况下两种围栏即可满足大部分常规需求。一是规则围栏，以某一个位置画一个圆圈。这种围栏一般用来设定车辆的安全位置，当车发生移动并走出围栏则触发报警。二是多边形围栏，多边形围栏既可以满足规则一的使用场景也可以较为复杂的需求。如车辆行径路线的管理，在地图上将某一段路使用围栏围起来，划定车辆的行驶范围，当车辆超出行驶范围时触发警报。围栏的实现规则一围栏的实现较为简单，知道圆的半径后，根据车辆上报的坐标计算距离中心点的距离和半径做对比即可知道是否进入或开出围栏。规则二的实现涉及到较为复杂的算法，即为：判断一个点是否在一个多边形区域内。较为可靠的算法是投影法，以原始点为起点，沿着Y轴向上下两个防线分别话一条垂直线，判断这条线与多边形围栏的边相交点的个数。如果为偶数个则表示在多边形外，如果为奇数个则表示在多边形内。如上图中，目标点1坐标点在内部，以起始点画一条垂直线，即Y轴。在Y轴的上下两方和围栏在A，B点各有一处相交，则可以判断是在多边形内。目标点2,3分别和多边形围栏的各个边相交的情况为：目标点2，Y上0个，Y下两个目标点3：Y上0个，Y下0个所以目标点2和目标点3都在多边形围栏外。在实现的过程中要注意一点非常重要的问题，那就是不管是北斗还是GPS还是伽利略上传的坐标点是WGS标准的坐标，在百度地图或者高德地图上应用时需要转为地图相应的坐标才行，否则是失之毫厘谬以千里。在围栏的设置过程中，如果为一辆车在其必经的路线上设置了一个较小区域时，应当考虑到车速情况。obd平均15秒（可以设置上报间隔）上报一次数据，如果在进入围栏前上报了一条数据，等下一条上报时，已经穿过围栏了，这种情况并不会触发报警。

摘要： 机器学习能真正发展为人工智能吗？硬件对人工智能到底有多重要？有哪些应用会在2019年成为现实？2019年即将到来，人工智能将往什么方向发展？机器学习将如何演变为人工智能？在神经网络领域具有20年的技术经验Eugenio Culerciello，在硬件和软件两方面都有经验积累。他预测，在硬件和应用两方面，2019年的人工智能都值得我们期待。目标一句话概括，人工智能领域的目标就是制造超越人类能力的机器：自动驾驶汽车、智能家居、人工助理和安防摄像头是首要的目标，接下来是智能厨房、清洁机器人以及安防无人机和机器人。其他应用包括永远在线的个人助理，和能够看见、听见用户生活经历的生活伴侣。人工智能的终极目标则是完全自动的人工个体，能在日常任务中达到、甚至超越人类的工作表现。软件通常，软件是指在最佳化算法训练之下，能够解决某一具体任务的神经网络架构。不过，这并不能等同于人工智能。人工智能必须能够在真实环境中进行无监督学习，从新的经验中学习，结合在各种环境中学到的知识、解决当下的问题。那么，目前的神经网络，如何能演变为人工智能呢？神经网络架构神经网络的优势在于从数据中自动学习，但我们忘记了一点：训练的基础是手动设计的神经网络架构，这无法从数据中习得。这是目前这个领域的重大限制因素。问题在于，从数据中学习神经网络架构目前必须从零训练多个架构，然后选择一个最佳架构，这需要太长时间。目前神经网络的限制无法预测、基于内容推理和暂时性不稳定都是目前的限制。我们需要一种新的神经网络。神经网络正在演变为编码器和解码器的结合。编码器将数据编码为一种代码表征，解码器则扩展表征，生成一系列更大的表征，例如图像生成、心理模拟、图像标亮等。无监督学习人类无法永远守在机器旁，一步步指导它们的“人生经历”。我们可忙得很！可是目前，对于监督学习我们还得给机器反馈，改正它们的错误。而人类只需要学习几个例子，就能自动改正，并持续学会更多、更复杂的数据。预测型神经网络目前神经网络的主要限制之一是，它们无法像人类大脑一样进行预测。预测听起来很玄乎，但其实我们每天都在预测。如果桌子上有一小团棉花，你自然会预测棉花团会很轻，不需要花很大力气就能拿动。通过预测，我们的大脑能理解我们的身体和环境，还能知道我们是否需要学习新信息。如果你拿起桌上的棉花团，发现由于里面藏着铅块其实很重，大脑的认知能力能让你学会判断，第二次拿起棉花团的时候就不会惊讶了。预测性神经网络是与复杂的外在世界互动的核心。持续性学习“终生学习”对于神经网络来说是一件大事。目前的神经网络要想学习新数据，必须每次都从头开始重新训练。它们必须能意识到自己的“无知”，并自动评估是否需要进行新的训练。同时，在真实世界中，我们希望机器可以学会新技能，同时不忘记原本的知识。持续性学习也与迁移学习有关，这需要用到所有上述提到的技能，对增强型学习也很重要。增强型学习增强型学习可谓是深度神经网络的领域的圣杯。这需要自动学习、持续学习、预测能力和很多我们还未知的能力。目前，解决增强型学习的问题，我们使用标准的神经网络，例如可以处理视频或音频等大容量数据输入的深度神经网络，并将其压缩为表征，或者RNN等序列学习神经网络。它们可以从零开始、甚至一夜之间学会下围棋，但是与人类在真实世界中的能力相比，还相差很远。循环神经网络（RNN）Out了RNN很难进行并行化训练，由于使用超高的容量带宽，即便在特殊的定制机器上也运行很慢。基于注意力机制的神经网络—尤其是卷积神经网络—训练和配置起来更快、更高效，并且更容易规模化。它们已经逐渐补充语音识别，并在增强学习架构和AI的广阔天地间寻找更多的应用。硬件由于硬件的支持，深度学习在2008至2012年间实现了突飞猛进式的进展：每一部手机上都配有便宜的图像传感器，能够收集大量的数据库，同时GPU加速了深度学习的训练。在最近两年，机器学习硬件飞速发展。许多公司都在这个领域：NVIDIA、Intel、Nervana、Movidius、Bitmain、Huawei、ARM、Wave等等，所有公司都在开发定制的高性能芯片，用来训练和运行深度神经网络。这场开发竞赛的关键是， 在处理最近的神经网络运作时，提供最低的能力和最高的可测量性能。不过，只有少数人知道硬件对机器学习、神经网络和人工智能的影响，或者微型芯片的重要性以及如何开发微型芯片。例如：架构：很多人觉得计算机架构不过是加法器和乘法器，但是有一些架构能够最小化记忆带宽，一直同时使用所有单元。编译器：很多人觉得硬件不重要，神经网络编译器才是关键。但是在自己设计架构的时候，编译器只不过是通过机器代码，解读神经网络的计算图像。开源编译器的作用有限，因为最难的一步得依靠未知的架构。开源编译器可以作为前端，在硬件架构和神经网络图像之间还有很多值得探讨的领域。微型芯片：对于重要的算法，优化性能的最佳办法就是定制微型芯片，或者ASIC或SoC。FPGA现在已经含有深度神经网络加速器，预计将在2019至2020年实现，但是微型芯片总是更好的。进步：即便微型芯片的规模化还未被使用，还有一些技术进步能让深度神经网络加速器轻松获得10至20倍的提升。值得关注的的进展包括系统级封装和升级记忆等。应用现在，我们来详细讨论在哪些应用领域，AI和神经网络将改变我们的生活：分类图像和视频：云服务已经包含了这项应用，接下来也会来到智能视频传送中。神经网络硬件不通过云端，在本地处理越来越多的数据，不仅保护了隐私，也节省了互联网带宽使用。语音助理：语音助理已经进入我们的生活，在智能家居中起到重要作用。不过，我们经常忽视聊天的难度，对人类来说是一项基本活动，而对机器来说则是一项伟大的革新。语音助理正在进步，但还是不能完全移动化。Alexa、Cortana和Siri会永远在线，手机将很快成为未来的智能家居。这是智能手机的又一次进步。除了手机，语音助理也需要进入汽车，随着用户移动。我们需要更多的本地语音处理、更强的隐私保护和更少的带宽要求。随着硬件的进步，1至2年之内这些都能实现。人工助理：语音挺好，但是未来我们真正想要的人工助理还能见我们所见，跟随着我们移动的脚步分析周围的环境。神经网络硬件会帮助我们实现这个美梦，但是分析视频传输要求很高的计算能力，已达到了目前硬件能力的理论边缘，比语音助理要困难得多。AiPoly等创业公司已经提出了解决方案，但是缺乏强大的硬件，使其能在手机上运行。另外值得关注的还有，如果把手机屏幕换成类似眼镜的可穿戴设备，我们的助理将成为我们的一部分。家务机器人：另一项重要应用是可以做饭和清洁的家务机器人。我们也许很快就能实现硬件，但是还缺乏软件。我们需要迁移学习、持续学习和增强型学习。每一个食谱都不一样，食谱里的每一种食材都不一样。我们无法把这部分写死，必须开发一个善于学习和总结的机器人。这还是一个遥远的理想。本文作者：【方向】阅读原文本文为云栖社区原创内容，未经允许不得转载。