你的位置:首頁 > 互連技術 > 正文

且看超緊湊DC-DC轉換器如何解鎖Beyond 5G技術!

發(fā)布時間:2023-06-12 來源:TDK 責任編輯:wenwei

【導讀】自2019年起,5G服務就已進入了商業(yè)化部署階段。然而,要想真正發(fā)揮這項技術所承諾的超高速和超低延遲的優(yōu)勢,還需要進一步提高相關標準。其中一項創(chuàng)新就是載波聚合技術,這項技術通過同時利用多個頻段來提高通信吞吐量。


1683709031235145.jpg


自2019年起,5G服務就已進入了商業(yè)化部署階段。然而,要想真正發(fā)揮這項技術所承諾的超高速和超低延遲的優(yōu)勢,還需要進一步提高相關標準。其中一項創(chuàng)新就是載波聚合技術,這項技術通過同時利用多個頻段來提高通信吞吐量。


TDK研發(fā)的超緊湊DC-DC轉換器通過為網(wǎng)絡中的現(xiàn)場可編程門陣列(FPGAs)和下一代芯片組供電,以推動這一目標的實現(xiàn)。本期推文就帶您一探究竟!


1683709018412015.png


雖然5G(第五代移動通信技術)服務在2020年左右才在全球推廣,但可以說現(xiàn)在還未真正感受過5G優(yōu)勢的人群已為數(shù)不多。要想讓5G更實質性地改善我們的生活和社會,還將面臨諸多挑戰(zhàn),其中包括基站網(wǎng)絡的建設、用戶設備的采用和內容的開發(fā),所有這些都離不開持續(xù)性的技術創(chuàng)新。


基于5G的下一代通信系統(tǒng)會具有更先進的功能,所以被稱為超越5G(Beyond 5G),預計將于2030年左右亮相。它的特點包括功耗超低(只有5G 的1/100),面對安全威脅和災難具有超高的靈活性和可靠性,設備在無人干預的情況下也能自主運行,其超強的可擴展性支持與衛(wèi)星和其他設備無縫連接。這一切都是大量技術突破的成果。


1683709004608676.png

1683708992577379.jpg

資料來源:《Beyond 5G信息通信技術戰(zhàn)略中期報告》(草案),2022年5月。


Beyond 5G指繼5G之后的移動通信系統(tǒng),該系統(tǒng)既推動了新價值的創(chuàng)造,如超低功耗、超高安全性和可靠性、自主性和可擴展性,又增強了現(xiàn)有5G功能,包括高速、高容量、低延遲和多并發(fā)連接。


高速度和高容量是5G的基石,預計未來對這兩個方面的技術革新發(fā)展會有更高的需求。目前,一項名為載波聚合的技術受到了廣泛關注,它有望通過跨多個頻段捆綁傳輸?shù)臒o線電波來加快通信速度。考慮到捆綁需要大規(guī)模的基站設施,因此一些小型蜂窩基站已在部署當中。小型蜂窩基站是一種緊湊、低功率、覆蓋區(qū)域狹窄的基站,可以作為現(xiàn)有基站的補充。與此同時,為了實現(xiàn)載波聚合技術,還需要小型蜂窩基站符合下一代ORAN*1規(guī)范,并增強光纖傳輸技術GPON*2。


在這些通信系統(tǒng)的電子電路中,通常采用半導體集成電路(IC),如FPGA*3和SoC*4。因為是用于小型蜂窩基站,電路板空間有限,所以包括集成電路在內的所有電路都必須做到小型化。尤其是內含大量元件的電源部分更需要縮小空間。具體來說,就是要用更少的外部元件實現(xiàn)更高的電流密度。


1683708975599765.png


為了應對這些挑戰(zhàn),TDK在μPOL? DC-DC轉換器新系列中開發(fā)了可通過世界上最小的封裝提供最高電流密度的FS1412。該產(chǎn)品的尺寸僅為5.8mm × 4.9mm × 1.6mm,為電路板空間受限的應用提高了電源效率。該產(chǎn)品可放置在FPGA、SoC、ASIC*5等復雜芯片組附近,通過提供一流的電流密度,同時減少所需元件數(shù)量,因而有助于縮小整體電路板尺寸。由于它可以安裝在芯片組附近,因此最大限度地減少了電路板的走線功耗*6,從而實現(xiàn)了出色的散熱性能,同時降低元件、電路板尺寸和組裝成本。


FS1412μPOL?轉換器可充分滿足小型蜂窩基站、O-RAN和GPON等應用中的FPGA和SOC電源需求,從而支持5G中載波聚合技術的發(fā)展。這款產(chǎn)品的多功能也適用于其他應用,例如大數(shù)據(jù)、機器學習、人工智能(AI)、5G蜂窩、IoT設備、通用電信和企業(yè)計算。


1683708962919914.png

1683708949960492.jpg

使用μPOL?可減少電源部分的外部元件數(shù)量,將占用空間縮減至傳統(tǒng)分立式電源的1/3。


1683708934878147.png


μPOL?是美國電源IC設計初創(chuàng)企業(yè)Faraday Semi開發(fā)的高功能功率半導體,該公司于2018年加入TDK集團,其中還嵌入了TDK專有的SESUB*7封裝技術,并采用了3D集成技術*8。該產(chǎn)品是TDK原創(chuàng)技術的集中體現(xiàn),與競爭對手相比,能夠提供更佳的電流密度。


來自Faraday Semi的Parviz Parto談及未來前景時提到:“μPOL?系列通過提升原理圖和布局的設計,簡化了整體電源規(guī)劃。我們堅信這款產(chǎn)品是載波聚合技術中高性能芯片組所不可或缺的元件,今后我們也將繼續(xù)豐富我們的產(chǎn)品陣容?!?/p>


實現(xiàn)高速通信的5G和Beyond 5G預計將推動各行各業(yè)的數(shù)字化轉型(DX)。展望未來,1412μPOL?轉換器將是數(shù)字化轉型中不可或缺的元件。


1683708920562620.png

1683708908714624.jpg


FS1412可在更寬的結溫范圍(-40℃到125℃)內工作,電流密度高,每立方英寸能達到1,000A。


術語解說


1. ORAN:全稱Open RAN(開放式 RAN)。O-RAN聯(lián)盟正致力于為RAN接口制定開放式技術標準。


2. GPON:全稱Gigabit Passive Optical Network(千兆無源光網(wǎng)絡),一種支持在公共光纖網(wǎng)絡中通過單條PON線路使用多種通信方式傳輸和接收數(shù)據(jù)的技術。


3. FPGA:全稱Field-Programmable Gate Array(現(xiàn)場可編程門陣列),一種由門陣列組成的半導體集成電路,支持設計人員出廠后繼續(xù)配置電路邏輯(因此為“現(xiàn)場可編程”)。


4. SoC:全稱System-on-a-Chip(片上系統(tǒng)),一種半導體集成電路,用于在單個半導體芯片上實現(xiàn)所有系統(tǒng)功能。


5. ASIC:全稱System-on-a-Chip(片上系統(tǒng)),一種半導體集成電路,用于在單個半導體芯片上實現(xiàn)所有系統(tǒng)功能。


6. 功率損耗:在傳輸過程中以熱能形式損失的電能。


7. SESUB:全稱Semiconductor Embedded in Substrate(嵌入至基板的半導體),一種將集成電路(半導體)嵌入樹脂基板并通過3D安裝無源元件和其他元件使其模塊化的技術。


8. 3D集成:一種將半導體芯片堆疊到單一封裝的技術。



免責聲明:本文為轉載文章,轉載此文目的在于傳遞更多信息,版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題,請聯(lián)系小編進行處理。


推薦閱讀:


納芯微車規(guī)傳感器解決方案賦能汽車電動化、智能化發(fā)展

瑞薩設計標準化如何節(jié)省工業(yè)傳感設備的總成本

有關自動導引車(AGV)的五個關鍵問題,你都能答對嗎?

隔離型驅動芯片下面到底能不能走線

藍牙技術的前世今生

特別推薦
技術文章更多>>
技術白皮書下載更多>>
熱門搜索
?

關閉

?

關閉