芯片正趋于多功能高度集成发展 多芯片模块MCM因运而生

简介:

说到运动传感器,大家肯定和我一样,首先想到的就是智能手环、智能手表这类目前主要功能仍是计步的产品,但是如果只能想到这些的话,就略显小low了。作为如今遍布智能手机、可穿戴、工业控制、城市交通、医疗健康等各个领域应用产品之一,你生活中应用到的手机、平板,乃至共享单车等电子产品,都有配备运动传感器。

而作为目前高度集成的电子产品,又对各个功能模块有多功能、小型化、低功耗、低成本等诸多要求,而对于经常应用到陀螺仪、加速度、温度及压力等传感器的工程师,如何在设计中正确配置自己设计方案中的各功能模块,如何正确解读各模块的器件参数就决定了你设计方案究竟是会成为经典还是备选。

多芯片模块

在当下电子产品的高集成度趋势下,为解决单一芯片集成度低和功能不够完善的问题,把多个高集成度、高性能、高可靠性的芯片,在高密度多层互联基板上用SMD技术组成各种电子模块,从而出现多芯片模块(Multi-Chip Module,MCM)。

MCM是将多个裸芯片直接安装在单个载体或基板上,再通过高导电金属将裸芯片之间连接起来,最后用铸塑或陶瓷包封技术封装成一个模块。简单来说,MCM就是将多个芯片集成在一个封装中。较多个单芯片封装后再在PCB板上连接起来而言,由于MCM在一个模块中含有多个芯片,不仅提高封装密度,还由于多个芯片之间的间距减小,布线密度提高,以至整个模块的性能以及可靠性都有明显提高。

单芯片技术

单芯片技术是mCube(矽立科技)在MCM的基础上,将多个裸片整合在单个芯片上的技术。

单芯片技术与传感器融合技术的整合推动Sensor 3.0变革

图1 单芯片技术平台

如图1所示为单芯片技术平台。其中整个芯片结构的下半部分是一个CMOS数字芯片及灰色的电极,上部则为MEMS结构。在运动过程中,检测质量块(proof mass)会发生晃动,这时就会影响到质量块与周边环境的电容,而电容的变化被采集后会转换成(x, y, z)三个方向的加速度,从而通过这一原理可以将该技术平台用于设计加速度计、陀螺仪等。

单芯片技术平台可以将MEMS和CMOS合二为一,将一颗芯片做得更小、功耗更低、指标更好,同时还可以通过这一平台整合不同的传感器。例如,可以将CMOS部分做得大一些,上面则可以加入诸如加速度、陀螺仪、压力、温度等多个不同的MEMS架构,从而实现裸片级别的芯片整合。单芯片技术的优势体现在体积更小,功耗更低,芯片外部引脚更少,从而降低了设计难度和成本,提高了产品的可靠性和产率。

传感器融合技术

MSIF(Multi-Sensor Information Fusion,多传感器信息融合技术)是一种对多种信息的获取、表示及其内在联系进行综合处理和优化的技术,利用计算机技术将来自多传感器或多源的信息和数据,在一定的准则下加以自动分析和综合,以完成所需要的预测和决策而进行的信息处理过程。

单芯片技术与传感器融合技术的整合推动Sensor 3.0变革

图2 传感器融合技术

MSIF可以说与MCM有异曲同工之处,因为他们都是为了解决单一传感器功能有限的问题。同时也大有不同,至于不同之处则是MCM是通过改变硬件结构完成多传感器功能集成,而MSIF则是通过软件实现多个传感器之间的信息互补和优化组合。

Xsens是MSIF技术做得很好的一个公司,其主要擅长领域是工业应用和动作捕捉,而在动作捕捉方面,其运用传感器进行动作捕捉比运用光学方法实现的运动捕捉能力还要强,而由于通过传感器技术进行动作捕捉又比用摄像技术便宜10倍以上,因而其在动作捕捉方面优势很大。<<余下全文<<

目录
相关文章
|
28天前
|
XML 测试技术 API
利用C#开发ONVIF客户端和集成RTSP播放功能
利用C#开发ONVIF客户端和集成RTSP播放功能
860 122
|
5月前
|
测试技术 数据处理 调度
Dataphin功能Tips系列(57)「预览」vs「运行」:离线集成的神奇按钮
在数据开发过程中,使用Dataphin处理离线集成任务时,可能遇到数据过滤和字段计算组件配置正确性的验证问题。通过「预览」功能,可快速验证处理逻辑而不影响目标表;对于需要调度的任务,担心资源占用和耗时超出预期时,可使用「运行」功能进行全流程测试,评估实际耗时与资源消耗。「预览」适合逻辑验证,「运行」用于真实环境模拟,两者结合助力高效开发与调试。
124 5
|
5月前
|
SQL Java 关系型数据库
Dataphin功能Tips系列(53)-离线集成任务如何合理配置JVM资源
本文探讨了将MySQL数据同步至Hive时出现OOM问题的解决方案。
123 5
|
1月前
|
SQL 运维 关系型数据库
【产品升级】Dataphin V5.0版本发布:助力出海业务、增全量一体集成、异步调用API等更多功能等你发现
Dataphin是瓴羊推出的智能数据建设与治理平台,基于阿里巴巴内部实践,提供一站式数据建设与治理能力。V5.0版本研发新增支持Databricks作为离线计算引擎、支持MySQL数据库一键增全量同步、支持管理Hudi、Delta Lake表等;资产运营与消费持续提效,支持批量编辑目录名称及描述、Quick BI仪表板的上架管理等功能,增加资产可用性与盘点效率。
141 8
|
8月前
|
存储 NoSQL 关系型数据库
PolarDB开源数据库进阶课17 集成数据湖功能
本文介绍了如何在PolarDB数据库中接入pg_duckdb、pg_mooncake插件以支持数据湖功能, 可以读写对象存储的远程数据, 支持csv, parquet等格式, 支持delta等框架, 并显著提升OLAP性能。
465 2
|
2月前
|
存储 JSON 前端开发
Django集成图片验证码功能:基于django-simple-captcha实现
在Web应用开发中,验证码是防止恶意攻击、自动化脚本滥用的重要手段。本文将介绍如何使用django-simple-captcha库在Django项目中快速集成图片验证码功能,包括安装配置、核心实现代码及使用方法。
81 0
|
7月前
|
人工智能 网络协议 Java
RuoYi AI:1人搞定AI中台!开源全栈式AI开发平台,快速集成大模型+RAG+支付等模块
RuoYi AI 是一个全栈式 AI 开发平台,支持本地 RAG 方案,集成多种大语言模型和多媒体功能,适合企业和个人开发者快速搭建个性化 AI 应用。
1637 77
RuoYi AI:1人搞定AI中台!开源全栈式AI开发平台,快速集成大模型+RAG+支付等模块
|
5月前
|
传感器 供应链 物联网
农业单亩价值创造功能技术集成的概念与内涵
农业单亩价值创造的技术集成,通过系统性创新打破传统单一模式,融合现代科技与生态理念,提升资源效率、经济效益和生态价值。其核心在于技术协同,实现精准农业、智能装备和生物强化等多维联动,推动经济、生态和社会价值统一。同时,注重资源集约化与循环化利用,延伸产业链并升级价值链,从短期高产转向长期可持续发展。政策与制度创新支撑技术普惠,未来需因地制宜解决技术适配性和成本收益平衡问题,重塑农业评价体系,实现高质量发展。
|
4月前
|
监控 安全 Java
Java 开发中基于 Spring Boot 3.2 框架集成 MQTT 5.0 协议实现消息推送与订阅功能的技术方案解析
本文介绍基于Spring Boot 3.2集成MQTT 5.0的消息推送与订阅技术方案,涵盖核心技术栈选型(Spring Boot、Eclipse Paho、HiveMQ)、项目搭建与配置、消息发布与订阅服务实现,以及在智能家居控制系统中的应用实例。同时,详细探讨了安全增强(TLS/SSL)、性能优化(异步处理与背压控制)、测试监控及生产环境部署方案,为构建高可用、高性能的消息通信系统提供全面指导。附资源下载链接:[https://pan.quark.cn/s/14fcf913bae6](https://pan.quark.cn/s/14fcf913bae6)。
587 0
|
5月前
|
存储 分布式计算 供应链
Dataphin功能Tips系列(51)-支持增全量一体实时集成
本文介绍了基于增全量一体实时集成的库存管理与分析解决方案。通过将业务中台的库存表同步至MaxCompute Delta表,实现离线与实时分析的统一支持。相比传统方案,该方法确保数据一致性,优化存储成本,降低维护复杂度,并大幅提升实时性,满足高效库存管理需求。
127 5