xilinx fpga开发板 serdes 供电不足 会产生什么样的结果

教你如何进行Xilinx SerDes调试
17:31:46来源: 互联网 关键字:&&&&
FPGA SERDES的应用需要考虑到板级硬件,SERDES参数和使用,应用协议等方面。由于这种复杂性,SERDES的工作对很多工程师来说是一个挑战。本文将描述SERDES的一般调试方法,便于工程师准确快速定位和解决问题。
1. 硬件检测
硬件检测可以分为原理图/PCB检查和板上硬件检查。这一部分的工作相对简单,但是很多时候问题是由这些看起来很不起眼的地方导致的。
a) 原理图/PCB检查
根据SERDES应用手册要求检查原理图和PCB设计。例如对于 7系列GTX/GTH SERDES,可以参考UG476的Board Design Guidelines检查原理图和PCB设计。
b) 板上硬件检查
使用示波器/万用表等仪器设备实际测量板上硬件,确认提供给SERDES的工作环境正常。
i. 检查电源的电压/精度/纹波/上电顺序是否符合数据手册的要求。例如对于Xilinx 7系列GTX SERDES,需要对照DS182检查。
ii. 检查SERDES参考时钟频率/摆幅是否符合数据手册的要求,以及参考时钟的管脚位置是否正确。
iii. 物理通道的检查,例如确认AC耦合电容的容值是否正确,光模块是否兼容,焊接是否正常。
2. 使用IBERT
IBERT是一个强有力的调试工具,可以用于调整参数设置和确认系统余量,也可以用于故障现象判断。IBERT在CORE generator里产生工程和BIT文件。将BIT文件下载到FPGA后,使用ChipScope Analyzer连接到FPGA上,就会出现IBERT的GUI调试界面。
a) 检查PLL是否LOCK,如果没有,需要检查时钟和电源。比如时钟频率是否正确,SERDES是否选择了正确的时钟源。
b) 将SERDES的TX和RX设为相同的数据pattern,例如PRBS-31。设置SERDES为Near-end PMA模式。如果这一步不能工作,检查TX/RX极性是否反转;检查TXUSRCLK/TXUSRCLK2/RXUSRCLK/RXUSRCLK2上的时钟频率是否正常。通过这一步保证SERDES内部工作正常。
c) 将SERDES设置为Far-end PMA和Far-end PCS模式,确认远端设备的SERDES是否收发正常。通过这一步排除和时钟OFFSET相关的问题。
d) 如果这些步骤工作正常,但是误码率很高,有可能是参数设置有问题。需要通过调整TX/RX的参数设置来解决。也可以通过EYE SCAN功能来得到最佳设置和判断系统余量。
3. 通用的调试步骤
通常会使用一定的调试步骤来定位问题,避免重复工作。一开始,一般不进行整个工程的测试,而是基于SERDES的Wrappers工程,以方便定位问题。一般可以使用CORE generator里的Transceivers Wizard产生的Example Design。在Core generator里产生Transceivers Wizard的Example Design后,会输出源文件和scripts。利用scripts可以直接产生运行结果。Example Design里的数据产生和检测都是基于BRAM,可以很方便的修改数据。在工程里面,Chipscope VIOs and ILAs必须被加入到工程里面,进行控制和调试分析。
a) 进行Near-end PCS测试。
i. 启动SERDES复位(VIO)。
ii. 确认复位结束(VIO)。
iii. 检查SERDES状态信号(VIO)。
iv. 使用计数器确认时钟频率(VIO)。
b) 进行Near-end PMA测试。
i. 确认CDR工作正常,检测CDR产生的恢复时钟(VIO)。
ii. Comma alignment和8B/10B状态检查(ILA)。
c) 正常操作检测
i. 确认clock correction电路状态(ILA)。
ii. 确认Channel bonding电路状态(ILA)。
iii. 链路通讯检查(ILA和VIO)。
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编辑:神话
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data-original=&https://pic2.zhimg.com/50/v2-087ad8fbaf_r.jpg&&&/figure&&p&被华为录用之后,家人和朋友都很高兴,那个时候华为高薪已经很有名了。日,我正式到华为报到,当时办公室在证券大厦,当时看还是非常高大上的地方。报道后人力资源的MM给我的礼品是一张到深圳的飞机票,于是第二天我就飞到深圳培训。那时的培训地点不像现在华为培训中心,很破落,名字好像叫做石岩湖xx培训中心。培训内容现在一点也记不得了,唯一有点印象的是一次培训中讲师对比了华为和IBM的收入:80亿人民币vs 800亿美金。19年后IBM还是800亿美金,华为却变成了925亿美金,完成了乌鸡变凤凰的巨变。19年前能够加入IBM几乎是所有工程师的梦想,不知今天的工程师还有多少人有这样的梦想?&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/50/v2-0eb7ee182caad14c3c0f0ce5_b.jpg& data-rawwidth=&500& data-rawheight=&654& data-size=&normal& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&500& data-original=&https://pic4.zhimg.com/50/v2-0eb7ee182caad14c3c0f0ce5_r.jpg&&&/figure&&p&培训回来后加入了一个叫3021的无线研究项目,导师给了一本讲PCB走线信号质量英文书,其他的同事也分到了不同的书,记得有个同事悲催的分到了mpc860的手册,厚厚两大本。在这里吐槽一下大学教育,虽然毕业于国内排名前五的大学,不过教我的有用东西实在太少,从招聘的经验看,这二十几年来没有多少变化。看了一个月的英文书,算是搞清楚了什么叫做高速信号。&/p&&p&到了发薪的日子,悲催的发现工资只有4500块,还不如我来华为之前呢,说好的高薪呢。去找人力资源的MM,人家从屏幕背后抬起头,轻飘飘的抛过来一句“你入职时怎么谈的?” 一下晕倒,原来工资还要谈啊。无脸把这样的消息告诉家人,只好拿着以前的私房钱补贴着过日子。要不是过了几个月涨成6000,真是装不下去了。&/p&&p&新员工的日子是很简单的,早上8点上班,晚上10点下班,当时没有觉得苦。一是每天都能学到新东西,二是主管、同事都这样的。整天就是读手册、调板子、写代码、帮着画PCB,日子过得很充实。第二年的时候第一次发奖金和股票。作为新员工第一次就分到了7万股票和4万奖金,没拿到现钱,奖金正好用来买股票,不够的公司贷款。这是我投资回报率最高的一笔钱。到今年这笔钱的收益是32倍,同期我买的房子是18倍不到。&/p&&p&现在公司可以查过去的考评了,我那时的考评可真不赖,基本上都是A。但是当时我是不知道自己是啥考评的,也没人和我沟通,自己也没想着要和什么人沟通,整天就在学习干活。现在回想起来,自己硬件的基础知识以及射频的部分基础知识都是那时学的,一年涨的知识顶上我在国企好几年了。记得那时我和家人说过,国企一年的活,用华为的进度,一个月就可以做完。大概是工作一年后,我回两个老东家串门,发现两件事。一是我的水平已经大大超过了以前的同事,二是国家加大了军队研究所的投入,同事们的收入和我一样,跑到外面两年经济上没有啥差别。&/p&&p&3021项目没有善终,项目方向是对的,多年之后的singleRAN证明了这一点,可惜太先进了,最终成了烈士。“领先半步是先进,领先一步是先烈”这样的理念在当时很流行的。没钱研发的时候,只能采取这种“领先半步”的跟随加改良策略。要是放在现在,肯定会加大力度投入,无线的格局说不定会更早改变。项目结束,所有人都被并入FAMS项目,也就是3G。由于部门调整,估计是为了留住骨干员工,又加薪3000,终于有了一份可以和以前朋友吹嘘的工资。2001年能拿到9000块的工资还是很牛的,因为一般的房子一平米才三四千。&/p&&p&到FAMS后,被分在传输组,说是传输组,感觉没啥人懂传输,每个芯片的配置都是一帮人围在一起,一个人看手册,一个人改寄存器,还有一个人看示波器调出来的,有时候一周都没有啥进展。最开心的是偶尔瞎猫碰死耗子调通一个芯片的时候。那时候大家都认为3G牌照很快会发,没了命的赶进度,为了在2001年的北展上打通电话,所有人被分为两组,日夜倒班。我们的传输板是提前调好的,没我们啥事,当时觉得挺高兴,现在想来不是啥好事。所谓“一起同过窗,一起扛过枪”才能凝结友谊,没有参与热火朝天的联调,失去了和以后很多大佬加深友谊的机会,这里面可有后来的无线总裁啊。有时候还真不能计较一时之短长,吃亏说不定是福分。最后在北展开幕前,我们打通了华为第一个3G电话。然而理想很丰满,现实很骨感,中国的3G牌照遥遥无期,整个3G团队陷入了铸好屠龙刀无龙可屠的境地。从此以后好几年每逢聚餐时,产品线老大总是要画一次饼“明年要发3G拍照了,市场份额有500亿,我们要做百亿产品线”。多年之后,他的饼还是兑现了,只不过100亿人民币换成了100亿美金。2001年,我们从证券大厦搬入了金茂大厦。大概是金融危机,金茂没有租客吧。有此先例后,我们在浦东就成了暖场大军,哪儿写字楼人气不旺就往哪儿搬。&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/50/v2-4eace7bc33_b.jpg& data-rawwidth=&459& data-rawheight=&494& data-size=&normal& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&459& data-original=&https://pic3.zhimg.com/50/v2-4eace7bc33_r.jpg&&&/figure&&p&北展之后,3G没戏,在02年8月份被派去支持GSM。说是支持,其实就是去当苦力,当时GSM质量很差,网上一堆基站有问题,我们被派到一线去更换备件。我去的地方是贵阳,在两个多月的时间内,走遍了贵阳附近的山山水水,清镇和修文去得最多。贵阳附近修完后,最后去了一趟黎平,这也许是我这辈子唯一一次去这种地方了。经过凯里的时候,当地维护的负责人请我们吃了凯里的酸汤火锅。说起贵州的吃,花江狗肉、乌江鱼、阳朗鸡都是极有名的。这段时间每天早出晚归,背着一堆备件满世界找基站,幸亏当地的出租车师傅对我们的基站很熟,否则不知如何收场,又没有GPS什么的。除了找站以外,站在山顶,利用对面山上的基站的一点微弱信号给上海打电话的感觉也非常刺激。由于有这么一段经历,后来负责硬件质量时,对于每一个问题都感到责任很重,因为我知道不解决,维护的兄弟就得像我当初一样起早贪黑奔波于穷山恶水之间。这种感觉也许是我今后的职业发展的决定因素,虽然当时自己不知道。正如前面所说,祸福难料,人很难想清楚一件事对自己今后的影响。&/p&&p&从贵阳回来后,估计是锻炼过了,我当上了一个小组的PL。PL这个岗位从经济收益上来看并不大,该干的活一份不会少,不算管理者也没有什么额外收益,想升级,一样要走技术通道。短期看属于付出多,收益少的岗位。但从长期看,这个岗位属于上升的枢纽,没做过这个岗位或者这个岗位做不好的人,在公司发展都不大好。当上PL后确实也学了不少东西,比如如何做项目计划、风险计划、沟通技巧等等,尤其是要给别人安排工作,总得懂别人做的东西吧,不懂装懂会让下属看不起,只能自己学。PL当了两年后,我已经是整个大组技术最强的人了。因为是PL,捞到一次见老板的机会。现在还记得地点是在金茂的裙楼里面的一个会议厅。那一次以后,再次见到老板就是很多年以后的事了。&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/50/v2-daab7fa2fb02_b.jpg& data-rawwidth=&775& data-rawheight=&1094& data-size=&normal& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&775& data-original=&https://pic4.zhimg.com/50/v2-daab7fa2fb02_r.jpg&&&/figure&&p&当PL前连个会也不会开,当着7、8个人说点东西都紧张,好在大家都是新人,很宽容,慢慢也就适应了。不过人前讲话紧张这个事情还是要看听众的规模,7、8个人不紧张,当LM后面对4、5十人时还是紧张,适应这个规模后,面对二三百人也还是紧张。现在算是适应了。估计今后面对上千人还是要紧张,不过应该没这个机会了。&/p&&p&当PL也不全是好事,2002年互连网泡沫破灭,虽然老板写过了《华为的冬天》,虽然卖了华电给艾默生拿到7亿多美金,最后还是要人员紧缩,我的小组分到一个名额。选人本身就是一个痛苦的过程,沟通也很痛苦,最后我和他都忍不住流下眼泪。不知这个叫王伟的兄弟现在过得好不好?从此以后,基本上都保留着每年5%的淘汰指标,年景好的时候抓得不紧,大家都以离职的人凑数,有时候为了凑数,还要委屈离职的兄弟晚个一两个月走。但是年景不好的时候,比如2008年金融危机,那就是实打实的要完成,非常难受。这个可能是公司压力山大的主要原因。从理性来看,强制淘汰对于激活组织有帮助,也许公司能够发展到这个地步,有这套管理方法的贡献,但是具体到人来说,大家都难受,不管是管理者和员工。这种痛苦无法逃避,因为指标是分层管理的,这是在公司工作最痛苦的地方。&/p&&p&2003年3G设备终于墙内开花墙外香拿下了历史上第一单,据说和Etisalat签的合同非常屈辱。合同交付后,硬件的大麻烦就来了,三天两头的有设备坏掉。能把东西设计出来是一回事,能大批量使用没有问题又是另一回事,这中间的差距有10万8千里。不知现在大学教育里面有没有这样的课程,反正我工作了很多年也没有这方面的经验。从此以后的好几年,印象中我的主要工作都是和失效分析打交道,每分析一块失效的电路板,不但要找到根本原因,还要找到设计和生产过程中预防的办法。准确的说华为那个时候还没有支撑这么复杂设备的质量控制系统。一群人像没头苍蝇一样到处瞎撞,居然搞出了一套成体系的质量控制办法。那个时候脑子里面整天就是这些东西,对每块坏掉的电路板都如数家珍,每个领导问到都能脱口而出,不需要查任何记录,我猜是这份专注给哪位领导留下了好印象,为今后的发展打下了基础。因为没有求证过,所以只能是猜。&/p&&p&这中间见过卢赣平一次,他那时好像是无线研发的总裁,这是真正的牛人。他关于当前收入和今后发展关系的论述至今记忆犹新。‘’对于年轻人来说,初始的收入不重要,重要的是你的能力能不能每年都有大幅提高,你选择的平台能不能支撑这一点。每个月差5000块看起来很多,但是10年下来总共才60万的差距。如果能力提升得快,也许十年后你一年的薪酬就足以覆盖这个差距‘’。虽然打了‘’号,但这肯定不是原话了。这么多年下来,自己的经历完美的证明了这个论述。所以一个人的发展自身的努力固然重要,但是你依靠的那个平台更重要。&/p&&p&2004年中秋放假,我下班的路上接到老大的电话,涨了1000块工资,收入终于突破了五位数。这是我能清楚记得的最后一次加薪了,虽然后来的十几年中,还有很多次加薪,但我能清楚记得就是这个了,包括最近的一次我也记不得什么时候加的了(是不是我好久没加薪了?)。收入到了一定的水平,可能钱就没那么重要了。&/p&&p&在pl阶段还有一件事印象很深刻,不知从什么渠道弄来的,有一次看到友商的一块电路板的照片,整个团队很受打击。倒不是功能怎么样,主要是人家的电路板看起来非常的简洁美观。自从看到那个电路板后,整个组鼓捣了很长时间的电路和PCB简洁化,在这个过程中,对电路的理解有了很大的提高。为了让电路板看起来比友商更简洁,还设法验证了HDI布线的长期可靠性,那个时候的说法这是一种低可靠性技术,不能用在电信设备上。这个验证是后来分布式基站一个很重要的基础,现在想来还挺自豪。因为参与分布式基站的前期研究,还得过一次金牌团队奖。这么多年总共只得过三次金牌团队奖,挺不容易的。这是在华为工作最大的福利了,每一层都能有点私房钱干点自己想干的事,能在华为干这么多年,这是一个重要的原因。&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/50/v2-6a32fdd30a076bf485f881f5f13eba62_b.jpg& data-rawwidth=&1080& data-rawheight=&1089& data-size=&normal& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1080& data-original=&https://pic2.zhimg.com/50/v2-6a32fdd30a076bf485f881f5f13eba62_r.jpg&&&/figure&&p&我这PL当的时间也够长的,从2001年一直当到2005年底,到最后一年多的时候有点烦了,什么工作做长了估计都烦。尝试过调到别的部门,也有人诱惑出去创业,最后都没有成功。调别的部门是领导劝阻的,创业什么的觉得不靠谱,归根结底还是害怕未知吧。心里长了草,干活就不那么卖力,不过想着总得干点啥有意义的事。偶然的一次机会看到中移动对各供应商设备质量的排名,我们的设备质量比爱立信还好,想着能不能把质量控制这一套写本书,算是人过留名,雁过留声。写书总得有点理论基础,否则土了吧唧的也没人看,为此有半年时间我大部分精力在读各种相关的论文,估计读了有一两百篇。现在遇到老外还能勉强对付两句,估计和这段经历有关系。到2005年底的时候,书已经有点眉目了,准备了不少素材,甚至连‘’瓷片电容的5种死法‘’(仿照孔乙己的)这种小节题目都想了一些。说到电容的死法,再次抱怨一下大学教育,纯理论教学,教出来的学生到哪儿都是埋炸弹的。因为铝电容使用不当造成的事故我遇到过两起,原因都是没有考虑铝电容的等效内阻ESR,最终的损失都是数以亿计。我们产品因为在调试时我在实验室摸了一下电容发现它发烫得以幸免。&/p&&p&除了忙着写书外,我还花了很多时间一项爱好上,就是去玩各种EDA软件,和硬件相关的EDA软件绝大多数都玩过,有PCB布线的allegro,有逻辑综合synplify,电路仿真的ads、spice之类的,场仿真的CST,还有matlab等等,甚至芯片设计的DC和PT也试着玩了玩。有一段时间经常半夜爬起来下载软件。这些软件虽然都不精通,但是大大拓宽了眼界,后来管整个产品线硬件质量时,遇到谁都不太怵,与这段经历相关。要感谢那些提供破解的,也要感谢VeryCD和迅雷。不知现在这些软件还能不能找到解密版的。09年家里计算机坏掉之前做了一次备份,用掉了5 张DVD,我也算一个收集狂吧。&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/50/v2-edf8a74c59a184b225e2_b.jpg& data-rawwidth=&1466& data-rawheight=&1404& data-size=&normal& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1466& data-original=&https://pic4.zhimg.com/50/v2-edf8a74c59a184b225e2_r.jpg&&&/figure&&p&印象中我这段的考评应该很差的,但是查了记录,还行。你在一个团队重要到一定程度,你瞎混说不定别人还以为你在憋什么大招呢。不过瞎混时间长了估计不行。&/p&&p&&br&&/p&&p&即使当了PL,也从没想过自己会走上管理线,对于和别人交流,从内心里犯怵。再加上自己技术还不错,总以为这辈子就吃技术这碗饭了。没想到05年11月会被安排负责整个团队,当时稀里糊涂就答应了。我对自己的判断大体还是对的,真不适合做管理,搞了半年时间,走掉15%的人。在华为团队管成这样,主管基本就得下课了。但这样灰溜溜的下课,实在于心不甘,心一横买了一摞管理书,边学边干。人有什么潜能,其实自己并不知道,所谓听从内心的召唤,基本就是胡扯。依着各种管理书上的一些粗浅的办法,团队竟然慢慢成形了,免去了被羞辱的命运。同时也证明自己还是能干管理的,那段时间公司对管理者的培训挺多,《欣赏个体差异》、《情境领导》、《管理三悟》几门课至今印象深刻。同时受过培训的人,还要去培训他人,一来二去,似乎自己快成管理人才了,人生就是这么有戏剧性。是不是人才我不知道,但是能在每年淘汰10%的华为管理团队中存活下来,也真是不那么容易。&/p&&p&转到管理后,写书的事情就被抛到爪哇国了,不知若干年后再看,这件事究竟是得还是失?人生如果能够多实例运行就好了。&/p&&p&管了两年团队后,竟然成了优秀管理者,很快就成为部门主管,算不算万年PL的补偿?此后10年就在各个部门之间颠过来倒过去,有些下属都快成我上司了,似乎又证明我在管理上天赋还是不行?行还是不行,终究是个难题。最近在想办法充实自己,更新自己的思维方式,看看能否再进一步。&/p&&p&&br&&/p&&p&一个平凡的人在华为的19年经历,希望能对各位看官理解华为这个公司有帮助。&/p&&p&&br&&/p&&p&5月26日更新:&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/50/v2-6baf16be81d2eff435edcdd_b.jpg& data-rawwidth=&1080& data-rawheight=&336& data-size=&normal& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1080& data-original=&https://pic4.zhimg.com/50/v2-6baf16be81d2eff435edcdd_r.jpg&&&/figure&&p&一早起来看到大嘴总点赞,还是有点小激动的。第一次知道大嘴总,是在股票贷款的名单上看到的,银行的人做事不严密,看到了大嘴总的贷款总额,被“0”的个数惊到了。当时好像他还是无线总工办的头(是不是这个部门不一定,记忆中如此)。后来再次知道,人家已经是无线总裁了,那时无线总裁没现在牛,一个破落产品线的头儿而已。大嘴总令人印象深刻的就是敢说,在无线还在other里面混得时候就敢说要做老大,他在无线提出的口号是“眼界决定境界,定位决定地位”,要求做领导的要有“王者之气”,带出来的团队要是“王者之师”。大嘴总当无线总裁时,我还是一个小PL,和他没啥交集,唯一有点交集的是他下决心搞gsm射频双密度模块,wcdma团队必须出人支持,我的小团队出了一个最厉害的新员工。后来GSM双密模块大获成功,GSM首先大规模销售。有了GSM的成功,WCDMA也节节开花,无线大翻身。当部长之后,看到当时的开发记录,大嘴总压着开发团队大半年的时间投了20几个硬件版本,这在华为历史上也是空前绝后的,据说当时他亲自参与每个重要问题的决策,有人跟我说过半夜他会打电话找人讨论技术问题。所以大嘴能把无线带起来是真本事。到手机后的成功,再次证明了他是一个超级牛人。有幸跟大嘴总合过影,以后退休了拿出来跟别人吹吹。&/p&
还差3天在华为工作就满19年了,借这个题目写一点东西,以后全当回忆录。进华为之前,已经工作过6年。前五年在一个军工研究所做民用产品,那个时候美国还没轰炸我们的大使馆,军工研究所都是半死不活,基本处于“他们假装发工资,我们假装干活”的状态。实在…
&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-112a33ed73_b.jpg& data-rawwidth=&412& data-rawheight=&259& class=&content_image& width=&412&&&/figure&&blockquote&PCI总线和设备树是X86硬件体系内很重要的组成部分,几乎所有的外围硬件都以这样或那样的形式连接到PCI设备树上。虽然Intel为了方便各种IP的接入而提出IOSF总线,但是其主体接口(primary interface)还依然是PCIe形式。我们下面分成两部分介绍PCI和他的继承者PCIe(PCI express):第一部分是历史沿革和硬件架构;第二部分是软件界面和UEFI中的PCI/PCe。&/blockquote&&p&自PC在1981年被IBM发明以来,主板上都有扩展槽用于扩充计算机功能。现在最常见的扩展槽是PCIe插槽,实际上在你看不见的计算机主板芯片内部,各种硬件控制模块大部分也是以PCIe设备的形式挂载到了一颗或者几颗PCI/PCIe设备树上。固件和操作系统正是通过枚举设备树们才能发现绝大多数即插即用(PNP)设备的。那究竟什么是PCI呢?&br&&/p&&h2&&b&PCI/PCIe的历史&/b&&/h2&&p&在我们看PCIe是什么之前,我们应该要了解一下PCIe的祖先们,这样我们才能对PCIe的一些设计有了更深刻的理解,并感叹计算机技术的飞速发展和工程师们的不懈努力。&/p&&p&&b&1. ISA&/b&
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(Peripheral Component Interconnect eXtended)&/p&&p&&b&7. AGP
(Accelerated Graphics Port)&/p&&p&&b&8. PCI Express &/b&(Peripheral Component Interconnect Express)&/p&&p&科技的每一步前进都是为了解决前一代中出现的问题,这里的问题就是速度。作为扩展接口,它主要用于外围设备的连接和扩展,而外围设备吞吐速度的提高,往往会倒推接口速度的提升。第一代ISA插槽出现在第一代IBM PC XT机型上(&b&1981&/b&),作为现代PC的盘古之作,8位的ISA提供了4.77MB/s的带宽(或传输率)。到了&b&1984&/b&年,IBM就在PC AT上将带宽提高了几乎一倍,16位ISA第二代提供了8MB/s的传输率。但其对传输像图像这种数据来说还是杯水车薪。&/p&&p&IBM自作聪明在PS/2产品线上引入了MCA总线,迫使其他几家PC兼容机厂商联合起来捣鼓出来EISA。因为两者都期待兼容ISA,导致速度没有多大提升。真正的高速总线始于VLB,它绑定自己的频率到了当时486 CPU内部总线频率:33MHz。而到了奔腾时代,内部总线提高到了66MHz,给VLB带来了严重的兼容问题,造成致命一击。&/p&&p&Intel在&b&1992&/b&年提出PCI(Peripheral Component Interconnect)总线协议,并召集其它的小伙伴组成了名为 PCI-SIG (PCI Special Interest Group)(PCI 特殊兴趣组J)的企业联盟。从那以后这个组织就负责PCI和其继承者们(PCI-X和PCIe的标准制定和推广。&/p&&p&不得不点赞下这种开放的行为,相对IBM当时的封闭,合作共赢的心态使得PCI标准得以广泛推广和使用。有似天雷勾动地火,统一的标准撩拨起了外围设备制造商的创新,从那以后各种各样的PCI设备应运而生,丰富了PC的整个生态环境。&/p&&p&PCI总线标准初试啼声就提供了133MB/s的带宽(33MHz时钟,每时钟传送32bit)。这对当时一般的台式机已经是超高速了,但对于服务器或者视频来说还是不够。于是AGP被发明出来专门连接北桥与显卡,而为服务器则提出PCI-X来连接高速设备。&/p&&p&&b&2004&/b&年,Intel再一次带领小伙伴革了PCI的命。PCI express(PCIe,注意官方写法是这样,而不是PCIE或者PCI-E)诞生了,其后又经历了两代,现在是第三代(gen3,3.0),gen4有望在2017年公布,而gen5已经开始起草中。&/p&&p&下面这个大表列出所有的速度比较。其中一些x8,x16的概念后面细节部分有介绍。&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-4b967b41aac_b.jpg& data-caption=&& data-rawwidth=&629& data-rawheight=&700& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&629& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-4b967b41aac_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&从下面的主频变化图中,大家可能注意到更新速度越来越快。&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-738f3b198d9606bec2cf9f09b4ba17e1_b.jpg& data-caption=&& data-rawwidth=&540& data-rawheight=&352& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&540& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-738f3b198d9606bec2cf9f09b4ba17e1_r.jpg&&&/figure&&h2&&b&PCI和PCIe架构&/b&&/h2&&p&&b&1。PCI架构&/b&&/p&&p&一个典型的桌面系统PCI架构如下图:&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-4ea1c6c6164bdc0480ceeb_b.png& data-caption=&& data-rawwidth=&410& data-rawheight=&348& class=&content_image& width=&410&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&如图,桌面系统一般只有一个Host Bridge用于隔离处理器系统的存储器域与PCI总线域,并完成处理器与PCI设备间的数据交换。每个Host Bridge单独管理独立的总线空间,包括PCI Bus, PCI I/O, PCI Memory, and PCI&br& Prefetchable Memory Space。桌面系统也一般只有一个Root Bridge,每个Root Bridge管理一个Local Bus空间,它下面挂载了一颗PCI总线树,在同一颗PCI总线树上的所有PCI设备属于同一个PCI总线域。一颗典型的PCI总线树如图:&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-8ae2ccaa_b.jpg& data-caption=&& data-rawwidth=&640& data-rawheight=&421& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&640& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-8ae2ccaa_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&从图中我们可以看出 PCI 总线主要被分成三部分:&/p&&p&&b&1. PCI 设备&/b&。符合 PCI 总线标准的设备就被称为 PCI 设备,PCI 总线架构中可以包含多个 PCI 设备。图中的 Audio、LAN 都是一个 PCI 设备。PCI 设备同时也分为主设备和目标设备两种,主设备是一次访问操作的发起者,而目标设备则是被访问者。&/p&&p&&b&2. PCI 总线&/b&。PCI 总线在系统中可以有多条,类似于树状结构进行扩展,每条 PCI 总线都可以连接多个 PCI 设备/桥。上图中有两条 PCI 总线。&/p&&p&&b&3. PCI 桥&/b&。当一条 PCI 总线的承载量不够时,可以用新的 PCI 总线进行扩展,而 PCI 桥则是连接 PCI 总线之间的纽带。&/p&&p&服务器的情况要复杂一点,举个例子,如Intel志强第三代四路服务器,共四颗CPU,每个CPU都被划分了共享但区隔的Bus, PCI I/O, PCI Memory范围,其构成可以表示成如下图:&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-2eda6f16be23_b.jpg& data-caption=&& data-rawwidth=&521& data-rawheight=&334& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&521& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-2eda6f16be23_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&可以看出,只有一个Host Bridge,但有四个Root Bridge,管理了四颗单独的PCI树,树之间共享Bus等等PCI空间。&/p&&p&在某些时候,当服务器连接入大量的PCI bridge或者PCIe设备后,Bus数目很快就入不敷出了,这时就需要引入Segment的概念,扩展PCI Bus的数目。如下例:&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-e5475bfc19dea_b.png& data-caption=&& data-rawwidth=&463& data-rawheight=&325& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&463& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-e5475bfc19dea_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&如图,我们就有了两个Segment,每个Segment有自己的bus空间,这样我们就有了512个Bus数可以分配,但其他PCI空间因为只有一个Host Bridge所以是共享的。会不会有更复杂的情况呢? 在某些大型服务器上,会有多个Host bridge的情况出现,这里我们就不展开了。&/p&&p&PCI标准有什么特点吗?&/p&&p&&b&1. 它是个并行总线&/b&。在一个时钟周期内32个bit(后扩展到64)同时被传输。引脚定义如下:&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-bf7fc4420_b.jpg& data-caption=&& data-rawwidth=&640& data-rawheight=&476& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&640& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-bf7fc4420_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&地址和数据在一个时钟周期内按照协议,分别一次被传输。&/p&&p&&b&2. PCI空间与处理器空间隔离。&/b&PCI设备具有独立的地址空间,即PCI总线地址空间,该空间与存储器地址空间通过Host bridge隔离。处理器需要通过Host bridge才能访问PCI设备,而PCI设备需要通过Host bridge才能主存储器。在Host bridge中含有许多缓冲,这些缓冲使得处理器总线与PCI总线工作在各自的时钟频率中,彼此互不干扰。Host bridge的存在也使得PCI设备和处理器可以方便地共享主存储器资源。处理器访问PCI设备时,必须通过Host bridge进行地址转换;而PCI设备访问主存储器时,也需要通过Host bridge进行地址转换。&/p&&p&深入理解PCI空间与处理器空间的不同是理解和使用PCI的基础。&/p&&p&&b&3.扩展性强。&/b&PCI总线具有很强的扩展性。在PCI总线中,Root Bridge可以直接连出一条PCI总线,这条总线也是该Root bridge所管理的第一条PCI总线,该总线还可以通过PCI桥扩展出一系列PCI总线,并以Root bridge为根节点,形成1颗PCI总线树。在同一条PCI总线上的设备间可以直接通信,并不会影响其他PCI总线上设备间的数据通信。隶属于同一颗PCI总线树上的PCI设备,也可以直接通信,但是需要通过PCI桥进行数据转发。&/p&&p&&b&2。PCIe架构&/b&&/p&&p&PCI后期越来越不能适应高速发展的数据传输需求,PCI-X和AGP走了两条略有不同的路径,PCI-x不断提高时钟频率,而AGP通过在一个时钟周期内传输多次数据来提速。随着频率的提高,PCI并行传输遇到了干扰的问题:高速传输的时候,并行的连线直接干扰异常严重,而且随着频率的提高,干扰(EMI)越来越不可跨越。&/p&&blockquote&乱入一个话题,经常有朋友问我为什么现在越来越多的通讯协议改成串行了,SATA/SAS,PCIe,USB,QPI等等,经典理论不是并行快吗?一次传输多个bit不是效率更高吗?从PCI到PCIe的历程我们可以一窥原因。&/blockquote&&p&PCIe和PCI最大的改变是由并行改为串行,通过使用差分信号传输(differential transmission),如图&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-f6f147a8ad9_b.jpg& data-caption=&& data-rawwidth=&332& data-rawheight=&299& class=&content_image& width=&332&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&相同内容通过一正一反镜像传输,干扰可以很快被发现和纠正,从而可以将传输频率大幅提升。加上PCI原来基本是半双工的(地址/数据线太多,不得不复用线路),而串行可以全双工。综合下来,如果如果我们从频率提高下来得到的收益大于一次传输多个bit的收益,这个选择就是合理的。我们做个简单的计算:&/p&&p&&b&PCI传输:
&/b&33MHz x 4B = 133MB/s&/p&&p&&b&PCIe 1.0 x1: &/b&
2.5GHz x 1b = 250MB/s (知道为什么不是2500M / 8=312.5MB吗?)&/p&&p&速度快了一倍!我们还得到了另外的好处,例如布线简单,线路可以加长(甚至变成线缆连出机箱!),多个lane还可以整合成为更高带宽的线路等等。&/p&&p&PCIe还在很多方面和PCI有很大不同:&/p&&p&&b&1. PCI是总线结构,而PCIe是点对点结构&/b&。一个典型的PCIe系统框图如下:&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-710e375e3faea0c7103ebf4e3f82b957_b.png& data-caption=&& data-rawwidth=&400& data-rawheight=&236& class=&content_image& width=&400&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&一个典型的结构是一个root port和一个endpoint直接组成一个点对点连接对,而Switch可以同时连接几个endpoint。一个root port和一个endpoint对就需要一个单独的PCI bus。而PCI是在同一个总线上的设备共享同一个bus number。过去主板上的PCI插槽都公用一个PCI bus,而现在的PCIe插槽却连在芯片组不同的root port上。&/p&&p&&b&2. PCIe的连线是由不同的lane来连接的&/b&,这些lane可以合在一起提供更高的带宽。譬如两个1lane可以合成2lane的连接,写作x2。两个x2可以变成x4,最大直到x16,往往给带宽需求最大的显卡使用。&/p&&p&&b&3. PCI配置空间从256B扩展为4k&/b&,同时提供了PCIe memory map访问方式,我们在软件部分会详细介绍。&/p&&p&&b&4.PCIe提供了很多特殊功能&/b&,如Complete Timeout(CTO),MaxPayload等等几十个特性,而且还在随着PCIe版本的进化不断增加中,对电源管理也提出了单独的State(L0/L0s/L1等等)。这些请参见PCIe 3.0 spec,本文不再详述。&/p&&p&&b&5. 其他&/b&VC的内容,和固件理解无关,本文不再提及。INT到MSI的部分会在将来介绍PC中断系统时详细讲解。&/p&&p&&br&&/p&&p&PCIe 1.0和2.0采用了8b/10b编码方式,这意味着每个字节(8b)都用10bit传输,这就是为什么2.5GHz和5GHz时钟,每时钟1b数据,结果不是312.5MB/s和625MB/s而是250MB/s和500MB/s。PCIe 3.0和4.0采用128b/130b编码,减小了浪费(overhead),所以才能在8GHz时钟下带宽达到1000MB/s(而不是800MB/s)。即将于今年发布的PCIe 4.0还会将频率提高一倍,达到16GHz,带宽达到2GB/s每Lane。&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-b9bf090e42ffeace2d57a6e_b.png& data-caption=&& data-rawwidth=&640& data-rawheight=&134& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&640& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-b9bf090e42ffeace2d57a6e_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&/p&&h2&&b&后记&/b&&/h2&&p&对于一般用户来说,PCIe对用户可见的部分就是主板上大大小小的PCIe插槽了,有时还和PCI插槽混在一起,造成了一定的混乱,其实也很好区分:&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-d929eba44ac4dd7a7a660a_b.jpg& data-caption=&& data-rawwidth=&640& data-rawheight=&550& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&640& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-d929eba44ac4dd7a7a660a_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&如图,PCI插槽都是等长的,防呆口位置靠上,大部分都是纯白色。PCIe插槽大大小小,最小的x1,最大的x16,防呆口靠下。各种PCIe插槽大小如下:&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-85d997aecfc5d7e1b448cf_b.jpg& data-caption=&& data-rawwidth=&393& data-rawheight=&337& class=&content_image& width=&393&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&&b&常见问题&/b&:&/p&&p&Q:我主板上没有x1的插槽,我x1的串口卡能不能插在x4的插槽里。&/p&&p&A: 可以,完全没有问题。除了有点浪费外,串口卡也将已x1的方式工作。&/p&&p&Q:我主板上只有一个x16的插槽,被我的显卡占据了。我还有个x16的RAID卡可以插在x8的插槽内吗?&/p&&p&A: 你也许会惊讶,但我的答案同样是:可以!你的RAID卡将以x8的方式工作。实际上来说,你可以将任何PCIe卡插入任何PCIe插槽中! PCIe在链接training的时候会动态调整出双方都可以接受的宽度。最后还有个小问题,你根本插不进去!呵呵,有些主板厂商会把PCIe插槽尾部开口,方便这种行为,不过很多情况下没有。这时怎么办?你懂的。。。。&/p&&p&Q: 我的显卡是PCIe 3.0的,主板是PCIe2.0的,能工作吗?&/p&&p&A: 可以,会以2.0工作。反之,亦然。&/p&&p&Q: 我把x16的显卡插在主板上最长的x16插槽中,可是benchmark下来却说跑在x8下,怎么回事?!&/p&&p&A: 主板插槽x16不见得就连在支持x16的root port上,最好详细看看主板说明书,有些主板实际上是x8。有个主板原理图就更方便了。&/p&&p&Q: 我新买的SSD是Mini PCIe的,Mini PCIe是什么鬼?&/p&&p&A: Mini PCIe接口常见于笔记本中,为54pin的插槽。多用于连接wifi网卡和SSD,注意不要和mSATA弄混了,两者完全可以互插,但大多数情况下不能混用(除了少数主板做了特殊处理),主板设计中的防呆设计到哪里去了!请仔细阅读主板说明书。另外也要小心不要和m.2(NGFF)搞混了,好在卡槽大小不一样。&/p&&p&PCI系列二: &a href=&https://zhuanlan.zhihu.com/p/& class=&internal&&深入PCI与PCIe之二:软件篇 - 知乎专栏&/a&&/p&&p&欢迎大家关注本专栏和用微信扫描下方二维码加入微信公众号&UEFIBlog&,在那里有最新的文章。同时欢迎大家给本专栏和公众号投稿!&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-45479ebdd2351fcdcfb0771bd06fff3a_b.jpg& data-rawwidth=&344& data-rawheight=&344& class=&content_image& width=&344&&&figcaption&用微信扫描二维码加入UEFIBlog公众号&/figcaption&&/figure&
PCI总线和设备树是X86硬件体系内很重要的组成部分,几乎所有的外围硬件都以这样或那样的形式连接到PCI设备树上。虽然Intel为了方便各种IP的接入而提出IOSF总线,但是其主体接口(primary interface)还依然是PCIe形式。我们下面分成两部分介绍PCI和他的继承者…
&p&科技红利及方向型资产研究—25GE标准驱动光电子器件行业景气&/p&&p&科技红利大时代,微信科技红利及方向型资产研究&/p&&p&&b&1、 &/b&&b&全球光电子产业持续高景气&/b&&/p&&p&本文重点探讨半导体细分领域之光电子。&/p&&p&&b&1.1 &/b&&b&光电子产业&/b&&b&年的景气上行&/b&&/p&&p&光电子产业和通信设备行业的主要指标数据:&/p&&p&收入趋势看,光电子年长达四年维持季度收入同比增速在25-30%,而通信设备行业在2015年就结束了2013年以来的景气上行周期。&/p&&p&净利润分析,2013年4季度开始,通信设备行业季度净利润同比增速呈现下行趋势,但光电子行业趋势却是反向上行。&/p&&p&从毛利率分析,通信设备整体毛利率维持在25-30%,随着4G无线投资高点已过,毛利率回归25%,并且有进一步下滑趋势。但光电子毛利率在年维持20-25%,15-16年开始突破25%,有持续上行趋势。&/p&&p&通过分析,我们发现在年光电子产业第一个上升周期时间窗口内,行业呈现典型的量价提升。收入高增长25-30%,毛利率突破原来的20-25%区间,使得净利润同比增长持续上行,年连续两年季度同比增速在50%以上。&/p&&p&&b&1.2&/b&&b&全球光电子产业连续6&/b&&b&个季度保持营收正增长&/b&&/p&&p&全球市场从2015年开始进入景气周期,2016Q2光电子产商收入创新高,同比增长27%,已经连续6个季度保持增长。LightCounting数据,二季度主要的19家产商中有9家创下了收入新高。&/p&&p&&b&1.2.1&/b&&b&海外映射: Finisar&/b&&b&连续两年收入规模突破12&/b&&b&亿美金&/b&&/p&&p&Finisar主攻收发模块,研发了SFP模块、XFP模块,并且制定了一部分Gigabit
Ethernet标准。Finisar的主要生产基地在马来西亚的Ipoh,但近年来在国内市场投入逐渐扩大,在上海和无锡工厂制作Coupler、Isolator、Interleaver、WSS以及高端的收发模块。&/p&&p&2016第四季度Finisar实现销售收入3.188亿美元,略低于去年同季度的3.20亿美元,但比上季度的3.092亿美元增长了3.1%。增长主要来自CFP、CFP2、CFP4、QSFP和QSFP28等规格40G/100G带宽发射器的需求,该类产品收入2.429亿美元,同比增长11%,突破了去年保持的2.42亿美元收入。&/p&&p&2016年,Finisar实现收入12.632亿美元,同比增长1%。其中,数通业务收入由于少了一周,相比上年度销量减少420万美元。电信业务由于波长选择交换器WSS需求的增加增长了1640万美元,增长比例5.2%。总体说来,Finisar增长主要靠WSS的市场需求驱动。&/p&&p&&b&1.2.2&/b&&b&海外映射:长期布局3Dsensing&/b&&b&的Lumentum&/b&&b&收入和业绩双增长&/b&&/p&&p&Lumentum是曾经的JSDU分拆而来。2017财年第二季度财务业绩:销售收入2.65亿美元,环比增长2.7%,同比增长21.4%。GAAP毛利率环增1.1个百分点,同增1.6个百分点至32.8%,非GAAP毛利率环增2.7个百分点,同增4.2个百分点至36.9%。GAAP净收入1180万美元,非GAAP净收入3590万美元。&/p&&p&分部门看,&a href=&http://link.zhihu.com/?target=http%3A//fiber.ofweek.com/& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&光电子&/a&收入2.37亿美元,环比增长8.4%,同比增长27.3%。其中新产品收入增势强劲,尤其是&a href=&http://link.zhihu.com/?target=http%3A//fiber.ofweek.com/IND-G.html& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&100G&/a&数通产品,销售收入环比增长124%,同比增长537%。激光器部门收入2840万美元,环比下滑28.6%,同比下滑12.6%。&/p&&p&&b&1.2.3&/b&&b&海外映射:Acacia&/b&&b&新产品400G&/b&&b&亮眼&/b&&/p&&p&公司成长驱动力来自持续推出新产品。2011年推出100G MSA模组产品,主要运用于公里的远距离和海底通信市场;2013年推出 100G CFP产品,主要针对80-1200公里的城域网络市场;2015年底推出 400G产品,主要针对数据中心通信市场,是市场上第一个推出高集成度的400G带宽产品。&/p&&p&&b&1.2.4&/b&&b&海外映射:Oclaro&/b&&b&的100G&/b&&b&模组增长快速&/b&&/p&&p&公司12月份的季度所有财务指标均有所改善,收入环比增长14%,同比增长64%,主要贡献来自于公司100G及以上型号产品的大量需求。&/p&&p&2017财年第二季度收入1.539亿美元,较前一季度的1.355亿美元有所增加,并较2016年同期9410万美元增长显著。本季度毛利率为39.5%,较于上季度的34.2%有所增长。二季度非GAAP营业利润为3620万美元,而上季度为2090万美元,去年同期是530万美元。&/p&&p&公司10G、100G产品市场主要来自于中国的市场,占到了季度销售额的42%,主要是大型数据中心的100G技术和云计算服务器的巨大需求。&/p&&p&&b&1.3&/b&&b&光电子行业景气驱动力来自中国运营商和互联网企业投资&/b&&/p&&p&&b&1.3.1 &/b&&b&中国运营商大幅加大光电子集采量&/b&&/p&&p& 由于国内提速需求和国家政策对光纤到户政策的推进,三大运营商纷纷加大资本支出,投入基础网络,传输网、支撑网等建设。&/p&&p&图:中国移动的资本支出
图:中国联通的资本支出
图:中国电信的资本支出&/p&&p& 2015年中国电信PON集采量大幅上升,其中10GPON采购比例大幅上升。2016年中国移动分光器集采同比大幅增长258%,光电子行业景气度上升。&/p&&p&图:中国电信PON集采
图:中国移动PON集采&/p&&p&&b&1.3.2&/b&&b&互联网公司加大数据中心投资,高速光模块需求强劲&/b&&/p&&p&2015年以来互联网公司加大对数据中心的投资,刺激高速光模块的需求。随着数据流量对传输需求的提升,如今的数据中心网络几乎每个连接都采用了光通信技术,数据中心内的链路距离较短,大多在几米到几百米的范围内,最长距离基本在2km之内。如果每一个光链路的两端都需要接光模块,那么光模块的数量至少是光链路数量的两倍,如果使用光分组配置的话,光模块的数量可能还要更多。&/p&&p&Cisco预计,到2019年,全球通信网络流量的99%和数据中心相关,其中数据中心内部的网络流量占全部流量的70%以上。2008年美国互联网公司数据中心对光纤通信的需求已经超过了电信运营商。&/p&&p&LightCounting 测算2015H1互联网索引公司对服务器、数据中心网络设备和其他财产和设备的总投资是190亿美元,比2014年同期增长16%。Google 54亿美元和Apple 44亿美元投入最大。中国互联网公司投资只占全球的6%,但2015H1同比增加了56%,腾讯投入6.72亿美元同比增加101%,阿里巴巴5.27亿美元同比增加86%。&/p&&p&&b&2&/b&&b&、 &/b&&b&从科技红利本质分析,光电子产业核心驱动力源自25/50GE&/b&&b&以太网标准的演进&/b&&/p&&p&&b&2.1&/b&&b&光电子产业景气的&/b&&b&年,只是25/50GE&/b&&b&标准演进的第一个上升周期时间窗口&/b&&/p&&p&资本市场对于2015年中国光电子板块的热情记忆犹新,股价上涨驱动力最直接源自业绩。&/p&&p&我们回顾年以来光电子产业景气的驱动力,主要源自:&/p&&p&国内网络建设快速发展,北美ROADM建设以及超大规模数据中心的扩张等是营收新高的强力支撑。100G产品需求(CFP-ACO、CFP-DCO、QSFP28、CFP2以及CFP4等)、10GXFP和SFP+光收发模块、应用于40到80公里传输距离的10G光电子都表现出了非常强劲的增长态势。&/p&&p&但是作为科技行业分析师,我们更倾向于从科技行业本质角度去进行思考。&/p&&p&从科技红利角度分析,年光电子产业的行业景气主要来自产业技术演进,也就是25/50GE以太网标准的演进推动,而年就是25/50GE标准的第一个上升周期时间窗口。&/p&&p&&b&2.2 &/b&&b&以太网25/50GE&/b&&b&标准如何推动光电子产业的景气&/b&&/p&&p&什么是25/50GE以太网标准?25/50GE标准的技术演进又是如何直接推动光电子产业的景气?
&/p&&p&&b&2.2.1&/b&&b&原有1/10G&/b&&b&以太网标准的终结,源自100G&/b&&b&的技术演进难于推进&/b&&/p&&p&原来以太网标准是1/10G标准,由于以太网带宽技术的特征,过去以太网速率升级演进按照10倍为单位进行升级。我们可以回顾一下中国电信的家庭宽带升级,比如在年,从1Mbps到10M,从10M到100M,从年,从100M到1000M(1G),从1G再升级到10G,10G再到目前的100G。&/p&&p&但是在10G向100G演进的路径中,产业整体受制于技术以及行业利益的制约,使得1/10G标准的技术演进无法有效推进100G。&/p&&p&2014年3月的IEEE全会上,涉及对数据中心内服务器网络接口控制器到机架顶部ToR&a href=&http://link.zhihu.com/?target=http%3A//wap.zol.com.cn/list/46.html& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&交换机&/a&的连接,包括物理层和MAC层的规定,比如虚拟通道调整、自动协商、FEC等等的相关标准的议题没有获得足够支持,这也导致了Artista、博通、Google、Mellanox与微软五家成立了25GE以太网络联盟,共同开发25Gbps和50Gbps以太网标准,随后Brocade与Dell等也加入到该联盟的阵营。&/p&&p&&b&2.2.2&/b&&b&原有 1/10G&/b&&b&标准的技术局限源自于半导体28&/b&&b&纳米工艺和性价比拐点&/b&&/p&&p&从科技行业专业性角度分析,原有1/10G标准技术局限性源自半导体28纳米工艺性价比拐点。&/p&&p&25G以太网与我们熟悉的1G/10G以太网主要差异在于其打破了以太网传统的以10倍为单位的演进步伐。因为当前10G的以太网速度标准已满足不了高带宽需求,而100G又因为半导体28纳米性价比拐点原因,使得25/50GE以太网标准应运而生。&/p&&p&半导体工艺从微米级到纳米级,纳米级从90nm到40nm过程中,核心指标“计算能力单位成本”持续下降,但是由于工艺进入20x nm之后,开发成本非线性提升导致半导体工艺在28nm节点碰到的拐点,目前来看28nm极有可能是计算能力的极小值,该节点在未来很多领域大有可为。&/p&&p&28纳米拐点的重要性何在?&/p&&p&我们通过台积电工艺制程进行说明:从28纳米以下的新工艺制程,台积电需要不断提高其Mask掩膜层数,才能够满足更先进工艺制程的性能发挥,这使得其工艺成本不断上升。这就是28纳米性价比拐点的主要原因。&/p&&p&&b&2.2.3&/b&&b&新标准25/50GE&/b&&b&的诞生直接驱动行业景气的第一个上升周期&/b&&/p&&p&25/50G以太网络联盟的成立最主要的目标就是找到一个有效的演进路径,直接推动10G向100G,乃至更高速率的升级。&/p&&p&25GE和50GE标准最主要特征在于,主要针对数据中心内服务器的架构进行优化,特别其网络接口控制器到机架顶部ToR&a href=&http://link.zhihu.com/?target=http%3A//wap.zol.com.cn/list/46.html& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&交换机&/a&的连接,其中包括物理层和MAC层的规定,主要是虚拟通道调整、自动协商、FEC等等。&/p&&p&25G/50G通过虚拟通道调整向100G或者400G以上进行演进的,也即是说25Gbps和50Gbps每通道技术通过:4通道SERDES
*25Gbps= 100Gbps,8通道SERDES *50Gbps =400Gbps进行技术演进路径的实现。&/p&&p&采用25/50GE标准,最大好处在于在维持10G成本的同时,可以大幅度提高网络性能。比如25G成本与 10G相近,但性能提高了 2.5 倍。&/p&&p&G标准联盟成立后,年制定完成了25G/50GE标准进程时间表:&/p&&p&也正是从年开始,25GE标准的芯片由博通推出,业内首款高密度25/100G以太网交换机芯片,其首次在单芯片上实现32个100G以太网端口、64个40G/50G以太网端口或128个25G以太网端口。使用高密度25/50G以太网数据中心链路协议,显著提高了云级网络效率。25/50GE标准直接推动了光电子产业行业景气的第一个上升周期时间窗口。&/p&&p&3DSensing激发了市场的热情,海外光电子巨头Finisar、Lumentum以及台湾联均等股价新高,吸引了市场对于光电子产业链的关注。我们认为3D Sensing最关键的核心部件在于作为光电子有源器件的VCSEL激光器。在探讨3D Sensing之前,我们认为必须先讲清楚光电子产业链。&/p&&p&本文主要探讨光电子产业链景气趋势,认为年光电子产业链景气最主要核心驱动力来自25/50GE以太网标准的驱动,25GE驱动了行业景气上升周期的第一个时间窗口,这一时期,100Gbps高端模块取代传统中低端产品的渗透率提高的过程。50GE标准将开启年第二个景气上升周期的时间窗口,100/400Gbp产品将成为主流。2017年将是光电子产业链量价齐升的投资美妙点。&/p&&p&我们从光电子产业链的景气趋势、产业链全球竞争以及行业天花板的扩张几个角度分析,重点推荐:&/p&&p&光迅科技,中国光电子龙头,光芯片重点突破,和主业无源器件、有源器件构成三驾马车,未来三年,公司收入规模有望从目前的40亿,实现翻一翻以上,收入规模突破百亿,全球竞争力挺近三强。&/p&&p&福晶科技,激光晶体材料和非线性光学晶体材料的全球龙头,积极布局产业链的纵向延伸,发展高端激光光学元器件,年公司收入规模突破长期天花板2亿元门槛,2016年再次上台阶,突破3亿元,收入和净利润的创历史新高。同时通过和微软的合作较早切入激光光学元器件消费级市场,消费级市场的开拓值得期待。&/p&&p&博创科技,如同苹果链一般,光电子产业链中最纯粹的华为链,直接受益于华为的高速成长以及光电子行业景气趋势中最丰厚的WDWM高端产品的放量。公司重点在于打造中国MEMS光电子高端无源模块封装制造的领先者,伴随2016年以来光电子有源器件的放量,未来三年收入规模有望从目前的2亿左右提高到8-10亿区间。&/p&&p&3D Sensing打开光电子产业链的成长空间,从工业级到消费级市场的转变,酝酿极大的投资机会。我们认为核心技术在于VCSEL激光器,
目前A股具有应用于工业级VCSEL激光器的公司就是光迅科技、华工科技以及相关关键元器件的福晶科技。&/p&&p&光迅科技,已经完成850nm VCSEL芯片的研发,2014年完成小批量试制,目前已经开始进入正式商用化阶段,通过对比Lumentum VCSEL相关型号产品,我们认为公司具有切入消费级市场的技术可行性。&/p&&p&福晶科技,2015年底通过和微软的合作,开始切入消费类市场,我们预计目前已经完成第一阶段开发工作,开始进入第二阶段议程。在目前有源激光器产业链中确认能够切入消费级市场的公司。同时,福晶科技相关产品配套于VCSEL激光器的关键元器件。&/p&&p&科技红利及方向型资产研究&/p&
科技红利及方向型资产研究—25GE标准驱动光电子器件行业景气科技红利大时代,微信科技红利及方向型资产研究1、 全球光电子产业持续高景气本文重点探讨半导体细分领域之光电子。1.1 光电子产业年的景气上行光电子产业和通信设备行业的主要指标数据…
&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/45adf5f27f1c31d7c1d0fd_b.jpg& data-rawwidth=&391& data-rawheight=&220& class=&content_image& width=&391&&&/figure&来源:电子发烧友 春波绿影&br&&br&最近几年,随着产业的升级和竞争的加剧,成本的上扬,再加上新科技革命对产品整合性的需求,各种优势互补,业务补充的企业并购屡屡发生。今天我们来盘点一下
进入21世纪第二个十年,半导体领域产业出现了哪些知名的并购,我们并就其背后的并购做深层次的原因分析,了解整个半导体的趋势和产业分布。&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/59e6baf73a6de2ebd40d_b.jpg& data-rawwidth=&518& data-rawheight=&258& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&518& data-original=&https://pic3.zhimg.com/59e6baf73a6de2ebd40d_r.jpg&&&/figure&据《纽约时报》报道,美国芯片制造商微芯科技(Microchip Technology)宣布以36亿美元收购同行Atmel,在半导体行业再掀并购浪潮。芯片制造商们一直在联合起来以降低成本和扩大规模。&br&&br&此前微芯科技在2015年5月以8.39亿美元收购了有37年历史的芯片制造商Micrel,2014年以3.94亿美元收购了Supertex,2013年还收购了私人控股的布鲁塞尔公司EqcoLogic。与微芯科技一样,其他芯片公司也加入收购浪潮,如安华高科以370亿美元收购博通创造半导体行业最大一次并购。&br&&br&微芯科技总裁和CEO史蒂夫·桑吉(Steve Sanghi)表示:“随着半导体行业不断整合,微芯科技通过一系列收购实施了非常成功的整合战略,相比内生性增长,过去几年我们的营收增长率提高了一倍。”为了与微芯科技合并,Atmel终止了与Dialog Semiconductor的并购协议,并支付了1.373亿美元的解约金。&br&&br&&b&收购后影响:&/b&&br&微芯科技(Microchip)收购爱特梅尔(Atmel)之举,让微控制器(MCU)市场的前三大供应商排名在最近几个月内再度重新洗牌。&br&&br&过去两年来这一波前所未有的整并与收购(M&A)行动,戏剧性地改写了整个半导体产业的竞争格局。或许,其中变化最剧烈的要算是MCU领域了,因为就在这几个月内,另一项收购行动将会再度颠覆现有的市场前三大供应商排名。&br&&br&正当恩智浦半导体(NXP Semiconductors)收购飞思卡尔半导体(Freescale Semiconductor),成为MCU市场排名第二的供应商后,在短短不到两个月的时间,Microchip也将收购Atmel,使其迅速爬升至MCU市场第三的位置。“我们看到收购Atmel将带来吸引人的财务与策略优势,”Microchip总裁兼首席执行官Steve Sanghi表示,“结合Microchip与Atmel的实力,将为MCU市场创造一家重量级厂商,并让Microchip从MCU市场排名第四的位置进展至第三(根据Gartner最新的市占率资料)。”&br&&br&另外,根据市场研究公司IHS Global Inc.表示,Microchip是目前MCU市场上的第五大供应商。而在收购Atmel后——预计将在第二季收购完成,可望大举超越英飞凌 (Infineon AG)和意法半导体(STMicroelectronics;ST),迅速窜升至市场第三,仅次于目前主导这一市场的瑞萨电子(Renesas Electronics)和NXP。&br&&br&在这一波整并“疯”潮期间,其他MCU供应商所进行的收购行动,也陆续改变了供应商排名,包括赛普拉斯半导体(Cypress Semiconductor)在去年收购了Spansion。&br&&br&IHS嵌入式处理器总分析师Tom Hackenberg表示,对于Microchip来说,跻身前三大MCU供应商之列将是一大利多。“当客户开始寻求潜在解决方案时,经常先考虑某种产品的前三大供应商。”&br&&br&Hackenburg 表示,Microchip收购Atmel的意义重大。他指出,在MCU领域的厂商都是相当强劲的竞争对手,但每一家公司也都各有其差异化技术。Atmel 拥有触控传感器IP、MEMS传感器接口与安全技术,而这些都是Microchip所欠缺的产品。“Atmel所拥有的产品组合无疑地将为Microchip带来相当大的价值。”&br&&br&但Hackenburg强调,这项收购也带来了不小的挑战,尤其是这两家公司在合并后将面对支持多种不同架构的问题。Atmel支持ARM架构,而Microchip则使用MIPS架构。两家公司还分别拥有专有架构,包括Atmel的AVR以及Microchip的PIC架构。&br&&br&“他们目前必须支持非常广泛的产品组合与分歧的架构,而这正是我所看到的挑战,”Hackenberg补充说,关键的一步在于Microchip是否能为客户提供一个明确的发展蓝图,清楚说明未来将会继续支持哪些产品以及哪些架构将会整合于新产品中。“这些都是Microchip在收购Atmel后必须回复客户的问题。”&br&&br&Microchip首席营运官Ganesh Moorthy表示,该公司计划持续支持这些专有架构以及MIPS与ARM。“我认为所拥有的多种架构都在市场上占据重要位置。这些架构中的每一项都有许多客户使用,也有一组可支持的工具,同时也占据重要份额,足以分别支持维持其持续运作所需的作业。&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/d68eadda0e8c_b.jpg& data-rawwidth=&514& data-rawheight=&366& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&514& data-original=&https://pic2.zhimg.com/d68eadda0e8c_r.jpg&&&/figure&安森美半导体公司(ON Semiconductor)周三宣布,将以24亿美元现金收购飞兆半导体国际公司(Fairchild Semiconductor International)。这是快速整合的半导体行业最新一起并购交易。&br&&br&ON Semiconductor(安森美半导体 )成立于1999年,总部位于亚利桑纳州的凤凰城,从事设计、制造及销售半导体零件,用于电子系统及产品。公司经营分为三个部门:应用产品部门、标准产品部门及系统解决部门;应用部门提供模拟、混合讯号及先进逻辑应用特殊电路与应用特殊标准产品解决方案,且提供电压及电流选择的解决方案,以及晶圆与制造服务,包括整合被动元件技术、IC设计、封装及硅技术;标准产品部门提供分离式与整合式半导体产品执行应用程式功能,如开关、讯号调节、电路保护、讯号放大及参考电压,且开发低电容保护即整合讯号调节产品以支援数据传输速率、微型封装及开关与整流技术;系统解决方案部门供应模拟及混合讯号IC、微控制器、数位讯号处理器( DSP )、模拟与数位调谐器、智慧电源模组、及记忆体与分离式半导体。&br&&br&公司为终端客户市场,如汽车、通讯、运算、消费性电子、多媒体、工业、智慧电网及军事/航空工业提供各种应用,包括车用电子、智慧型手机、多媒体平板、可穿戴电子、电脑、伺服器、工业建筑与家庭自动化系统、消费性白色家电、LED照明、电源供应、网路与电信设备、医学诊断、影像与健康听力,及感测器网路。公司也提供OEM、分销及电子制造服务。&br&&br&Fairchild Semiconductor International, Inc.(飞兆半导体)透国旗下子公司Fairchild Semiconductor Corporation设计、制造及销售功率类比、功率分离式、非功率半导体解决方案。业务经营分为三个部门Switching Power Solutions (SPS)、Analog Power and Signal Solutions (APSS)及Standard Products Group (SPG)。&br&&br&SPS部门提供类比与混合讯号IC、多晶片智慧功率模组、以及分离式功率产品,如二极管与电晶体、功率MOSFET、提供功率转换与调节服务的STEALTH,品牌包括SupreMOS、SuperFET、PowerTrench、 UniFET、SPM、PowerTrenchr及QFET。&br&&br&APSS部门提供类比与混合讯号IC,用于控制分离式半导体,包括电源开关、调节、讯号放大、电力分配及电力耗损,讯号路径产品,如类比与数位开关、USB开关、视频滤波器、音频放大器,DC-DC IC、MOSFET与IGBT闸极驱动IC、功率因数校正IC,用于消费性产品、运算、显示器、电视、照明及工业市场。&br&&br&SPG部门提供广泛的半导体产品,如MOSFET、接面场效电晶体、高功率双极、分离式小讯号电晶体、齐纳二极管、整流器、桥式整流器、萧特基元件及二极管、双极型稳压器、并联稳压器、低压线性稳压器、标准运算放大器/比较器、低压运算放大器、红外线产品及其他。产品应用于行动装置、工业、家电、汽车、消费性电子与运算市场。公司成立于1959年,总部位于加州圣荷西。&br&&br&&b&收购后影响:&/b&&br&ON Semi表示,以两家公司目前的年营收总和50亿美元来估算,合并之后的公司将成为电源半导体元件领域的第二大供应商,主要聚焦汽车、工业与智慧型手机中端等应用领域。ON Semi总裁暨执行长Keith Jackson在宣布交易的电话会议上表示,此案的主要目的是提升该公司在中/高功率半导体领域的技术能力,并扩充在整体类比与功率晶片市场的版图。&br&&br&Jackson表示:「两家公司在产品线上的互补,让我们能进一步透过提供横跨整个功率范围的解决方案,强化给客户与通路伙伴的价值主张。」&br&&br&「产业界的竞争态势正迅速变化,」Jackson表示:「整并将显著改变我们的竞争优势;既然有一个过程,而且有一家公司看来正要出售,我们认为从竞争态势来看是应该出手交易,而非只是坐视。」他并预言半导体产业的整并风潮将持续发生,只要金融市场利率仍维持在相对低水准、整体半导体产业成长动力也持续低迷,就会有更多整并发生。&br&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/adcc10f3b024a716c5090ba_b.jpg& data-rawwidth=&500& data-rawheight=&230& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&500& data-original=&https://pic4.zhimg.com/adcc10f3b024a716c5090ba_r.jpg&&&/figure&据国外媒体报道,半导体设备制造商Lam Research(科林研发)将以约106亿美元收购其竞争对手KLA-Tencor(科磊)公司。周三美股盘前交易KLA-Tencor的股票上涨约18.5%至63.85美元,仍低于Lam Research的收购报价,每股67.02美元。&br&&br&Lam Research Corporation是向世界半导体产业提供晶圆制造设备和服务的主要供应商之一。《财富》2008年度高盈利科技企业排行榜中LAM Research位于第20位。由于互联网设备对更便宜的芯片和新产品的需求,芯片制造商越发需要巩固自己的供应链。导致今年以来芯片制造领域不断出现创纪录的并购交易。&br&&br&KLA-Tencor Corporation是一家从事半导体及相关纳米电子产业的设计、制造及营销制程控制和良率管理解决方案商,其产品包括芯片制造、晶圆制造、光罩制造、互补式金属氧化物半导体( CMOS)和图像感应器制造、太阳能制造、LED制造,资料储存媒体/读写头制造、微电子机械系统制造及通用/实验室应用等。&br&&br&该公司还提供翻新的KLA-Tencor工具,连同其KT认证计画予客户制造更大的设计规则装置及产品支援服务。公司产品应用于许多其他行业,包括LED,资料储存和太阳能等产业,以及一般材料的研究。&br&&br&两家公司合并后,CEO一职仍由Lam Research现任CEO Martin Anstice担任。合并后的公司将拥有半导体制造设备市场42%的市场份额。&br&&br&无论是Lam Research和KLA-Tencor都是三星公司与台积电的主要设备供应商。&br&收购后影响:Lam Research和KLA-Tencor总部都位于美国,虽然都为晶圆厂提供制造设备,但是两家公司的产品并不重合,而且设备功能也是各有特色,合并之后公司的产品范围将进一步扩大。&br&&br&科林研发公司是仅次于应材(Applied Materials) 与艾司摩尔(ASML),为全世界第三大半导体设备商,1980 年成立于美国加州矽谷,主要业务为半导体干湿蚀刻机台及薄膜沉积机台的销售、维修及服务。台湾子公司成立于1994 年,科林研发今年将来台成立亚太营运中心,从事半导体设备整修、研发中心。&br&&br&科磊的设备主要用来提升半导体制程良率及提供制程控管量测方案,并在台设有训练中心。Gartner 报告指出,全球前五大半导体设备商囊括市场将近六成市占,已呈大者恒大趋势,不利小厂竞争。&br&&br&目前半导体厂商正在积极布局下一代制造工艺,在逻辑芯片上,16nm FinFET以及14nm工艺趋近成熟,不过从2016年开始,10nm甚至是7nm将逐一问世,芯片制造设备更换的进度会持续下去;此外,在存储领域,发展到16nm已经遇到了瓶颈,制造设备是晶圆厂必须跨越的一道坎。面对这样的技术挑战,Lam Research和KLA-Tencor抱团取暖也不足为奇。&br&&br&合并之后的公司将发挥各自的优势来研发新设备,而且其体量也将超越其它竞争对手抗衡,根据分析,Lam Research和KLA-Tencor将占据半壁江山,拥有晶圆制造设备市场42%的份额;另外,新公司年支出将减少2.5亿美元。&br&&br&科林执行长Martin Anstice表示,「科林研发与科磊承诺,基于两家公司的创新、领先产品、操作经验,双方合作能建立强劲的客户信任,在对客户至关重要的问题上,提供更高层次的差异化技术,与解决问题的速度。」&br&&br&他进一步表示,「我强烈相信此交易对科磊股东来说是好的结果,由于双方产品项目与技术互补,也没有产品重叠问题,双方结合对我们各自的员工与专业开发与成长方面而言,能够有更大机会成为产业领导者。」&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/c06ef12db5_b.jpg& data-rawwidth=&493& data-rawheight=&305& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&493& data-original=&https://pic2.zhimg.com/c06ef12db5_r.jpg&&&/figure&硬盘厂商西部数据(Western Digital)今日宣布,将以约190亿美元收购存储芯片厂商SanDisk。SanDisk 是全球最大闪存制造商之一,我们平时所用的 U 盘和相机储存卡很多都出自 SanDisk 之手。近年来,西部数据的硬盘主业务不断受到闪存产品的冲击,收购 SanDisk 帮助西部数据迅速在闪存行业占有了一席之地。&br&&br&Western Digital Corporation (西部数据,股票代码:&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//WDC.US& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&http://&/span&&span class=&visible&&WDC.US&/span&&span class=&invisible&&&/span&&/a&)成立于1970年,总部位于加洲尔湾,主要透过旗下子公司研发、制造、销售资料储存解决方案,让消费者、企业、政府、及其他机构可用来创造、管理、保存数字资料内容。公司有提供桌上型电脑和笔记型电脑的硬盘及固态硬盘、Enterprise Performance及Enterprise Capacity企业级硬盘。此外,也提供应用于消费性电子的硬盘,可应用在监视摄影机、游戏机、安全监控系统、机上盒、多功能印表机、娱乐及汽车导航系统等领域。&br&&br&旗下硬盘品牌包含WD、HGST、G-Technology,产品容量范围从500GB到24TB,并提供各式不同的传输介面包含USB 2.0、USB 3.0、external SATA、FireWire、Thunderbolt、以太网路连接等。公司产品销售给全球电脑制造商、分销商、零售商等,也提供给储存装置子系统供应商、专业代工厂、网路及社交媒体基础设施商、PC及Mac代工厂。&br&&br&SanDisk是一家设计与销售闪存卡产品的美国跨国公司,于1988年由Eli Harari与非易失性内存技术专家Sanjay Mehrotra创立,1995年11月在NASDAQ上市。闪迪生产许多不同类型的闪存,包括多种存储卡与一系列USBU盘。闪迪公司均有销售高端与低端的闪存。&br&收购后影响:对于业内人来说,西数收购闪迪并不稀奇。很早就有消息透露WD、希捷和美光都在接洽闪迪,谈判收购的事情。最后美光退出,由西数单独谈判。为什么西数要收购一个Flash厂商?&br&&br&1、看中闪迪的市场布局&br&&br&闪迪有什么?闪迪有超过5000项闪存知识产权、一整套出色的消费级闪存业务体系、相机存储卡业务外加消费与企业级SSD、PCIe闪存、3D芯片开发以及Infiniflash阵列等系统组件,可谓在整个闪存解决方案中软硬兼顾。&br&&br&闪迪早在2011年就开始布局企业级市场,代表的收购案例是Pliant的SSD控制器技术。随后在2012年2月收购FlashSoft以获取其PCIe闪存缓存软件方案。2013年7月以3.07亿美元收购SMART Storage公司旗下的SSD与闪存DIMM业务。2014年6月收购Fusion-io。所以西数再给客户提供闪存解决方案时可以得来全不费工夫。&br&&br&SSD固态硬盘发展至今,很少看到传统机械硬盘身影,其中主要原因就是Flash资源的匮乏,WD一直在此无建树就是因此。此次西数是收购闪迪,也是看重闪迪是全球前三大Flash供应商,为以后企业级NAND芯片存储提供保障。&br&&br&2、西数的战略性布局&br&&br&2012年3月西部数据收购了竞争对手HGST,收购总价为48亿美元,令当时硬盘行业出现三足鼎立。不过收购收到中国商务部限制,条件为2年内不得进行业务合并,保持独立运营。而就在紫光入股西数、西数准备收购闪迪前,商务部做出让步,准许HGST与西数部门合并。&br&&br&在收购期间,HGST不断积累企业级市场资本。2013年6月以3.4亿美元价格收购sTec enterprise SSD。同年7月收购Velobit缓存软件。同年9月以6.85亿美元价格收购PCIe闪存卡初创公司Virident。2014年12月收购Skyera。现如今,这些技术还有HGST自身的氦气硬盘技术都将共享于西数,以降低其研发成本和运营成本。&br&&br&西数目前拥有完善的产品线,从机械硬盘到Flash产品,并且HGST和闪迪在存储软件方面的优势不言而喻,可以说西数的版图目前已经确立。&br&&br&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/bfa26a4521391_b.jpg& data-rawwidth=&516& data-rawheight=&348& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&516& data-original=&https://pic4.zhimg.com/bfa26a4521391_r.jpg&&&/figure&日,Intel以167亿美元收购了年收入不足20亿美元的Altera。Altera是全球第二大FPGA(可编程门阵列)厂商,其2014年收入约19.3亿美元,利润为4.73亿美元。&br&&br&根据公告,Intel将以每股54美元的价格收购Altera,该交易预计将在6-9个月内完成。如果成功落地,那么这将成为Intel有史以来规模最大的一次收购。&br&&br&2014年,Altera约占全球FPGA市场份额38%,而行业老大赛灵思份额约为50%。不过,需要指出,目前全球FPGA市场规模约50亿美元,尚不足Intel收入的10%,远远不足以吸引Intel的兴趣。&br&&br&此外,Altera的主营要收入来自电信设备市场,跟Intel也并不相关。一位Altera内部人士如是告诉记者,“Altera对于Intel的价值,只在于数据中心业务。”该人士称,“根据CEO往来邮件,我们两家公司只整合数据中心业务,其他业务保持独立。”&br&&br&&b&收购后影响:&/b&&br&收购Altera用于通讯和工业自动化设备的可定制芯片,表明英特尔CEO科再奇(Brian Krzanich)计划利用公司巨大的制造规模和行业最先进的工艺技术来扩大市场份额。&br&&br&该收购还旨在强化英特尔在数字中心市场和物联网的地位。该公司正尝试更加快速地摆脱对PC业务的依赖。&br&&br&在英特尔负责并购的布鲁克斯预言,小公司面临着日益增大的制造挑战,这会引发更多的行业整合,同时也会有利于在涉足新市场的英特尔的增长。&br&&br&他在接受《金融时报》报道时称,“我们在物色能够让我们发挥工艺优势的同行业公司。作为首笔收购,Altera便很不错。”&br&&br&Altera的芯片大多数由台积电生产,尽管它一直在就英特尔的14纳米工艺技术与其进行合作。在业内人士看来,该交易给英特尔的14纳米工艺工厂直接带来了一家客户。&br&&br&英特尔还计划将Altera的可定制芯片和自有的标准化半导体相整合,以针对网络搜索、机器学习等任务打造更加高效的半导体产品。&br&&br&该计划的首批成果预计将会在2016年到来,其中包括面向数据中心的融合两家公司的芯片的半导体。据布鲁克斯称,虽然这些产品可带来50%的性能提升,但在两家公司的技术能够完全整合于单一的硅片之前,它们不会有更大幅度的改进,那一步还需要数年时间才能实现。&br&&br&与此同时,该收购意味着英特尔整合大型芯片厂商的能力将首次遇到重大考验。布鲁克斯说,鉴于公司着眼于降低对内部开发的依赖,该交易会是公司未来的并购行动的一个范例。&br&&br&该英特尔高管说道,“相比以往,我们的做事方式大不相同了。”&br&&br&“实际上,收购Altera已经势在必行。”京微雅格公司战略规划与业务拓展副总裁、中国“核高基”国家科技重大专项FPGA相关项目负责人王海力认为:“Intel必须要融合Altera的FPGA技术,以便在数据中心阻击ARM。”&br&&br&在过去的二十年里,Intel征服了几乎所有PC、服务器、存储市场,成为PC、数据中心领域的霸主。但如今,年收入只有5.6亿美金、不足Intel收入1%的ARM,正在这两个领域频繁冲击Intel。&br&&br&近两年,Intel耗费巨资不断努力寻求移动市场突破,但收效甚微。反而ARM却开始借助合作伙伴开始觊觎Intel的第二大业务—数据中心市场。2014年,Intel数据中心业务收入144亿美元,同比增长18%,是Intel近年来唯一持续增长的业务。&br&&br&过去一年里,高通已经多次宣布进军服务器市场,开始设计基于ARM架构的服务器芯片。而ARM近期也在投资者大会上作出承诺,基于ARM架构的处理器将在2020年占据服务器市场20%的份额。&br&&br&当然,Intel也早已重视数据中心市场。“早在2013年初,Intel就已经与Altera进行深度合作,向Altera开放了高端芯片制造工艺。”王海力介绍,当时,Intel开始尝试将FPGA与其Xeon(至强处理器)融合在一起,希望通过两种技术的融合大幅提高Xeon的性能,并降低能耗。&br&&br&与Intel的联姻也能让Altera受益良多。过去与赛灵思的竞争中,Altera主打低端路线,这导致Altera在高端器件产品的进度始终落后于赛灵思,且差距仍然在拉大。最新消息显示,赛灵思与台积电达成合作,将于2017年推出7nm产品。王海力认为:“Altera也可以借助Intel的高端制造工艺,缩小与赛灵思的差距。”&br&&br&除此之外,Intel布局的物联网芯片也有可能需要借助FPGA的灵活、可编程特性。2014年,Intel物联网芯片收入21亿美元,同比增长19%,是Intel增速最快的业务。&br&&br&“物联网,可能也是中国FPGA厂商的机会。”在王海力看来,“传统的FPGA领域,我们落后了太多,0.1%的市场份额都占不到。但是新型的物联网市场,需要新的技术形态,我们的差距没有传统领域那么大。”&br&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/ec8c8f2944_b.jpg& data-rawwidth=&516& data-rawheight=&346& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&516& data-original=&https://pic4.zhimg.com/ec8c8f2944_r.jpg&&&/figure&北京时间5月28日晚消息,安华高科技(Avago Tech)和芯片制造商博通 (Broadcom)周四共同宣布,双方已达成最终协议,安华高将以总计约370亿美元的现金和股票收购博通。这是全球芯片业历史上最大规模的一桩并购案。&br&&br&安华高和博通合并后将成为美国以营收计的第三大半导体制造商,位居英特尔和高通之后。&br&&br&Avago Technologies Ltd 。成立于1961年,总部设在新加坡,设计、开发并提供广泛的三五族类比半导体装置。公司业务可分为无线通讯、企业及储存、有限基础设施、工业及其他等四个部分。公司产品包括无线通信、有线基础设施、工业即车用电子,广泛应用于智能手机、消费性电子产品、数据网络、电子设备、企业储存及伺服器、发电装置即可再生能源系统、工厂自动化、显示器、印表机等。&br&&br&Broadcom成立于1991年,总部位于加州尔湾,为有线及无线通讯提供半导体解决方案,产品在家庭、办公室及行动环境中,提供语音、视频、资料及多媒体等应用。公司经营分为二大事业群:宽频与连接、基础设施与网络。宽频与连接事业提供缆线、卫星、IP、OTT与地面机上盒;DSL及光纤宽频接入服务;毫微微蜂巢式基地台,可提高蜂巢式覆盖及小型基地台低功率无线接入节点,以及适地性技术与触控面板控制器;集成与分离式Wi-Fi、蓝芽、近场通讯解决方案。基础设施与网络事业群为服务供应商、资料中心、产业、企业及中小企业市场提供以太网交换器产品;以太网铜缆收发器;汽车以太网络产品;背板与光学前端实体层装置。&br&&br&部门还提供多核心通讯处理器、知识型处理器、微波数据机及RF、VoIP解决方案、以及数位前端处理器、以太网控制器,及ASIC系列解决方案。销售范围包括亚洲、澳洲、欧洲、南非、及南韩。&br&&br&&b&收购后影响:&/b&&br&&br&这一兼并是迄今最明显的证据,说明科技行业压力不断蓄积,一度高速增长的企业被迫面对行业走向成熟的现实。苹果(Apple)和三星(Samsung)等集团的崛起也挤压了高科技供应链的许多环节,迫使组件厂商为了生存而竞相扩大规模。&br&&br&安华高已成为业内最具收购意识的公司之一,仅在过去一年就做了三笔交易。该公司表示,将支付170亿美元现金和大约200亿美元的股票,收购总部位于加州的博通,后者专业制造通信芯片,产品用于数据中心以及苹果和三星等企业生产的移动设备。&br&&br&独立芯片分析师帕特里克o摩尔海德(Patrick Moorhead)解释说,芯片业的兼并浪潮在一定程度上是由技术进步推动的,技术进步使得更多的计算和通信功能可以被集成至一个“单个芯片上的系统”。“这场游戏已变成要么整合,要么被整合,”他补充说。&br&&br&博通近年遭遇增长停滞,原因是无线和数据中心领域的客户都压低了价格,并向数量更少、规模更大的供应商采购更多组件。安华高预计,这笔收购有望使公司每年节省7.5亿美元。&br&&br&作为向苹果和三星供应移动通信芯片的一家大型供应商,博通将加强安华高在这个已经占其业务约40%的市场的地位。&br&&br&博通总裁暨执行长麦葛瑞格(Scott McGregor)也表示,随着物联网装置诉求轻薄短小、功能更酷炫,必须仰赖更先进纳米制程,却发现摩尔定律(Moore‘s Law)的投资报酬率在28 纳米制程之后逐渐下降。过去,28 纳米以上的每一节点(Node)纳米制程每百万闸电晶体(Transistor)成本从6.4 美分降至2.7 美分;但28 纳米以下的每一节点纳米制程成本,反而从2.7 美分攀升至2.9 美分。&br&&br&此外,28 纳米之下的每节点纳米制程的芯片设计成本正急遽增长,预期至16 纳米,芯片设计成本将从28 纳米的近百美元飙升至趋近于350 美元,增加2.5 倍之多。&br&&br&所以麦葛瑞格认为,摩尔定律投资报酬率减少与芯片设计成本垫高,势必对于半导体产业造成影响。首先纳米制程节点的选择和平台整合战略,将随摩尔定律的投资报酬率下探有所变化;再者是未来芯片设计成本缩减,将来自于设计的改进,而非选用更先进的制程技术;以及矽智财(IP)组合要更广,才有利于提供客户更完整的方案。&br&&br&不过,要能实现上述的营运策略调整,需要的资金与资源庞大,绝非中小规模企业能够应付,未来半导体产业走向大者恒大的态势将更明显,因此,企业间必须进行整并,并掌握向供应商议价的更大筹码。&br&&br&与此同时,在芯片制造与设计成本水涨船高之下,假如中小规模的公司营收仅有1 亿美元,却要负担5 千万美元的成本,经营压力会大增,恐将沦为被整并或市场淘汰的命运。&br&&br&为因应产业环境改变而合并的安华高与博通,合并带来的还有竞争优势的互补。综观安华高与博通的产品线,安华高拥有的功率放大器(PA)、前端射频模组和光通讯方案,再结合博通如乙太网络交换器、实体层(PHY Layer)等后端网络协定和终端网络IC,合并后,新公司即掌握网络架构前后端芯片的解决方案,可以提供网通客户一站购足与整合方案服务,将成为联发科、高通(Qualcomm)未来在网络芯片市场的劲敌。&br&&br&此外,产业人士分析,现阶段安华高不少放大器系搭配联发科的Wi-Fi 模组出货,在与Wi-Fi 芯片龙头博通合并之后,可以提供客户一站购足放大器搭配Wi-Fi 模组的服务,甚至有利于开拓物联网的新市场。&br&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/22769abcc7b7f8ef7edaf1_b.jpg& data-rawwidth=&431& data-rawheight=}

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