Designing With Freescale – כנס מפתחים שנתי

מאת: אריק וינשטיין

Freescale ערכה בתחילת החודש את כנס המפתחים השנתי ללקוחותיה: Designing with Freescale כחלק מסדרת כנסים באירופה.  במסגרת הכנס נערך גם ה- Tech Club שאפשר ללקוחות קשר ישיר  עם אנשי Freescale  מחו”ל ומישראל .
ג’אן- כריסטוף בודה (Jean-Christophe Bodet), דירקטור ל- Field Application Engineering באירופה והמזרח התיכון  ב- Freescale סקר בפני ניוטק מגזין את המגמות העיקריות בשוק המערכות האלקטרוניות שבהן החברה מתמקדת.
עם תחילת הריאיון שלף ג’אן – כריסטוף בודה שאלה שהפתיעה אותי: “ האם חשבת כמה אנרגיה צורכת פעולה בסיסית שקרוב לוודאי שכולנו עושים יותר מפעם אחת בכל יום והכוונה לחיפוש ב- Google?“ התשובה בהמשך הכתבה …..
המגמה הראשונה שג’אן – כריסטוף בודה  מזכיר היא הגידול באוכלוסיית העולם –  היום היא מונה מעל 6 מיליארד אנשים והצפי שבעוד 10 שנים נתקרב ל-9 מיליארד אנשים, גידול זה יוצר הכרח לשמר את האנרגיה שאנו צורכים ומוגבלת מטבעה- המערכות המודרניות צריכות לצרוך פחות ככל האפשר אנרגיה.
מגמה נוספת שעמה מתמודדת האנושות ונגזרת מגידול האוכלוסין הוא הגדלת תוחלת החיים הממוצעת. אם היום חיים בעולם כ- 600 מיליון אנשים מעל גיל 60 הרי שהצפי שבשנת 2025 אוכלוסייה זו תגדל למעל מיליארד אנשים, דבר שיצריך גידול בהשקעה בשירותי הבריאות וטכנולוגיות חדשות כמו למשל הטלמדיסין (רפואה מרחוק).
גם בתעשיית הרכב יש מגמות משמעותיות:  “ככל שמספר המכוניות עולה גם עקומת תאונות הדרכים עולה בהתמדה. בשנה שעברה (2010), נהרגו ברחבי העולם כ- 1.3 מיליון אנשים והמחיר הכלכלי לתאונות נאמד ב-500 מיליארד דולר. Freescale  היא חלק מתעשיית ההייטק העולמית שסימנה לעצמה יעד אגרסיבי של אפס תאונות דרכים. אם בעבר אמצעי הגנה פסיביים כמו חגורות בטיחות, כריות אויר ומערכות ESP הורידו את כמות הנפגעים בתאונות שכבר קרו, הרי שהיעד עכשיו הם מערכות בטיחות אקטיביות שימנעו את תאונות הדרכים. דוגמה לכך היא מערכת אלחוטית שבה מכוניות קרובות יהיו מקושרות ביניהן וכן יתקשרו למערכת מרכזית דרך נקודות גישה (Access Points) לצדי הדרך (איור-1) . תסריט שיכול להוביל לתאונה הוא שתי מכוניות שמתקרבות לצומת מכיוונים שונים ללא קו ראיה ביניהן, על סמך מדידת הכיוון והמהירות של כל רכב  ותקשורת ביניהם תוכל המערכת לזהות מצב קדם-תאונה ולמנוע אותו בין אם ע”י אזהרת הנהגים או הפעלת מערכות בטיחות שונות ברכב. מערכות אקטיביות נוספות שבתכנון מבוססות מכ”ם בתדר 77GHz  שעבורן מפתחת החברה רכיבי הספק לתדרים אלו, מצלמות אינפרה אדום לזיהוי מכשולים במסלול הרכב ועוד.”  בודה מזכיר שלא מספיק לפתח את המערכות הללו – נדרשת רגולציה מצד הממשלות שתחייב את התקנתם ברכבים.

מערכות המשולבות ברכבים נדרשות לעבוד בתנאים סביבתיים קשים הכוללים רעידות, אבק ושמן – דבר שמעמיד באתגרים לא פשוטים את יצרני הסיליקון למערכות אלו. תקן AEC-Q100 שפותח על ידי ארגון ה- (AEC (Automotive Electronics Council ש- Freescale חברה בו מגדיר את הדרישות המחמירות בהם צריכים שבבים המיועדים לתעשיית הרכב לעמוד. דוגמה סביבה כזו  הוא  רכיב במערכת אוטומטית למדידת לחץ אויר (TPMS) נמצא בתוך הצמיג המסתובב וצריך  לשדר מידע על לחץ האויר למחשב המרכזי ברכב תוך כדי נסיעה.
בודה: “אם בעבר התקן לכשלים ברכיבים ובמערכות היו PPM  בודדים הרי שהיום מדברים על אפס תקלות! “
גם בתחום תשתיות התקשורת חברת Freescale בולטת עם מעבדים  כמו ה- ®PowerQUICC ופלטפורמות מרובות ליבות ה- QorIQ שהותאמו ליישומי תקשורת קווית ואלחוטית. בחברה מתגאים שאם אתה מנהל שיחה מרכבך – רב הסיכויים שרכיבי  Freescale  מעורבים בניתוב השיחה ברמת התשתיות. עד היום נמכרו למעלה מ-300 מיליון מעבדי תקשורת רובם בארכיטקטורת Power.
בכנס הכריזו על הדור הבא לפלטפורמות ה- QorIQ שכבר היום כוללת 25 סוגי מעבדים (משפחות P1-P4). רכיבי הדור שנקראים בשם הקוד “T”  ייוצרו בתהליך 28 ננומטר  שיביא לשיפור פי – 4  בביצועים ופי-2 בצריכת ההספק וגם יחזרו לתמוך בטכנולוגיית ה- ®Altivec  המוכרת ליישומי עיבוד מסיביים. חידוש נוסף שהוסיפו למעבדי הדור הבא הוא תמיכה ב- Hardware Threads לכל ליבה – דבר שמגביר את הביצועים.
ל- Freescale מספר משפחות מעבדים בהתאם ליישומים אליהם מכוונים:
QORIQ משפחת מעבדי תקשורת שמספקת הגירה מליבה יחידה לרכיבים מרובי ליבות. המשפחה מורכבת מפלטפורמות P1 עד P4 מהתקנים של ליבה אחת עד שמונה ליבות המבוססת על ליבת ארכיטקטורת 32 סיביות ®e500mc Power Architecture.  פלטפורמה P5 מבוססת על ליבה 64 סיביות e5550 עם יכולת להגיע ל- 2.2Ghz.
i.MX – משפחה הכי מגוונת של מעבדי אפליקציות מבוססי ליבה של ®ARM עבור ישומי מולטימדיה ותצוגה שמספקת את האיזון האופטימלי של הספק וביצועים עם אינטגרציה מלאה. משפחת ה- i.MX6x  מספקת תאימות מלאה בין התקנים עם 4 ליבות, 2 ליבות וליבה יחידה תוך אפשרות להגירה קלה ומהירה. המשפחה מבוססת על ליבה ™Cortex-A9 שמגיע למהירות 1.2Ghz.
Kinetis – משפחת מיקרובקרים המבוססת על ליבת  ™Cortex-M4  מכילה יותר מ-300 נגזרות שונות: מ- 32 פינים עד 256 פינים, מזכרון FLASH 32KB ועד 4MB, מתדר 50Mhz ועד 200Mhz, עם אינטרגציה יחודית של אנלוג כמו ADC 16  ביט ומגברי שרת.
Qorriva – משפחת מיקרובקרים לתחום הרכב מבוססת על טכנולוגית ליבה 32 ביט ®Power Architecture. משפחת Qorriva מצטיינת במספר רחב של נגזרות שהותאמו ועברו אופטימיזציה למגוון רחב של יישומים לרכב. משפחה זו כוללת נגזרות של ליבה יחידה וריבוי ליבות עם אינגרציה גדולה ואיכות ללא פשרות .
נחזור לשאלת הפתיחה לגבי האנרגיה הנצרכת בחיפוש בגוגל, ג’אן – כריסטוף בודה: “ על פי מחקר שנעשה באוניברסיטת MIT בארה”ב פעולת חיפוש בגוגל שקולה אנרגטית לבישול ביצה קשה אחת”  נקודה טובה למחשבה שמזכירים חסכון באנרגיה….