通信存儲技術的案例
高階自動駕駛系統的通信存儲技術
在如上視頻圖像的處理過程中我們可稱之為圖像序列化，這一過程可以方便網絡傳輸，協議解釋及數據存儲。同時，在系統架構設計中采用串行器/解串器（SERDES）技術的高速串行接口來取代傳統的并行總線架構，可以減少布線沖突、降低開關噪聲、更低的功耗和封裝成本等。
總結
高階自動駕駛域控制器的工作處理能力不僅體現在對于提供大算力、高性能圖像處理芯片，更多也是依賴于內部片間通信網絡、存儲單元與外設總線傳輸、接口等設計。通信網絡設計講究網絡設計帶寬、速率、穩定性及避免通信沖突等問題。存儲單元則是要求存儲容量、穩定性等方面的需求。外圍接口則更多的關注接口適配性，與通信網絡總線的連接程度等問題。以上每一項對于真正涉及域控制器實體PCB版設計都是必須完全考慮的內容，本文從整體分析中給設計師在各傳輸、存儲等方面的硬件選型上提供了一定的參考。此外，如果更加細化，就會涉及實際的電阻、電容甚至布線規則等，本文就不再做細化。
展開 5G汽車通信技術實現了車輛間通信碰撞規避\網絡互聯
隨著車聯網技術的不斷發展，車輛與車輛之間、車輛與基礎設施之間實現通信正在成為可能。日前，5G汽車通信技術聯盟（5GAA）在歐洲完成了首個C-V2X直接通信技術現場演示，該技術實現了車輛間通信碰撞規避、車輛到基礎設施通信，使車輛與交通燈及交通管理中心實現網絡互聯，并在多個汽車品牌車輛上運行。
該技術演示采用了寶馬提供的電動踏板車、福特、PSA和寶馬的乘用車，所有車輛和設備都搭載高通最新的9150 C-V2X通訊技術。不同品牌和種類的車型之間實現了車間通信（V2V）、車輛與基礎設施通信（V2I），使車輛與交通燈及交通管理中心實現網互聯。
此次展示主要演示了六項功能：車間通信（V2V）可以實現緊急剎車預警（Emergency Electronic Brake Light）、十字路口碰撞警示（Intersection Collision Warning）、穿行轉向碰撞風險警示（Across Traffic Turn Collision Risk Warning）；車輛與行人之間的通信（V2P）則可以提供行人警示功能（Vulnerable Road User (pedestrian) Warning）。車輛與基礎設施通信（V2I）主要應用于信號燈狀態提醒（Timing / Signal Violation Warning）、車輛限速警示（Slow Vehicle Warning and Stationary Vehicle Warning）。
相比一些車聯網技術，C-V2X技術（以蜂窩網絡為基礎的車聯網技術）依托于網絡，通信速度更快，成本效益更高。目前，德國、法國、韓國、中國、日本和美國都已經針對C-V2X直接通信展開研究、測試工作。
展開 技術 | 光通信的最新技術趨勢
上周，我參加了“2021中國光通信高質量發展論壇”，有一些收獲與思考。特此撰文，與大家分享。
▉ 光通信的發展現狀
1966年，華裔科學家高錕博士發表了那篇劃時代的經典論文——《光頻率介質纖維表面波導》，奠定了光纖通信的理論基礎，也開啟了偉大的光通信時代。
高錕（1933-2018）
如今，光纖通信已經走過了半個多世紀的發展歷程。它徹底改變了人類通信技術的發展軌跡，也改變了我們每一個人的生活。
我們現在之所以能夠享受高速且低價的網絡連接服務，很大程度上要歸功于光纖通信的貢獻。
光纖（光導纖維）
如今，光纖通信已然成為整個通信網絡的支柱和底座。全網超過98%以上的信息，都是通過光纖通信傳遞的。
《光纖通信55年的發展》，毛謙，中國信科
在產業方面，光通信作為承載網（傳送網）和數據中心的關鍵技術，支撐了規模龐大的產業鏈。根據研究機構的數據，2020年全球光通信下游市場收入規模達到1.4萬億元。
中國企業在光通信產業鏈中，占據較高的比例：
（數據僅供參考）《光纖通信55年的發展》
，毛謙，中國信科
面向未來的光通信，還有很大的發展空間?，F網中的數據流量，正在按照每年30%~40%的速度增長。從整體來看，技術變革仍然跟不上業務流量的增長速度。
展開 數據存儲的秘密、取舍與技術動向
我們現在擁有NVMe over Fabrics，可為外部存儲提供閃存速度。我們還擁有超融合基礎設施解決方案、軟件定義存儲、云和混合云存儲，以及其他多種選項。
但是，內存和存儲技術在25年來沒有根本性的變化，直到英特爾?傲騰?固態盤的出現。英特爾?傲騰?固態盤基于3D XPoint?技術，與基于3D NAND的技術相比，在耐久性和低延遲方面有著幾個數量級的優勢。使用它們可將內存和存儲的最佳特性相結合來實現基于服務器的存儲架構。
英特爾?傲騰?固態盤可提供：
更高的I/O性能和更低的延遲（相比基于NAND的固態盤），從而提供可預測、一致的快速服務
出色的高耐久性，支持主內存所處理的相同類型的高寫入流量
更高密度，且成本遠低于DRAM
英特爾?傲騰?固態盤支持與內存相同的實時訪問，從而消除瓶頸，更快、更方便地訪問大型數據集。它們可提供更強的服務器擴展能力，降低對延遲敏感型工作負載的事務處理成本，同時加速算法執行來提高數據集處理效率。
創建新分層以實現更精確的數據控制
英特爾?傲騰?固態盤可幫助您的IT基礎設施實現兩個關鍵目標：
創建更快的存儲
擴展內存
模糊內存和存儲的界限
英特爾?傲騰?固態盤與英特爾?3D NAND固態盤配合使用，可以打造更強大的存儲基礎設施組合。
展開 
新興NVM存儲技術及工藝選擇
在今年的劍橋ARM研究峰會上，ARM公司Fellow Greg Yeric暢談了ARM對眾多新興非易失性存儲器的看法。
Yeric表示，ARM正在關注這些前沿的存儲技術，因為它有可能對邏輯空間產生巨大的顛覆性，在硬件和軟件平臺層面也是如此?！坝懈鞣N類型的電阻式RAM和磁性RAM出現，TSMC最近就制造了一種嵌入式ReRAM，而類似的技術和產品的研發及生產案例還有很多。ARM也有自己的項目，是由DARPA資助的CeRAM（correlated electron RAM）研究”。
圖：ARM公司Fellow Greg Yeric
Yeric解釋說：“28nm閃存不能再繼續擴展，而是轉向獨立閃存的3D堆疊方向，傳統閃存很耗電，而且存取速度相對于應用需求來說很慢?！?為了抓住這一波發展時機，幾十年來，行業一直在研究和開發多種存儲技術，許多技術項目試圖成為“通用”存儲器，用以取代包括邏輯內基本SRAM單元在內的所有內容，但到目前為止還沒有成功案例，Yeric說：“如果就某項性能指標而言，實際上多種新型存儲技術已經取得了部分成功。但是，由于多種技術各自針對不同的利基，形成了碎片化的市場存在狀態，從而缺乏商業推動力，但半導體研究工廠在這方面有很多優勢。
“通常情況下，ReRAM缺乏耐久性，而MRAM的耐久性確實不錯，但其開/關率非常低，”Yeric說。這意味著工程師必須小心選擇他們的應用目標，無論這些是固態驅動器（與3D-NAND閃存競爭），還是作為微控制器旁邊的嵌入式存儲器，其中相變存儲器，ReRAM和MRAM都是競爭者。
“MRAM的后續版本很有希望取代SRAM，以滿足緩存要求。
展開 存儲新勢力：MRAM技術解析
MRAM簡介
磁隨機存儲器（Magnetic random access memory，MRAM）是一種利用讀取磁阻大小為原理的新型非易失性（Non-Volatile）隨機存儲器之一（圖1）。與其他存儲技術相比（表1），MRAM在速度、面積、寫入次數和功耗方面能夠達到較好的折中，因此被業界認為是構建下一代非易失性緩存和主存的潛在存取器件之一。
圖1 存儲器類型
表1 各類存儲器的性能比較
(一) 磁隧道結及隧穿磁阻效應
MRAM性能的提升，得益于磁隧道結（Magnetic Tunnel Junction，MTJ）的隧穿磁阻（Tunnel Magnetoresistance，TMR）值不斷提高。磁隧道結是MRAM的基本存儲單元，其核心部分是由兩個鐵磁金屬層（典型厚度為1~2.5nm）夾著一個隧穿勢壘層（絕緣材料，典型厚度為1~1.5nm）構成類似于三明治結構的納米多層膜（圖2）。其中一個鐵磁層被稱為參考層（Reference Layer）或固定層（Pinned Layer），它的磁化沿易磁化軸方向固定不變。另一個鐵磁層被稱為自由層（Free Layer），它的磁化有兩個穩定的取向，分別與參考層平行或反平行，這將使磁隧道結處于低阻態或高阻態，該現象被稱為隧穿磁阻效應。兩個阻態可分別代表二進制數據“0”和“1”，是MRAM存儲的基本原理。隧穿磁阻效應可以用自旋相關隧穿理論予以解釋，如圖3所示，對于鐵磁金屬，自旋向上和自旋向下的電子態在費米能級附近分布不均衡。當參考層與自由層磁化方向一致時，兩層鐵磁材料中處于多數態的電子自旋方向相同，隧穿概率較高，隧穿電流較大，磁隧道結呈現低阻態；反之，磁隧道結呈現高阻態。
展開 希捷技術再創新，存儲江湖再現領頭羊
2018年大容量存儲行業的主要供應商如西部存儲、日立、東芝、希捷基本上是齊頭并進，大家都能開發出10TB、12TB、14TB硬盤，但到2019年，希捷將憑借獨特的HAMR和多讀寫臂技術脫穎而出，重占行業領頭羊寶座。
本文作者：電子發燒友網，陳路
2018年大容量存儲行業的主要供應商如西部存儲、日立、東芝、希捷基本上是齊頭并進，大家都能開發出10TB、12TB、14TB硬盤，但到2019年，希捷將憑借獨特的HAMR和多讀寫臂技術脫穎而出，重占行業領頭羊寶座。
希捷科技全球副總裁暨中國區總裁孫丹女士透露：“明年，希捷將憑借獨創的熱輔助磁記錄（HAMR）技術和多讀寫臂技術，上半年推出16TB硬盤，下半年推出20TB硬盤，不僅容量穩占業內領先地位，而且硬盤保持讀寫性能不變。HAMR硬盤將是未來大容量硬盤的主流技術發展趨勢?！?圖1：希捷科技全球副總裁暨中國區總裁孫丹女士
伴隨著大數據、移動云聯網、云計算、物聯網、AI技術的不斷進步，中國智慧城市建設正在穩步推進，安防監控行業作為智慧城市的安全之門，其核心地位不言而喻。前瞻技術研究院最新市場研究報告顯示，到2022年，中國安防監控行業市場規模將達到近萬億水平。海量的音視頻數據存到哪里、怎么存、安全性如何確保，這對大容量存儲行業來說既是機遇也是挑戰。
此外，隨著智慧城市或數字城市的興起，未來各行各業的大數據都將面臨爆炸性增長，這必然將帶來一波大數據中心的建設熱潮，進一步推高對低成本、低功耗、大容量硬盤的需求。
希捷孫總裁高屋建瓴地指出了當前整個大容量硬盤存儲行業的5大發展趨勢。第1大趨勢是，容量每年20-30%速率增長，同時每TB容量的成本逐年在下降。
展開 相變存儲器的技術特點和發展趨勢
圖1: PCRAM結構示意圖
二、相變存儲器的技術特點
相變存儲器具有很多優點，比如可嵌入功能強、優異的可反復擦寫特性、穩定性好以及和ＣＭＯＳ工藝兼容等。到目前為止，還未發現ＰＣＲＡＭ 有明確的物理極限，研究表明相變材料的厚度降至２ｎｍ時，器件仍然能夠發生相變。因而，ＰＣＲＡＭ 被認為是最有可能解決存儲技術問題、取代目前主流的存儲產品，成為未來通用的新一代非揮發性半導體存儲器件之一。
相變存儲器提高存儲容量的方式有兩種：一種是三維堆疊，還有一種是多值技術。英特爾和美光重點突破的是三維堆疊技術，而IBM在多值存儲領域取得了突破性進展。
圖2：PCRAM突破存儲容量的兩大技術方向：三維堆疊和多值存儲
三維堆疊技術通過芯片或器件在垂直方向的堆疊，可以顯著增加芯片集成度，是延續摩爾定律的一種重要技術。交叉堆疊(cross point)的三維存儲結構被廣泛應用于非易失存儲器，英特爾和美光共同研發的3D Xpoint技術，便是一種三維交叉堆疊型相變存儲器。當前，三維新型非易失存儲器的研究主要集中在器件和陣列層面。與傳統的二維存儲器不同，三維相變存儲器采用了新型的雙向閾值開關（Ovonic Threshold Switch，OTS）器件作為選通器件(selector)。根據OTS器件的物理特性和三維交叉堆疊陣列結構的特點，三維交叉堆疊型相變存儲器采用一種V/2偏置方法以實現存儲單元的操作。
IBM是相變存儲器多值存儲技術的推進者，其每個存儲單元都能長時間可靠地存儲多個字節的數據。
展開 技術變革關鍵期，中國如何突圍存儲器產業？
清華大學微電子所吳華強發表“新型存儲器及存算融合技術的發展趨勢”指出，現在海量的數據與復雜的模型對算力的要求越來越高。傳統基于局部原理構建的存儲層級架構無法解決數據、存儲高度密集的流式神經網絡處理。同時人工智能系統的功耗遠高于人腦，存在巨大的能耗差，基于新器件和新架構來開發新的人工智能芯片非常必要和急需。而新型存儲器技術在非易失、高速和低成本方面具有明顯優勢?；诖嫠闳诤?em>技術的智能計算芯片，新型存儲器在新的領域具有重大的應用前景。
目前，全球各國已經開始布局新的計算架構開發，比如美國國防先期研究計劃局(DARPA)的FRANC項目，目標是通過人工智能使模擬信號處理方式所能實現的計算性能和能效與現有數字方法相比能大幅提升。
吳華強還指出，現在正是發展存算融合技術的好時機。過去幾十年中，半導行行業通過器件越來越小，集成度越來越高，計算性能可以持續得到提升。現在這條途徑的成本已經越來越高，發展空間越來越有限。另一方面人工智能對于計算能力提出更大的需求。與此同時，存儲及數據搬運極大限制了計算性能的提升和功耗的降低。信息系統的架構將轉向數據為中心的計算。人工智能要的是系統整體的準確(統計準確)，而不是單個器件的精確，我們完全可以通過低精度計算的設計來實現高性能的人工智能芯片。
這些都是推進新型存儲技術的有利時機。中國企業應當抓住這個技術變革的難得機遇期，提前布局，推動中國在新型存儲技術上的追趕。
為了深入探討IC產業發展策略，共商全球IC產業發展大計，共享全球IC產業發展成果，共同推進全球IC產業可持續健康發展。
展開 無人機通信技術發展方向探析！
十二、易操作
集成化設計，操作按鍵直觀明了，接插件靈活搭配，使任何無相關技術背景的人在經過簡單培訓之后，能夠迅速掌握產品的操作，在很短時間內之內讓產品投入正常工作，從而提高其應變能力。
當前無人機通信技術優勢很明顯，但在實際應用中依然擺脫不了“距離”限制，“安全可靠、自主管控"也是技術研究的重點。
試想，在6G空天地一體化通信網絡環境下，無人機沒有“通信傳輸”和“高速移動”通信障礙，當前的無人機通信技術解決的關鍵技術問題會是什么？
無人駕駛、無人機以及各種智能機器人，都是通信網絡一根藤上不同的瓜，6G標準尚未確定背景下，實現萬物交互及落地平臺會是什么？假如有新一代通信交換IMS技術平臺可以實現無人駕駛、無人機以及各種智能機器人的接入管控，QOS保障的安全可靠性比當前無人機通信技術更先進，且滿足監管方對象識別調度指揮需要，類似英國海軍、美國海軍水下戰中心、英國國防科技實驗室（DSTL）正在開發的水面水下威脅的自主系統：一個戰術顯示界面，單個操作員可同時指控多個無人系統。其中通信技術部分就是赫赫有名的美國哈里斯負責開發實現。
<完>
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展開 磁浮子：為存儲技術發展帶來新機遇！
這項研究將數據存儲設備的開發向前推進了一大步。
技術
如果斯格明子用于編碼數據“1”，那么磁浮子就用于編碼數據“0”。手性磁浮子是一種出現于特定合金表面附近的三維磁結構。
于利希研究中心Peter Grünberg 研究所（PGI-1）博士 Nikolai Kiselev 表示：“長期以來，手性磁體領域研究的唯一對象就是磁性斯格明子。現在我們為科研人員的研究提供了一種新對象【磁浮子】，它具有一系列獨特的特性。”三年前，他與研究所主任教授 Stefan Blügel 以及其他合作伙伴一起，從理論上預測了這種新型磁結構的存在。
現在，來自德國恩斯特魯斯卡電子顯微學與電子譜學中心（Ernst Ruska-Centre for Microscopy and Spectroscopy with Electrons）的主任教授 Rafal E. Dunin-Borkowski 及其同事們通過實驗成功地在真實材料中證明了這種磁浮子的存在。
以斯格明子為代表的磁結構的穩定性與材料的一種特性相關，它就是手性。手性一詞指一個物體不能與其鏡像相重合，例如我們的雙手，左手與互成鏡像的右手不重合。左手不能轉化為右手，同樣右手磁結構和左手磁結構也不能相互轉化。
此外，斯格明子和新發現的手性磁浮子都非常微小，一般來說直徑只有幾十納米。因此，原則上它們可用于在存儲芯片上非常密集地打包數據。然而，它們的小尺寸使得觀察變得極具挑戰性。Rafal Dunin-Borkowski 解釋道：“在這么小尺寸基礎上的磁織構可視化，需要采用全世界范圍內只有少數幾個實驗室才有的最先進的技術?！?為什么磁孤子（在非線性物理中這種粒子般的物體的另一個名字），例如斯格明子和手性磁浮子，具有很好的應用前景？另外一個重要原因就是：與存儲于硬盤驅動器中的數據比特不同，斯格明子是可移動的物體。
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一文讀懂｜三大新興存儲技術：MRAM、RRAM和PCRAM
密度高：部分PCM采用非晶體管設計，可實現高密度存儲。
抗輻照特性好：PCM存儲技術與材料帶電粒子狀態無關，故其具有很強的抗空間輻射能力，能滿足國防和航天的需求。
但是目前PCM存在的問題有：
在當一個器件單元中的相變材料處在高溫熔化狀態時，熱擴散可能會使相鄰的器件單元也發生相變，從而導致存儲信息的錯誤；
目前二極管作為選通管是高密度PCM的一個主要選擇，但其制備工藝會導致同一字線上相鄰二極管之間會形成寄生三極管，而寄生三極管的串擾電流又會影響數據穩定性；
材料發生非晶態和晶態之間的轉變時，其體積會發生變化，進而可能導致相變材料和與其接觸的電極材料發生剝離，器件失效。
PRAM目前發展到了另外一個領域：Intel和美光2015年聯合推出了3D Xpoint技術。3D Xpoint技術的存儲單元的確是PRAM，但它找到了一種合適的選擇管，即1R1D的結構而不是1R1T結構，這和三星的方向完全不同。
3D Xpoint技術在非易失存儲器領域實現了革命性突破，雖然其速度略微比DRAM慢，但其容量卻比DRAM高，比閃存快1000倍。但也有明顯缺點：3D Xpoint采用堆迭結構，目前一般是兩層結構。堆迭層數越多，需要的掩模板個數就越多，而在整個IC制造工業中，掩模板占到了成本的最大份額。因此，從制造的角度來說，要想實現幾十層的3D堆迭結構非常困難。
展開 量子保密通信應用與技術探討
開放型量子保密通信系統架構及共纖傳輸技術研究與實驗
[J]. 電信科學, 2018, 34(9):28-36.
[本文引用: 1]
[5]
中國信息通信研究院.
量子信息技術發展與應用研究報告(2021)
[R], 2021.
[本文引用: 1]
[6]
中國通信標準化協會.
量子保密通信組網關鍵技術研究:SR 318-2021
[R], 2021.
[本文引用: 1]
從通信小白到技術大牛
《5G移動通信系統及關鍵技術》
推薦理由：根據移動通信技術的發展歷史和4G通信網絡所面臨的挑戰，引出5G的愿景與需求、5G的標準化、5G的性能要求，重點介紹了5G網絡的設計與規劃，從理論到實際，內容翔實豐富、圖文并茂、重點突出、層次分明。
康謀技術 | 高效環境感知：毫米波雷達數據采集、可視化及存儲方案
<p>隨著自動駕駛技術的快速發展，自動駕駛的研發逐漸形成一整套的流程，包括<strong>數據采集，清洗標注，算法訓練，仿真測試</strong>到<strong>量產</strong>等各技術環節。通過復雜的步驟從原始數據中提出高價值的信息，其中對原始數據的精準采集是實現車輛環境感知的基石。毫米波雷達因其出色的測距、測速能力以及對惡劣天氣的魯棒性，成為不可或缺的傳感器之一。</p><p>本文將以4D毫米波雷達ARS548為例，分享毫米波雷達如何快速實現數據采集，可視化及存儲策略。關于毫米波雷達的特性可進一步了解文章<strong>《毫米波雷達技術解析》</strong>。</p><h2>一、ARS548毫米波雷達概述</h2><p><strong>ARS548</strong>是 4D高分辨率成像毫米波雷達（4D High Resolution Radar），如圖1所示。它能夠有效的測量<strong>距離（Range），速度（Velocity），水平角度（Azimuth）</strong>和<strong>俯仰角度或高度（Elevation）</strong>四個維度的信息，具備感知目標三維空間位置能力。
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