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はてなキーワード: SRAMとは
「世界最先端2nm半導体を製造するIIMのリアル。魂のロットに込められた想い」
ラピダス公式サイトに、こんなタイトルの作文が掲載されている。
パイロットプラントで最初のテストロットを流した際の様子を振り返り、こう書いてある。
「IIMで働いていた約400人のエンジニアだけでなく、本社の社員も合わせて総勢600人ほどの社員が見守っていました」
少なっ。
エンジニアが400人？
え？ はい？ 桁を間違えてません？
世界最先端の2ナノ半導体工場をゼロから立ち上げる会社で、現場にいるエンジニアが400人？意味不明なんですけど
ラピダスの現在の従業員数は約1,000人である。時点は異なるにせよ、会社全体でもまだこの規模しかない。
たった400人で何をやらなければならないか。
数百台の製造装置の立ち上げ、成膜、露光、エッチング、洗浄、イオン注入、CMP、計測、欠陥解析、プロセス統合、歩留まり改善、搬送制御、MES、品質保証、設備保全、材料認定、顧客試作、PDKとの整合、量産条件の確立。
同時に次世代1.4ナノの研究、第二工場の設計と建設、後工程、先端パッケージ、海外顧客対応まで進めなければならない。
400人である。
最初のロットを全社員600人で見守ったという話は、美談として書かれている。
別の読み方をすれば、一つの試作ロットを流すことが全社行事になるほど、組織がまだ薄いという話でもある。
何百ものロットが並行して流れ、何千もの異常と改善案件を同時処理し、それでも工場が止まらない状態を作る場所だ。
魂を込めて一枚流しました、みんなで見守りました、感動しました。
必要なのは感動作文ではなく、異常ロットが同時に百本走っても処理できる組織能力である。
魂でロットを流している段階から、あと数年で世界最先端の量産工場になるという。
日本式の頭でっかち、ずんぐりむっくりの組織しか想像できない。
ラピダスは従業員約1,024人に対して経営陣が11人。約1％である。
TSMCは従業員約8万3,000人に対し、経営陣として掲載される人数は約33人。約0.04％である。
もちろん両社で「経営陣」の定義は完全には一致しない。創業期の会社と巨大企業を単純比較もできない。
ラピダスは小さな現場組織の上に、政府、出資企業、IBM、imec、装置メーカーを調整する経営・管理機能が厚く載っているように見える。
つまり、ものを作る人間より、説明する人間、調整する人間、会議をする人間の存在感がやたら大きい。
そして経営陣の質にも決定的な差がある。
ラピダスの経営陣にも半導体企業、製造技術、メモリー事業、装置産業の経験者はいる。
だが、現在ラピダスが挑戦している事業そのものを成功させた経験者が見当たらない。
最先端ロジックの新プロセスを量産へ持ち込み、歩留まりを立ち上げ、世界の大口顧客を獲得し、工場を拡張し、その利益で次世代プロセスへ進む。
この一連の循環を、独立系ファウンドリーの内部で成功させた経営者がいない。
一方、TSMCの会長兼CEOであるC.C. Weiは、イェール大学で電気工学の博士号を取得し、半導体技術開発とファウンドリー経営に長く携わってきた。
C.C. Weiは、先端プロセスの世代更新、歩留まり改善、顧客獲得、設備拡張を、世界最大のファウンドリー内部で何十年も経験してきた。
技術、製造、顧客、資本投資がどう連動するのかを、実際の事業として知っている。
対してラピダスの経営陣が強いのは、日本企業、政府、海外提携先、装置メーカーの調整である。
工場を建てるための政治力と、工場を競争力のある事業にする能力は別物だ。
国から金を引っ張り、経産省に夢を語り、記者発表で未来を描く能力が高くても、歩留まりは一％も上がらない。
日本の大企業で「エンジニア」と呼ばれる人間の多くは、実際には下請け管理者である。
仕様書を書き、会議を開き、工程を確認し、安全書類を管理し、ベンダーに仕事を依頼する。
実際に装置を触るのも、ソフトを書くのも、パラメーターを詰めるのも、原因を解析するのも、ベンダーやサプライヤーである。
本人は一日中会議をしているのに、職種欄にはエンジニアと書いてある。
日本ではよくある。
ASML、Applied Materials、Lam Research、東京エレクトロン、KLAなどから装置を買い、材料メーカー、建設会社、ITベンダーを大量に使う。
違いは外注するかどうかではない。
ベンダーの装置を使って得た条件、欠陥、計測データを、自社のプロセス統合知識として蓄積できるかである。
TSMCには、ベンダーを使い倒すだけの大量の実務技術者がいる。
装置メーカーが持つ知識と、TSMC内部に蓄積される知識の境界を自社側で管理できる。
ラピダスはどうか。
自社の技術者が薄ければ、装置条件の設定も、不具合解析も、改善案の立案もベンダー主導になる。
本当に価値のある「なぜその条件で動いたのか」という知識は、ベンダー側に残る。
そして会議室では、誰かが「知見を蓄積できました」とパワーポイントに書く。
何を、誰が、どこに蓄積したのかは誰も知らない。
台湾の半導体人材を吸収するだけでなく、世界中から人間を集める。2025年にはボーナスだけで1,300万円規模に達したとの報道もある。
ざっくり言えば、年収2,000万円レンジで世界中から実務バリバリの人材を集める会社である。
対してラピダスは、日本国内を中心に数十人、数百人単位で採用し、年収800万円前後のレンジで人間を集める。
問題は、人材市場でTSMCと正面衝突したとき、どちらに世界最高級の技術者が集まるかである。
世界最先端の技術者に、北海道へ来てください、給料は半分以下です、でも日本半導体復活という夢があります、と言う。
夢で住宅ローンは払えない。
日本に戻りたい、北海道で働きたい、国産半導体復活に貢献したい。
愛国心では欠陥密度は下がらないし、魂では歩留まりは上がらない。
しかも、ラピダスを支える国内ベンダーも、ラピダスの2ナノ工場については全員が初体験である。
国内に量産中の最先端2ナノ工場など存在しないのだから当然だ。
もちろん日本の半導体装置・材料メーカーは、TSMC、Samsung、Micron、Intelなどの工場で鍛えられてきた。
ラピダス側の考えも理解できる。
それらのベンダーが海外顧客との仕事で蓄積した知見を結集すれば、日本国内でも最先端工場を作れるという発想だろう。
だが世の中はそんなに甘くない。
ベンダー各社にとって、ラピダスは自社の新技術を試す絶好の実験場にもなる。
国費で新装置を導入し、新材料を試し、新しい運転方法を検証し、故障や欠陥のデータを取得できる。
そこで得られた一般的な装置改良、保守技術、材料特性、量産上の知見は、ベンダー自身の競争力になる。
そしてベンダーはTSMCにもSamsungにもIntelにも営業する。
「ラピダスで新しい装置を試せてよかった。実績もできた。では、この改良型を持ってTSMCへ営業に行こう」
ラピダスがベンダーを使って技術を蓄積するつもりでも、実際にはラピダスがベンダーの製品開発を国費で手伝う構図になりかねない。
日本国民が金を出し、ベンダーが学び、その成果が世界中の顧客へ売られる。
最後にラピダスだけが赤字で残るなら、あまりにも美しい産業政策である。
ラピダスは2027年度後半に2ナノ量産を開始し、その後、第二工場で1.4ナノへ進む構想を掲げている。
つまり、第一工場の2ナノ立ち上げが最も忙しい時期に、第二工場の設計、建設、装置選定、1.4ナノのプロセス開発を同時並行しなければならない。
第一工場だけで精いっぱいの400人規模の現場が、次の工場までどう回すのか。
半導体工場は基本計画を作ってから、設計、許認可、造成、建設、装置搬入、立ち上げ、試作、歩留まり改善を経て量産へ進む。
今から動いても、次の工場が本格稼働する頃には、競合の1.4ナノは成熟期に入り、1ナノ級の製造が始まっている可能性が高い。
ラピダスは2ナノで遅れているだけではない。
そして次世代ロードマップが信用できなければ、大口顧客はラピダスを採用できない。
半導体の設計は、どのファウンドリーでもそのまま製造できるものではない。
顧客はラピダスのPDKを学び、標準セル、SRAM、I/O、EDAフロー、タイミングモデル、配線ルール、信頼性ルールを理解し、そのプロセス専用にチップを最適化する。
その学習コストは、ラピダスが2ナノで終わればすべて無駄になる。
顧客が欲しいのは「2027年度に2ナノを作れます」という約束ではない。
2ナノの次に1.4ナノ、その次に1ナノへ進み、十年間にわたって設計資産を移行できるという信用である。
その信用はロードマップをパワポで描けば得られるものではない。
前の世代を予定どおり量産し、顧客製品を出荷し、次の世代へ移行した実績によってしか生まれない。
ラピダスには、その実績が一つもない。
実績ゼロの会社が、実績世界一のTSMCと同じ土俵で未来を売ろうとしている。
建屋は金で建てられる。
装置も金で買える。
だが、数千人の実務技術者が何年も量産トラブルを処理して蓄積する組織能力は、金を振り込めば納品されるものではない。
約1,000人の会社が、2ナノの量産立ち上げ、歩留まり改善、顧客支援、後工程、1.4ナノ開発、第二工場建設を全部同時にやろうとしていることだ。
しかも競争相手は、毎年数千人の技術者を採用し、8万人を超える社員を抱え、何十年もの量産知識を蓄積してきたTSMCである。
ラピダスは魂を込める。
ねぇ。これで、なんで勝負になると思うの？
ファミコンのCPU（2A03）が直接扱う「プログラム」と「ワークRAM」の容量は、以下の通りです。
容量: 2KB
本体基板に搭載されており、キャラクターの座標、スコア、フラグ管理などの一時的なデータの保存に使われます。アドレス空間の $0000-$07FF に割り当てられています。
CPUのメモリ空間（合計64KB）のうち、カセット内のプログラムを読み出すために割り当てられている領域は主に $8000-$FFFF の 32KB 分です。
容量の補足
カセット全体の容量: 「バンク切り替え（マッパー）」という技術を使うことで、32KB以上の大きなプログラム（例：『ドラゴンクエストIV』の1MBなど）も、切り替えながら読み込むことが可能です。
拡張RAM: カセット側に「バックアップRAM（SRAM）」を搭載している場合、さらに 8KB 程度のワーク領域が追加されることが一般的です。
振動などでカセットの端子が瞬断すると、CPUが $8000 以降のプログラムを正しく読み込めなくなったり、ワークRAMとの整合性が取れなくなったりして、フリーズや暴走（バグ画面）が発生します。
AIが盛り上がって数年経つが、個人が買えるような価格帯で、良いAI向けのハードが出てこない。
RTX 3090のVRAM24GBを大事に使っているが、そもそもVRAMに入らないモデルの方が多い。
複数のAIを立ち上げるなんてのは、VRAM容量が溢れるので、そもそも動かせない。
動けばNVIDIAの Nsight Systemsなどで遅い所などを探せるが、そこまでいかない。
複数のSSDを仮想メモリにするというのも、RTX 3090のNVLink BridgeでVRAMだけ拡張するなんてのも世の中に出てこない。
Appleもそろそろ出してくるかと思っていたが、M4は普通の順当進化だった。
M2 Ultraはチップtoチップを接続し2.5TB/sを謳ったが、同じチップを繋げたのでいらない機能が倍になっただけだった。
M4 Ultraで、片側のチップをGPU or NPU＋帯域の広いGDDR or HBMになればいいが、あまり期待が出来ない。
GPU or NPUのコアが増えたとしても、L2/L3キャッシュの容量が少なすぎる、増やしても距離が遠ければ性能も出ないので、
AppleもAMDのように3D V-CacheでSRAMを積み、Hybrid Bondingで上下の帯域を確保してくれないだろうか
IBMはTelum IIとSpyreを出してきたがエンタープライズ向けなのでパス
Groq社がLLM用LPU、HyperAccel社がLLM用ASICを出して来たが、
Groqは1枚のPCIeカードでは全くメモリ容量が足りず役に立たなそうで、HyperAccelはサーバー前提でこちらも個人から手が出しにくい。
FPGA＋HBMが載ったPCIeカードは個人向けには販売できるような価格でもなければ、そもそも販売すらされない。
ジム・ケラー率いるTenstorrentも1枚のPCIeだとメモリが足りないし、Ethernetでなんとかやりくりしようとしているが帯域に引っ張られそうに見える。
NextSilicon社がMaverick-2というIntelligent Compute Accelerator (ICA)というのも出してきたが、HPC向けで個人利用からは遠い。
中国も良いのが出てきていない。
Biren、Fuzhou Rockchip、VeriSilicon、Moore Threads、LinJoWing、Loongson、JingJia Micro、Cambricon、Vastai Technologies、Xiangdixian Computing、Enflame Technology、MetaX、Zhaoxin、Lingjiu Microelectronics、
DengLin Technology、Iluvatar CoreX、Innosilicon、Horizon Robotics、Black Sesame Technologies
もう性能上がらんとか言われつつも上がってきたけど。
CPUは、クロック数は流石に限界っぽい、SRAMはプロセス進んでも微細化されなくなった、
SRAMを3次元で接合しても3D V-Cacheで性能上がらなかった。
メモリはDDR側はレイテンシがボトルネック、帯域も足りてない。
CXLで容量は増えそうだけど。
SSDはPCIeの帯域増で早くなるけども、PAM4以降どうするのか。
PAM8, PAM16するのだろうけども。
FLASHの速度は変わらず、RAMキャッシュさせるのでなんとか凌いでいるのにRAMも速度上がってない。
冷却方法も新しいのは出てきていない。
数年前は、TSP(Tensor Streaming Processor)と呼んでいたが、LPU(language processing unit)と名前を変えた？
数年前のチップをそのまま使い続けているか分からないが、同じならアーキテクチャは4年前のユーチューブを見るか、アスキーあたりの記事にある。
https://youtu.be/UNG70W8mKbA?si=9VFeopAiPAdn08i_
要は、コインパイラで変換が必要。なので提供されているLLMモデルが限られている。
PCIeボードが400万くらいらしいが、SRAMの容量が小さすぎて1ボードでは動かない。
DRAMのレイテンシがSRAMではないので早いのだ、という意見も見られてたが、
1チップのSRAM容量が小さすぎるので、チップチップ間、ボードボード間の通信レイテンシは必ずあるはず。
（数ヶ月前から性能上がっているのは、このあたりのチューニングのはず）
DRAMのレイテンシというが、これも今どきはレイテンシ気にしないように隠蔽するはず。
チームが小さすぎてハード作れなかった可能性もあるが・・・。DMACでチューニングしているか？
ボードにでかいDRAMが載せられるのであれば、そちらの方がボードボード間の通信時間より減るのでは？
GF使ったのは、おそらくAMD設計者が居たからでは。デザインルールどこ破れば性能でるかある程度わかってたとか。1GHzくらいなのは知見なしでやってるとそれくらいで上限くるのはそうだと思う。
チップの世代を更新するかはわからないが、兎にも角にも電力下げて、チップ大量に載せて、チップチップ間の通信時間を下げられるか。
このテキストは予算20～30万ぐらい出せる人を対象としてます。
シマノコンポーネントの完成車をターゲットにしています。理由は私がカンパ/sram使ったことないから。
最近はカーボンフレームにフル105で20万以下も多いので、この辺から考え始めると良いでしょう。このテキストはこのあたりを検討している人に向けられたものです。ボリュームゾーンなのでお得なモデルが多いし、後々ステップアップする場合でも不満が出にくいです。
注意が必要なのは、一部105ではないパーツが付いている完成車。
よくあるのが、ブレーキが某メーカーの低グレード品や、クランク/チェンリングが某メーカーの低グレード品など。これらの完成車はあまりおススメしません。特にブレーキは重要で、105以上のグレードを強く推奨します。安いブレーキは雨にぬれると全力でブレーキレバーを握っても止まりません。あなたが握力の少ない女性なら死にます。基本的にロードバイクは雨の日に乗るものではありませんが、突然の雨に襲われる可能性は否定できません。
あなたが若くて体力が有り余っているスポーツ経験者であればフレーム素材はなんでも良いでしょう。そうでなければ柔らか目のカーボンフレームをターゲットにしましょう。細かな振動に長時間突き上げられていると想像以上に消耗します。高額なレース向けカーボンフレームはアルミ並に固いモノもあります。傾向として安いカーボンフレームは柔らかい味付けになっていることが多いです。
スチールは非常に魅力的なフレーム素材ですが、うるさ型のフリークが多いのでここでは触れません。
ある程度自分で調べたうえで、ちゃんとしたショップで相談しましょう。20万円はロードバイクとしては安物の部類ですが、多くの人にとって安い金ではないはずです。1件のショップの見立てだけでは不安なら2件以上回りましょう。
2サイズ選択可能なら小さいほうを選ぶことをおすすめします。サイズの調整はサドル位置、シートポスト交換、ステム交換、ハンドル交換で行うことになります。大きいフレームを小さくしようとすると弊害が多いです。ポジショニングの自由度が下がり、理想とされるペダリングが可能なポジションを取りにくくなります。
また、クランク長がオーバーサイズだとペダリングがスムーズに行えないうえに膝を痛める可能性もあります。チェンリングはコンパクトがおすすめです。初心者向け完成車はほとんどコンパクトだと思いますが。クランク長とチェンリングについては十分に調べてから購入されることを推奨します。
あなたが1年を通して走ろうと考えるなら、ウェア類に10万ぐらいかかります。
なので、始めるのは春～夏が良いでしょう。必要なウェアが少ないからです。
レーパン/ジャージ/ヘルメット/シューズ/グローブ/サングラス
これでまあ5万円だとちょっと足りないかなという感じでしょうか。レーパンは安物を選ぶと後悔します。メジャーなメーカーからちゃんと試着して選びましょう。めんどくさがって試着せずに購入すると後悔します。
冬用のウェア類はけちると死にます。
わかります。変わり者店主の個人ショップは多いです。大きなショップは知識/経験が少ないバイトが多く不安になります。大きいところ小さいところ、いくつか回ってみるしかありません。気長に波長があうショップを探すことです。信頼できる顔見知りショップが近くにあると、メンテナンスに関する不安が格段に減ります。
自分で調整やパーツ交換をやるのは悪いことではないのですが、信頼できるプロに調整してもらうと乗り味が変わります。また、初心者(に限りませんが)は誤ったメンテナンスを行う可能性を否定できません。
とはいえ、あまり神経質になる必要もありません。死なない程度にメンテナンスされていれば良しとするのであれば、行きつけのショップなどなくても困りません。ロードバイクを扱っている全国チェーン系ならロードバイクの調整はしてくれます。
最低これらは必要です。夜走るならライトも。後は金です。前後輪外せば普通のタクシーで家に帰ってこれます。まずは"トラブった時に家に帰ってこれるか？"という視点で携帯品を選択しましょう。
完成車購入後、サドルやステム、ハンドルは交換する可能性が高いです。スタイルが固まらないうちに気に入らないからと言って次々変えるのもどうかと思いますが、いろいろ試してみることも重要です。また、完成車はペダルが付いていないので、ペダルは買うことになります。105完成車ならペダルも105で良いでしょう。
ケツ痛に悩んでサドルを次々に購入する人がいますが、まずは自分のスタイル/ポジションを疑いましょう。レーパンの中にパッド付パンツをはくという手もあります(パッドが厚くなれば痛みがなくなるとは限りませんが)。サドルは柔らかい/固いよりも幅の広さと盛り上がり方が重要になります。
チェーンは頻繁にクリーニングすることになります。チェーンカッターは必要です。またはチェーンにコネックスリンクをはさみます。車体につけたままのクリーニングは大して綺麗になりません。外してディグリーザーで洗います。チェーンルブはいろいろありますが、高いものではないので試してみて好みのものを見つけましょう。ワイヤー類は伸びるのでブレーキやディレイラーは調整が必要になります。この辺は自分でできるようにならないと何かと面倒です。最初はショップで教えてもらうと良いでしょう。
そのうち、プーリーのグリスアップなんかも必要になりますが、それはだいぶ先なのでその時。
バイクは綺麗に保ちましょう。ロードバイクのかっこよさは、値段の高い安いではなく、クリーニングされているか否かで決まります。
自転車ではありません。あなたです。あなたが30歳以上のデスクワーカーであれば、膝の故障には十分気を付けてください。
具体的には、クランク長が適切か？サドルは高すぎ/低すぎないか？サドルは前/後すぎないか？ハンドルは遠/近すぎないか？
そして、走り出してしばらく(5-10分ぐらい)は重たいギアを踏まないように！
春に走り出すことを考えると、春に検討したら遅いです。そろそろ考え始めましょう。そして取り扱いメーカーの多いショップにちょくちょく見に行きましょう。全メーカーが一斉に出そろうわけではなく、バラバラに店頭に並びます。そしてあっという間に売れて、やたら大きいかやたら小さいフレームが残ります。なんとなく気に入って、サイズ的に無理が無ければその場で決断することも重要です。そのバイクが自分に合うか否かなんて初心者にはわかりません。2台目以降で考えましょう。
毎日仕事ができなくて凹んでます。元増田の2年目が羨ましいです。
研究室では解析アプリケーションを作るのにC,C++,Fortranをいじってました
また趣味でサーバの立ち上げやWeb系のJavascriptやPHP,Pythonなどもいじっていました。
まったく違う。組み込みとWebとアプリケーションで文化が違ったわけです。
ここからはあくまで私の体験ですが…
まず、組み込み系はハード（接続図）を読めないと話になりませんでした。
CPU、FLASH、SRAM、FPGA、CPLD、アナログ回路、バッファ、それらをつなぐバス、電源、接点、コネクタ、スロット、A/D、D/Aなどなど、
これらがどうつながってるか意識しなくてはいけません。SoCとか行っても接続図読めないと意味ありません。
次に、FPGA・CPLDの設計があります。言語はVerilogかVHDLです。Xilinx、Altera、Actel等のデバイスに書き込みます。
PLDって言うのは言語で書けるハードです。似ているようでCPUと違うので設計にはスキルが必要です。
この段階でシミュレーション(modelsim等)をしてもらいます。
次にCPUです。言語はC,アセンブラ、C++です。でもほとんどがCです。デバイスはルネサスのSHとかです。自分はここで見習いをしてます。
CPUに直接入ってくる信号（接点・バス等）もありますが、前述のFPGA・CPLDから入ってくる信号のほうが多いです。
で、アプリケーション・Web系と何が違うかといえば、ものすごい短期間にいろんなことが起こります。
リアルタイム処理っていうのでしょうか。割り込みとか聞いたことありませんか。
要はOSがないので自分でなんでも考えなきゃいけないわけです。
CPUの検証はMISRA-Cや専用のカバレッジテストツールで行います。
接点の調整とかLCDパネルとかメンテナンスのツールだとかがないと装置に指令を出せません。
これらにもCPUが入っているわけなので別にコードを書く必要があります。組み込み系の仕事です。
これは言語でかけるリレー回路です。リレーってのはスイッチです。
スイッチを操作することで接続されている機械を操作（電源の入り切りとか）します。
これもCPU,PLD等とは全く違う方式（ラダー）で書きます。十分組み込みの仕事です。
ユニット試験では通っても、組み合わせ試験で動かないというのは１００％あると思います。
試験の仕事じゃないと思われるでしょうが、自分はここも立派な組み込み系の仕事だと思ってます。
などなど一言で組み込み系の仕事といってもいろいろあるわけです。
上の中の2つ3つを仕事に使えるレベルまで持って行くには10年、20年はかかると言われました。
ここで表題の件なのですが、元増田の人は経験8年なので、例えばFPGAを8年やってきてCを書けと言われても大変だと思います。
特にその後にWeb系の仕事（これも一言で表すにはいろいろジャンルがあると思いますが）をされてきたとのことなので
いろいろとあったのだと思います。逆にずーとやっていた分野のことを任せるといいかもしれません。
まずどんなことをやってきたのか聞いてみたほうがいいと思います。
1, about the trickle charge, rapid charging and stable battery charging algorithm
According to the energy requirements of the final application, a battery may contain up to 4 lithium ion or lithium polymer battery core, its configuration will have a variety of change, at the same time with a mainstream power adapter: direct adapter, USB interface or car charger. Remove the core quantity, core configuration or power adapter type difference, the battery has the same charge characteristics. So they charge algorithm. Lithium ion and li-ion polymer battery best charging algorithm can divided into three phases: trickle charge, rapid charging and stable charge.
Advanced battery charger with additional security function normally. For example, if the core temperature exceeds the given window, usually 0 ℃-45 ℃, charge will be suspended.
Remove some very low-end equipment, now on the market/li-ion polymer lithium ion battery solutions are integrated with the outer components or, in accordance with the characteristics of the charging to charge, this is not just to get better effect charge, but also for safety.
LTC4097 can be used to exchange adapter or USB power supply for single quarter/polymer lithium ion battery. Figure 1 for double input 1.2 A lithium battery charger LTC4097 schemes. It USES constant current/constant voltage algorithm charging, from exchange adapter power charge, programmable filling up to 1.2 electric current A, and with USB power can be as high as 1 A, at the same time, automatic detection in each input voltage whether there. This device also provide USB the current limit. Applications include PDA, MP3 players, digital camera, light portable medical and test equipment and big color cellular phone. The performance characteristics: no external micro controller charging termination; The input power automatic detection and choice; Through the resistance from the exchange of charging adapter input can be as high as 1.2 A programming charge current; The resistance of programmable USB charging current is up to 1 A; 100% or 20% USB charging current set; The input power output and existing bias NTC (VNTC) pin as a 120 mA drive ability; NTC thermistors input (NTC) pin for temperature qualified charged; Pre-settings battery voltage with floating plus or minus 0.6% accuracy; Thermal regulation maximize charge rate and free hot air LTC4097 can be used to exchange adapter or USB power supply for single quarter/polymer lithium ion battery. The use of constant current/constant voltage algorithm charging, from exchange adapter power charge, programmable filling up to 1.2 electric current A, and with USB power can be as high as 1 A, at the same time, automatic detection in each input voltage whether there. This device also provide USB the current limit. Applications include PDA, MP3 players, digital camera, light portable medical and test equipment and big color cellular phone.
2, lithium ion/polymer battery scheme
Lithium ion/polymer battery charge scheme for different number of core, core configuration, and power types are different. At present mainly have three main charging scheme: linear, Buck (step-down) switch and SEPIC (booster and step-down) switch.
When the input voltage in big with the charger with sufficient clearance of core after opening voltage, it is linear scheme, especially 1.0 C fast charging current than 1 A big too much. For example, MP3 players usually only one core, capacity from 700 to 1500 mAh differ, full charge voltage is open 4.2 V. MP3 player power is usually the AC/DC adapter or USB interface, the output is the rule of 5 V; At this time, the linear scheme is the most simple, most charger of the efficiency of the scheme. Figure 2 shows for lithium ion/polymer battery solution linear scheme, basic structure and linear voltage neat device.
MAX8677A is double input USB/AC adapter linear charger, built-in Smart Power Selector, used for rechargeable single quarter by Li + batteries portable devices. The charger integration of the battery and the external power source and load switch charging all the power switch, so that no external MOSFET. MAX8677A ideal used in portable devices, such as smart phones, PDA, portable media players, GPS navigation equipment, digital camera, and digital cameras.
MAX8677A can work in independent USB and the power input AC adapter or two input either one of the input. When connecting external power supply, intelligent power source selector allows the system not connect battery or can and depth discharge battery connection. Intelligent power source selector will automatically switch to the battery system load, use the system did not use the input power supply parts for battery, make full use of limited USB and adapter power supply input. All the needed electric current detection circuit, including the integration of the power switch, all integration in the piece. DC input current highest limit can be adjusted to 2 A and DC and USB input all can support 100 mA, 500 mA, and USB hung mode. Charge current can be adjusted to as high as 1.5 A, thus support wide range of battery capacitive. Other features include MAX8677A thermal regulation, over-voltage protection, charging status and fault output, power supply good surveillance, battery thermistors surveillance, and charging timer. MAX8677A using save a space, hot enhanced, 4 mm x 4 mm, 24 of the pins TQFN encapsulation, regulations, work in exceptional temperature range (40 ~ + 85 ℃).
2.2 Buck (step-down) switch scheme
When A 1.0 C of the charging current more than 1 A, or the input voltage of the core than with high voltage open many, Buck or step-down plan is A better choice. For example, based on the hard drive in the PMP, often use single core lithium ion battery, the full of open is 4.2 V voltage, capacity from 1200 to 2400 mAh range. And now PMP is usually use the car kit to charge, its output voltage in a 9 V to 16 between V. In the input voltage and battery voltage is the voltage difference between high (minimum 4.8 V) will make linear scheme lowers efficiency. This kind of low efficiency, plus more than 1.2 A 1 C fast charging electric current, have serious heat dissipation problems. To avoid this kind of situation, will the Buck scheme. Figure 3 for lithium ion/polymer battery charger scheme Buck diagram, basic structure with Buck (step-down) switching voltage regulators completely the same.
2.3 SEPIC (booster and step-down) switch scheme
In some use of three or four lithium ion/polymer core series equipments, charger of the input voltage is not always greater than the battery voltage. For example, laptop computers use 3 core lithium ion battery, full charge voltage is open 12.6 V (4.2 V x3), capacity is 1800 mAh to 3600 mAh from. Power supply input or output voltage is 1 6 V AC/DC adapter, or is car kit, the output voltage in a 9 V to 16 between V. Apparently, the linear and Buck solutions are not for this group of batteries. This is about to use SEPIC scheme, it can in the output voltage is higher than when the battery voltage, can be in the output voltage less than when the battery.
3, and power detection algorithm is proposed
Many portable products use voltage measurements to estimate the remaining battery power, but the battery voltage and surplus power relationship but will with the discharge rate, temperature and battery aging degree of change, make this kind of method can top 50% margin of error. The market for longer to use product demand unceasingly strengthens, so the system design personnel need more accurate solution. Use capacity check plan come to measure battery or consumption of electricity, will be in a wide range of application power to provide more accurate estimate of the battery power.
3.1 power detection algorithm is one of the examples of application, function complete list, double the battery portable battery application design
The battery circuit description. Figure 4 (a) can be used for identification of IC functions with typical application circuit batteries. According to the use of IC testing program is different, the battery needs to have at least three to four outside the terminal.
VCC and BAT pins will even to the battery voltage, so that for, C power and the battery voltage measurement. The battery is connected a grounding resistance smaller detection resistors, let capacity check meter high impedance SRP and SRN input can monitor sensor resistance on both ends of the voltage. Through testing the current flows through a resistor can be used to judge the battery or release the amount of electricity. Designers choose detection resistance value must be considered when resistance on both ends of the voltage can't more than 100 mV, low resistance may be more hours in current errors. Circuit board layout must ensure that SRP and SRN to testing from as close as possible to the connection of the resistor sensor resistance end; In other words, they should be the Kelvin attachment.
HDQ pin need external and resistors, this resistance should be located the host or the main application, such capacity check plan to the battery and portable devices when sleep function enable connection broken. Advice and resistance choose 10 k Ω.
Once the battery through the appraisal, bq26150 will issue commands to ensure that the host and quantity test plan of material lines between normal communication. When the battery connection interruption or to connect, the whole the identification process will be repeated again.
Host to be able to read capacity check plan of variable voltage measurement battery, to make sure the end of discharging threshold and charging terminate threshold. As for the remaining state power (RemainingStateofCapacity), do not need to read can use directly.
The above bq2650x and bq27x00 etc capacity check plan provides the battery manufacturer a simple to use options, this scheme L [just measuring battery voltage to be precise, so these capacity check plan can be applied to various battery framework, and can support the battery identification and double the battery application '
3.2 power detection algorithm is an example of applications another, can apply to all kinds of general voltmeter new IC.
Today's many manufacturers can provide a variety of voltmeter IC,, the user can choose the suitable function device, to optimize the product price. Use voltmeter measurement of storage battery parameters, the separate architecture allows users in the host custom power measurement algorithm within. Eliminating embedded processor battery cost. On this to Dallase semicconductor company called cases of DS2762 chip for typical analysis. A new separate voltmeter IC, its structure see chart 5 (a) below.
DS2762 is a single quarter of lithium battery voltmeter and protection circuit, integrated into a tiny 2.46 mm x 2.74 mm inversion of packaging. Due to internal integration for power detection of high precise resistance, this device is very save a space. It is the small size and incomparable high level of integration, for mobile phone battery and other similar handheld products, such as PDA, etc, are all very ideal. Integrated protection circuit continuously monitoring the battery voltage, over voltage and flow fault (charging or discharge period). Different from the independent protection IC, DS2762 allow main processor surveillance/control protection FET conduction state, such, can DS2762 through the protection of the power system and the control circuit implementation. DS2762 can also charge a battery consumption has depth, when the battery voltage within three V, provide a limit of the charging current recovery path.
DS2762 accurate monitoring battery current, voltage and temperature, the dynamic range and resolution of common satisfy any mobile communication product testing standards. The measurement of current for internally generated when the integral, realize the power measurement. Through the real-time, continuous automatic disorders correct, the precision of power measurement can be increased. The built-in measuring resistance due to eliminate manufacturing process and temperature and cause resistance change, further improve the precision of the voltmeter. Important data stored in 32 bytes, can add the lock EEPROM; 16 bytes of SRAM are used to keep dynamic data. And DS2762 all communication all through the 1-Wire, more communication interface node, minimize the battery and the connection to the host. Its main features for; Single quarter of lithium battery protector; High precision current (power measurement), voltage and temperature measurement; Optional integrated 25 m Ω measuring resistance, each DS2762 after fine-tuning alone; 0 V battery restore charge; 32 bytes can lock EEPROM, 16 bytes SRAM, 64 a ROM;
1-Wire, node, digital communication interface; Support more battery power management, and through the protection system control FET power; Dormancy mode power supply current only 2 µ A (most); Work mode power supply current for 90 µ A (most); 2.46 mm x 2.74 mm inversion of packaging or 16 feet SSOP package led, and both are can choose with or without detection resistance; After has with e
