ÖPPNA KÄRNOR: Chips för massorna /22–23 SVERIGES ENDA ELEKTRONIKMAGASIN FÖR PROFFS PRIVATA 5G-NÄT: EU vill frigöra 400 MHz /12–13 MAT4GREEN: Energisnål återvinning av indium /4–5 NR 6 JUNI 2023 Året har startat bra PRENUMERERA KOSTNADSFRITT! WWW.ETN.SE/PREN TEMA: DISTRIBUTION, UTBILDNING OCH KONSULTER
Utges av Elektroniktidningen
Sverige AB
adress: Persuddevägen 50A, 135 52 Tyresö
telefon: 0734-17 10 99 www.etn.se
bankgiro: 5456-3127
redaktion:
Jan Tångring (ansv. utg.)
Per Henricsson
medverkar i detta nummer: Göte Andersson, Lennart Bonnevier, Olof Kindgren och Lena Wreede
grafisk formgivning och layout: Joakim Flink, typa jocke.flink@typa.se
annonser: Anne-Charlotte Lantz, 0734-17 10 99 | e-post: ac@etn.se
prenumeration:
webb: www.etn.se/pren
e-post: pren@etn.se
Jan Tångring
Bevakar inbyggda system, mjukvara, processorer, kort och skärmar. jan@etn.se | 0734-17 13 09
Per Henricsson
Bevakar test & mät, rf och kommunikation, produktion, FPGA, EDA och passiva komponenter. per@etn.se | 0734-17 13 03
14
Anne-Charlotte Lantz
Ansvarar för sälj- och marknadsföring. ac@etn.se | 0734-17 10 99
© Elektroniktidningen 2023
upplaga: 13 000 ex. Allt material lagras elektroniskt.
issn 1102-7495
Organ för SER, Svenska Elektrooch Dataingenjörers Riksförening, www.ser.se
Tidningen trycks på miljövänligt papper av Stibo Complete.
omslagsbild:
Mouser Electronics lager och distributionscenter i Texas, USA. foto: Mouser Electronics
Intel om byggsätt
47 chip från 5 processer i Intels senaste serverkrets. Nästa steg blir kraftmatning från baksidan.
16
Hjälper dig designa lokala elnätet Lokala elnät som byggs nu ska vara kompatibla med framtiden. Endre Tech har verktyg som utforskar effekten på elsystemet av nya laddplatser, storförbrukare, solceller.
18
Ha en AI-chattbott som kundtjänst En språkmodell kan lära sig din komponentkatalog och svara på frågor i naturligt språk. Vi pratar med Talking to me – expert på konversationsgränssnitt.
20
det viktigaste som händer inom Risc V och öppna kärnor. Och berättar om den viktiga roll svenska entusiaster spelat.
24
EXPERT: Vi har lagt grunden för en långsiktig tillväxt Jag förväntar mig tillväxt inom alla områden under 2023, skriver Mark Burr-Lonnon på Mouser.
26
En halvdag om svensk rymdteknik
Den 27 april samlades industri och akademi i Kista för att nätverka och diskutera framtiden.
22
Öppna kärnor – asic for the masses Olof Kindgren på Qamcom har återigen producerat ett uppslag med
EXPERT: Allt som behövs för wearables
Wearables använder en mängd olika komponenter inklusive sensorer, displayer, trådlös kommunikation, databeräknings- och bearbetningsteknik och kraftomvandlare, skriver Justyna Matuszak på Distrelec.
28
EXPERT: En utvecklingsprocess kan sabotera för sig själv Om säkerhet och underhåll haltar i ett inbyggt system kan det bero på att de sparades till sista utvecklingsfasen. John Weil berättar om så kallad DevSecOps-utveckling, med bättre framförhållning och kommunikation mellan faserna.
ELEKTRONIKTIDNINGEN 6/23 3 INNEHÅLL: ETN 6/23
26 18 14 20 16
– Effektiviteten i vår process när det gäller hur mycket material vi får ut är ungefär 95 procent. Konkurrerande processer ligger mellan 65 och 70 procent, säger Nils Bågenholm som är vd på Mat4Green Tech eller Material for Green Technology som namnet ska utläsas.
Siffrorna han nämner är beräknade på den första cykeln men indium kan cyklas hur många gånger som helst utan att degraderas. Materialet skiljer sig därför från exempelvis plast och aluminium som blir sämre av att återvinnas eftersom det inte går att avlägsna alla föroreningar.
OCH DÄRMED kan det återvunna materialet inte användas för samma saker som det jungfruliga materialet.
– Det är viktigt att säga att indium används i halvledarprocesser och därför måste vara extremt rent. Det skapar utmaningar i reningsprocessen och är förklaringen till att dagens processer har så stora förluster, säger Burçak Elbin som är docent på Chalmers där processen är utvecklad.
Mat4Green Tech kan leverera indiumpulver med en renhet
Återvinner indium
Runt hälften av det indium som används vid tillverkning av solceller och bildskärmar blir till avfall. Chalmersavknoppningen Mat4Green Tech har utvecklat en metod som återvinner materialet på ett effektivare och miljövänligare sätt än dagens metoder.
mellan 4N och 7N. Beteckningen visar hur många nior det är. 4N är samma sak som att säga att materialet består till 99,99 procent av indium.
RÅMATERIALET i företagets process består av rent indium och tenn i kombination cirka 40 procent rester i form av förbrukade ITO-targets. Dessa kommer huvudsakligen från Asien, den
europeiska tillverkningen av solceller och skärmar är försvinnande liten vilket lett till att det inte finns några återvinningsföretag här.
HUR FÖRETAGETS PROCESS fungerar får vi inte veta annat än att det är en kontinuerlig process från det att man stoppar in råvaran i ena änden tills det kommer ut indiumtennoxidpulver i andra ändan.
– Jag kan säga att det är en kombination av en mekanisk process och en hydrometallurgisk process, säger Burçak Elbin. Det senare är en vätskebaserad process.
– Det är lite som när man bygger ett hus, de stora sakerna går snabbt men alla småsaker tar lång tid. Desamma gäller för reningsprocessen, de stora föroreningarna är enkla, det som tar tid är att avlägsna de små.
Halvledar- och displayprocesser
För att överföra materialet, i det här fallet indium, till den blivande produkten (exempelvis solceller eller skärmar) placerar Mat4Green allt i en vakuumkammare.
Indiumpucken (egentligen indium-tenn-oxid, ITO) beskjuts med joner. Dessa slår loss material vilket skapar ett plasma som sedan deponeras på de blivande solcellerna eller skärmarna.
Det finns flera puckar, eller targets som de egentligen kallas, av olika material i kammaren. De beskjuts i en förutbestämd ord-
ning vilket leder till att de också förorenar varandra.
Dessutom är de monterade på en bärare med bondning, något som även det lämnar spår när resterna av pucken lossas under återvinningsprocessen. Slutligen blir det ytterligare föroreningar från den kvarn som maler ned puckarna. Plus damm och annat som förorenar materialet under hanteringen.
Värt att notera är att även ITO-targets finns av olika kvalitet beroende på vad de ska användas till, men för halvledarprocesser går det bara att använda de renaste.
4 ELEKTRONIKTIDNINGEN 6/23
STARTBLOCKET
FAKTA
TIM KRISTENSSON
En svepelektronbild av det färdiga pulvret.
effektivt och miljövänligt
En skillnad mot dagens processer är att Mat4Green inte behöver ta steget via en ingot (en stav) för att framställa pulver vilket bidrar till att energiförbrukningen blir lägre.
– Det är vårt viktigaste försäljningsargument, att vi är extremt hållbara, och att vi inte har några koldioxidutsläpp plus att vi använder el från förnybara källor, säger Nils Bågenholm.
DE STÖRSTA KONKURRENTERNA finns i Japan och Kina och i deras processer kommer 20 procent av koldioxidutsläppen från elen, resten kan hänföras till deras processer.
Mat4Green Tech har ett mindre labb på 100 kvadratmeter som används för både utveckling och tillverkning av mindre kvantiteter pulver, upp till något hundratal kilo per år.
Planen är att ta in pengar under hösten för att kunna skala upp det till tiotals ton per år. För att få perspektiv på behovet förbrukar en större solcellstillverkare minst 50 ton ITO-targets per år.
– Vi har två affärsmodeller som vi kör parallellt. Förutom att vi vill stödja en växande europeisk solcellsindustri med vår fabrik så vill vi sätta upp en fabrik i Taiwan eller Korea för den asiatiska marknaden.
SOM EN DEL i det har företaget gått med i Semiconductors by Sweden Alliance som den halvstatliga organisationen Business Sweden skapat för att hjälpa svensk halvledarindustri att hitta affärer utomlands. Mat4Green Tech deltog i den resa till Taiwan som organisationen ordnade i början av april.
– Vi träffade några av de största displaytillverkarna och säkrade både produkttester och rekommendationsbrev.
Företaget har också besökt Korea två gånger och ska tillbaka i augusti.
– Vi har säkrat produkttester även där med stora bolag. Den kinesiska marknaden, som är den överlägset största, återstår fortfarande att bearbeta. Mat4Green knoppades av från högskolan 2017 och består idag av cirka tio personer även om inte alla arbetar heltid.
HITTILLS HAR FÖRETAGET tagit in cirka åtta miljoner kronor från bland annat Vinnova, Energimyndigheten, EiT Raw Materials och Mistra Innovation. Ambitionen är ett ta in mångdubbelt mer i höst, pengar som behövs för att bygga en pilotfabrik. Som en del i
planen har företaget sökt till EIC Accelerator, en EU-stöttad accelerator för uppstartsföretag.
– Vårt långsiktiga mål är att återvinna olika targetmaterial, vi har redan börjat arbeta med det, säger Burçak Elbin.
Exempel kan vara dyrbara material i katalysatorer och sällsynta jordartsmetaller i magneter.
– Vi kan också säga att vi är med i ett forskningsprojekt på Chalmers som tittar på att utvinna indium, silver och andra material från solceller, säger Burçak Elbin.
PROJEKTET FINANSIERAS av Energimyndigheten och handlar om grundforskning med en liknande process som Mat4Green använder för indium.
PER HENRICSSON per@etn.se
STARTBLOCKET
Tänk om bröderna Wright och Mouser hade varit företagspartner Med vårt bredaste urval av de nyaste av produkter™ finns det inga gränser för vad ingenjörerna kan designa mouser.se/new +46 8 590 88 715
Cyber Resilience Act En
CE-märkning för programvara
Inbyggnadsvärlden är full av prylar med undermålig säkerhet. Bilar som kan fjärrstyras och webbkameror med ”admin” som standardlösenord är bara några exempel. En kommande EUförordning om Cyberresiliens vill råda bot på detta genom att tvinga tillverkarna att dels prioritera säkerheten, dels ta ansvar när de misslyckas.
Förordningen, som är mer känd under sitt engelska namn Cyber Resilience Act (CRA), är en utvidgning av EU:s CE-märkning till att även täcka programkod och den vilar i huvudsak på två ben. Tillverkare av produkter som innehåller programkod – och vilka gör inte det idag? – ska ha koll på vilken kod som ingår i produkten och varifrån de olika programmodulerna kommer; en ”Software bill of materials”. Dessutom måste tillverkaren informera sina kunder om en sårbarhet i koden upptäcks, och även uppdatera programvaran för att täppa igen sårbarheten. Sådana säkerhetsuppdateringar ska tillverkaren hålla med under minst fem år, räknat från försäljningsdatum.
Lägg därtill en allmän portalparagraf om att säkerhetstänket måste finnas med redan när en produkt konstrueras och att allt ska levereras med säkra standardinställningar – inga fler inloggningar med ”admin” och blankt lösenord, alltså – och du har en ganska bra bild av vad Cyber Resilience Act innehåller.
Vissa typer av produkter är undantagna från CRA, som till
De tre klasserna
exempel medicinska och militära system som har sina egna regelverk. Öppen källkod undantas också generellt, men med ett undantag som har fått kritik från flera håll: om den öppna källkoden ingår i en produkt eller tjänst som tillhandahålls kommersiellt lyder den under CRA. Vi återkommer till det.
Även om CRA är relativt enkel att förstå kan det bli komplicerat att följa regelverket. På ett seminarium den 30 maj som arrangerades av programvaruföretagens branschorganisation Swedsoft berättade Rikard Jarl, Business Information Security Officer på SKF, hur hans företag förbereder sig för CRA. Och han började med att förklara att det till stor del handlar om att skifta perspektiv.
– Historiskt sett har ITsäkerhet handlat om att skydda det egna företaget. Med CRA hamnar vi istället i ett läge där vi ska säkra våra produkter, och i förlängningen skydda våra kunder mot IT-attacker.
Det ställer stora krav på ökad öppenhet och kommunikation från SKF.
Cyber Resilience Act delar in produkter i tre klasser.
I ”Default” hamnar i princip all konsumentelektronik, och för den klassen är det tillräckligt att tillverkaren själv intygar att produkten följer kraven. ”Critical Class II” är avsedd för IoT-produkter som är tänkta att användas i tillämpningar som omfattas av EU:s NIS2-direktiv, dvs särskilt säkerhetskänsliga branscher som energi och transport, och för dessa krävs att en fristående part certifierar produkten.
I mellangruppen, ”Critical Class I”, återfinns övriga IoT-produkter och här kan tillverkaren endera certifiera produkten eller hänvisa till att man följer en relevant EU-standard.
Länkar CRA och EFF:s kommentar:
CRA ett problem för öppen källkod
Utvecklare av öppen källkod är skeptiska till Cyber Resilience Act i sin nuvarande form, berättar konsulten
– Vi får mycket större krav på oss när det gäller kommunikation till kunder och allmänhet. Vi kommer dessutom behöva etablera kanaler för rapportering till myndigheter som Enisa på EU-nivå, och med tiden säkerligen också nationella CRA-myndigheter, säger Rikard Jarl. Han spaltar upp CRA-kraven i två grupper. Kommunikation med myndigheter och allmänhet hamnar i den grupp som bör hanteras på ledningsnivå, liksom till exempel systematisk rapportering av incidenter. För
produktutvecklarna handlar det dels om att se till att en säkerhetsanalys görs redan från början och att säkerhetstänk och -krav följer med genom hela processen, dels att den tekniska dokumentationen inklusive materiallistan (bill of materials) ska hållas tillgänglig och uppdaterad under hela produktens livslängd. Helst ska också programvaran i produkten kunna uppdateras automatiskt, ett krav som kanske inte blir så lätt att leva upp till i exempelvis industrimiljö eller ett fordon.
Den som tillhandahåller en
Olle E. Johansson som har lång erfarenhet av öppen källkodsutveckling. Öppen kod är förvisso undantagen från kraven i CRA, men undantaget gäller inte om koden ingår i en produkt eller tjänst som tillhandahålls kommersiellt.
– Det är många utvecklare som har inkomster från till exempel support eller konsulttjänster kring sin kod. Det kan bli svårt för dem att dra gränsen mellan vad som faller under CRA och vad som inte gör det, säger han.
Electronic Frontier Foundation har framfört liknande synpunkter, och påpekar att öppen källkodsutvecklare riskerar att hamna i domstol om någon hittar säkerhetshål i deras kod.
produkt som faller under CRA har hela ansvaret gentemot köparen, även för eventuell programkod man har hämtat in utifrån. För ett företag som SKF innebär det att man behöver ha avtal som binder underleverantörerna till samma regelverk. Och om det inte finns någon att skriva avtal med, som ofta kan vara fallet när det gäller öppen källkod, måste man testa.
– Vi behöver absolut förbereda oss för att hantera storskalig testning av komponenter vi tar in utifrån, säger Rikard Jarl.
I skrivande stund är CRA ute på remiss. Som förslaget ser ut nu innehåller det två viktiga tidsgränser: inom 12 månader efter att lagen har trätt i kraft ska företagen ha processer på plats för att rapportera om sårbarheter i sina produkter, och inom 24 månader ska de leva upp till samtliga krav.
Belöningen för att följa reglerna i CRA blir ett CE-märke på produkten. Priset för att inte följa dem kan bli högt, man kan få böter på upp till det högsta av 15 miljoner euro eller 2,5 procent av årsomsättningen.
Produkter som redan finns på marknaden när lagen träder i kraft är undantagna; CRA gäller enbart för nya och ”väsentligt förändrade” produkter.
LENNART BONNEVIER
6 ELEKTRONIKTIDNINGEN 6/23 STARTBLOCKET
FAKTA
FAKTA
Skynda på!
Datahastigheter på upp till 28 Gbps Hög överföringshastighet och tidsbesparing i utvecklingsprocessen gör en verklig skillnad. Med kort-till-kort-kontakter i FR-serien med en delning på 1,27 mm, möjliggör Phoenix Contact datahastigheter på upp till 28 Gbps och erbjuder kundspecifika simuleringar för dataintegritet.
För mer information, besök phoenixcontact.com/finepitch
DC 03-22.000.L1
Trion som firar 50
Digikey, Rutronik och Distrelec firar 50 år i år. Alla komponentdistributörerna grundades 1973.
1973 var året det första mobilsamtalet ringdes och färg-tv:n började bli vanlig. Det var också året då tre av dagens stora komponentdistributörer såg dagens ljus.
FÖR DISTRELEC skedde starten i Schweiz men företaget köptes redan fem år av likaledes schweiziska Dätwyler. 2008 införlivades Elfa med Distrelec och 2009 Nordic Power. 2016 kom de egna komponenterna under varumärket RND. 2020 sålde Dätwyler Distrelec till ett tyskt riskkapitalbolag som i sin tur sålde bolaget till engelska RS så sent som i april i år. Omsättningen i fjol låg på 270 miljoner euro.
Styrbar transistor från Lund kan bli neuromorf krets
Forskare i Lund får uppmärksamhet i de vetenskapliga tidskrifterna Science Advances och Nature Communications för sin forskning om finkornig kontroll av rekonfigurerbara transistorer.
Allteftersom Moores lag blir allt svårare att upprätthålla ökar intresset för rekonfigurerbara fälteffekttransistorer (FET) – de kan ändra egenskaper efter tillverkning
Lundaforskarna experimenterar med en typ av transistor kallad ferro-TFET som kan användas i såväl digitala som analoga kretsar. Den är strömsnål och bevarar sitt tillstånd när strömmen stängs av.
Transistorn innehåller ett ferroelektriskt korn på 10 nm som styr en tunnelövergång. När polarisationen ändras i ett elektrisk fält påverkas spänning och ström.
Det speciella med de nya resultaten är att forskarna lyckats skapa tunna övergångar med korn som sitter precis intill övergången.
Dessa korn kan de styras på individuell nivå. Inte som tidigare då man bara hade koll på hela grupper av korn, så kallade ensembler. Därmed kan de mäta och styra enskilda delar av materialet.
– För att kunna göra avancerade tilllämpningar måste man förstå dynamiken
i enskilda korn ner på atomnivå och också vilka defekter som finns, berättar Lars-Erik Wernersson, professor i nanoelektronik.
Den ökade förståelsen av materialet kan användas till att optimera funktionerna och få fram olika funktioner i en och samma komponent.
En möjlig tillämpning vore neuromorfa kretsar, det vill säga kretsar som är anpassade för artificiell intelligens genom att de i sin uppbyggnad efterliknar den mänskliga hjärnan med dess synapser och neuroner.
JAN TÅNGRING jan@etn.se
Intels svenska simulator kör Risc V
FÖR RUTRONIK skedde starten i Ispringen, nära Pforzheim, i Tyskland när Helmut Rudel grundade bolaget år 1973. Ursprungligen låg fokus på passiva komponenter men idag är sortimentet heltäckande. Företaget är verksamt i Europa med en omsättning i fjol på 1,28 miljarder euro.
Företaget ägs fortfarande av familjen.
AMERIKANSKA DIGIKEY startade som en postorderfirma i den lilla staden Thief River Falls, Minnesota, och har vuxit till en global leverantör av framförallt små volymer. Företaget omsatte över 5 miljarder dollar i fjol.
PER HENRICSSON per@etn.se
Senaste versionen av simulatorn Simics adderar Risc V som komplement till Intelarkitekturen.
Risc V-plattformen motsvarar inte något specifikt fysiskt Risc V-system, men innehåller grundläggande funktioner som nätverk, seriella anslutningar och diskar. Den ser ut och känns som ett litet inbyggt system.
Du kan variera antalet processorkärnor och minnesstorlek, välja tilläggsinstruktioner, med mera.
Mjukvarumässigt kan du köra bare-metal eller Linux. Nätverket stöder SSH-loggning.
Simulatorn Simics skapades på svenska forskningsinstitutet Sics på 90-talet och utvecklades på företaget svenska Virtutech under 00-talet. Det ägs sedan många år av Intel.
I en simulator kan du utveckla mjukvara på en processor innan den finns fysiskt. Den möjliggör även debugging med kontroll på en helt annan nivå än på en fysisk processor.
JAN TÅNGRING jan@etn.se
8 ELEKTRONIKTIDNINGEN 6/23 START
BLOCKET
Ett nät med ett antal virtuella Risc V med olika antal kärnor, klockfrekvens och
minnesstorlekar.
Transistorerna sitter på ett millimeterstort chip.
FOTO: ANTON PERSSON
EU
satsar ytterligare 90 miljarder på halvledare
Den 8 juni godkände EUkommissionen en andra omgång av det som kallas IPCEI ME/CT. Totalt får 68 projekt i 14 länder dela på 8,1 miljarder euro fram till år 2032. Sverige deltar inte.
Den första omgången år 2018 av Important Project of Common European Interest for microelectronics and communication technology (IPCEI ME/CT) har bland annat lett till att Tyskland och Österrike kunde stötta Infineons och Bosch halvledarfabriker i Dresden liksom Infineons fabrik i Villach och Carl Zeiss optik för litografi under 10 nm.
Denna omgång, som är på 8,1 miljarder euro och där industrin förväntas satsa 13,7 miljarder euro, kommer bland annat att stötta Globalfoundries och ST Microelectronics kommande halvledarfabrik i franska Crolles liksom Analog Devices fabrik på Irland och Wolfspeed och ZF:s kiselkarbidfabrik i Tyskland.
De första resultaten ska synas redan 2025 även om projektet sträcker sig till 2032. Totalt förväntas satsningen skapa runt 8 700 kvalificerade jobb.
Arbetet med IPCEI ME/ CT drog igång för ett år sedan av de 14 medlemsstaterna som också står för pengarna. Det är Österrike, Tjeckien, Finland, Frankrike, Tyskland, Grekland, Irland, Italien, Malta, Nederländerna, Polen, Rumänien, Slovakien och Spanien.
I de 68 projekt som redan annonserats deltar 56 företag. Det handlar inte bara om globala halvledarjättar utan även om små och medelstora företag.
Även om Sverige inte deltar är Ericsson med på ett hörn via sitt tyska dotterbolag.
PER HENRICSSON per@etn.se
Ford och GM ska ladda med Tesla
Först Ford och därefter General Motors har tackat ja till Teslas erbjudande om att använda Teslas snabbladdstationer. De byter till och med till Teslas kontaktdon.
I februari i år tog USA-presidenten Joe Biden och Tesla-vd:n Elon Musk i hand på att Teslas laddstationer skulle öppnas upp i USA. Både snabbladdare och destinationsladdare.
Fler biltillverkare väntas följa GM och Ford i spåren och ansluta sig. För Tesla har kontrakten med GM och Ford uppskattats vara värda kring 30 miljarder kronor till år 2030.
Till att börja med kommer GM- och Fordbilar att använda adaptrar, men de kommer fortast möjligt, från 2025, dessutom att börja utrusta sina nytillverkade bilar med de NACS-kontaktdon som Tesla använder, istället för standarden CSS1 som är den vanligaste i USA och Kanada.
CSS1 är en standard, men i och med att Tesla leder elbilsmarknaden så stort i Nordamerika – 60 procent av nybilsförsäljningen under första kvartalet i år i USA
– så är NACS-laddkontakten den större av dem.
Addera Ford och GM:s säljsiffror så äger de tre 72 procent av elbilsmarknaden. Addera elbilstillverkaren Aptera, som också sagt att den tänker använda NACS, så har du – fortfarande 72 procent – för det är en uppstart som inte hunnit tillverka några bilar ännu.
MEN FLER elbilstillverkare vänta hänga på även vad gäller kontaktdonet – det ser ut som om Nordamerika kommer att standardisera på NACS.
CSS-organsationen Charin (Charging Interface In) är mycket kritisk till att Ford och GM byter kontaktdon och påpekar att den standardisering av NACS som faktiskt pågår i Charin inte är avslutad och att donet kanske inte godkänns i nuvarande form.
CCS betyder ”Combined Charging System” och är en standard. NACS betyder ”North American Charging Standard” men är Teslas eget verk och att den innehåller ordet ”standard” är marknadsföring – som dock ju nu ser ut att ha blivit en självupp-
fyllande profetia.
Tesla har alltid varit sugen på att se andra tillverkare standardisera på dess tekniska lösningar och i november i fjol meddelade Tesla att NACS-designen var licensfri.
Kanadensiska laddnätet Flo, med 90 000 installerade laddare, har meddelat att det tänker stödja NACS, liksom ABB och
EV Go. Fler tillverkare av laddstationer väntas följa efter.
Bytet gäller bara kontaktdonen. Tesla använder egna protokoll men ingen har sagt något om att Ford och GM skulle byta ut CSS-protokollen – som Tesla stöder redan sedan tidigare.
NACS-laddstationer kommer att få ta del av USA:s frikostiga subventioner för elektrifiering. Villkoret är att laddstationen dessutom stöder CCS1.
I Europa använder Tesla varken NACS eller CSS1 som kontaktdon, utan CCS2.
JAN TÅNGRING jan@etn.se
Scania ställer om till el i Södertälje
Lastbilstillverkaren Scania bygger om sin fabrik i Södertälje så att den kan tillverka elektriska lastbilar. Beslutet innebär att fabriken står stilla fram till september, skriver TT.
– Under fyra månader ska vi arbeta i treskift med att riva och bygga upp nya verktyg. Samti-
digt får personalen utbildning i de nya verktygen som kan producera både ellastbilar och fossillastbilar, säger Scanias presschef Erik Bratthall till TT.
Det är mellan 700 och 800 personer som ska utbildas för den nya produktionen.
För att kompensera för stoppet kommer produktionen att öka i andra fabriker, bland
annat i Frankrike.
Scania bygger också en helt ny batterifabrik i Södertälje som även den ska tas i bruk i september.
Företaget har som mål att hälften av alla lastbilar som lämnar Södertälje ska vara elektriska år 2030.
PER HENRICSSON per@etn.se
Einrides transportnät till Förenade Arabemiraten
2 000 elektriska lastbilar, 200 autonoma lastbilar och åtta laddstationer ingår i det transportnät som svenska Einride planerar tillsammans med Ministeriet för Energi och Infrastruktur (MOEI) i Förenade Arabemiraten.
Transportnätet ska heta Falcon Rise Grid och ska sträcka sig över 550 km. Det omfattar bland annat
Abu Dhabi, Dubai och Sharjah.
Falcon Rise Grid är Einrides första projekt i regionen. Det ska rullas ut under en femårsperiod.
Bakgrunden är att Förenade Arabemiraten vill påskynda regionens övergång till hållbara transporter.
Det nätverk, den ”grid”, som Einride sätter upp består av elektriska och autonoma lastbilar, laddinfrastruktur och digitali-
serad logistik i en plattform som heter Saga.
Einride grundades 2016. och driver idag flottor för Maersk, Inbev, Lidl och GE Appliances, som enligt Einride sänker sina transportutsläpp med upp till 95%.
Under det senaste året har Einride expanderat till Storbritannien, Tyskland och Benelux. JAN TÅNGRING jan@etn.se
10 ELEKTRONIKTIDNINGEN 6/23 STARTBLOCKET
BE COOLER. STAY MAPI.
High Performance Metal Alloy Family
The WE-MAPI is a innovative molded power inductor series with wide size line-up that offers up to 50 % higher rated current than similar round wire molded inductors. With up to 60 % higher saturation current and up to 20 % lower AC losses compared to flat wire inductors, AEC-Q qualification and excellent EMI behaviour is WE-MAPI the perfect choice for a broad range of applications like consumer electronics, DC/DC converters or industry use with high ambient temperatures.
Ready to Design-In? Take advantage of the world’s most precise AC loss calculation in REDEXPERT www.we-online.com/STAYMAPI
NEW:
• Size 5020 & 5030
• HT version up to 150 °C
• Automotive series WE-MAIA available AEC-Q200 Grade 0&1
Highlights
• High current ratings up to 15 A
• Low AC losses due to innovative core material
• Low RDC down to 6 mΩ
• Excellent temperature stability from -55° to +150 °C
• Innovative Design
Excellent EMI behavior
© eiSos #STAYMAPI
Privata 5G-nät: Nu händer det!
EU vill införa en gemensam frekvensstandard för privata 5G-nät i hela Europa. Beslutet underlättar digitaliseringen, vilket är ett centralt mål för EU, och kan skapa en marknad värd många hundra miljarder kronor.
Idecember 2021 beslutade EU-kommissionen att användningen av frekvensbandet från 3,8 GHz till 4,2 GHz ska harmoniseras så att det kan användas för lokala 5G-nät. EU-kommissionen bad den europeiska organisationen CEPT att utreda saken och ta fram en gemensam lösning till sommaren 2024. CEPT ansvarar för samordning av frekvensanvändningen i Europa.
EU-länderna utgör huvuddelen av de 46 medlemsländerna i CEPT vilket i praktiken innebär att när EU-kommissionen ger ett mandat så utför CEPT detta uppdrag. Intresset är stort bland de 46 länderna men i slutvarvet beslutar varje land om sin frekvensanvändning.
– Jag bedömer att få länder ställer sig utanför denna möjlighet och jag tror att de flesta
länderna kommer försöka öppna upp i alla fall delar av bandet för lokala
5G-nät, säger Joakim Quensel i svenska PTS.
Han är ledare för den arbetsgrupp i CEPT som utarbetar rapporten om harmonisering av frekvensbandet för lokala 5G-nät. Arbetsgruppen heter FM60.
EU-kommissionen anger i uppdraget till CEPT (mandatdokumentet) att den ska fatta beslut efter att rapporten är klar. Läser man mandattexten är det klart att EU-kommissionen vill skapa en gemensam marknad.
När det gäller frekvenstilldelning för 5G till publika operatörer infördes tvingande regler på EU-nivå.
Vad kan vi förvänta oss? Vad verkar sannolikt?
– På grund av att frekvensbandet kommer att delas med annan befintlig användning, och att denna användning ser olika ut i olika länder, är det få som tror att vi kommer få en bindande EUreglering som tvingar länderna att öppna upp hela frekvensbandet för lokala 5G-nät. Å andra sidan vill nog få länder ställa sig utanför denna möjlighet och jag tror att de flesta länderna kommer försöka
öppna upp i alla fall delar av bandet för lokala 5G-nät, svarar Quensel.
Frekvensbandet 3,8 till 4,2 GHz används idag för FSS (Fixed Satellite Service). Exempelvis använder TV-bolag delar av bandet för överföring av signaler mellan satelliter och fasta jordstationer.
–Vår rapport ska visa hur frekvensbandet 3,8 till 4,2 GHz kan delas mellan lokala 5G-nät och satellitanvändning, och även radiolänk som vissa länder har i delar av bandet, säger Joakim Quensel.
Det finns också behovs av en skyddszon för flyget. Civilflyget använder
radarhöjdmätare som nyttjar frekvenser i angränsande band.
– Vår grupp kommer med en rapport om harmoniserade tekniska förutsättningar för 5G-användning i bandet. Sedan kan ETSI definiera en standard för basstationer och terminaler för lokala 5G-nät som använder detta band i CEPT-länderna, säger Quensel.
Innebär det att vi får olika regionala standarder runt om i världen för lokala 5G-nät? – Min bedömning är att vi får olika lösningar, i CEPTländerna, USA och Asien, där de tekniska villkoren kan skilja en del men frekvensbanden överlappar.
Redan idag finns utrustning för lokala 5G-nät i Asien avsett för detta band.
Marknaden för privata 5G-nät börjar nu ta fart men det tar tid innan en bred spridning nås. – Jag bedömer det tar mer än fem år innan Sverige har många hundra privata 5G-nät, säger Tommy Ljunggren, i Ljunggren Consulting Team.
12 ELEKTRONIKTIDNINGEN 6/23 KOMMUNIKATION
Fyra sätt att skapa ett privat 5G-nät där bara det högra är helt frikopplat från det publika nätet.
– Jag kan tänka mig att Sverige har 100 privata 5G-nät i drift om tre år, säger Joakim Eriksson, enhetschef, uppkopplad intelligens på forskningsinstitutet Rise.
För telekomindustrin borde den globala marknaden för privata 5G-nät bli mycket stor på sikt. Det amerikanska analysföretaget Grand View Research anger att den globala marknaden för privata 5G-nät beräknas vara värd två miljarder dollar 2024 och de beräknar att marknaden år 2030 är värd 30 miljarder dollar.
När ett enskilt företag väljer att bygga ut ett privat 5G-nät kan investeringarna i nätutrustning uppgå till miljonbelopp.
Holmen Iggesunds kartongbruk är en av pionjärerna i Sverige och har byggt ett 5G-nät med hjälp av Combitech. Elektroniktidningen har frågat hur stor investering det kan handla om men företagen har avböjt att svara.
Elektroniktidningen har pratat med branschexperter och de tror att en sådan nätutbyggnad, som den Holmen Iggesund redovisat, kan kosta mellan 4 och 8 miljoner kronor, beroende på leverantör och produkter. Om 10 000 företag i Europa bygger
egna 5G-nät så blir det en mycket stor marknad för leverantörerna. Utöver nätutrustningen behöver alla företag även investera i terminaler, sensorer, med mera.
En intressant fråga är naturligtvis vilka företag som får leverera utrustning till de nya näten. Ericsson, Nokia, Huawei och andra etablerade telekomleverantörer siktar på denna marknad. Men det finns även många mindre uppstickare som Radtonics och Druid, som nu ser en ny marknad.
TELEKOMJÄTTEN Ericsson publicerade i april 2023 ett White Paper med namnet ”5G spectrum for local industrial networks”. I detta redovisas fyra modeller för privata 5G-nät. Ericsson använder begreppet Non-Public Network (NPN) för att definiera privata 5G-nät. Företaget har publika nätoperatörer som sina viktigaste kunder. Ericsson vill uppenbarligen ge sina traditionella kunder möjlighet att vinna på marknaden för privata 5G-nät.
I tre av Ericssons modeller kan en publik 5G-operatör erbjuda privata företag ett NPN (privat 5G-nät) baserat på utrustning och funktioner i det befintliga publika 5G-nätet.
Holmen Iggesund i täten med 5G
Holmen Iggesunds kartongbruk startade sitt privata 5G-nät i oktober 2022 och företaget ligger nu i täten i skogsindustrin med privat 5G-nät. Till att börja med används nätet för övervakning av transporter av färdiga kartongrullar från bruket till den egna hamnen.
I det fjärde fallet har det privata företaget valt ”standalone NPN” som innebär att nätet är helt fristående från de publika operatörernas 5G-nät. Det är en sådan lösning som Holmen Iggesunds Kartongbruk valt. Företaget svarar självt för nätdriften, men köper support av systemintegratören Combitech. Combitech är återförsäljare både för Nokias privata 5G-nät och Ericssons privata 5G-nät.
DEN SPÄNNANDE FRÅGAN är naturligtvis hur stor andel av marknaden för privata 5G-nät som går till standalone NPN och hur stor del av marknaden tar de stora publika operatörerena med sina integrerade lösningar. Stort genomslag för standalone NPN öppnar en större marknad för fristående systemintegratörer som Combitech.
– Vi tror att standalone NPN tar 50 procent av marknaden, säger Joakim Eriksson på Rise.
– Min bedömning är att standalone NPN tar 70 procent av marknaden, säger Tommy Ljunggren, i Ljunggren Consulting Team.
Elektroniktidningen har bett Ericsson om en intervju för denna artikel men de har avböjt att medverka.
GÖTE ANDERSSON
Sverige har avsatt 80 MHz för lokala privata 5G-nät
Det gäller bandet 3 720 till 3 800 MHz.
Den stora användaren av bandet 3,8 GHz till 4,2 GHz i Sverige är militären som enligt PTS använder cirka 100 MHz.
Den civila användningen i Sverige är begränsad. Det gäller bara en jordstation för satellitmottagning.
PTS utarbetade 2019 en rapport om läget i Sverige som föreslår att
myndigheten snarast ska starta diskussion med försvarsmakten om att de ska utrymma bandet. Dessa diskussioner har startat men ännu finns ingen överenskommelse med försvarsmakten, anger PTS.
Det är uppenbart att EU-kommissionens plan att harmonisera bandet för lokala privata 5G-nät sätter en press på Sverige och militären att anpassa sig.
– Diskussioner pågår i hela
Europa nu, säger Lena Liman i Försvarsmakten till Elektroniktidningen och fortsätter:
– Försvarsmakten har en pågående dialog med PTS om hur frekvenserna i 3,8–4,2 GHz ska användas.
Det är uppenbart att frågan är känslig för försvarsmakten. Lena Liman säger till Elektroniktidningen att Försvarsmakten inte har möjlighet att flytta sig.
– Med 5G fick vi bra radiotäckning av transporten från fabriken till magasinen i hamnen. Det är otroligt stabilt. Vi kan övervaka transporten. Tidigare hade vi 41 wifi-accesspunkter men vi fick aldrig god radionätstäckning, det blev ofta avbrott. Nu räcker det med tre stycken mikrobasstationer för att klara radiotäckningen, säger Peder Hägglund som är avdelningschef teknik, projekt och ITpå Iggesunds Bruk, till Elektroniktidningen.
Han berättar att nya övervakningskameror ska anslutas till 5G-nätet. De gamla kamerorna var anslutna med koaxialkabel. Fördelarna är uppenbara, de kan sättas upp överallt där det finns radiotäckning.
– Jag vill också ha fullständig inomhustäckning så att 5G-nätet täcker massabruket och de stora kartongmaskinerna. En studie har startat för att vi ska få underlag att bygga ut 5G inomhus, säger Peder Hägglund.
Med inomhustäckning kan driftpersonal få information från styrsystem till sin portabla dator. De kan stå bredvid processutrustningen och ändra inställningen för en ventil och se vad som då händer. Det blir lättare att optimera maskinen.
Peter Isaksson som är tekniker på systemintegratören Combitech påpekar att det är komplicerat att bygga ut inomhustäckning för kartongtillverkningen. Det kan kräva ett stort antal basstationer.
Det är teknikleverantören Combitech som levererat det privata 5G-nätet till Holmen Iggesund som baseras på Nokias 5G stand aloneprodukter. I nätet ingår Edge-server, switch, basbandsenheter, mikrobasstationer, pikobasstationer, med mera. Holmen Iggesund svarar själva för driften medan Combitech säljer tekniksupport.
Holmen har ett tillstånd för privatnät som ger tillgång till 80 MHz. Idag använder de 40 MHz vilket ger 300 Mbit/s. Företaget vill öka till 80 MHz, vilket ger möjlighet öka kapaciteten i 5G-nätet till 600 Mbit/s.
Holmen Iggesund har 1 300 anställda och omsättningen var 6,7 miljarder kronor år 2022.
ELEKTRONIKTIDNINGEN 6/23 13 KOMMUNIKATION
FAKTA
FAKTA
Intel Power Via: Flyttar kraft
Sex procents prestandalyft utan att tillverkningen blir dyrare, plus att övriga egenskaper är oförändrade. Intel planerar att som första halvledartillverkare flytta kraftmatningen till undersidan av chipet redan nästa år.
Ledare för signaler och kraftmatning har samsats om utrymmet ovanför transistorerna sedan den integrerade kretsen föddes år 1959. För varje generation har transistorerna blivit mindre men även ledarna har fått hänga med nedåt i skala vilket lett till dagens situation där det är väldigt trångt i de understa ledarlagren.
Det innebär också att inte bara transistorerna i de senaste processerna kräver extremt dyr EUV-litografi, även de understa ledarlagren behöver det. Dessutom ökar spänningsfallet vid drift, så kallad droop, liksom parasiterna. Det senare saktar ned signalerna och därmed även prestanda.
För att mildra problemet har Intel precis som konkurrenterna tittat på möjligheten att sköta kraftmatningen från undersidan.
Företaget presenterade resultaten av sina ansträngningar på VLSI Technology and Circuits i Japan i början av juni.
– Vi har en första implementering, vilket är en kritisk milstolpe för oss. Det är en testimplementering som visar fördelarna med Power Via och det prestandalyft kunderna får. Vad vi vet ligger vi före andra i industrin med detta, säger Bernhard Sell på Intel.
PLANEN ÄR ATT BÖRJA använda tekniken redan nästa år i en process på 2 nm kallad 20A som primärt är tänkt för de egna produkterna. Mot slutet av 2024 ska Power Via i 18A-processen bli tillgänglig även för foundrykunder.
Att flytta kraftmatningen till baksidan av chipen frigör dock inte automatiskt plats för signalledarna om kraftmat-
ningen måste ta omvägen via det understa metallagret, M0. Intels lösning har därför matningen direkt till transistorerna från undersidan med en teknik som företaget döpt till Nano TSV (through silicon via).
Därmed har det gått att öka avståndet mellan ledarna i
lager M0 från 30 nm till 36 nm i testchipet vilket gör processen billigare när kravet på litografin i de understa lagren minskar.
INTEL PLANERAR OCKSÅ att byta transistor i de nya processerna från FinFET till det som företaget kallar Ribbon FET men
47 chip från 5 processer i
Halvledarjätten Intel har de senaste åren fått mycket uppmärksamhet för sina ambitiösa planer på foundryverksamhet. Men företaget är också en storspelare vad gäller avancerade byggsätt och kapsling, ett område som även det ingår i erbjudandet till externa kunder.
– Intel GPU Max som gått under kodnamnet Ponte Vecchio har hundra miljarder transistorer fördelade på 47 kretsar som tillverkats i fem olika processer. Den använder nästan alla våra tekniker som 3D-stacking och side-by-side EMIB, säger Tom Ruckler på Intel.
Företaget har utvecklat kapslingsprocesser hela vägen från så kallade lead-frames via flip-chip på keramiska substrat och därefter flip-chip på organiska
substrat (epoxi och glasfiber) till att sätta två eller fler chip i samma kapsel.
Ett tidigt exempel på det senare är 486-processorn från 1992 som bestod av fyra chip i samma kapsel.
– Bättre prestanda, lägre pris och skalning driver utveckling med flera chip i samma kapsel.
Intel har två typer av egenutvecklade teknik för att få in flera chip i samma kapsel. Det är 2D-tekniken EMIB (Embedded
Multi-Die Interconnect Bridge) som kopplar ihop chip som sitter sida-vid-sida på motsvarande sätt som kapslade kretsar monteras på ett mönsterkort. Men att använda en kiselskiva som mönsterkort (interposer) blir dyrt så Intel har satsat på en kombination av organiskt mönsterkort med små kiselbitar som fälls in. De kallas bryggor av Intel och används för att koppla ihop chipen.
DET TOG FÖRETAGET ett antal år att bemästra tekniken men idag är det en standardprocess som bland annat används för FPGA:er i Stratix- och Agilexfamiljerna.
– Emib är en arbetshäst som vi
erbjuder med 55 µm pitch, säger Pooya Tadayon på Intel. Med pitch avses i detta fall avståndet mellan anslutningarna på chipen, ”bumparna”. Företaget har också en variant med 45 µm pitch och arbetar på att få ner det till 36 µm.
– Sen har vi också Foveros med 36 µm pitch som används i Meteor Lake. Den kommer att skeppas i hundratals miljoner enheter med start i år.
Foveros är Intels 3D-teknik för att stapla chip på varandra med hjälp av bondning. Jämfört med EMIB blir ledarna mellan de två chipen betydligt kortare vilket tillåter högre datatakter, samtidigt som fördröjningarna blir mindre. Bland nackde-
BYGGSÄTT 14 ELEKTRONIKTIDNINGEN 6/23
Genom att flytta kraftmatningen till undersidan blir det mer utrymme för signalledarna vilket förbättrar prestanda och sänker kravet på litografin utan att göra processen dyrare.
matningen till baksidan
som annars benämns Gate All Around FET, GAA.
För att inte få samma problem som i den extremt försenade 10 nm-noden, där företaget försökte införa många saker parallellt, har man denna gång valt att testa de två innovationerna separat.
Det som presenteras på VLSIkonferensen i Japan är därför ett testchip med kraftmatningen från baksidan, men med välbeprövade transistorer från dagens 4N-process, det vill säga FinFET.
– Vi har data från tester, vet att det fungerar, att yielden är bra och att värmeproblemen går att hantera och att man har tillgång från baksidan för debugging. Vi har visat att vi kan skapa samma möjligheter som finns idag när man använder Power Via, säger Bernhard Sell.
Rent praktiskt startar tillverkningen på samma sätt som idag med transistorerna i det understa lagret. Ovanpå det kommer sedan lagren med signalledare.
För att kunna processa undersidan måste ovansidan av wafern bondas fast till en bärare.
Därefter slipas i princip hela
undersidan bort tills man nästan är nere vid transistorerna. Sedan tillverkas anslutningarna till transistorerna för kraftmatningen med en via-teknik kallad Nano CPV. Slutligen tillverkas ett antal lager för ledarna till kraftmatningen.
NU ÄR DET DAGS att slipa bort större delen av bäraren för att värmen som utvecklas vid användning ska kunna ledas bort.
Jämfört med dagens process tillkommer alltså steg i tillverkningen för att bonda fast wafern på en bärare och sedan slipa bort
först baksidan och sedan framsidan vilket kräver nya maskiner.
– Även om det adderar processteg kan vi förenkla metalllagren, så tittar man på processflödet ökar det inte tiden mycket.
Det påverkar inte heller kapslingen eller möjligheten att använda chipen som chiplets i avancerade byggsätt.
– En fundering när man slipar ned baksidan är om transistorerna uppför sig som i Intel 4 eller om det blir andra tillförlitlighetsproblem.
Av de två papper som företaget presenterade på konferensen
i Japan framgår att testchipen klarade sig galant. Yielden är i princip oförändrad och det har inte dykt upp några problem med värmeavledning. Dessutom går det att precis som tidigare skapa teststrukturer på baksidan vilket behövs för avlusning. Inte heller utnyttjandegraden av logikcellerna försämrades.
Testchipet bestod av fyra processorkärnor i Meteor Lakefamiljen, närmare bestämt Crestmont.
OM INGET OVÄNTAT tillstöter kommer Power Via i produktion redan nästa år.
– Vi är tillbaka i ledartröjan precis som vi var med strained silicon, high K metal gates och FinFET:s. Vi var först och marknaden följde efter, säger Bernhard Sell.
Och tittar man i kristallkulan kan det dyka upp fler saker på baksidan. Två heta kandidater är RAM-minne och flash-minne.
PER HENRICSSON per@etn.se
Intels senaste serverkrets
larna finns kraftmatningen som kräver större ledare för att kunna leverera tillräckligt mycket ström till den övre kretsen, vilket kan skapa störningar, plus att värmeutvecklingen blir svårare att hantera.
– I Ponte Vecchio har vi en kombination av EMIB på 55 µm plus Foveros med 36 µm som vi börjar skeppa i år. Det är den mest avancerade kapslingen vi gjort hittills.
FÖRETAGET HAR ÄN MER avancerade byggsätt under utveckling inklusive substrat av glas och en optisk kontakt med integrerade vågledare för att ansluta kretsarna. Den senare ska komma i produktion i slutet av nästa år.
Alla byggsätt har utvecklats för Intels egna produkter men är numera tillgängliga via Intel Foundry Services.
Det betyder dock inte att alla kretsar måste vara tillverkade av Intel för att bli kund.
– Vi kan göra allt från att designa, tillverka, testa och kapsla, men kunderna behöver inte använda alla delar. De kan lämna in kretsar från ett tredjepartsfoundry så kapslar vi dem, säger Mark Gardner.
Enligt honom har Intel 42 procent av marknaden för avancerad kapsling. Bland kunderna finns jättar som Cisco och Amazon Web Services. PER
BYGGSÄTT ELEKTRONIKTIDNINGEN 6/23 15
HENRICSSON per@etn.se
Intel använder både 2D- och 3D-byggsätt i den kommande serverprocessorn med 47 chip. Det handlar om EMIB
55µm
Foveros
Att flytta kraftmatningen till baksidan av chipen frigör inte automatiskt plats för signalledarna om kraftmatningen måste ta omvägen via det understa metallagret, M0, som i mittersta bilden. Intels lösning har därför matningen direkt till transistorerna med en teknik kallad Nano TSV (through silicon via).
på
och
på 36μm.
De vill hjälpa oss förstå
Trafikstockning i elledningarna är något som många elnätsbolag kommer att behöva brottas med i framtiden. En lösning är att bygga ut nätet för dyra pengar. En annan är att göra detaljerade prognoser för elanvändningen. Det menar Elias Hartvigsson som tillsammans med David Steen utvecklar prognosverktyget Glenn.
Idagsläget är det bara Elias Hartvigsson och David Steen i företaget Endre Tech. Och än så länge är de fortfarande i startgroparna. Samtidigt har de båda vännerna, och numera doktorerna, mycket erfarenhet av just el och samhälle. David Steen har sin forskningsbakgrund inom elmarknadsperspektivet och flexibilitet, medan Elias Hartvigsson studerat landsbygdselektrifiering i östra Afrika.
– Min forskning i Tanzania handlade om att olika områden och olika människor har olika problem som leder till olika frågeställningar. Frågan är då vad som är den gemensamma kärnproblematiken. Det är samma med energibolagen.
Vad skulle du säga är kärnproblematiken för elnätsbolagen?
– Den handlar om hur vi kan minska risken för till exempel kapacitetsbrister och hur ska vi bygga ut nätet för framtidens energisystem. Vilket elnät som behövs om 5, 10, 15 år och så vidare.
Elias Hartvigsson förklarar att det svenska elnätet är väldigt starkt vilket beror på att det byggdes ut för eluppvärmning under 1970, och 80-talen. Men istället installerades fjärrvärme och värmepumpar.
– Däremot om vi tar Tyskland med sina cirka 40 miljoner personbilar – i en omställning från fossilt till eldrift skulle de behöva
öka effektbehovet med mer än 30 procent. Det är så pass signifikant att det kommer innebära stora förändringar i Tysklands elnät, både på lokal, regional och nationell nivå. Så ser det ut i många områden i Europa.
Samtidigt kommer det med stor sannolikhet bli allt vanligare med kapacitetsbrist i elnätet
även här, spår Elias Hartvigsson. Han tar nyheten om ett bostadsområde i Ängsbyn i Skåne som exempel.
Där blev det problem när många hushåll som installerat solpaneler inte längre kunde sälja sin överskottsel. Elias Hartvigsson förklarar att det bland annat handlar om det som på fackspråk kallas ”sammanlagring”.
– Säg att du och jag bor i samma bostadsområden, vi lagar mat, tvättar eller diskar. Sådana saker som kräver mycket effekt. Samtidigt är det kanske bara 30 procents chans att du och jag har våra spisar på samtidigt.
– Men om både du och jag har solceller kommer solen skina lika mycket hos oss. Den sammanlagringen blir ofta väldigt
stor för just solcellsproduktion medan hur man konsumerar el kan variera över tid.
Så det ni vill göra är att ge förutsättningar för elnätsbolagen att samordna elproduktion och användning som en slags trafiklösning? – Precis. Man kan se det som att ledningarna är vägar. Plötsligt blir det för mycket bilar och då måste man antingen bygga ut vägen eller ställa bilarna och åka vid andra tider.
– Ta till exempel Österlens musterimarknad som pågår i tre dagar varje år. I framtiden kan en sådan händelse innebära att elbehovet i området tillfälligt ökar med 200 procent på grund av alla som behöver ladda sina elbilar. Det är sådan information vi vill kunna ge till det lokala elnätsbolaget så att de kan göra en bra planering över driften.
– Men det kommer behövas andra som hanterar de tekniska och marknadsmässiga aspekterna också.
Produkten eller prognosverktyget som Endre Tech arbetar
16 ELEKTRONIKTIDNINGEN 6/23
ELEKTRIFIERING
Med hjälp av detaljerade prognoser för elanvändningen kan elnätsbolagen både förutse kapacitetsbrister och minska investeringsriskerna i elnätet, säger Elias Hartvigsson (till vänster) som tillsammans med David Steen utvecklar prognosverktyget Glenn.
FOTO: ELLEN ANDREASSON
Möt Glenn, elektrifieringsoraklet
Verktyget Glenn hjälper till med att planera, förstå och optimera ett samhälles lokala elnät inför en alltmer elektrifierad framtid. Olika scenarier kan jämföras i en stad område för område. Artificiell intelligens används för att förutse effekten på elnätet timme för timme – några år i förväg. Vad händer om busstrafiken elektrifieras? Om ett bostadsområde sätter upp en stor mängd laddstolpar? Om det lokala nöjesfältet väljer att bygga ut?
Verktyget Glenn presenterar elförbrukningen timme för timme –5–10 år i förväg.
framtidens elnät
med kallas Glenn och har utvecklats sedan september 2022. Men redan nästa år kommer det att finnas en någorlunda färdig produkt, tror Elias Hartvigsson.
– Glenn är ett slags prognosverktyg eller en prognosmiljö som än så länge bara finns i en pilotplattform. Det är en visualiseringsmjukvara som ligger i molnet och som man enkelt kan komma in på via ett login. Utifrån den lär vi oss mer om användarnas faktiska problem.
– Men vi har också ett projekt med Varberg Energi där vi testar på elhandelssidan för att se på vilka möjligheter plattformen kan ha för dem.
För Elias och Davids del handlar arbetet nu om att ta fram data med fokus på hur fordon kan tänkas laddas om fem, tio år och vad det kan innebära i form av ökad belastning på elnätet.
– Informationen hämtar vi från olika källor som sammanställs med hjälp av våra algoritmer för att få ut de här insikterna, eller prognoserna som vi kallar det.
Vad är det för källor?
– Det är vår stora hemlighet och en del av vårt intellektuella IP som vi har utvecklat på Chalmers i forskningen och som vi tar med oss in i bolaget. Det jag kan säga är att vi har tittat på olika typer av laster på nätet och samlat GPS – kördata – från lastbilar. Hur de kör idag och hur de kan tänkas köra framöver.
Elias Hartvigsson är övertygad om att det snart kommer att finnas ett behov av prognosverktyg som Glenn. Dels på grund av kommande förändringarna av elbehovet, dels i och med att EUdirektivet 2019/944 implementeras vilket innebär att samtliga EU-länder kommer behöva göra en planering som bygger på prognoser av ny elförbrukning. I det nämns specifikt elförbrukning kopplad till transporter.
– Vi har insett att behovet av en helhetssyn hos elnätsbolagen kommer att bli mycket större. Och vi får jättebra feedback från alla vi pratar med, säger han och gör en jämförelse med när den första Iphonetelefonen kom 2007.
– Då fanns inget behov av en
smartphone, men idag har alla en. Jag tror att vår idé kommer att växa på samma sätt.
Goda kunskaper i ämnet, insikter om vilka problem som kan tänkas drabba elnäten i Europa, men också möjliga lösningar på dessa problem är starka drivkrafter för Elias Hartvigsson och David Steen. Men den viktigaste drivkraften är att det är roligt och att känner att de gör nytta i omställningen framåt och bidra med något positivt, förklarar Elias Hartvigsson.
– Vi hade inte gjort det om vår nya teknik varit inriktad på att hitta nya oljetillgångar. Det handlar inte heller om att tjäna pengar, säger han.
Samtidigt behövs såklart pengar och hittills har finansieringen kommit från Chalmers kommersiella verksamhet, Chalmers Ventures, som är minoritetsägare i Endre Tech, men också som stöd från Energimyndigheten. Dessutom finns intäkter från konsultjobb vid sidan om.
– I framtiden vill vi blanda kundintäkter med finansiering från olika investerare och olika
stöd och utlysningar.
– När det kommer till EU-stöd så har vi lite krokar ute, men vi kommer inte att driva någonting. Det är alldeles mycket byråkrati kring det.
– Som liten aktör från Sverige utan ett etablerat namn är det såklart en uppförsbacke att motivera varför vår lösning ger ett mervärde. Men jag är övertygad om att det snart kommer att finnas en marknad för prognoser av framtida elanvändning.
Däremot kommer behoven att skilja sig åt beroende på om det är ett stort eller litet elnätsbolag, säger han.
– Ju större nätbolaget är desto större blir behovet av förståelse och underlag – och kanske till och med en egen prognosmiljö. Men i Sverige finns runt 150 nätbolag och många av dem är väldigt små. För dem kan det räcka med att köpa in en prognos.
– När vi uppfyller alla delar som passar både stora Vattenfall och lilla Kinnekulle Energi tror jag att det kommer att ta fart. Inte bara i Sverige, utan även i Europa.
LENA WREEDE
ELEKTRONIKTIDNINGEN 6/23 17 ELEKTRIFIERING
FAKTA MOCKUP, ENDRE TECH
Dina produkter kan få en
Framstegen inom generativ AI väntas leda till en explosion av konverserande gränssnitt. Stockholmskonsulten Talking to me har koll på utvecklingen.
Automatisk kundsupport. Katalogsökning med naturligt språk. Röstgränssnitt på apparater. Det är några idéer om var AI-drivna lösningar av Chat GPT-typ kan skapa bättre användargränssnitt.
Elektroniktidningen gav sig ut på jakt efter en svensk konsult inom området konverserande gränssnitt – program som använder informellt naturligt språk i text eller röst. Vi hittade AI-byrån Talking to me i Stockholm.
Den utveckling som skett under de senaste månaderna är otrolig, säger vd Mattias Falkendal.
Företaget registrerades 2018 och har idag tio anställda. Verksamheten är digitalisering, i olika former. Erfarenheten bland grundarna går ända tillbaka till när Internet föddes.
– Vi arbetar allmänt med teknologi som ligger lite, lite grand före kurvan, så att säga
– i framkant.
Vad gäller konversationsgränssnitt ser han dem som en del i en allmän trend att gränssnitt blir mer och mer naturligt anpassade för människor.
– Söker man information – så frågar man någon. Man klickar inte ner sig djupt ner i någon hierarki av menyval.
– Det är tydligt att vi ser mer och mer konversationsgränssnitt. Och mer och mer av konversationen blir röst.
Talking to me såg en tillväxt på området redan innan Chat GPT knep rubrikerna. Omsättningen dubblades i fjol. Med Chat
18 ELEKTRONIKTIDNINGEN 6/23 TEMA: DISTRIBUTION, KONSULTER & UTBILDNING
–
MIDJOURNEY (”A CUSTOMER SERVICE CHATBOT HIDING COMPLEXITY”)
Kunderna kan fråga din chattbott om vilka komponenter som är kompatibla.
AIröst
GPT har nu i princip alla fått upp ögonen för att det går att ställa frågor till datorer och få svar.
– Det är en helt ny typ av upplevelse. Det har lett till att företag börjat fundera på hur det kan utnyttjas.
Grundidén är samma som för Siri, Alexa, et al – att skapa AI-assistenter som kan hjälpa till att få saker och ting utförda. Talkings klienter vill underlätta för sina kunder.
Ganska länge var dialogteknik ganska enkel. Med assistenterna för några år sedan lyfte det. Och nu tas ett jättesprång.
Det är ett sådant steg framåt att det nästan inte går att begripa. Även vi som redan jobbat med det här är fascinerade.
Många lösningar med ”gammel-AI” fungerar fortfarande utmärkt.
– Men den stora skillnaden med vågen nu, är att språkförståelsen är på en helt otrolig nivå. Du kan formulera dig nästan hur som helst och ändå uppfattar botten vad du vill. Så har det inte varit. Det är ett rejält skifte.
Talking to me gör ingen egen AI-utveckling av verktygen i sig utan skapar anpassade lösningar och appar. Idag arbetar företaget bland annat med prototyper och produkter baserade på GPT-4.
– De har fortfarande några steg kvar till att klara en levande produktionsmiljö.
Kan elektronikföretag ha nytta av AIbottar?
– Ok, för att koppla till era läsare, så skulle teknologin till exempel kunna användas för att snabbare och smidigare söka efter produkter och komponenter som matchar varandra. Det är ett klassiskt problem, eller hur? Att navigera rätt i en djungel av artikelnummer.
– Istället kan användaren ställa direkta frågor, som till en människa – ”funkar den här komponenten med den här artikeln”? Det råkar vara ett bra tillämpningsområde för GPTtekniken.
Chat GPT i sig är tränad på öppen data och har ingen aning om vilka komponenter som finns bland dina artiklar.
Det är där som Talking to me kan komma in och visa hur man skapar ett gränssnitt mot klientens egna system, som lager och order. En GPT-modell tränas på en databas över sortimentet. Efteråt kan den hantera frågor kring det.
Ett annat vanligt användningsområde är kundservice.
– Du får nya sätt att nå fram och interagera – automatiserade kundmöten av olika slag.
Målet är att ersätta klassiska användargränssnitt och deras kryssalternativ och filter, som kan vara komplexa och svåra att navigera.
– Det blir en helt annan snabbhet och smidighet – en bättre upplevelse.
Blir era bottar rumsrena och fria från hallucinationer?
Det finns metoder för att hantera och minimera riskerna med detta. Som exempel så hämtar våra lösningar innehåll ur dokument och använder dem som källa, och inget annat. När man avgränsar på det viset blir det mycket lättare att säkerställa och kontrollera svaren.
Problem finns mest i de generella språkmodeller som tränas på gigantiska volymer data för att lära sig lite grand om allt.
– Det finns sätt att avgränsa, att få dem att inte svara frågor som ligger utanför det innehåll de fått. Du kan instruera dem om vad de får och inte får göra. Om du gör det minimerar du eller tar bort risken för konstiga svar.
Vilka jobb är det som er AI ersätter?
Det jag snarare ser nu i första hand är inte att AI tar jobb. AI används för att skriva text, sammanfatta text, förstå tabeller.
Den stöder personalen och ersätter den inte. Mattias Falkendal beskriver AI av idag som ”amplified intelligence” snarare än artificiell.
– Sedan på sikt, visst, så kommer vissa uppgifter att påverkas. Så är det alltid med teknisk utveckling. Man ska vara medveten om att lösningar kan leda till effektiviseringar och nedskärningar.
– Men jag kan säga att i princip alla de projekt vi arbetat med snarare handlar om att frigöra tid för dem som inte hinner med i utgångsläget.
– De frigör tid för att göra det de är anställda för att göra, helt enkelt.
Han tar kundtjänst som exempel. Många av klienterna vill avlasta sin kundtjänst.
– Vi har alla varit med om att sitta i en telefonkö i 45 minuter. Så borde det inte vara år 2023. Minst 20 procent av alla samtal går direkt att hantera automatiskt och behöver inte bygga upp kön.
– Vi ser mer och mer konversationsgränssnitt, säger Mattias Falkendal på AI-byrån Talking to me.
Hur adderar man röst?
– I princip samma dialog som du har via text kan du ha via röst. Det är en av fördelarna. Det är bara att addera ytterligare två pusselbitar – text-till-tal och tal-till-text. Det sker en stor utveckling även på det området. – Rösterna är inte robotröster längre utan knappt särskiljbara från riktiga röster, – Vad gäller tal-till-text finns fortfarande utmaningar – som dialekt. Men även där sker en otroligt snabb utveckling.
Vad kommer att hända nu?
Vi kommer att få se ”conversation everywhere”. Dialog kommer att vara det sätt du interagerar med datorer och datorprodukter. Jag tror att det kommer att göra skillnad snabbare än många tror.
Han pekar på hur Microsoft, Google, med flera skyndat sig att stoppa in GPT-tekniken i sina program och tjänster – med AI-assistenter och dialog.
Har ni kunder inom inbyggda system – robotar, gräsklippare, dammsugare, ugnar?
– Inte i dagsläget – inga fysiska produkter. Våra lösningar är främst inom mobilappar, webb, telefoni.
– Men tekniken är på väg till fysiska produkter och man kan absolut vända sig till oss. Vi är ledande inom dialoggränssnitt, vågar jag påstå.
– Jag tror det här är något vi kommer att få se, att det är på väg dit. Inte minst tal-till-text, att ge kommandon via röst. Som i miljöer där man vill ha händerna fria, som en bilverkstad.
– Fysiska produkter är bara ytterligare ett tillämpningsområde. Grundteknologin, den naturliga språkförståelsen är densamma.
ELEKTRONIKTIDNINGEN 6/23 19 TEMA: DISTRIBUTION, KONSULTER & UTBILDNING
–
–
–
–
JAN TÅNGRING jan@etn.se
Ett SpaceRendezvous på jorden
Hur ska Sveriges rymdkompetens bli mer känd och växa var två frågor som avhandlades på Electrum i Kista eftermiddagen den 27 april. Svensk industri och akademi besitter kunskap som kan leda till framgång i rymden men också gynna utvecklingen på jorden.
Värd var Christer Fuglesang, vår svenske astronaut och chef för KTH Rymdcenter som ordnade dagen tillsammans med Visit Kista. Han var noga med att påpeka vikten av den informella sociala samvaron; mingel med uppstartsföretag, etablerade företag, studenter, forskare och beslutsfattare.
Det var inte första gången Sveriges rymdkompetens kom till Kista. KTH Space Center har samlat akademi och industri till möte både höst och vår med avslutning på KTH-Puben.
Målet är att skapa ett blomstrande svenskt innovationssystem anpassat för rymdens ekosystem; allt som existerar och lever i rymden. Sveriges aktiviteter i rymden är mycket mer än radiosignaler och radiokommunikation.
Insamling av data sker med hjälp av olika rymdfaciliteter, satelliter och robotar. Data används i grundläggande forskning, inom elektronik och hårdvaruutveckling. På KTH finns ett hundratal rymdforskningsprogram, de flesta på Valhallavägen och några i Kista. KTH samarbetar med svenska rymdföretag inom forskning och utveckling. KTH bidrar med support till uppstartsföretag, undervisning, tester av rymduppfinningar.
Hela eftermiddagen presen-
Svensk rymdnod
Svensk rymdindustrin växer fort och är på väg mot tusen miljarder kronor i omsättning. Den kunskap som akademi, teknikföretag och industri besitter kommer att lösa många svåra uppgifter och utmaningar även på jorden vad gäller miljö, hållbarhet, klimat, geologiska förhållanden och mycket mer.
På plats i Kista var bland annat Rymdstyrelsen, FMV, ESA, KTH Space Center, Electrumlaboratoriet, studentföreningen Aesir, The Student Satellite MIST, Sting, IRNova, Things, I.S.A.A.C. (International Space Asset Acceleration), ReOrbit, PandionAI ochRymdkapital.
terades forskningsresultat och affärsidéer.
Professor Carl-Mikael Zetterling, KTH, talade om arbetet på Venus med titeln; The Radio We Could Send to Hell! Rubriken hade han lånat från den engelska IEEE-tidskriften Spectrum, som anspelar på att kiselkarbidkretsar klarar de krävande förhållandena i rymden, inte minst den vulkaniska hettan på Venus. Electrumlaboratoriet på KTH forskar på kiselkarbidkretsar för bland annat Venus och rymdprojekt.
– Det är en stor utmaning, säger Carl-Mikael Zetterling.
Sovjetunionen var först på Venus i mitten på 1970-talet. Landet satte ner flera landare och gjorde försök att samla in data. De lyckades ta ett par bilder innan elektroniken slutade att fungera – redan efter två timmar. Elektroniken bestod av kiselkretsar, samma material som vi har i våra datorer och mobiltelefoner.
Sedan mer än trettio år har KTH utvecklat halvledare i kiselkarbid, ett material som fungerar vid hög temperatur och strålning, ett arbete som huvudsakligen görs på Electrum-laboratoriet.
– I Venusprojektet använder vi kiselkarbid eftersom det är en halvledare som kan arbeta upp till 700 grader, vi har lyckats nå 600 grader i våra labb, och har god marginal till Venus 460 grader,
betonar Carl-Mikael Zetterling.
– Målet är att komponenterna ska fungera i två år, inte i två timmar. Vi testar sensorer, förstärkare, A/D-omvandlare, mikroprocessor, radiokretsar och kraftförsörjning, ett komplett elektroniksystem som kan behövas i en Venuslandare.
Atmosfären på Venus är molntäckt och består av koldioxid plus mindre delar kväve, svaveldioxid och vattenånga. Ogästvänliga förhållanden, kan det finnas liv här? Mätningar kan inte göras från rymden, bara genom att landa på Venus. Det är troligt att Venus, vår närmaste planet (som vi kallat aftonstjärnan), och jor-
den skapats ur samma materia. Mätningar med kiselkarbidkretsar kan ge oss större förståelse för jordens ursprung och livet på jorden. Ett exempel är geologiska tillämpningar, att lära att utforska jordens inre. Oändligt antal fler. Kiselkarbid har stor potential att utforska miljöer där elektronik ännu saknas idag.
– Det här är stora utmaningar och kostsamma projekt som ännu inte är finansierade, framhåller Carl-Mikael Zetterling. Hoppet är att i framtiden landa på Venus, i ett KTH-projekt, eller i samarbete med andra rymdintressenter.
INGER BJÖRKLIND BENGTSSON
20 ELEKTRONIKTIDNINGEN 6/23 TEMA: DISTRIBUTION, KONSULTER & UTBILDNING
FAKTA
Christer Fuglesang samtalar med Harald Näslund.
En av de rymdkretsar KTH designat och tillverkat i Electrumlabbet. Den är på 151 kvm med 5 911 bipolära transistorer (BJT) och 3 918 motstånd med två metallager.
SVERIGES ENDA ELEKTRONIKMAGASIN FÖRPROFFS ERICSSONS Nio påtransistorermiljarder 5nm /4–5 ENGINEERING:Maskinerna som charmat hela världen /20–21 STANDARDISERADEAPI:ER: Banarväg förglobala mobiltjänster /18–19 NR APRIL 2023 Vispanarin Embedded World2023 Nära 000besökarelockadestillmässanEmbeddedWorld Nürnberg11–14mars. /12–14 PRENUMERERA KOSTNADSFRITT! WWW.ETN.SE/PREN COBOLT: Solnas laser lyser än SVERIGES ENDA ELEKTRONIKMAGASINPROFFS Laserljus hjälper montör /10–11 GREEN14: Grönt kisel från vätgas /19 NR FEBRUARI GULDPARTIKLAR HITTAR BIOMOLEKYLER PRENUMERERA KOSTNADSFRITT! WWW.ETN.SE/PREN OPTO DISPLAYER Enoptiskfrån Linköpingkan snabbaupp produktionenav bioläkemedel. SVERIGES ENDA ELEKTRONIKMAGASIN FÖRPROFFS CLASSIC: Skalyfta svensk halvledardesign /4–5 DRÖNARE: Systemen som ska skyddaoss /14–17 5 MAJ 2023 KanEUtämjaAI? PRENUMERERA KOSTNADSFRITT! WWW.ETN.SE/PREN EUblir förstmed NuvaranderegleringavAI.förslag är statiskt, enligtkritiker. /12–13 Lägger säkert skal runt allt SVERIGESFÖR PROFFS Skillnad temperatur blir till ström Allt om den nya processorn Miljardprojektet som ska få fart på digitaliseringenfinansierade projektet Avancerad Digitalisering att digitalisera både PRENUMERERA KOSTNADSFRITT! WWW.ETN.SE/PREN Läs Elektroniktidningen! PRENUMERERA GRATIS Du får månadsmagasinet genom att fylla i talongen på www.etn.se/pren Tror du att allt står på webben? W somTeknikenhöjer tempot /14–15 SVERIGES ENDA ELEKTRONIKMAGASIN FÖRPROFFS INNOENERGY: stortEUsatsar på solceller/4–5 JANUARI 2023 MIOTY MEDLORAWANUTMANAR HÖGRE TILLFÖRLITLIGHET Närdatapaketendelasupp mindredelar, somspridsutiolikatids-ochfrekvensfönster, ökarsannolikhetenförattdekommerfram. /16–17 TEMA: KOMMUNIKATION
OpenTitan: Sista bugg
fixarna före produktion
Många säkerhetssystem idag bygger på att mjukvara som körs på systemet måste kunna visa upp rätt kryptografisk nyckel för systemet innan den får köra. Detta för att säkerställa att ingen otillbörlig mjukvara släpps in. Men hur vet man att ingen har fifflat med själva mjukvaran som godkänner nycklar?
Detta är lite av en hönan-ochägget-situation som vanligtvis löses med ett externt chip som agerar Root of Trust (RoT).
Samarbetsprojektet OpenTitan som drivs av Google, Western Digital, LowRISC och flera andra parter, har som mål att erbjuda en helt transparent RoT-lösning i form av både öp-
pen mjukvara och öppet kisel. Projektet har pågått sedan 2019 och i april i år nåddes en ny milstolpe då all funktionstillväxt stoppades för att kunna fokusera på de sista buggfixarna innan chipet går till produktion.
Förutom att jobba med OpenTitan har LowRISC, huvudparten bakom OpenTitan, också som ambition att sätta standarden för hur lyckade FOSSi-projekt (Free and Open Source Silicon) ska utföras. De har identifierat vad de kallar sju dödliga synder som hindrar öppna kiselprojekt från att få fotfäste, och tagit fram ett utvecklingsramverk som de kallar Silicon Commons som innehåller metodik och verktyg, såsom FuseSoC, för att skapa långsiktigt hållbara öppna projekt. OK
Chips för massorna
Hur svårt är det att göra ett chip? Om du frågar en industriveteran kommer svaret med stor sannolikhet vara att det tar år, kostar många miljoner och kräver ett erfaret team. Om du istället frågar Matthew Venn kommer svaret vara att du bör vara minst 14 år och att det kostar $100 att få sitt chip producerat och monterat på ett testkort med hans projekt Tiny Tapeout.
PULP fyller 10
För tio år sedan startade ett forskningssamarbete mellan ETH Zürich och Università di Bologna för att ta fram strömsnåla beräkningsenheter genom samspel mellan hårdvaruarkitektur, mjukvara och tillverkningsprocesser.
Projektet döptes till PULP (Parallel Ultra Low Power) och med chip döpta till Honey Bunny, Mr Wolf och Mia Wallace kan man ana vilken film som är projektledaren Luca Beninis inspirationskälla.
Redan från början utmärkte sig PULP genom att tillhandahålla källkod inte bara för chip utan även för kompilatorstöd och applikationer. I begynnelsen användes en egenutvecklad variant av
processorarkitekturen OpenRISC som döptes till Or10n men under 2015 byggdes Or10n om till att bli en RISC-V-kärna istället under namnet Ri5cy.
Sedan dess har man tagit fram ett antal egna RISC-V-kärnor med olika egenskaper. Och just dessa RISC-V-kärnor har fått egna liv. Processorn Zero-riscy döptes om till Ibex och förvaltas nu av LowRISC och används i OpenTitan och många andra projekt.
Ariane och Ri5cy (omdöpta till tungvrickarna CVA6 och CV32E40P) har anammats av konsortiet Open HW Group där de kommersialiseras och verifieras enligt industrinormer för att användas i produkter från bland annat Thales och NXP. OK
MPW (Multi Project Wafer) är ett vanligt sätt att få ner kostnaden för småskalig ASIC-produktion genom att flera olika konstruktioner delar plats på samma kiselplatta som sedan delas upp i enskilda brickor efter tillverkningen. För att få ner kostnaden ytterligare har Tiny Tapeout har tagit ett extra steg genom att låta 250 konstruktioner dela plats på samma kiselbricka. Varje användare förfogar över 150×170 um2, vilket är precis tillräckligt för att
SERV, världens minsta RISC-Vprocessor ska få plats. De flesta konstruktioner är enkla exempelkonstruktioner, men några sticker ut, såsom en primtalsdetektor, pulsbreddsmodulator och en digital temperatursensor.
Produktionen sker hos SkyWater Technologies i deras 130 nm-process. När kretsarna kommer tillbaka från fabriken är alla 250 konstruktionerna i samma chip och användaren får helt enkelt välja vilken konstruktion som ska vara aktiv för tillfället när chipet är igång.
Nu pratar vi ju självklart inte om spjutspetsteknik för chipdesign, men vad Matthew Venn har gjort är att tillgängliggöra ASIC-design för människor som annars aldrig skulle drömma om att producera sina egna chips. Och det är inte bara själva tillverkningen som tillgängliggörs utan även teori och metodik bakom chipdesign.
Förutom att använda tradi-
22 ELEKTRONIKTIDNINGEN 6/23 ÖPPNA KÄRNOR OCH RISC V
KRÖNIKA
Vi ville bara ha ett plejs för såna som oss
tionella språk som Verilog eller nyare varianter som Amaranth och Chisel för att beskriva sin design finns det stöd för att använda Wokwi, ett webbverktyg för att beskriva en konstruktion grafiskt med logikgrindar. I de två senaste produktionsrundorna användes Wokwi i ungefär 40 procent av alla konstruktioner. Och för den som inte nöjer sig med en abstraktionsnivå i höjd med logiska grindar har Matthew även tagit fram Siliwiz (the Silicon Wizard) där man kan rita sina egna halvledare i en webbläsare och interaktivt se hur designval påverkar beteendet. Både Siliwiz och Wokwi är open source och kan användas helt gratis.
För den något mer avancerade användaren erbjuder Matthew även kursen Zero to ASIC som varvar teori om transistorer och Verilog med praktisk ASIC-design genom den öppna verktygskedjan Open LANE och en möjlighet att få chipsen producerade genom Open MPW.
OLOF KINDGREN redaktör
Olof Kindgren
är FPGA- och embeddedutvecklare på Qamcom Research & Technology. Han arbetar aktivt med att främja open source inom chipdesign och är en ledande person inom det området.
Pandemin är över och vi som håller på med öppen hårdvara får återigen uppleva något vi saknat: möten mellan människor.
I höst vaknar klassiska ORConf till liv igen i München.
I tidernas begynnelse – alltså runt år 2011 – var vi ett gäng utvecklare runt om i världen med det besynnerliga intresset att bygga egna processorer och ekosystem runt dessa.
De flesta av oss hade aldrig träffat varandra, och videosamtal var inte riktigt lika självklart då. Det naturliga sättet för personer med gemensamma datorintressen var att mötas på konferenser. Nu fanns det ju dock ingen lämplig konferens att tillgå.
På den tiden var uppdelningen av konferenstyper ännu tydligare än idag. Det fanns akademiska konferenser, men för dem krävdes att man var knuten till ett universitet och hade skrivit en forskningsrapport, och de flesta av oss hade lämnat universitetsvärlden bakom oss och arbetade på något företag.
Det fanns industrikonferenser som DAC och DVCON, men det var få av oss vars arbetsgivare skulle ha släppt iväg oss dit, och det skulle ha varit omöjligt att presentera vårt arbete där.
Så förutom att bygga vår egen hårdvara, kompilatorer och annat, fick vi skapa våra egna konferenser också. Tanken var helt enkelt att få tillfälle att träffas, prata och dela med sig av sina projekt.
STARTSKOTTET blev ORConf
(OpenRISC Conference) i Stockholm oktober 2012 där ett tjugotal utvecklare träffades under två dagar.
Det var så kul att vi bestämde oss för att göra det igen. Året efter tog vi oss till Cambridge i England där vi glatt överraskade upptäckte att rykten om konferensen hade spritt sig utanför vår innersta krets. Bland annat dök det upp representanter för det nystartade PULP-projektet.
Året efter, 2014, hade vi besök från Kalifornien i form av en professor och två unga studenter. De hade utvecklat en ny, öppen processorarkitektur som de glatt visade upp. Vi tyckte mest att det var lite onödigt eftersom det redan fanns så många öppna processor-
arkitekturer – inte minst OpenRISC, som hade namngett konferensen. Nu blev det inte riktigt så.
De båda studenterna hette Andrew Waterman och Yunsup Lee och deras professor hette Krste Asanovic. Processorarkitekturen de visade upp var naturligtvis RISC-V och de hade kommit till ORConf för att de hört att ”det var där man skulle vara”. Så här i efterhand kan det ju kännas lite konstigt, men faktum är att ORConf under många år var den enda konferensen i sitt slag.
Under de nästföljande fem åren flöt det på som vanligt. ORConf flyttade runt i Europa och växte till en stabil storlek på omkring 100 personer. Alltid gratis och alltid med fokus på mötet mer än presentationerna i sig. En plats där industrijättar, akademiker och hobbyister kunde mötas på lika villkor. Under åren började det dyka upp andra tillställningar också. RISC-V Foundation drog igång egna event. CHIPS Alliance likaså. Andra industritillställningar såsom DATE anordnade workshops inom öppet kisel. ORConf fick en systerkonferens 2019 för den amerikanska marknaden som vi döpte till Latch-Up.
MEN SÅ KOM 2020. Två konferenser var planerade för våren. En i Istanbul och så Latch-Up på MIT i Boston, där jag var huvudarrangör. Det är ett intressant tidsdokument att idag läsa mailkonversationen mellan mig och vår lokala arrangör på MIT. Det börjar med indikationer på att vi ska vara uppmärksamma på sjukdomssymptom och hålla avstånd, till att vi bör undvika att servera buffémat, till att vi inte får vara fler än 100 personer, till att det börjar pratas om inreseförbud. Allt medan fler och fler oroliga deltagare hör av sig. Till slut bestämmer vi oss för att ställa in, eller åtminstone skjuta på det, för säkerhets skull.
Arrangören för konferensen i Istanbul valde att köra vidare, men två timmar innan konferensen skulle börja stängdes universitet plötsligt och det började ryktas om total nedstängning och inställda flygplan. Lyckligtvis kom alla hem ordentligt men det var tydligt att traditionella konferenser inte var någon bra idé.
Det som framförallt hände var att
konferenser blev virtuella. Men jag var kluven. Å ena sidan ledde det till en fantastiskt fin demokratiseringsprocess med en helt ny publik som tidigare inte haft möjlighet att delta. I samband med detta dök också en mängd nya event upp eftersom tröskeln att skapa en egen tillställning hade sjunkit dramatiskt.
Samtidigt hörde jag till dem som tyckte det var ohyggligt tråkigt att titta på ett huvud som läste innantill från en presentation. För egen del bestämde jag mig för att utnyttja det nya mediet till att göra förinspelade animerade filmer som kunde visas upp istället för att jag skulle sitta där och läsa innantill.
MEN VAD SKULLE VI GÖRA med ORConf och Latch-Up?
Det ursprungliga syftet var ju att skapa en mötesplats som inte fanns, men i och med att så många andra nu gjorde samma sak, så tyckte vi inte att en virtuell konferens fyllde något behov. Vi gjorde ett försök med en föreläsningsserie som vi döpte till Dial-Up efter att Google hade kontaktat oss och bett oss anordna ett event där de kunde offentliggöra sitt nya samarbetsprojekt för öppen asic-design. Första inslaget i serien blev en succé och sågs av närmare 30 000 personer, men vi såg att intresset snabbt klingade av och de sista sågs bara av en handfull personer.
Det som hade gjort våra konferenser speciella hade varit mötet mellan personer, och det lyckades vi helt enkelt inte få till på samma sätt i den digitala världen.
MEN I ÅR BESTÄMDE VI OSS, som så många andra, att göra ett nytt försök med en traditionell konferens, och i månadsskiftet mars-april befann sig dryga 100 personer i ett soligt Santa Barbara för andra upplagan av Latch-Up. Det var fantastiskt roligt och både arrangörer och deltagare kom därifrån fyllda av energi och nya idéer.
För oss här i Europa hägrar nu ORConf, för första gången sedan 2019. I år är vi tillbaka i München 15–17 september tillsammans med glada amatörer och gräddan av öppet kisel. Vad vi kan se hittills så verkar intresset bara ha ökat under de åren vi har varit borta och jag hoppas vi också ses där! OK
ELEKTRONIKTIDNINGEN 6/23 23 ÖPPNA KÄRNOR OCH RISC V
Den första Orconf ägde rum 2012.
Vi har lagt grunden för
Det har varit ett par svåra år för den globala ekonomin – först med pandemin, sedan problem med leveranskedjorna och nu inflationstrycket med skenande levnadskostnader.
Vi har fortfarande utmaningar framför oss och många analytiker förutspår därför en avmattning av tillväxten totalt sett när de globala ekonomierna backar och inflationstrycket fortsätter att vara högt. Komponentbranschen har dock visat sig vara anmärkningsvärt motståndskraftig under oförutsägbara tider, och vi förväntar oss att se en stadig tillväxt under hela året på grund av fortsatt global efterfrågan på halvledare och andra komponenter.
På Mouser räknar vi med vi en tillväxt på 5 till 10 procent globalt när kunderna fortsätter att utvecklas inom industriautomation, smarta hem och fabriker, inom AI, robotik, hälsovård och bärbara produkter.
Som specialiserad på komponenter till nya produkter (New Product Introduction –NPI) kommer den största utmaningen för oss att vara att hålla jämna steg med efterfrågan och ha tillräckligt mycket på lager.
MÅNGA AV DEN GLOBALA försörjningskedjans problem som uppstått under pandemin har börjat lätta, men vissa produkter, som vissa typer av halvledare, har fortfarande längre ledtider. På Mouser har vi lagt ner mycket tid, ansträngning och resurser på att bygga upp lager och hitta nya leverantörer
Av Mark Burr Lonnon, Mouser Electronics
Mark Burr-Lonnon kom till Mouser år 2008 från systerföretaget TTI. Han är ansvarig för Europa, Mellanöstern och Afrika men också för den globala servicestrategin. Det innebär bland annat att han drar upp riktlinjerna för hur företaget ska växa, har kontakter med kunder och leverantörer liksom branschorganisationer och media.
för att utöka vår produktportfölj. Vid det här laget har vi komponenter för över 1,8 miljarder dollar på lager och fortsätter att fylla på. Bara under 2022 lanserade vi mer än 53 000 nya artikelnummer redo för leverans. Kunder kan söka efter mer än 6,8 miljoner produkter på mouser.com, så vi är väl positionerade för att säkerställa att kunderna kan få vad de vill, när de vill, för att driva innovation.
Genom att fortsätta satsa på ett brett produktutbud förväntar vi oss en tillväxt på 5 till 10 procent under 2023 efter fjolårets års starka globala tillväxt på 25 procent.
Att ha fler produkter på lager kräver mer utrymme vilket var en viktig faktor bakom beslutet att avsevärt utöka vårt globala huvudkontor och distributionscenter söder om Dallas-Fort Worth, Texas, USA. Vi påbörjade nyligen bygget av en 38 000 kvadratmeter stor och toppmodern. Den får en planlösning med tre våningar, avancerad automation och en inglasad bro som kommer att ansluta till den befintliga distributionscentralen. När den är färdig kommer Mousers
31 hektar stora globala huvudkontor och distributionscenter att ha nästan 140 000 kvadratmeter byggnadsyta. Det gör det möjligt att fortsätta möta verksamhetens behov långt in i nästa decennium. Det har också gjorts andra infrastrukturinvesteringar – i synnerhet en ny kundtjänstbyggnad vid vårt huvudkontor som helt och hållet ägnas åt kundservice och support.
AUTOMATISERING BLIR ALLT VIKTIGARE för e-handelsorganisationer, det gäller hela vägen från ordermottagning och varuplockning till leveranserna. Även om införandet av den senaste automatiseringen främst ger ökad effektivitet, produktivitet, noggrannhet och hastighet leder den också till en mer hållbar drift och förbättrad kundnöjdhet. Vi har installerat 138 vertikala lagerautomater (VLM) i vårt distributionscenter – vilket representerar den största VLM-installationen i världen. Dessa beskrivs bäst som gigantiska vertikala arkivskåp, kompletta med hyllor och en automatisk plockning, och används
24 ELEKTRONIKTIDNINGEN 6/23 TEMA: DISTRIBUTION, KONSULTER & UTBILDNING
E XPE RTA
LE
KITR
en långsiktig tillväxt
för att föra komponenterna till den anställdes arbetsstation. Detta ökar effektiviteten, minskar kravet på golvyta plus att det kan minska en anställds gångtid med 45 procent eller mer. Förutom VLM-installationen drar distributionscentret också nytta av flera Ultipack- och I-Pack-maskiner – ett sofistikerat automatiserat system för försegling och märkning av försändelser som kan hantera upp till 14 beställningar per minut – samt en OPEX Perfect Pick system som organiserar paketen liksom ett AutoStore-system som använder små robotar för att hantera paket och placera dem i rätt behållare.
Automatiseringen kommer inte att göra personalen överflödig, den gör så att våra medarbetare kan arbeta smartare. Människor kommer alltid att vara en central del av verksamheten på grund av vår specialitet i att leverera enstaka komponenter och små till medelstora kvantiteter. Många komponenter måste fortfarande hanteras för hand. Våra anläggningar fungerar mest effektivt när det finns en sömlös interaktion mellan människor och teknik. På Mouser växer och
anställer vi människor för nya och spännande roller. Under de senaste fem åren har vi nästan fördubblat vår globala personalstyrka. Under 2017 hade vi 1 843 anställda; i april 2023 har vi nästan 4 000 anställda.
DET HAR SKETT BETYDANDE expansioner i EMEA, med utökade anläggningar på platser som Sverige, Storbritannien och Polen. Vi har nu cirka 240 anställda i EMEA. Dessutom har vi investerat i onlinemiljön för att öka kundnöjdheten. Onlineverktyg är avgörande för att hjälpa kunder att göra välgrundade val. Hos oss inkluderar det FORTE, Intelligent BOM Tool, orderautomationsresurser och ett omfattande ECADdesignbibliotek. Vår webbsida med tjänster, verktyg och hjälpcenter har utvecklats för att låta kunderna se och spåra beställningar, be om teknisk support och datablad, göra beställningar via API eller EDI. Dessa delar av webbplatsen tillhandahåller också viktiga resurser för design och ingenjörsarbete såväl som för offerter och inköp. Vidare finns massvis med tekniska artiklar och videor som ger
kunderna den insikt de behöver för att fatta rätt beslut.
Om jag ska sammanfatta så förväntar jag mig tillväxt inom alla områden under 2023. Industrisektorn fortsätter att vara en toppmarknad för oss men andra områden växer snabbt. Ta bilindustrin till exempel. Elektrifiering och digitalisering är stort nu och vi kommer att fortsätta se mer innovation. Det kommer dock inte att begränsas till de stora OEM-företagen. Det kommer att ske en mer distribuerad utveckling av elteknik när även mindre leverantörer kommer med innovativa produkter – inte bara för fordonstillämpningar utan också för andra transportformer. Det andra området som kommer att fortsätta växa är hälso- och sjukvården. Detta är till övervägande del en sektor med låga volymer och högt värde. Det mesta av utvecklingen skapar ett behov av högkvalitativ märkeselektronik. Utbudet av hälso- och sjukvårdstjänster utvecklas också. Fjärrkonsultationer blir allt vanligare och bärbara enheter som kan känna av och övervaka vitala data har blivit en del av vår vardag. ■
TEMA: DISTRIBUTION, KONSULTER & UTBILDNING ELEKTRONIKTIDNINGEN 6/23 25
Wearables med integrerad beräkningskapacitet blir allt mer energieffektiva och kraftfulla medan algoritmerna är mer strömlinjeformade och energioptimerade.
Allt som behövs till
Wearables i form av pulsklockor och aktivitetsarmband räknar steg och kalorier samtidigt som de ger värdefull information om hälsan vilket kan förebygga sjukdomar och medicinska nödsituationer.
Enligt Wireless Quarter* använder 325 miljoner människor över hela världen wearables.
Utvecklingen av IoT har lett till att wearables kan övervaka en patients fysiologiska data, såsom syresättning, hjärtfrekvens, mättnad, andningsfrekvens och temperatur.
Det medicinska området blir därför allt mer intressant för tekniken när läkare kan övervaka patienter utanför sjukhuset för en mängd olika medicinska tillstånd.
Wearables spelar en viktig roll i förebyggande verksamhet men också för övervakning av ett brett urval av hälsotillstånd, inklusive diabetes, högt blodtryck och sömnapné, såväl som neurokognitiva störningar som Parkinsons och Alzheimers.
Wearables förbättrar kommunikationen mellan patient och läkare som tidigare behövde basera sina analyser på journaler och historiska data. Läkare och andra vårdgivare kan använda den omfattande informationen för att ställa tidiga diagnoser, utföra fjärr-
Av Justyna Matuszak, Distrelec
Justyna Matuszak ansvarar för att skriva och hantera innehåll på KnowHow, Distrelecs webbplats för nyheter och trender. Hon är en av ett knappt dussin skribenter på KnowHow.
övervakning av patienter och säkerställa att medicinering följs.
De senaste produkterna drivs av systemkretsar (System-on-a-chip), SiPs (system-ina-package) och maskininlärningsalgoritmer (machine learning, ML) som hjälper till att skapa de mest komplexa medicinska enheterna. Dessutom med tillräcklig beräkningskraft för att ge läkare den information som är nödvändig för att fatta snabba kliniska beslut.
Wearables använder en mängd olika komponenter inklusive sensorer, displayer, trådlös kommunikation, databeräknings- och bearbetningsteknik och kraftomvandlare.
Biometrisk övervakning i bärbara enheter som smarta klockor, ringar eller hörlurar använder sändare med olika våglängder parade med mycket känsliga fotodioder för hjärtfrekvensövervakning (HRM) och blodsyremätning (SpO2).
KÄLLA: VISHAY
Därför kan konstruktionen av sådana enheter vara problematisk, särskilt då människokroppen är dynamisk vilket kräver att systemen måste vara robusta, anpassningsbara och helst tvättbara när de är integrerade i kläder och accessoarer (eller åtminstone avtagbara).
Därför fokuserar designen på sensorintegration, miniatyrisering och multifunktionalitet. Några av de vanligaste komponenterna är:
Sensorer
Sensorer finns i princip i alla bärbara enheter. De ger kunskap om aktiviteten och fysiologiska parametrar. Användaren kan få kunskap om sin övergripande hälsa och kondition genom att mäta livsviktiga parametrar som syrenivå i blodet, kroppstemperatur och hjärtfrekvens.
DET FINNS OLIKA TYPER av sensorprodukter som används i wearables:
• Tryckgivare
• Fuktsensorer
• Positionssensorer
• Temperatursensorer
• Piezo-filmsensorer
• Kraftsensorer
26 ELEKTRONIKTIDNINGEN 6/23 TEMA: DISTRIBUTION, KONSULTER &
UTBILDNING
Peter Myhre, chef för produktmarknadsföring på Nordic Semiconductor
XPE RTA KITR LE
E
’’ ’’
wearables
I TAKT MED att bärbar teknik växer ökar efterfrågan på mer exakta, kompakta och tillförlitliga avkänningstekniker. Därför utformar tillverkare mer avancerade tekniska lösningar.
Till exempel designade en polsk medicinsk startup, Warmie, en sensor på Nordic Semiconductors systemkrets nRF52810, som gör att enheten kan mäta på flera delar av kroppen och informera användare eller läkare om möjliga hälsoproblem.
Ett annat företag är TE Connectivity som producerar sensorer lämpade för bärbara enheter och smarta klockor.
Strömställare
Strömställare är en komponent som kan användas som en inmatningsenhet. De kan styra en enhets funktionalitet även om de oftare används för att slå på och av utrustning.
Det är viktigt att välja rätt strömställare eftersom bärbara enheter har ett begränsat fysiskt utrymme. De flesta strömställare är taktila och beroende på designkraven kan de placeras vertikalt eller i vinkel.
RND har taktila strömställare för wearables men också tangentbord och snabb dataöverföringsutrustning. Söker du istället en sidströmställare finns Omrons DIP-
switchar som är tvättbara och lämpliga för små datorer och handhållna enheter.
Passiva komponenter
Vishay har tunnfilmschipmotstånd som passar för de flesta tillämpningar där stabilitet och tillförlitlighet är nyckelfaktorer. De är lämpliga för bland annat test- och mätutrustning, till exempel icke-kritisk medicinsk utrustning som wearables.
Halvledare
Integrerade kretsar är hjärnan i bärbara prylar där exempelvis användning av högkänsliga dioder ger möjlighet till biometrisk övervakning av bland annat syrehalt i blodet liksom hjärtfrekvens. PIN-fotodioden från Vishay har låg bygghöjd och är ytmonterad Den kan detektera nära-infrarött och synligt ljus med en känslighetsarea på 5,4 mm2.
En mängd nya klockoscillatorer som arbetar vid låga spänningar har utvecklats av IQD, en division av Würth Elektronik eiSos Group. De gör det möjligt att skapa system med en delad matning. I takt med att ny design blir mindre och mindre kan de passa för wearables.
Till exempel är oscillatorerna från IQXO691-serien perfekta för användning i kon-
SVENSKA ELEKTROOCH DATAINGENJÖRERS
struktioner där lång batteritid är avgörande, såsom portabel testutrustning, USB-gränssnitt, wlan och bärbara applikationer.
Kontaktdon
Kontaktdon kan användas i bärbara enheter för antenner, sensorer, ström, batterianslutningar, kort-till-kort, kabel-till-kort och flyttbara minnesenheter. De länkar kringutrustning till den primära enheten och underlättar enkla reparationer i händelse av att en komponent skulle gå sönder.
Med USB 3.1 typ-C-kontakten från Molex kan du dra nytta av god tillförlitlighet och samtidigt säkerställa stor hållbarhet samt undvika skador från missbruk tack vare designen på mittplattans kontakttunga som är robust och därmed tillförlitlig.
Rf och antenner
Majoriteten av alla avancerade bärbara enheter kräver antenner. De kan vara ytmonterade, en del av ledarmönstret i kretskortet eller, i sällsynta fall, en extern antenn.
Strömförsörjning
Dessutom kommer de flesta bärbara enheter att behöva en strömkontakt för att ladda batteriet, såväl som en knappcellshållare eller ett LiPo-batteri med två eller tre anslutningar. Majoriteten av bärbara enheter använder USB-kontakter för laddning, medan tillverkare ibland utvecklar sina egna kontakter.
Utvecklingskort
På grund av det lilla formatet har kretskortsdesigners för wearables andra lösningar än för vanliga kretskort. Det finns många faktorer att tänka på innan du väljer rätt mönsterkort såsom material, rf/mikrovågsdesign och rf-förluster.
nRF5340 SoC från Nordic Semiconductor är en applikationsprocessor med en separat och programmerbar nätverksprocessor med extremt låg strömförbrukning. Processorns dubbla funktioner gör den idealisk för komplicerade IoT-applikationer som sjukvårdsenheter. Med säkerhetsfunktioner, ML och artificiell intelligens (AI) är det lättare att hantera den ständiga strömmen av data från moderna bärbara enheter. ■
Inte medlem? SER är intresseföreningen för yrkessamma. Vi är kontaktskapare mellan medlemmar och intressanta företag. SER arrangerar studiebesök, föredrag och seminarier med aktuellt fokus. I medlemskapet ingår även medlemstidningen Eloch Datateknik, Elektroniktidningen och Nordisk Energi.
ELEKTRONIKTIDNINGEN 6/23 27
RIKSFÖRENING LÄS MER HÄR!
TEMA: DISTRIBUTION, KONSULTER & UTBILDNING
Håll utvecklingens
Tidiga faser i utvecklingsprocessen skapar problem för senare faser genom att ignorera systemfunktioner som test, säkerhet och uppdateringar. FoundriesFactory erbjuder en möjlig lösning.
Livscykeln för ett uppkopplat inbyggt system – från utveckling till återvinning – kan sträcka sig över tio år, tjugo år, eller ännu mer. Den består av ett antal distinkta faser som övergår i varandra – åtta stycken enligt vårt sätt att räkna.
Många OEM-tillverkare har problem med att övergångarna mellan faserna skapar fragmentering, både organisatoriskt och tekniskt.
Det rationella är att konstruera produkter så att de är enkla och billiga att underhålla, uppdatera och säkra efter att de tagits i drift. En produkt utgör en enda ekonomisk och fysisk enhet under hela sin livstid. Underhållet måste räknas in i produktens kostnad.
Så när man beräknar kostnader och intäkter för en produkt måste hela livscykeln räknas in och inte bara försäljningspris (och service i förekommande fall). Tyvärr motverkar fragmenteringen detta. Beslut som fattas och åtgärder som vidtas i tidiga faser av utvecklingen får effekter i senare faser (test, produktion och underhåll).
Kollisioner mellan teamen och det de producerar kan inte bara försena lanseringen av en produkt utan också göra den mer utsatt för sårbarheter, öka risken för ekonomiska skadestånd och äventyra att det finns en väl fungerande lösning för uppdateringar.
Av John Weil, Foundries
John Weil anslöt till Foundries.io i juni 2022 och är marknadschef. Man kan kalla honom ”systemingenjören i en värld av kisel” som förstått att det egentligen är mjukvaran som förverkligar kapaciteten i ett chip. I Foundries.io kan han ägna sig åt den passionen på heltid – att hjälpa embeddedkunder att suga ut sista droppen ur sina skinande nya SoC:er.
Ofta tas säkerhetsfrågorna upp på allvar först under senare stadier av produktutvecklingen. Det skapar problem längre fram.
Alla dessa förvecklingar och konflikter kan undvikas. Visserligen är viss organisatorisk fragmentering oundviklig – det är naturligt att utveckling bedrivs separat från underhåll. Men för utveckling av embeddedsystem existerar plattformar som spänner över hela livscykeln.
Den här artikeln kommer att belysa de åtta stegen i en embeddedprodukts livscykel. Vi kommer dessutom att demonstrera värdet av en ny typ av DevSecOps-plattform. Den används genom hela utvecklingsprocessen och ger dig en produkt som uppfyller krav på utveckling, livslång säkerhet, underhåll och fleet management.
Vad de åtta stegen är värda och vad de kostar
Vår ”åttastegsmodell” för en produkts livscykel är mer eller mindre universell för alla typer av uppkopplade inbyggnadssystem, i alla marknadssegment.
Stegen är följande:
1. Kärnkomponent. Bestäm vilken mikroprocessor eller FPGA, mikrokontroller, gra-
fikprocessor eller SoC som hårdvaran ska byggas runt. Valet har djupgående konsekvenser för vilken typ av programvara som produkten kan köra och vilka tillämpningar den kan stödja.
2. Förberedelse. Utvecklarna bygger experimentellt upp en verktygskedja för programvaruutveckling på den komponent som valdes i första steget. Här verifieras att chipleverantörens supportpaket för kortet fungerar, inklusive grundläggande funktioner som uppkoppling, att flasha bootkod och att konfigurera en verifierad bootsekvens.
3. Utveckling. Efter steg 2 finns grundläggande hårdvara. Därmed kan steg 3 utveckla den tillämpning som utgör produktens egentliga värde.
I den här fasen bör utvecklaren vänta sig det oväntade.
Marknadsförhållanden kan förändras, liksom tekniska omständigheter. Det kan leda till krav på förändringar av de verktyg, programvaruplattformar och säkerhetsprocesser som fastställdes i förberedelsefasen, eller till och med i valet av krets under första steget.
4. Prototyp. I de tre första stegen dokumenterades att kärnkomponenten på utvärde -
28 ELEKTRONIKTIDNINGEN 6/23 TEMA: DISTRIBUTION, KONSULTER & UTBILDNING
E XPE RTA KITR LE
faser i fas
ringskortet kunde leverera merparten av önskad funktionalitet. I prototypfasen byggs nu programvara med komplett funktionalitet på en prototyp som är anpassad även vad gäller formfaktor.
I det här skedet tar produktions- och utvecklingsteamet tillsammans fram en DFM (design för tillverkning). Plattformsutvecklingsteamet måste både upprätthålla en BSP för denna hårdvara och för den ursprungliga utvärderingssatsens BSP.
5. Testning. Testteamet verifierar att tilllämpningen fungerar enligt plan. Och ser till att det kommer att gå att testa och validera uppdateringar av firmware och tillämpningsprogram när produkten är i drift.
6. Produktionsverktyg. De system som krävs för att stödja volymproduktion implementeras. I den här fasen kan man i värsta fall upptäcka att de verktyg som användes för att producera prototyper inte stöder volymproduktion.
Observera att det är avgörande att säkerhetsfunktioner som root-of-trust och nyckelhantering finns på plats.
7. Produktion. Det här är det avgörande ögonblicket då OEM-tillverkaren får reda på om konstruktionen – efter allt arbete som lagts ned så långt – kommer att gå att volymproducera.
Det är extra viktigt att säkerställa att produktionsflöden för säkerhet (som upprättande av root-of-trust och inloggning i molntjänster) är kompatibla med den mekanism som används för att uppdatera firmware. Det stödet måste finnas under resten av produktens livstid.
8. Underhåll. Juridiskt ansvar, varumärkesvård och ny lagstiftning är olika anledningar
till att tillverkare regelbundet uppdaterar sina produkter efter försäljning. Dels för att minska exponeringen för säkerhetshål och dels för att upprätthålla produktens funktion i linje med köparens förväntningar.
KOSTNADEN FÖR DE FÖRSTA SJU STEGEN , och värdet de genererar, bestäms av interna faktorer, som utvecklarnas skicklighet och engagemang, och hur effektivt de styrs.
Med det åttonde steget är det lite annorlunda. Omvärlden påverkar hur ofta en produkt utsätts för cyberattacker och hur allvarligt utfallet blir. Det är också externa faktorer som avgör hur ofta miljöförändringar – som exempelvis krav på nya inloggningsuppgifter i molnet – gör det nödvändigt att distribuera produktuppdateringar under drift.
Om man misslyckas med att åtgärda en CVE-varning (Common Vulnerabilities and Exposures) eller om produkten råkar ut för cyberangrepp, kan man drabbas av juridiska och tekniska kostnader som kan vara så stora att de i värsta fall utplånar lönsamheten med hela produkten.
Effektiva lösningar för underhåll utgör ett starkt skydd mot den typen av risk. Alltför ofta äventyras dock effektiviteten i det åttonde steget av beslut fattade i tidigare steg.
EN PRODUKTCHEF MÅSTE TYVÄRR alltid vara beredd på att en CVE-varning kan dyka upp när som helst, och efter den en chef som kräver svar:
• Vad gjorde vi för att undvika den här sårbarheten?
• Var åtgärden effektiv?
Detta är det ögonblick då du kan drabbas av insikten att din utvecklingsprocess har satt underhålls- och driftsystemen ur spel.
Fragmenterade utvecklingsprocesser
Att produkten blir extra utsatt för risk under hela sin livstid – det kan bli konsekvensen av en fragmenterad utvecklingsprocess. Den kompetens och de verktyg, strukturer och ledningsprocesser som krävs under utveckling och prototypning är inte desamma som de som krävs vid test, produktion och underhåll.
Under de olika faserna byggs det upp en organisatorisk separation mellan teamen, med olika incitament och olika tidshorisonter. Det leder till att team i värsta fall i slutänden fattar beslut endast utifrån sitt eget snäva perspektiv, snarare än utifrån hela produkten.
Det är till exempel bra om den centrala komponenten får stöd för säkerhet redan i förberedelsefasen (andra steget). För om du skjuter upp det till ett senare skede tar det längre tid och kan det innebära kostsamma och tidskrävande omarbetningar av firmware och mjukvara.
Problemet är att utvecklarna under det tidigare steget värderades och belönades efter hur snabbt de kunde ta fram en fungerande plattform att gå vidare och bygga en tillämpning på. De hade därmed ett incitament att hoppa över säkerheten.
På samma sätt är det med SBOM (software bill-of-materials). En sådan loggar vilka programvarukomponenter som används i olika varianter av produkten och kan göra stor nytta under utvecklingsfasen.
Cisa (US Cybersecurity and Infrastructure
ELEKTRONIKTIDNINGEN 6/23 29 TEMA: DISTRIBUTION, KONSULTER & UTBILDNING
▲ ▲ ©2023 –ALL
RIGHTS RESERVED. FOUNDRIES.IO
Security Agency) och andra Institutioner förespråkar kraftigt att du underhåller en omfattande SBOM. Det börjar även ingå i kravställningen för programvara för myndigheter.
Problemet, återigen, är att en SBOM inte är något som påskyndar produktens utveckling (tredje steget). Snarare bromsas den. Så det finns inget incitament för utvecklingsteamet att skapa den. Därför saknar många produkter från OEM-tillverkare idag en komplett SBOM.
Det gäller generellt att de sju första stegen har utvecklats i riktning mot att ta allt mindre hänsyn till intressen och behov i det åttonde steget.
DET FINNS OFTA EN KULTUR bland produktutvecklare att det finns viktigare saker att ägna sig åt än säkerhet, underhåll och uppdateringar. En DevSecOps-plattform (DevSecOps) ser till att säkerhets- och underhållsaspekter hela tiden finns på dagordningen.
Det kan kosta på ordentligt i både kronor och goodwill att falla offer för en säkerhetsbrist. Dessutom är nya myndighetskrav på cybersäkrade produkter under utveckling. Det har övertalat OEM-tillverkare att börja leta efter verktyg som hjälper dem att introducera stöd för underhåll tidigt i produktutvecklingen.
En lovande approach är den strategi som allmänt kallas DevSecOps (development, security, operations). Plattformar för DevSecOps baseras på en kustomiserbar Linux med brett stöd för olika processorer. Här finns verktyg för att hålla samman utvecklingsflödets alla steg – säkerhet, aktivering av kort, underhåll, fleet management – under en hel produktlivscykel.
GENOM ATT ANVÄNDA en integrerad DevSecOps-plattform överbryggar du etapperna i livscykeln. Till exempel:
• Stöd för SoC:er från de ledande chiptillverkarna innebär att steg 1–3 kan hanteras parallellt och i synk.
• Det går att provköra tillämpningar på både utvärderingskort och egendesignad hårdvara och samtidigt hela tiden fortsätta designa för tillverkning.
• Utveckling för utvärderingskort och förproduktionsflöde kan bedrivas i samma framework för build, secure och deploy som det som används under steg 5–7.
• En SBOM genereras och uppdateras automatiskt för varje instans av produktens firmware och tillämpningar.
Under produktion levereras varje produktionsenhet som lämnar fabriken med sin egen SBOM. Därmed kan en produktchef omedelbart och enkelt svara på frågor om
en produkts exponering för en viss CVEsårbarhet.
• Produktionsverktygen är kompatibla med utvecklingsverktygen. Det betyder att det går att återskapa en tidigare systemimplementering på några minuter, migrera en gammal konstruktion till ny firmware, tillhandahålla en detaljerad uppdateringslogg för produktens hela livslängd och hantera programuppdateringar.
• Alla tidiga utvecklingssteg är helt integrerade med de verktyg som används för fleet management och krypterade programuppgraderingar
OEM-TILLVERKARE som gör produktutveckling på en DevSecOps-plattform – som exempelvis FoundriesFactory från Foundries. io – kan eliminera de säkerhetsrisker och underhållsproblem som uppstår till följd av fragmentering mellan organisatoriska siloer. En enhetlig plattform med gemensamma verktyg hela vägen från steg 1 till 8, ger större möjlighet att utveckla och driftsätta nya funktioner. Dessutom öppnar det för att addera nya intäktsmöjligheter till en redan installerad bas av uppkopplade produkter. Om du använder en DevSecOps-plattform kan du alltså förvandla steg 8 från en risk (för dina pengar och ditt rykte) till en intäktsgenererande möjlighet. ■
KanEUtämjaAI?
TEMA: DISTRIBUTION, KONSULTER & UTBILDNING 30 ELEKTRONIKTIDNINGEN 6/23
Läs Elektroniktidningen! PRENUMERERA GRATIS Du får månadsmagasinet genom att fylla i talongen på www.etn.se/pren Tror du att allt står på webben? Solnas laser lyser än /12–13 SVERIGES ENDA ELEKTRONIKMAGASIN FÖR PROFFS BEOTOP: Laserljus hjälper montör /10–11 Grönt kisel från vätgas NR FEBRUARI 2023 GULDPARTIKLAR HITTAR BIOMOLEKYLER PRENUMERERA KOSTNADSFRITT! WWW.ETN.SE/PREN TEMA: OPTO DISPLAYER Enoptisk sensorfrån Linköpingkan snabbaupp produktionenav bioläkemedel. /14–15 Lägger säkert skal runt alltSkillnad temperatur blir till ström Allt om den nya processorn Miljardprojektet som ska få fart på digitaliseringenfinansierade projektet Avancerad Digitalisering startade så sent som 2021 med ambitionen att digitalisera både PRENUMERERA KOSTNADSFRITT! WWW.ETN.SE/PREN Lasern ritar vävnaderFira att transistorn fyller 75 år LÄTTA STRÖMPULSER VÄCKER MUSKLERNA MEDICINTEKNIK & HÄLSA Tårna vaknade till liv när patienten blev smekt under fotsulan. Så föddes idén till den på evidens från studier. /18–19 7: Tekniken somhöjer tempot /14–15 SVERIGES ENDA ELEKTRONIKMAGASIN FÖRPROFFS EITINNOENERGY:EU stortsatsar på solceller /4–5 NR JANUARI 2023 MIOTY LORAWANUTMANAR MED HÖGRE TILLFÖRLITLIGHET Närdatapaketendelasuppimindredelar, somspridsutiolikatids-ochfrekvensfönster, ökarsannolikhetenförattdekommerfram. /16–17 TEMA: KOMMUNIKATION SVERIGES ELEKTRONIKMAGASIN FÖRPROFFS ERICSSONS Nio påtransistorermiljarder 5nm /4–5 TEENAGEENGINEERING: Maskinerna som charmat hela världen /20–21 STANDARDISERADE Banarväg förglobala mobiltjänster /18–19 NR APRIL 2023 Vispanarin Embedded World2023 Nära 000besökarelockadestillmässanEmbeddedWorld Nürnberg11–14mars. /12–14 PRENUMERERA KOSTNADSFRITT! WWW.ETN.SE/PREN SVERIGES ENDA ELEKTRONIKMAGASIN FÖRPROFFS CLASSIC: Skalyfta svensk halvledardesign /4–5 DRÖNARE: Systemen som ska skyddaoss /14–17 NR
PRENUMERERA KOSTNADSFRITT! WWW.ETN.SE/PREN EUblir förstmed NuvaranderegleringavAI.förslag förstatiskt, enligtkritiker. /12–13
En nätverksanalysator för
mellanfrekvensområdet
■ TEST OCH MÄT
E5081A ENA-X är den första nätverksanalysatorn i mellanfrekvensområdet som snabbt och noggrant kan mäta storleken på felvektorn (EVM), hävdar Keysight. Lyftet kommer från en ny integrerad mikrovågskrets i kombination med mjukvara som tidigare var förbehållen den vassare familjen PNA.
Alla som utvecklar och tillverkar komponenter på lite högre frekvenser eller till snabba data-
bussar behöver en nätverksanalysator. Det gäller både passiva komponenter som filter och antenner liksom aktiva komponenter som blandare, förstärkare och frekvensomvandlare.
JUST FELVEKTORN, EVM, är ett mått som används för att kvantifiera prestanda i digitala sändare och mottagare.
E5081A ENA-X finns med två eller fyra portar och täcker frekvensområdet 10 MHz till 44 GHz. Keysight lyfter särskilt fram instrumentets förmåga att snabbt
Fler kanaler i NI:s mjuka radio
■ KOMMUNIKATION
USRP kan liknas vid en avancerad experimentlåda för allt som ryms under begreppet mjukvarustyrd radio. NI:s dotterbolag Ettus släpper nu en uppdaterad modell med fler kanaler, mer bandbredd och möjlighet till direktsampling.
och enkelt karakterisera förstärkare även för komplexa modulationsformer som i 5G och för frekvenser upp till 44 GHz.
Genom att integrera funktioner man tidigare behövt en separat spektrumanalysator för att mäta går arbetet fortare och risken för fel minskar.
Dessutom har instrumentet fått mjukvara för analys av signaldistorsion som tidigare var förbehållet PNA-familjen med högre prestanda.
PER HENRICSSON per@etn.se
Europeiska parallellprocessorn i
ny molnversion
■ ARTIFICIELL INTELLIGENS
Franska Kalray har gjort tapeout på en ny processor i sin parallella arkitektur MPPA. Det är en så kallad DPU, data processor unit, optimerad för big data- och AI-beräkningar i molnet.
– Coolidge 2 är redo att tas i drift i linje med vår färdplan, konstaterar Kalrays vd Eric Baissus.
Coolidge 2 heter processorn. Den är tio gånger snabbare än sin föregångare och optimerad
för AI. Enligt Kalray har den en av marknadens bästa förhållanden mellan pris, prestanda och energiförbrukning inom edge computing och AI, områden som Kalray nu hoppas kunna växa inom.
VAD GÄLLER AI nämns både inferenser och träning som tilllämpningar. Konversationsmaskinen ChatGPT får ett särskilt omnämnande.
– Dataintensiv lagring är en snabbväxande marknad, särskilt
nu med införandet av allt större prediktiva AI-modeller. De tackar aldrig nej till mer minne under under träning, säger Eric Baissus.
I fjol gjorde Kalray ett mjukt uppköp för att komplettera sin hårda profil: Arcapix – ett mjukvaruföretag specialiserat på datalagring och hantering.
De första exemplaren av Coolidge2 kommer att finnas tillgängliga i sommar.
JAN TÅNGRING jan@etn.se
USRP X440 har åtta kanaler för sändning och åtta för mottagning. Frekvensområdet är 30 MHz till 4 GHz och bandbredden utökad till 1,6 GHz. Dessutom har den fått en arkitektur som tillåter direktsampling av signalen.
Instrumentet innehåller en FPGA i form av AMD Xilinx Zynq Ultrascale+ som stödjer verktygskedjor för det som Ettus kallar RFNoC (RF Network-on-Chip). I praktiken är det en metod för att stoppa in de digitala delarna av radion i den programmerbara logiken. Exempel på funktioner som FPGA:n hanterar är upp- och nedkonvertering liksom filtrering.
Tänkbara tillämpningar för den nya modellen med 2×8 kanaler är elektronisk krigföring, radar, satellitkommunikation, 5G på millimetervågsområdet, 6G-forskning och annan avancerad radioteknik. PER HENRICSSON per@etn.se
Battery Testing Simulation Load/Source
Many systems installed – ask us more!
ELEKTRONIKTIDNINGEN 6/23 31
NYAPRODUKTER
Arm uppdaterar appkärnorna
■ TELEKOMMUNIKATION
Arms lilla, mellanstora och stora cpu har uppgraderats. I början av nästa år kommer du att se dem i smarttelefoner.
Brittiska Arm licenserar inte bara cpu-arkitekturen med samma namn utan släpper dessutom egna Arm-cpu:er med jämna mellanrum.
Nu är det dags för ett släpp i cpu-familjen A, som i ”app-processor” – mest känd för att köra appar skrivna i Java i Android i Linux i smartmobiler.
Cortex X4, A720 och A520 heter de tre nya kärnorna. Tänk på dem som stora bocken, mellanbocken och lilla bocken Bruse. De stöder alla 64-bitarsarkitekturen Armv9.2 och kan tillverkas hos TSMC i 3 nmprocessen N3E.
Det typiska idag är att bygga multiprocessorer genom att plocka några av varje ur de tre storleksklasserna och fördela
beräkningarna mellan dem dynamiskt med hänsyn tagen till beräkningskraven och om det är bråttom eller om ström ska sparas.
Arkitekturen för att kombinera dem är även den uppgraderad och heter Total Compute Solution 23. Med den kan du bygga kluster av ända upp till 14 stycken cpu-kärnor med upp till 32 MByte L3-cache.
TYPISKA KOMBINATIONER du kan vänta dig i din nästa smarttelefon är 1+3+4 och 1+5+2. En bärbar dator skulle kunna ha 10+4+0.
Cortex X4 är 15 procent snabbare än sin föregångare på samma strömförbrukning, alternativt 40 procent strömsnålare på samma prestanda. Den kan klockas upp till 4 GHz och kan ha upp till 2 Mbyte L2-cache.
Cortex A720 kan klockas mellan 2,5 och 3 GHz och är 20
procent snålare. Cortex A520 är åtta procent snabbare eller 22 procent snålare och kan klockas ner till 1,5 GHz.
Nåt annat du vill ha i en mobilprocessor är grafik. Till den rollen lanseras Immortalis G720 (tio till sexton kärnor), Mali G720 (sex till nio kärnor) och Mali G620 (upp till fem kärnor). De har kring 15 procent högre topprestanda än sina föregångare.
Arms grafikkärnor designas i Sverige, i Lund, sedan Arm köpte svenska Logipard i slutet av år 2008.
I maj i år lade Lundakontoret ut en platsannons. Den sade bland annat följande: ”Do you want to experience the thrill of playing computer games on a graphics processor (GPU) that you have crafted yourself”.
JAN TÅNGRING jan@etn.se
Aries lockar med bärsmak på Risc V-kort
■ RISC V
Fiveberry är ett prototypkort på vilket tyska Aries pluggat in ett OSM-kompatibelt SIP-kort från japanska Renesas som i sin tur är byggt kring Renesas egen Risc V-mikroprocessor RZ/Five som i sin tur använder Risc V-CPU:n AX45MP från taiwanesiska Andes.
Huvudanvändningen är utveckling och prototyper. En gateway kanske, föreslår Aries.
Aries kallar det för ett Community Flavor-kort. Aries kanske hoppas att det ska kunna bli för Risc V vad Raspberry Pi är för
Vattentät trycksensor i
mems
■ SENSORER
Den är klassad enligt IP58 och mäter det absoluta trycket med en noggrannhet på 0,5 hPa. ILPS28QSW från ST Microelectronics passar i industriella tillämpningar som gasoch vattenmätare men också för väderstationer, luftkonditioneringar, falldetektering och andra apparater i hemmen.
Mätområdet är valbart från 260 till 1260 hPa eller 260 till 4060 hPa med en noggrannhet på 0,5 hPa. Sensorn har intern temperaturkompensering över arbetsområdet som går från –40°C till 105°C. Kretsen ansluts med I2C eller MIPI I3C och levererar data med 24 bitar. Utläsningstakten går att ställa mellan 1 och 200 Hz.
Arm? Namnet antyder i alla fall detta – Fiveberry är en Raspberry på Risc V (”Risc Five”)
Fiveberry-kortet har anslutningar för två Gigabit Ethernet, två USB 2.0 och två Can. Dessutom finns dubbla AD-omvandlare. Sip-kortet följer standarden OSM (Open Standard Module) och mäter 30x30 mm.
AX45MP är en 64-bitars-enkelkärna klockad till 1 GHz.
UTÖVER DETTA har kortet LCDkontroller, gränssnitt för DDR4, SPI-NOR-flash och EMMC NAND-flash. Och så stöder den MIPI-CSI (kamera), Parallel-IF
(bildskärm), USB2.0, SD, CANFD och Gigabit Ethernet.
Temperaturområdet är –25 till +85°C eller –40 till +85°C i en variant för industriella miljöer.
Fiveberry kommer att finnas tillgänglig under Q3 2023. JAN
Trycksensorn är kapslad enligt IP58 vilket innebär att den tål att sänkas ned en meter under vattenytan, något som är testat enligt IEC 60529 och ISO 20653. Vidare klarar den upp till 10 bars övertryck.
ILPS28QSW har begåvats med ST:s nya Qvar-teknik (Q=elektrisk laddning och var=variation) som kan användas för att upptäcka vattenläckor.
Strömförbrukningen går att pressa ner till 1,7 µA beroende på hur sensorn används.
ILPS28QSW är ytmonterad med måtten 2,8×2,8×1,95 mm. ST lovar att hålla den tillgänglig minst tio år framåt och priset är 3 dollar i kvantiteter om 1 000 exemplar.
PER HENRICSSON per@etn.se
32 ELEKTRONIKTIDNINGEN 6/23 NYAPRODUKTER
TÅNGRING jan@etn.se
Pussla samman valfri kombination av de tre cpuerna.
Lunds vassaste grafikkärna Immortalis stöder även maskininlärning.
En IMX för kanten
■ EDGE COMPUTING
Elbilsladdare, medicinteknik och byggnadsövervakning är några tillämpningar för den senaste modellen av NXP:s klassiska SoC-familj IMX.
”Säkerhet, prestanda och Linux i en skalbar och tillförlitlig plattform” är NXP:s slogan för IMX 91 (i.MX 91) som den heter. Chipet är bestyckat med en Arm Cortex-cpu av märket A55 med en toppfrekvens på 1,4 GHz och LPPDR4-gränssnitt. Det stöder dubbla Gigabit Ethernet och dubbla USB-portar. Här finns säkerhet i form av en Edgelockenklav med funktioner som livscykelhantering, sabotagedetektion och säkrad uppstart.
Mjukvaran kan bocka av såväl stöd för smartahemsprotokollet Matter som laddboxprotkollet ISO 15118-20, Och den är kompatibel med samma kringkretsar (exempelvis strömkomponenter) och mjukvarukomponenter som IMX 93.
Utvalda kunder kommer att kunna testa chipet under andra halvåret i år via utvärderingssatser. En av dessa är den Matterfokuserade trippelradiokretsen IW 612 (Wi-Fi 6, Bluetooth 5.2 och 802.15.4).
JAN TÅNGRING jan@etn.se
Uppstickare inom WBG
■ KRAFT Amerikanska Navitas är en av de mindre spelarna när det gäller kraftkomponenter i galliumnitrid och kiselkarbid men har stora ambitioner. Grundarna är erfarna och tillverkningen sköts av de stora kiselsmedjorna.
– Eftersom vi är i Europa har vi två nyheter för höga effekter. Den första är en kiselkarbiddiod med ett lågt knä. Vi har sänkt framspänningen vilket innebär att vi kan minska förlusterna, säger Navitas marknadschef Stephen Oliver när vi träffas på PCIM-mässan i Nürnberg. Det handlar om en typ av
BAKGRUND
Navitas grundades 2014 av ett antal industriveteraner inom kraftelektronik. Flera av dem hade arbetat på International Rectifier i Los Angeles i slutet av 1990-talet men hamnade med tiden på andra ställen.
– Dan, vår teknikchef, gick till Fairchild men fortsatte ha kontakt med TSMC och hade koll på när deras GaN-process började bli mogen, säger Stephen Oliver och fortsätter:
– Många företag som varit med länge har kämpat på med tidiga versioner av tekniker, som depletion mode och cascodelösningar. När enhancement mode kom hoppade vi på den.
En av barnsjukdomarna med GaN var att transistorerna kunde förstöras om spänningen på gaten blev för hög. Dessutom var de inte naturligt avstängda, som motsvarigheterna i kisel.
– Vi insåg att den måste vara enklare att använda och integre -
Shottkydiod i företagets GeneSiC-familj som klarar 650 V. Dessutom finns de numera i en liten ytmonterad kapsel på bara 8×8 mm.
– Även det är premiär.
DIODERNA KOMMER i olika modeller från 4 A till 24 A och kan användas för effektfaktorkorrigering (PFC) i allt från kraftaggregat i datacenter, industriell motorstyrning, invertrar till solcellsanläggningar och belysningsutrustning.
Den andra produktnyheten är en kiselkarbidmodul för högre effekter.
– Det är vår första verkliga produkt för högeffektsmark-
rade ett antal saker som drivare, ESD-skydd och strömavkänning i en monolitisk produkt. På vägen har vi tagit många patent.
Men att som litet uppstartsföretag övertyga kunderna har tagit tid. Ett exempel som Stephen Oliver nämner är datortillverkaren Dell där det tog fyra år för företaget att komma in. Starten blev en eftermarknadsprodukt, en laddare till bärbara datorer med mindre batterier.
– De ville inte ta någon risk. Men efter tolv månader litade de på oss och nu finns vi med från början i Latitudfamiljen.
Hittills har företaget skeppat 75 miljoner enheter och är enligt egen utsago TSMC:s största kund på GaN. Trots det finns utrymme att växa.
– De har garanterat tre gånger större kapacitet från 2022 till 2023.
Med åren har effekterna som GaN-trasistorerna designats in för blivit allt högre vilket ledde till att de till slut stött på konkurrens från kiselkarbidkomponenter.
naden, en modul i en pålitlig kapsling som klarar 1200 V. Den kan fås upp till 6500 V, säger Stephen Oliver.
Det handlar om moduler i en kapsling som Navitas döpt till SiCPAK, men de kiselkarbidtransistorer som sitter i den kan också fås som okapslade chip för den som så önskar.
Tänkbara tillämpningar finns inom solcellsinvertrar, energilagring, industriella motorer, laddare i elfordon, publika snabbladdare, produkter för elnät liksom strömbrytare.
Svensk återförsäljare är Compomill.
PER HENRICSSON per@etn.se
– Materialet har funnits tio, femton år längre och är betydligt mognare. Med GaN hade vi bara halva marknaden så vi köpte GeneSiC i fjol, säger Stephen Oliver.
För 100 miljoner dollar fick man ett bolag baserat i Washington DC som var inne på en fjärde generation och som hade en stark utvecklingsavdelning men var sämre på att marknadsföra och säja produkterna.
Tillverkningen sker hos X-Fab i Texas.
För att få fart på försäljningen har företaget startat ett antal designcenter med fokus på bland annat snabbladdare till konsumentprodukter, för elbilar och för datacenter.
– Nu kan vi ge en referensdesign som är klar till 75 procent, så kan kunderna göra det sista.
Dessutom har företaget satt upp designcenter med andra företag, som exempelvis Volvos kinesiska ägare Geely.
ELEKTRONIKTIDNINGEN 6/23 33 NYAPRODUKTER
Pico W stöder äntligen Bluetooth
■ INBYGGDA SYSTEM
Raspberrys IoT-kort Pico W släpptes för ganska exakt ett år sedan, inklusive hårdvara för Bluetooth. Men mjukvara kommer på plats först nu.
Raspberry Pi Pico W är ett IoTkort för sex dollar i storlek som en tummetott, baserad på Raspberrystiftelsens egen one-sizefits-all-styrkrets RP2040 och med en prislapp på sex dollar.
Trådlösheten sitter i en krets från Infineon, CYW43439, som har en 2,4 GHz-radio som vid sidan av Wifi (802.11n) även stöder Bluetooth 5.2 Classic och LE.
Men hittills har Raspberrys firmware alltså endast stött Wi-Fi. Problemet har varit den begränsade överföringskapaciteten mel-
lan RP2040 och CYW43439 – det är bara en trepinnars SPI-buss.
Raspberry uttrycker sin stora tacksamhet till mannen med skohornet som löste problemet: Graham Smith på brittiska ITkonsulten Vivantio.
Stiftelsen varnar för att Classic ännu inte har stöd för ACL/SCO på plats. Men det går att aktivera LE-protokollet ensamt.
Raspberry har valt en mjukvarustack för Bluetooth från tyska BlueKitchen. Licensen ingår i priset för Pico W.
Under året som gått har Pico W sålts i en halv miljon exemplar. En driver en webbserver, en är fjärrkontroll till en sjungande fisk och en låter en krukväxt skicka sms.
En nätverksanalysator med 100 m räckvidd
■ TEST OCH MÄT
Kompletta tvåportars S-parametermätningar på avstånd upp till 100 meter för frekvenser till 43,5 GHz. Japanska Anritsu har uppdaterat den modulära VNA:an i Shocklinefamiljen så den klarar de större avstånden.
ME7869A kommer i tre modeller som går upp till 8 GHz, 20 GHz respektive 43,5 GHz. De täcker därmed aktuella 5G-band upp till 6 GHz, 28 GHz respektive 39 GHz.
ME7869A används tillsammans med två stycken MS46131A som är enportars VNA:er. Dessa ansluts direkt till
antennen i testuppställningen (AUT). Lösningen passar bra för exempelvis mätningar i hel- och halvdämpade mätrum.
Kablarna till de två VNA:erna behöver inte vara lika långa, skillnaden kalibreras bort med hjälp av mjukvaran Phaselync som klarar upp till hundra meter. Därmed slippar man de koaxialkablar som annars förbinder nätverksanalysatorn med antennerna.
Resultaten lagras i datorn som kör en programvara som även den heter Shockline.
Tilläggas kan att instrumentet också behöver en separat 12 Vmatning.
PER HENRICSSON per@etn.se
AMD presenterar superprocessor för AI
■ ARTIFICIELL INTELLIGENS
AMD:s nästa generation Instinct-processorer är anpassade till generativ AI i samarbete med AI-mjukvaruprojekten Hugging Face och Py Torch.
Den nya familjen heter MI300 och är avsedd både för träning och inferens. Den använder en arkitektur kallad CDNA3.
Den första modellen släpps i provexemplar under tredje kvartalet till nyckelkunder. Den heter MI300X och är en ren gpu tillverkad i 5 nm FinFet med chiplets staplade i 3D och länkade med AMD Infinity Fabric.
En annan familjemedlem heter MI300A och innehåller även den integrerade cpu:er. Den finns i provexemplar hos kund redan nu.
AMD kallar MI300X för världens kraftfullaste AIaccelerator och jämför den med Nvidias sifferkrossare Hopper H100: MI300X har en minneskapacitet på 192 GB HBM3 mot 80 GB för H100.
Löpande beräkningskapacitet är 5,2 TFLOPS vilket ska vara ”mer” än H100 levererar. Stort minne är en stor fördel för stora språknät vilket är den tillämpning alla är nyfikna på. Här lyckades AMD i början av juni köra språknätet Falcon med 40 miljarder parametrar i precisionen FP16 på en EPYC 9654 (en cpu med 96-kärnor) kopplad till en ensam MI300X i en OAMmodul med 192GB HBM3.
Kombinationen drog 750 W. Detta var alltså prestanda för
Antalet transistorer summerar sig till 146 miljarder.
Ytan är drygt tio kvadratcentimeter.
en enda MI300X-accelerator. AMD presenterade även en modul kallad Instinct Platform med åtta stycken.
ATT DET FINNS ett mjukvaruekosystem på plats är fundamentalt när du lanserar ny hårdvara. Därför har AMD engagerat språkmodellsforumet Hugging Face och det öppna maskininlärningsprojektet Py Torch för att uppdatera stödet för AMC Instinct i det existerande ekosystemet ROC M, för
acceleratorer i datacenter. ROC M 5.4.2 stöder PyTorch 2.0 på samtliga AMD Instinctprocessorer. Här finns bland annat en samling färdiga AI-modeller redo att laddas på MI300.
Hugging Face har som uppdrag att optimera modellerna ännu mer inte bara för Instinct utan även för AMD:s cpuer, gpuer och FPGA:er (Ryzen, EPYC, Radeon, Versal och Alveo).
JAN TÅNGRING jan@etn.se
Den här serverkombon med åtta acceleratorer lär du även se i AI-superdatorer. 600 watt per chip måste kylas bort.
34 ELEKTRONIKTIDNINGEN 6/23 NYA
PRODUKTER
TÅNGRING jan@etn.se
JAN
Svensk Elektronik
– tillsammans för branschens bästa
Årsmöte och sommarhälsningar
Tid är något som vi har begränsat av. Ur ett universellt perspektiv kanske tid finns i oändliga mängder, men just människans tid är begränsad till vår ålder, och det går undan, så det gäller att göra något klokt av den! Inom kort kan vi lägga 180 dagar av 2023 till handlingarna med många spännande aktiviteter på agendan, och nu senast Svensk Elektroniks årsmöte.
Vår relativt nya medlem, SAAB, bjöd generöst in till såväl spännande föreläsningar som rundvandring i produktionsenheten på anläggningen i Järfälla, strax utanför Stockholm. Vi fick höra om ”Avancerad elektronik i krävande miljöer” av Nils Dagås på Engineering och ”SAAB – strategi och verksamhet” av Magnus Bäckström, Electronic Warfare. Det var fantastiskt spännande och intressant – tack, SAAB!
Årsmötet som följde därefter samlade ett 30tal deltagare. Svensk Elektroniks ordförande, Elisabet Österlund hälsade alla välkomna och berättade lite om året som gått, varefter Stefan Jakab, föreningens Generalsekreterare, föredrog verksamhetsberättelsen. Slutligen ledde PerAnders Emilson, styrelseledamot, oss på en odyssé genom årsbokslutet. Årmötesformalia inklusive årsbokslut mm godkändes av stämman, liksom gavs ansvarsfrihet åt VD och styrelse för det gångna verksamhetsåret.
Ett av medlemmarna uppskattat initiativ inför årets medlemsmöte utgjordes av en sammanfattande folder framtagen med alla handlingar, allt för att enkelt kunna sätta sig in i underlaget och ha allt samlat på ett ställe.
I föreliggande nummer av Elektroniktidningen är utbildning ett ämne som lyfts fram. Just utbildning är av största vikt för det arbete som Svensk Elektronik dagligen bedriver. Elektronikbranschen är om något just kunskapsintensiv till sin karaktär, varför det är av största vikt att det finns ett tillräckligt utbud av den kompetens som efterfrågas och dessutom av rätt kaliber. Vi på Svensk Elektronik jobbar väldigt nära utbildningsväsendet i olika frågor, bl a med Framtidsvalet som vänder sig till elever i bl a klass 8 och 9 i Grundskolan samt 2 och 3 i Gymnasiet. Vi lämnar svar på betänkanden till Skolverket och vi för en intensiv dialog med såväl Arbetsförmedlingen som Yrkeshögskolor för att förmedla en relevant kravbild från industrin och säkra kompetens på kort och lång sikt.
”Utbildning utan tillämpning, är bara underhållning.”
Tim Sanders (författare, föredragshållare mm)
Med förhoppningar om en vacker försommar!
Stefan Jakab, generalsekreterare
Ta chansen att locka morgondagens kompetens!
I samarbete med Framtidsvalet arbetar vi för att säkerställa branschens långsiktiga kompetensbehov. Därför hoppas vi att just du vill träffa studie och yrkesvägledare från hela landet för att berätta mer om karriärmöjligheterna inom elektronikindustrin.
Är du intresserad av avtt medverka som föreläsare på våra fysiska seminarier?
Scanna koden och fyll i ansökan!
KALENDARIUM
8 september NIS2direktivet
12 oktober Stora elektronikdagen med Summit, Stockholm
29 november
Höstmöte Svensk Elektronik
10–11 april
Elektronikmässan i Stockholm 2024
svenskelektronik.se/ kalendarium
Erbjudande!
Just nu välkomnas nya medlemmar med förmånliga rabatter på medlemsavgiften.
Bli medlem innan – 30 juni för 50% rabatt – 31 juli för 40% rabatt – 31 augusti för 30% rabatt
Följ QRkoden till medlemsansökan eller besök vår hemsida.
Tillsammans skapar vi branschens framtid! Ditt företag är väl med? Ett medlemskap i Svensk Elektronik stärker dig och ditt företag. www.svenskelektronik.se kansliet@svenskelektronik.se
MORE SECURITY, MORE PASSENGER CONVENIENCE.
The proven security scanner from Rohde & Schwarz increases aviation safety without diminishing passenger convenience. It relegates unnatural body posture in cramped cabin devices to the past. Within seconds, innovative millimeterwave technology and artificial intelligence find dangerous hidden objects. Flying starts on the ground. We make it more safe. www.rohde-schwarz.com/ad/securityscanner
POSTTIDNING B Returadress: AC Lantz Råsundavägen 108