科学家发明利用振动能量运行的突破性新型微型电源转换器

科学家发明利用振动能量运行的突破性新型微型电源转换器加州大学圣迭戈分校和CEA-Leti的研究人员开发了一种新型压电式DC-DC转换器，通过将电源开关集中在单个芯片上，大大缩小了尺寸并提高了效率，有望在技术设备中得到广泛应用。上图为拟议中的压电转换器的芯片照片。资料来源：加州大学圣地亚哥分校该团队开发的电源转换器比目前用于这一用途的巨大、笨重的电感器要小得多。这些设备最终可用于任何类型的直流-直流（DC-DC）对话，包括智能手机、计算机、服务器群和AR/VR头戴式设备。突破性研究成果在旧金山举行的ISSCC2024会议上，发表了题为"基于压电谐振器的集成式双侧串联/并联20至2.2VDC-DC转换器，损耗降低了310%"的论文。论文报告说："双侧串联/并联压电谐振器（DSPPR）是首个用于基于压电谐振器的功率转换的集成电路，与之前发布和共同设计的分立式设计相比，其在VCR<0.125时的损耗降低了310%。"加州大学圣迭戈分校电气与计算机工程系教授PatrickMercier是这篇论文的资深作者，他说："这种创新方法提高了性能，尤其是在低电压转换率的情况下--在这一领域，之前的研究一直在努力保持高效率和压电材料的最佳利用率。"该论文解释说，与分立设计相比，混合DSPPR转换器利用集成电路的能力，以较小的面积提供复杂的功率级，并能在电压转换比(VCR)小于0.1的情况下实现设备的高效运行。革命性的单芯片解决方案CEA-Leti硅元件部科学总监GaelPillonnet说："该集成电路为将所有电源开关整合到单个芯片上提供了一个独特的机会，大大减少了PCB的占地面积，并提高了相位控制精度。"此外，在压电直流-直流转换器的前级和后级中加入额外的电容式转换器级，也有助于提高性能。这种战略性集成减少了对压电材料的需求，从而使转换器更加紧凑，总体积明显缩小。Pillonnet说："与拟议拓扑结构带来的巨大收益相比，额外电容器的边际增加（不到10%）就显得微不足道了。""直流-直流转换器，尤其是我们工作的重点--低VCR范围内的直流-直流转换器，在各行各业都有广泛的应用，如大功率计算服务器、汽车系统、USB充电器和电池供电设备等，"Mercier研究小组的博士生、论文第一作者刘文钦（Wen-ChinBrianLiu）说。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422034.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1422034.htm

光子学技术新突破：科学家用微型芯片产生高质量微波信号

光子学技术新突破：科学家用微型芯片产生高质量微波信号盖塔实验室开发的光子集成芯片的高级示意图，该芯片用于全光学光分频（OFD）--一种将高频信号转换为低频信号的方法。图片来源：YunZhao/哥伦比亚工程学院这种芯片非常小巧，可以装在锋利的铅笔尖上，是迄今为止在集成光子平台上观察到的最低微波噪声。这项成果为高速通信、原子钟和自动驾驶汽车等应用提供了一条通往小尺寸超低噪声微波发生器的光明之路。用于全球导航、无线通信、雷达和精密计时的电子设备需要稳定的微波源作为时钟和信息载体。要提高这些设备的性能，关键在于减少微波中存在的噪声或相位随机波动。"在过去的十年中，一种被称为光分频的技术产生了迄今为止噪音最低的微波信号，"哥伦比亚工程学院应用物理和材料科学大卫-M-里基教授兼电气工程教授亚历山大-盖塔说。"通常情况下，这样的系统需要多个激光器和相对较大的体积来容纳所有元件。"光分频--一种将高频信号转换为低频信号的方法--是最近产生微波的创新技术，其中的噪声已被大大抑制。然而，由于光分频系统占用桌面空间较大，因此无法用于微型传感和通信应用，而这些应用需要更紧凑的微波源，因此光分频系统已被广泛采用。盖塔说："我们已经实现了一种设备，只需使用单个激光器，就能在面积小至1平方毫米的芯片上完全实现光分频。我们首次展示了无需电子设备的光学分频过程，大大简化了设备设计。"量子和非线性光子学：创新的核心盖塔的研究小组专门研究量子和非线性光子学，即激光如何与物质相互作用。研究的重点领域包括非线性纳米光子学、频率梳生成、强超快脉冲相互作用以及光量子态的生成和处理。在目前的研究中，他的研究小组设计并制造了一种片上全光学器件，该器件能产生16GHz的微波信号，其频率噪声是迄今在集成芯片平台上实现的最低频率噪声。该设备使用两个由氮化硅制成的微谐振器，通过光子耦合在一起。单频激光器泵浦两个微谐振器。其中一个用于产生光参量振荡器，将输入波转换成两个输出波--一个频率较高，一个频率较低。两个新频率的频率间隔被调整为太赫兹频率。由于振荡器的量子相关性，这种频率差异的噪声可比输入激光波的噪声小数千倍。第二个微谐振器经调整后可产生具有微波间隔的光频梳。然后，振荡器发出的少量光被耦合到梳状频率发生器，从而使微波梳状频率与太赫兹振荡器同步，自动实现光分频。潜在影响和未来应用盖塔研究小组的工作代表了一种在小型、坚固和高度便携的封装内进行光学分频的简单而有效的方法。这些研究成果为芯片级设备打开了大门，这些设备能够产生稳定、纯净的微波信号，可与进行精密测量的实验室产生的信号相媲美。他说："最终，这种全光分频将带来未来电信设备的新设计。它还能提高用于自动驾驶汽车的微波雷达的精度。"编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1425719.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1425719.htm

[Windows] 万兴全能格式转换器v12.0.33 免激活绿色版本

[Windows]万兴全能格式转换器v12.0.33免激活绿色版本WondershareUniConverter（万兴全能格式转换器，又叫万兴优转）国产全能音视频解决方案。具有音视频格式转换、合并视频、压缩视频、录制视频、下载视频等功能。UniConverter以超快的转换速度及强大的功能在国外名声大噪，转换速度号称是市面同类产品的30倍，操作简便，支持158种视频格式无损转换，批量转换高清视频堪称不会丢关键帧，此外集YouTube视频下载，投屏录屏，及DVD刻录等多功能于一身。此版特点绿化免安装，解锁付费功能，免激活；├—输出视频无水印，批量同时转换，GPU加速等；├—解锁后的会员功能详情：uniconverter.cn/pay；(http://%E2%94%9C%E2%80%94%E8%A7%A3%E9%94%81%E5%90%8E%E7%9A%84%E4%BC%9A%E5%91%98%E5%8A%9F%E8%83%BD%E8%AF%A6%E6%83%85%EF%BC%9Auniconverter.cn/pay%EF%BC%9B)免升级，删除多国语言、传输设备组件、升级程序等不必要文件；免WondershareHelperCompact后台依赖程序，并删除该组件；├—万兴产品都安装这玩意，添加系统服务项，开机启动驻留进程；下载地址:https://pan.baidu.com/s/1yyC6eTHGfkmgDlslNSCgCA提取码:s828

NIST研发的"拨动开关"可以释放量子 帮助制造功能更全面的处理器

NIST研发的"拨动开关"可以释放量子帮助制造功能更全面的处理器该设备由美国国家标准与技术研究院（NIST）的科学家团队推出，包括两个超导量子比特（或称量子比特），量子比特是量子计算机与经典计算机处理芯片中逻辑比特的类似物。这种新策略的核心依赖于一个"拨动开关"装置，它将量子比特连接到一个名为"读出谐振器"的电路上，该电路可以读出量子比特的计算输出。拨动开关装置这个拨动开关可以切换到不同的状态，以调整量子比特与读出谐振器之间的连接强度。当开关关闭时，所有三个元件相互隔离。当开关被打开以连接两个量子比特时，它们就可以相互作用并进行计算。计算完成后，切换开关可以连接任一量子比特和读出谐振器，以检索结果。量子计算机电路中的一个常见问题是，量子比特难以进行计算并清楚地显示计算结果。这张照片显示的是器件的中央工作区。在下部，三个大矩形（浅蓝色）分别代表左右两个量子比特或量子位，以及中间的谐振器。在放大的上部剖面图中，微波通过天线（底部深蓝色大矩形）时，会在SQUID环形（中间较小的白色正方形，边长约20微米）中产生磁场。磁场激活了拨动开关。微波的频率和幅度决定了开关的位置以及量子比特和谐振器之间的连接强度。资料来源：R.Simmonds/NIST提高性能和保真度本文作者之一、NIST物理学家雷-西蒙兹（RaySimmonds）说："我们的目标是让量子比特保持愉悦，这样它们就能心无旁骛地进行计算，同时还能在我们想要的时候读出它们。这种设备架构有助于保护量子比特，并有望提高我们进行高保真测量的能力，而高保真测量是用量子比特构建量子信息处理器所必需的。"该团队还包括来自马萨诸塞大学洛厄尔分校、科罗拉多大学博尔德分校和雷神BBN技术公司的科学家，他们在最近发表于《自然-物理》杂志的一篇论文中介绍了自己的研究成果。量子计算：现状与挑战量子计算机目前仍处于发展的初级阶段，它将利用量子力学的奇异特性来完成即使是最强大的经典计算机也难以完成的工作，例如通过对化学相互作用进行复杂的模拟来帮助开发新药物。然而，量子计算机设计人员仍然面临许多问题。其中一个问题是，量子电路会受到外部甚至内部噪声的影响，这些噪声来自于制造计算机的材料缺陷。这种噪声本质上是一种随机行为，会在量子比特计算中产生误差。量子计算中的噪声问题当今的量子比特本身就存在噪声，但这并不是唯一的问题。许多量子计算机设计都采用所谓的静态架构，即处理器中的每个量子比特都与相邻的量子比特及其读出谐振器物理连接。将量子比特连接在一起并与其读出器相连的人造线路会使它们受到更多噪声的影响。这种静态架构还有另一个缺点：它们不容易重新编程。静态架构的量子比特可以完成一些相关的工作，但要让计算机执行更广泛的任务，就需要更换不同的处理器设计，采用不同的量子比特组织或布局。(想象一下，每当需要使用不同的软件时，就需要更换笔记本电脑中的芯片，再考虑到芯片需要保持在绝对零度以上一丁点，你就会明白为什么这会带来不便）。可编程拨动开关解决方案该团队的可编程拨动开关避免了上述两个问题。首先，它可以防止电路噪声通过读出谐振器悄悄进入系统，并防止量子比特在本应安静的时候相互对话，这减少了量子计算机中的一个关键噪声源。其次，元件之间开关的打开和关闭是由一列从远处发送的微波脉冲控制的，而不是通过静态结构的物理连接。集成更多这种拨动开关可以成为更容易编程的量子计算机的基础。微波脉冲还可以设定逻辑运算的顺序和序列，这意味着使用该团队的许多拨动开关构建的芯片可以被指示执行任意数量的任务。"这使得芯片可以编程，"西蒙兹说。"芯片上没有完全固定的架构，而是可以通过软件进行更改。"其他优势和未来发展方向最后一个好处是，拨动开关还可以同时开启对两个量子比特的测量。这种要求两个量子比特作为一对显示自己的能力，对于追踪量子计算错误非常重要。这次演示中的量子比特以及拨动开关和读出电路都是由超导元件制成的，这些元件导电时没有电阻，而且必须在非常低的温度下工作。拨动开关本身是由超导量子干涉装置（或称"SQUID"）制成的，它对穿过其回路的磁场非常敏感。在需要时，通过附近的天线环路驱动微波电流可以诱导量子比特与读出谐振器之间的相互作用。目前，该研究小组只使用了两个量子比特和一个读出谐振器，但西蒙兹说，他们正在准备一个包含三个量子比特和一个读出谐振器的设计，并计划增加更多的量子比特和谐振器。进一步的研究可以深入了解如何将许多这样的设备串联在一起，从而有可能提供一种方法来构建具有足够量子比特的强大量子计算机，以解决目前还无法解决的各种问题。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1377797.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1377797.htm

科学家研制出"不可能实现的"毫米波传感器

科学家研制出"不可能实现的"毫米波传感器加州大学戴维斯分校开发的毫米波雷达传感器原型能够测量极其微小的振动和运动，同时具有高能效和低成本的特点。资料来源：OmeedMomeni，加州大学戴维斯分校新型传感器采用了创新的毫米波雷达设计，能探测到比人类头发丝小一千倍的振动，以及小一百倍的目标位置变化，从而使其与世界上最精确的传感器相媲美。与同类产品不同的是，这种传感器只有芝麻粒大小，生产成本低廉，电池寿命长。电子与计算机工程系的OmeedMomeni教授及其实验室领导了这项工作。该项目由食品与农业研究基金会（FFAR）资助，旨在开发一种能够跟踪单株植物水分状况的低成本传感器。这种新型雷达是证明其可行性的必要垫脚石。这项研究成果最近发表在《电气和电子工程师学会固态电路杂志》（IEEEJournalofSolid-StateCircuits）上。毫米波是介于微波和红外线之间的电磁频率，范围在30到300千兆赫之间。它能实现快速通信网络（如5G），并因其短距离传感能力而备受青睐。但是，由于这些频率下的半导体功耗高、性能有限，因此很难使用。团队在第一年的传感器开发过程中遇到的主要问题是如何定位所需的信号源。由于噪音太大，当研究人员试图捕捉一片小叶子变薄的微妙信号时，他们的传感器被淹没了。莫梅尼说："这似乎真的不可能，因为我们所研究的噪声水平要求非常低，几乎没有信号源能够真正处理它。"他的团队指出，他们需要制造一种雷达芯片，其功能和精确度要比目前最先进的设计高出10倍--这似乎取决于未来数年后的技术进步。有时，你需要的只是一个从另一个角度解决问题的想法。王浩（HaoWang）是莫梅尼高速集成系统实验室的电气工程博士生，他在2021年毕业前参与了传感器项目。一天，王浩在与莫梅尼会面时突发灵感，想绕过技术限制：为什么不利用自身来消除噪音呢？从理论上讲，这将解决他们的传感器所面临的问题，而Wang正在为他的论文完成一个芯片设计，以实现这一目标。"这并不是凭空出现的全新概念，"王说。"这是以我们（莫梅尼实验室）多年来的研究积累为基础的，然后再进行更多的创新。"实验室迅速组装了一个原型来测试王的想法。第一次尝试就成功了。原型之所以成功，是因为它能让他们像处理一道简单的算术题一样处理传感器接收到的大量噪声，他们减去了不必要的噪声，同时保持了测量的灵敏度和数据的完整性。有了这项技术，毫米波传感器就能检测到所需的全部信息，而不会被噪声"淹没"。这一创新为传感器的高准确率提供了可能。王设计的芯片也易于生产，其独特的设计大大提高了毫米波传感器的能效。这些额外的进步可能会解决毫米波传感器面临的两个最重要的问题：高能耗和半导体晶体管在噪声、增益和输出功率方面的有限性能。随着团队对设计的不断完善和迭代，他们非常期待研究人员对其进行实验。除FFAR项目外，他们认为该技术还有望用于检测建筑物的结构完整性和改善虚拟现实，但他们相信该技术的潜力远远超出了他们的想象。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1395803.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1395803.htm

芯片成本更低 三星开发新一代低温焊接工艺 2025年量产

芯片成本更低三星开发新一代低温焊接工艺2025年量产据悉，焊料是一种用于连接封装基板和半导体芯片管芯的材料。与需要200°C或更高温度的传统焊料不同，使用低温焊料可以降低封装工艺成本和不良率。根据国际电子生产商联盟的预测，到2027年，采用低温焊接工艺的产品市场份额将增长至20%以上，低温焊接工艺将成为电子产品焊接工艺的新趋势。同时，低温锡膏焊接工艺也为更多产品集成化拓展了更大的设计自由度和想象空间，将成为助力集成电路产业创新，促进绿色低碳发展的催化器。不过低温焊也引发过争议，因为焊料温度低，消费者认为容易引发元件脱落，导致各种故障，此前已经有笔记本品牌遭遇过这方面的质疑。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1353149.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1353149.htm