Elektroniktidningen oktober 2024

Page 1

NR 10

OKTOBER 2024

TEMA: AI & Inbyggda system

INFINEONS VD: Om GaN, fordon och fabriker /12–13

HÄrdavövervakning minnet

Vi utvĂ€rderar tvĂ„ konkurrerande förslag pĂ„ hĂ„rdvarulösningar som skyddar minnet frĂ„n pekarbuggar i programkoden. /18–19

STRAINLABS: Sensorbultar ska sĂ€nka kostnaderna /16–17

SVERIGES ENDA ELEKTRONIKMAGASIN FÖR PROFFS

CPP CHECK: Hans öppna kodanalys i betalversion /20–21

Utges av Elektroniktidningen

Sverige AB

adress:

PersuddevĂ€gen 50A, 135 52 Tyresö www.etn.se | 0734–17 10 99

Prenumeration www.etn.se/pren

eller mejla till: pren@etn.se

Prenumerationen Àr kostnadsfri för dig som arbetar i elektronikbranschen.

annonser:

annonser@etn.se | 0734–17 10 99

redaktion:

Jan TĂ„ngring (ansvarig utgivare), Per Henricsson

skicka pressmeddelanden till: red@etn.se

grafisk formgivning, layout: Jocke Flink, typa jocke.flink@typa.se

medverkar i detta nummer:

Göte Andersson, Lennart Bonnevier och Joachim Strömbergson

Jan TĂ„ngring

Bevakar inbyggda system, mjukvara, processorer, kort och skĂ€rmar. jan@etn.se | 0734–17 13 09

Per Henricsson

Bevakar test & mĂ€t, rf och kommunikation, produktion, FPGA, EDA och passiva komponenter. per@etn.se | 0734–17 13 03

Rainer Raitasuo

FörsĂ€ljnings- och marknadschef. rainer@etn.se | 0734–17 10 99

© Elektroniktidningen 2024

upplaga: 13 000 ex.

Allt material lagras elektroniskt. issn 1102-7495

Organ för SER, Svenska Elektrooch Dataingenjörers Riksförening, www.ser.se

Tidningen trycks pÄ miljövÀnligt papper av Stibo Complete.

omslagsbild:

Jan TĂ„ngring med assistans av Midjourney.

10

4

QSIP stöttar kvantinnovation

Göteborgsbaserade Quantum Sweden Innovation Platform eller QSIP fungerar som ett nationellt nÀtverk för kvantinnovation.

6

Ett steg mot förarlösa bussar 5G Ride sjösattes för fyra Är sedan. NÀr projektet nu nÀrmar sig sitt slut har fokus skiftat mot acceptansen frÄn anvÀndarna och API:er som garanterar prioritet i mobilnÀtet.

8

Kollegorna: Northvolt körde för fort Northvolt Àr pÄ vippen att krascha och vi talar med tvÄ kollegor som varnat för företagets fartblindhet.

10

Strafftullar stoppar inte Xpeng Ambitionen Àr hög, sjÀlvförtroendet gott och EU:s strafftullar kommer inte att slÄ igenom pÄ priset till konsumenterna. Det var budskapet nÀr kinesiska Xpeng visade upp den nya stadsjeepen G6.

6

22

22

EXPERT: Bygg system med full inblick Andreas Lifvendahl, vd för Percepio, berĂ€ttar om det nya paradigmet observerbarhetsdriven utveckling – koda sĂ„ att du alltid kan ta reda pĂ„ vad som hĂ€nder i dina system.

24

EXPERT: Efter gamers vill alla ha snabbare skÀrmar Gowins FPGA:er ska kunna möta konsumenternas rop pÄ mer skÀrmbandbredd till allt frÄn speldatorer till sÀljterminaler. Danny Fisher, Gowin, berÀttar om kÀrnorna och deras protkoll.

26

EXPERT: En MCU redo för AI

Mark Rootz pÄ Alif Semiconductor bjuder pÄ en checklista för vad en MCU för AI mÄste uppfylla.

QSIP stöttar kvantinnovation

Mitt i klustret av kvantteknikföretag och -forskare pÄ Chalmers i Göteborg finns en relativt nystartad organisation, Quantum Sweden Innovation Platform eller QSIP, som fungerar som ett nationellt nÀtverk för kvantinnovation: genom QSIP kan intressenter pÄ kvantteknikomrÄdet bland annat fÄ tillgÄng till nÀtverk och kontakter, och fÄ inbjudningar till seminarier och mÀssor.

En Vinnovautlysning förra Ă„ret resulterade i att Chalmers Industriteknik fick till uppgift att etablera en nationell innovationsplattform, och QSIP startade sin verksamhet i november, berĂ€ttar Johan Felix som Ă€r förestĂ„ndare tillsammans med Camilla Johansson. Budgeten för det första Ă„ret Ă€r 3 miljoner frĂ„n Vinnova plus lika mycket till frĂ„n parterna i projektet. I QSIP:s första etapp medverkar – förutom Chalmers Industriteknik – fem svenska universitet, Rise, Ericsson och startup-företagen Scalinq, ConScience och WACQT-IP.

– Det fanns en önskan att nĂ„gon skulle ta hand om de resultat som kom fram ur svensk kvantforskning. Vi beskriver mĂ„let med QSIP:s verksamhet som att stĂ€rka svensk konkurrenskraft inom kvant genom att stötta innovation, applikationsutveck ling, och kommersialisering av kvantteknologi.

SOM SÅ MYCKET annat kvantrelaterat i Göteborg – och Sverige – vilar QSIP pĂ„ den grund som lagts av WACQT, forskningsoch utbildningsprogrammet som initierades av Chalmers 2018 med medel frĂ„n Knut och Alice Wallenberg-stiftelsen och som strĂ€cker sig fram till 2029. – Sverige Ă€r ett av 14 lĂ€nder som har avtal med USA om samarbete kring kvantteknik, det visar att vi stĂ„r oss rĂ€tt bra inter nationellt, sĂ€ger Johan Felix.

NYSTARTADE SVENSKA FÖRETAG inom kvantteknik Ă€r pĂ„fallande internationella, med mĂ„nga kunder utanför Sverige, och generellt sett mĂ„r de ocksĂ„ bra, sĂ€ger Johan Felix. MĂ„nga av dem

tjÀnar pengar redan frÄn starten. Med detta sagt Àr kvant fortfarande en vÀldigt tidig marknad. En viktig mÄlgrupp för QSIP Àr forskare och universitet samt avknoppade företag frÄn forskningen, och deltagande företag Àgnar sig i hög grad Ät att ta fram komponenter för forskargrupper och andra kvantföretag. Utöver IBM Àr det Àn sÄ lÀnge fÄ företag som erbjuder kvantdatorer till anvÀndare.

– De grenar av kvant som Ă€r nĂ€rmast den reguljĂ€ra marknaden idag Ă€r nog sensorer och mĂ€tteknik, inte kvantdatorer, sĂ€ger Johan Felix.

– Vi skulle gĂ€rna se att det kom

LÄNKAR

QSIP https://qsip.se/

ut mer tillÀmpningar pÄ marknaden sÄ att svensk industri fÄr en chans att lyfta sig med hjÀlp av kvantteknik.

VINNOVAS SVENSKA kvantagenda frÄn 2023 lyfter bland annat fram medicinteknik och logistik som tvÄ branscher som skulle kunna dra nytta av kvantteknik, en bedömning som Johan Felix och Camilla Johansson instÀmmer i. Kvantsensorer kan potentiellt mÀta med betydligt högre kÀnslighet Àn konventionella sensorer vilket gör det möjligt att stÀlla bÀttre diagnoser. Ett exempel Àr Deep Light Vision, ett företag i Lund aktivt inom QSIP, som

WACQT https://www.chalmers.se/en/centres/wacqt/ Deep Light Vision https://deeplightvision.com Quantum World Congress https://www.quantumworldcongress.com QET Sweden https://qetsweden.com IQT Nordics https://iqtevent.com/nordics

utvecklar ett mÀtinstrument som kombinerar ultraljud, laser och kvantsensorer för att mÀta blodets syrehalt och snabbare kunna stÀlla diagnos pÄ till exempel stroke eller hjÀrtattack.

PROCESS- OCH logistikoptimering Àr som sagt ett annat omrÄde dÀr kvantdatorernas förmÄga att göra stora mÀngder berÀkningar parallellt kan leda till nya och bÀttre lösningsmetoder.

– Vi tycker att vi har fĂ„tt kvitto pĂ„ att QSIP syns och gör nytta, sĂ€ger Johan Felix.

– QSIP ledde till exempel en svensk delegation till Quantum World Congress i Washington i september, dĂ€r vi ocksĂ„ hade en gemensam svensk monter. Det Ă€r ett bra sĂ€tt att ge ökad synlighet Ă„t svenska företag i branschen.

QET SWEDEN , ett avknoppningsföretag frÄn WACQT som vecklar en kvantsignalförstÀrkare, var ett av de sju svenska företag reste med QSIP till mÀssan, och grundaren Hampus Renberg Nilsson Àr nöjd. Första gÄngen vi hörde av QSIP var sÄ sent som i augusti. PÄ nÄgot sÀtt hade de hört talas om QET Sweden och undrade om vi ville följa med till Washington. Besöket gav en hel del bra kontakter, och vi kommer gÄ med i QSIP.

QSIP har inga egna pengar att investera men agerar gÀrna matchmaker för att koppla ihop investerare med kvantföretag. Man stÄr ocksÄ som vÀrd för konferensen IQT Nordics som Àger rum pÄ Chalmers i maj 2025.

LENNART BONNEVIER lennart@etn.se

Hampus Renberg Nilsson, CTO QET Sweden.
Johan Felix och Camilla Johansson förestÄr QSIP-kontoret pÄ Chalmers.

Lulelidar automatiserar underjorden

■ SENSORER En av vĂ€rldens största underjordiska gruvor ska övervakas av en lidarlösning frĂ„n LuleĂ„bolaget Flasheye. Systemet kommer att i realtid att mĂ€ta volymer, upptĂ€cka avvikelser och identifiera avbrott.

– Systemets förmĂ„ga att analysera komplexa data och tillhandahĂ„lla handlingsbara insikter kommer att leda till minskad stillestĂ„ndstid, lĂ€gre driftskostnader och en avsevĂ€rd minskning av risken för mĂ€nskliga misstag, sĂ€ger Flasheyes vice vd Ida Rehnström

– Detta placerar anlĂ€ggningen i framkant av modern gruvteknologi.

Lidarlösningen ska minska behovet av manuella, repetitiva uppgifter och avlasta arbetare frÄn farliga och monotona uppgifter.

En lidarsensor bygger en 3D-karta av allt inom synhÄll genom skicka ut laserpulser och mÀta tiden det för ljuset att studsa tillbaka. Flasheye utvecklar system som lÄter dig installera och konfigurerar lidarbaserade övervakningslösningar.

Ordern kommer frĂ„n svenska automationsföretaget Granitor Systems och ska anvĂ€ndas i ”en av vĂ€rldens största underjordiska gruvor”. Den beskrivningen skulle i princip passa bra pĂ„ norrlĂ€ndska gruvbolaget LKAB, som har Granitor som leverantör sedan tidigare. Men vem som Ă€r slutkunden Ă€r inte officiellt.

GRANITOR SYSTEMS Àr verksamt inom industrier frÄn traditionell tung industri till infrastruktur. Den internationella gruvindustrin Àr en av de större kundsegmenten. För Flasheye Àr Granitor en av tvÄ stora internationella bestÀllningar som företaget fÄtt under kort tid. Flasheye fick en trög start, grundat mitt under brinnande pandemi, men sÀger sig nu vÀxa snabbt.

– Vi konkurrerar pĂ„ vĂ€rldsnivĂ„ redan. Vi nĂ„r vĂ„ra mĂ„l mycket tidigare Ă€n vĂ€ntat, sĂ€ger Ida Rehnström.

– Förr fick vi resa till alla över hela jorden, men vi har nĂ„tt ett genombrott dĂ€r vĂ€rldsledande företag Ă„ker till oss för att hĂ€lsa pĂ„ i LuleĂ„ istĂ€llet. Stora företag ser vĂ„r teknik som strategiskt viktig och vi blir en strategisk partner. Enligt Ida Rehnström kommer priserna pĂ„ Flasheyes lidarlösning att vara konkurrenskraftigt med kameror. Detta gĂ€ller en version dĂ€r datorkraften Ă€r intregrerad med kameran.

– Den blir som en IP-kamera fast för lidar.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

LÀs mer om Flasheyes lidarteknik hÀr!

Ett steg mot förarlösa bussar

■ FORDONSELEKTRONIK

NÀr 5G Ride sjösattes för fyra Är sedan fokuserade det mycket pÄ integritet, fjÀrrstyrning, sensorsystem och 5G-prestanda. NÀr projektektet nu nÀrmar sig sitt mÄl, har fokus skiftat mot acceptansen frÄn anvÀndarna, och API:er som garanterar prioritet i mobilnÀtet nÀr fordonet behöver det för att kommunicera med ledningscentralen.

Lanseringen hösten 2020 av forskningsprojektet 5G Ride skedde pÄ kungliga DjurgÄrden dÀr prins Daniel fick klippa bandet och sedan provÄka den sjÀlvkörande minibussen som byggts om av T-Engineering, ett dotterbolag till kinesiska Dongfeng.

Systemet för sjÀlvkörning kom frÄn det lilla finska uppstartsföretaget Sense 4 och hade den sedvanliga sensoruppsÀttningen med radar, lidar, kameror, GPS och gyro för att skapa en karta runt fordonet.

ÄVEN OM MINIBUSSEN kunde klara sig pĂ„ egen hand fanns det en reservförare bakom ratten som var redo att gripa in om nĂ„got gick snett. TillstĂ„ndet för tvĂ„veckors-

experimentet krÀvde det. 5G Ride Àr ett samarbete mellan Kista Science City, Ericsson, Telia, Keolis och Intel med finansiering av Vinnova och

Drive Sweden

Under Ären har nya samarbetspartners tillkommit och nÄgra lÀmnat. Det handlar om Scania, KTH, Region Stockholm, Viscando, Vy och Applied Autonomy.

Fordonet har ocksÄ bytts ut till en serieproducerad buss frÄn franska Easymile.

REDAN FRÅN START var bussen uppkopplad via mobilnĂ€tet till en fiktiv ledningscentral. MobilnĂ€ten Ă€r dock byggda för att i första hand skicka data till anvĂ€ndarna, de har inte lika stor kapacitet för uppladdning. För att Ă€ndĂ„ kunna garantera kvaliteten i videoströmmen frĂ„n bussen har Ericsson bidragit med ett API, ett grĂ€nssnitt till mobilnĂ€tet, som gör det möjligt att prioritera trafiken istĂ€llet för att reservera kapacitet som för det mesta Ă€r outnyttjad.

– Man kan se API:er som att pĂ„ ett lĂ€ttimplementerbart sĂ€tt kommunicera med nĂ€tet och fĂ„ de tjĂ€nsterna man vill ha, sĂ€ger Yngve SelĂ©n pĂ„ Ericsson.

dÀr vagnarna Àr obemannade. Just avsaknaden av chaufför som kan larma eller gripa in om nÄgot hÀnder var en springande punkt i svaren. Ett av önskemÄlen var att det skulle finnas vÀktare pÄ vissa stopp för att det skulle kÀnnas tryggt att Äka.

MÖJLIGHETEN ATT LARMA har projektet löst med knapp som ger direktkoppling till en driftcentral. I projektet stod norska Applied Atonomy för lösningen medan buss- och tĂ„goperatören Vy bidrog med personal som bemannade den fiktiva ledningscentralen.

En 360-graderskamera i taket pÄ bussen visar vad som hÀnder i passagerarutrymmet, och en operatör i driftcentralen kan prata med den eller de som finns i bussen ochj larma blÄljuspersonal om sÄ behövs.

Redan dagens LTE-nÀt har enkla API:er som kan prioritera trafiken.

– Man ökar en vikt i scheduleraren som sĂ€ger att den hĂ€r trafiken Ă€r viktig. Men med 5G blir det mycket mer granulĂ€rt.

API:er kommer att bli en möjlighet för operatörerna att sÀlja egenskaper som prioritet, förutbestÀmd latens, sÀkerhet, positionering och andra tjÀnster i 5G-nÀten nÀr de uppgraderats till Stand Alone, 5GSA.

UNDER DEN AVSLUTANDE demonstrationen den 26 september i Kista fick ett gÀng studenter visa hur prioritering fungerar i praktiken. Deras mobiler tog sÄ mycket kapacitet frÄn nÀtet att videoströmmen frÄn bussen började flimra och frös av och till. Personen i ledningscentralen begÀrde dÄ prioritet för sin uppkoppling och videoströmmen kom tillbaka med full kvalitet.

Men 5G Ride handlar inte om teknik. I en undersökning som gjorts av operatören Vy inom ramen för projektet slÄs det fast att det redan nu finns en acceptans för förarlösa fordon pÄ dagtid, i stadsmiljöer. De som svarat jÀmför med att Äka tunnelbana som visserligen inte Àr förarlöst men

Bussen har tillrÀcklig berÀkningskraft för att sjÀlv analysera videoströmmen och upptÀcka om nÄgon ramlat eller beter sig avvikande, för att sedan larma ledningscentralen. Intel stÄr bÄde för servrarna i bussen och de algoritmer som upptÀcker avvikande hÀndelser, till exempel att en passagerare ramlat.

ÄVEN OM BUSSEN har en rad sensorer för att kartlĂ€gga omgivningen, klarar den inte att se runt hörn, en förmĂ„ga som skulle kunna göra det möjligt att planera körningen bĂ€ttre för att slippa inbromsningar i korsningar med skymd sikt.

I projektet testades en stereokameralösning frÄn Göteborgsföretaget Viscando som kan klassificera objekt som bilar, cyklister och fotgÀngare.

FÖR ATT VARA ANVÄNDBART för den sjĂ€lvkörande bussen behövs pĂ„litlig kommunikation med lĂ„g fördröjning, och sensordata frĂ„n omgivningen mĂ„ste dessutom fusioneras med fordonet egna data pĂ„ ett sĂ€kert sĂ€tt.

5G Ride har testat tekniken hos Scania i SödertÀlje med hjÀlp av Telias 5G-nÀt. Kommunikationen mellan Viscandos system och lastbilen gick via molnet vilket adderade viss latens, men inte mer Àn acceptabelt. Dessutom ökade sÀkerheten.

PER HENRICSSON per@etn.se

KOLLEGORNA:

”Northvolt borde ha skyndat lĂ„ngsammare”

Alla har en Äsikt om krisen pÄ Northvolt. Vi har pratat med tvÄ konkurrenter. Vd för serbiska Elevenes har lÀnge oroat sig över tempot och han fÄr stöd av ytterligare en kollega, anonym.

Svenska Northvolt Àr flaggskeppspro jektet i EU:s stora plan pÄ ett eget eko system för batterier.

Eller har kanske Northvolt redan gÄtt i konkurs nÀr du lÀser detta? SÄ kritiskt Àr lÀget nÀr vi skickar Elektroniktidningen till tryckeriet mÄndagen den 14 oktober.

Northvolt Àr en koloss pÄ lerfötter utan fi nansiering. Det har pÄ kort tid skrinlagt eller lagt ner projekt efter projekt och tvingats till stora personalnedskÀrningar.

Bolaget behöver mer pengar, men finansiÀ rerna har fÄtt kalla fötter efter att uppramp ningen till volymtillverkning dragit ut pÄ ti den, i tvÄ Är nu. Kunder fÄr inte vad de bestÀllt och BMW har avbokat en stor order.

Northvolt Ă€r inte Europas enda batteriupp start. Vad sĂ€ger Northvolts svajande om de andras chanser? En vanlig farhĂ„ga har varit att om inte ens Northvolt – med sitt breda stöd – klarar att starta en batterifabrik i Europa sĂ„ gör ingen det.

Volymtillverkning av battericeller i Europa Àr tryggad av rutinerade asiatiska jÀttar: koreaner, japaner och framför allt kineser. De producerar redan, och planerar mycket mer.

Men ingen av de ”europeiska” europeiska cellfabriksprojekten har kommit lĂ€ngre Ă€n Northvolt.

Vi ringer upp Nemanja Mikać, vd för serbiska Elevenes.

Han har varit en uttalad skeptiker mot Northvolts expansionstempo. PÄ Battery Day 2022 protesterade han mot en prognos som gav Sverige en hög placering i kommande kapacitet.

– Jag skulle inte sĂ€tta Sverige sĂ„ högt. Det Ă€r skillnad pĂ„ faktiskt kapacitet och nominell.

Vilka lÀrdomar drar Elevenes frÄn Northvolts problem?

– Vi vet nog redan det vi behöver veta, och fĂ„r nu bekrĂ€ftat vad jag spĂ„dde för flera Ă„r sedan, att de skulle fĂ„ problem. Jag kĂ€nde vartĂ„t det barkade.

Den exakta orsaken till att Northvolt svajar just nu Ă€r inte riktigt rĂ€tt frĂ„gestĂ€llning, enligt Nemanja Mikać. Northvolt försvagade sig sjĂ€lvt genom sin strategi och var förlorat förr eller senare.

– Jag har hoppats att de ska Ă€ndra kurs. Men om du inte vĂ„rdar ett trĂ€d sĂ„ faller det efter nĂ„gra Ă„r.

Hur missköttes Northvolt?

– Grundproblemet var, anser jag – Ă€ven om det lĂ„ter knasigt – att de fick för mycket pengar, för fort.

Det öppnade möjligheten för dem att starta fler och fler anlÀggningar och utvecklingsprojekt. Allt detta stal uppmÀrksamheten frÄn det som borde varit huvudfokus.

– De har fĂ„tt inse den hĂ„rda vĂ€gen hur pass komplext det Ă€r att tillverka batterier.

Han beskriver batteritillverkning som en komplicerad process med massor av parametrar som mÄste hamna exakt rÀtt.

Samtidigt erkÀnner han att frestelsen mÄste ha varit stark.

– Marknaden fanns dĂ€r. Möjligheterna var stora. Det fanns en tillrĂ€cklig efterfrĂ„gan. Hur kan man avstĂ„? NĂ„gon ger dig tre stora tĂ„rtbitar – skulle du tacka nej? Det Ă€r svĂ„rt att ha den sjĂ€lvdisciplinen.

– NĂ€r sedan Northvolt skulle skala upp, gjorde de det för fort och tekniken hann inte mogna.

Nemanja Mikać beskriver det som att du i viss utstrĂ€ckning kan köpa tid för pengar,

– Men inte till allt. Vissa saker mĂ„ste du gĂ„ igenom sjĂ€lv. Du mĂ„ste leva i dem, omfamna dem.

Misstag som Northvolt hade kunnat göra i liten skala gjorde de nu istÀllet i stor skala. Det Àr extremt kostsamt att driva en gigafabrik. Varje dag kostar mÄnga miljoner.

– Jag vill absolut inte spela ner deras ambitioner. Det finns ett positivt budskap hĂ€r – att det delvis Ă€r möjligt att tillverka batterier i Europa. Men kanske inte pĂ„ det sĂ€tt som de vill göra det pĂ„.

Vad Àr skillnaden mellan vad Northvolt hoppades göra och vad som faktiskt Àr möjligt?

De borde ha gjort mer tekniskt arbete i en mindre skala och spenderat kanske 2–3 Ă„r med att bokstavligt talat leva med pilotlinjen, arbeta med den, förbĂ€ttra den.

– Jag Ă€r medveten att detta skulle ha fördröjt projektet med kanske 2–3 Ă„r. Men nu Ă€r utfallet detsamma – till en betydligt högre kostnad.

En annan av batteriuppstickarna uttryckte samma sak till Elektroniktidningen i slutet av augusti.

– Jag vill inte sĂ€ga nĂ„got officiellt, men jag Ă€r rĂ€dd att Northvolt kommer att gĂ„ pĂ„ en rejĂ€l smĂ€ll. Det Ă€r att ta en extremt hög risk att bygga stort innan man har erfarenhet. Man riskerar att mĂ„ngdubbla de misstag man gör om man inte först skaffar sig nĂ„gra Ă„rs produktionserfarenhet pĂ„ 100–200 MWh per Ă„r för att förbĂ€ttra processen, innan man skalar upp.

Dagens batteriledare, CATL, byggde sin kompetens i sakta mak, berĂ€ttar Nemanja Mikać.

– Det grundades 2012 men hade dĂ„ redan tio Ă„rs erfarenhet. De övade i mindre skala tills de visste vad de gjorde. FrĂ„n 2012 till 2018 hade de sedan en vĂ€ldigt lĂ„ngsam, noggrann upptrappning. Under sex Ă„r lĂ€rde de sig hur man skalar upp. Först 2018 började de skala upp pĂ„ allvar.

Enligt Nemanja Mikać Ă€r det inte möjligt att skala upp och gĂ„ med vinst samtidigt. Du mĂ„ste vĂ€lja det ena eller det andra.

– Först skalar du upp, sedan stabiliserar du och ökar vinsten. Och sedan igen – skala upp, stabilisera, öka vinsterna. Det Ă€r en yinyangbalans.

– Men hos Northvolt handlade det bara om att skala upp. De fokuserade inte pĂ„ lönsamhet. Den skulle komma en vacker dag. – Men den dagen kom aldrig.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

Nemanja Mikać, vd för serbiska Elevenes.

ULTRA LOW LOSSES

Halle A6-502 Hall A6-502

With the WE-MXGI WĂŒrth Elektronik offers the newest molded power inductor series. It combines an innovative iron alloy material that provides high permability for lowest RDC values combined with an optimized wire geometry.

Ready to Design-In? Take advantage of personal technical support and free samples ex-stock. www.we-online.com/WE-MXGI

Highlights

‱ Extremely high power density

‱ Ultra low RDC values and AC losses

‱ Magnetically shielded

‱ Optimized for high switching frequencies beyond 1 MHz

Strafftullar stoppar inte Xpeng

■ FORDONSELEKTRONIK

Det var inga flygande bilar, inga batteribytesstationer och inget besked om en europeisk fabrik nÀr den kinesiska elbiltillverkaren Xpeng visade upp den nya stadsjeepen G6 i Stockholm i fredags. Men ambitionen var hög, sjÀlvförtroendet gott och EU:s strafftullar inget som kommer att slÄ igenom pÄ priset till konsumenterna.

Xpeng grundades sÄ sent som 2014 men började tillverka bilar redan 2018. Till att börja med sÄldes de i Kina men för tre Är sedan lanserades mÀrket i Norge. Till Sverige kom det Äret dÀrpÄ. Och nu rör sig företaget söderut till Spanien, Portugal och England. Idag utgör importerade kinesiska mÀrken runt 6 procent av alla elbilar som sÀljs i Sverige. RÀknar man in Àven elbilar tillverkade i Kina av Tesla, VW och andra icke-kinesiska mÀrken ökar det till 26 procent.

Framfarten har fÄtt EU att höja tullarna pÄ bilar som importeras frÄn Kina. De varierar frÄn 9 procent för Tesla till 36,3 procent pÄ exempelvis SAIC och lÀggs ovanpÄ de 10 procent som gÀller för samtliga importerade bilar. Om nivÄerna blir permanenta fÄr vi veta i november.

EFTERSOM MARGINALERNA i Europa Àr mycket högre Àn i Kina kommer tullarna troligen inte att slÄ igenom hos konsumenterna. I varje fall kör Xpeng den linjen just nu.

Störst i bÄde Europa och Sverige av de kinesiska mÀrkena Àr MG som bara har namnet kvar av det brittiska arvet. Bilarna utvecklas och tillverkas av kinesiska SAIC.

TvÄa Àr BYD och trea Zeekr. BYD tampas för övrigt med Tesla om att vara vÀrldens största elbilstillverkare. Företaget hÄller pÄ att bygga en första europeisk elbilsfabrik i Ungern, och har Àven annonserat en i Turkiet. Tesla har som bekant en fabrik i Berlin.

KRÖNIKA HANS NILSSON och styrelsen pĂ„ SER Xpeng G6

Hej alla SERmedlemmar och vÀnner!

Xpeng samarbetar med VW och har avancerat till en fjÀrde plats bland kinesiska elbilsmÀrken i Sverige.

Företaget ser sig sjÀlvt som mjukvarucentrerat snarare Àn en biltillverkare. En tidigt svensk kund vittnade ocksÄ om det. Han var tydlig med att det fanns mÄnga buggar nÀr han hÀmtade ut sin stora SUV G9 men att företaget tog till sig av Äterkopplingen och snabbt skickade ut uppdateringar av mjukvaran som löste problemen.

RUNT 40 PROCENT av Xpengs 15 000 anstÀllda sysslar med forskning och utveckling inklusive mjukvara. Bland annat har företaget ett fordonsoperativsystem kallat Tianji X. Sensordata kommer frÄn 29 kameror och andra sensorer i ett system kallat XPilot.

Även elektroniken utvecklas internt och nyligen gjorde företaget tape-out pĂ„ en AIkrets kallad Turing för förarassistans och sjĂ€lvkörning. NĂ€r den 40-kĂ€rniga kretsen kan finnas i en kommersiell bil Ă€r dock inte sagt.

En funktion som finns redan nu Àr att bilen kan parkera sig sjÀlvt i en p-ruta. Funktionen Àr sÀrskilt bra pÄ trÄnga parkeringsplatser eftersom man kan kliva ur innan bilen backar in. Fast helt smÀrtfritt gick det inte i fredags inför hundratalet inbjudna gÀster. Det krÀvdes tvÄ försök innan bilen var pÄ plats.

EFTER EN LÅNG OCH HÄRLIG september sĂ„ har temperaturen sĂ„ smĂ„tt börjat nĂ„ vanliga nivĂ„er. Det innebĂ€r bl.a. ocksĂ„ att vi har haft kick-off hos SER och att vi har tackat av Jan Danielsson, dĂ„ han nu inte lĂ€ngre Ă€r EUREL ExCo Chair. EUREL har haft ett bra Ă„r, mycket aktiviteter, bl.a. för ungdomar. Femtitalet unga ingenjörer trĂ€ffades i Bryssel under sommaren för att delta pĂ„ European Future Technology Summit (EFTS) 2024. Fokus var hur vi ska öka motstĂ„ndskraften i vĂ„ra kommunikations- och energinĂ€tverk. En av talarna, Dr Sebastian Hallensleben, som leder standardiseringsarbetet runt AI inom EU, höll, som ni kanske kommer ihĂ„g, ett seminarium för oss pĂ„ SER förra Ă„ret. Vi hoppas att Sverige kan skicka nĂ„gra unga ingenjörer 2025.

VIDARE DELADE MAN UT PRIS för bÀsta PhD avhandling och sÄ delade man ut pris inom IMC. International Management Cup. Sverige har haft deltagare förr om Ären, men inte denna gÄng, men tog trots det hem guld. Detta för att man bjöd in tidigare Ärs vinnare till en Champions League-turnering och vi skickar ett stort grattis till Albin Mosskull och Edvin Johansson för deras storartade insats. LÀs mer i vÄrt nyhetsblad som kommer inom kort.

TITTAR VI FRAMÅT sĂ„ ska SER sjĂ€lva dela ut pris pĂ„ vĂ„rt höstmöte i början av december.

Mer info: Föreningen utlyser 2024 Ärs SER Junior Prize för att uppmÀrksamma de svenska elektro/data/IT-ingenjörernas viktiga arbete att frÀmja den tekniska utvecklingen i Sverige. Priset tilldelas den teknolog/doktorand som av SER-juryn bedöms gjort Ärets bÀsta exjobb/avhandling under Är 2024. TvÄ exjobb/avhandlingar kommer fÄ möjlighet att vinna!

● Upp till 570 km rĂ€ckvidd

● Snabbladdning upp till 280 kW

SÅ SENT SOM I SOMRAS meddelade Autoliv att bolaget inlett ett samarbete med Xpeng kring sĂ€kerhetslösningar för flygande bilar. Inget har dock sagts om tidsplanen som ocksĂ„ Ă€r avhĂ€ngig nĂ€r och hur myndigheter i olika lĂ€nder tĂ€nker reglera omrĂ„det. Och inget sades heller om batteribyten som alternativ till snabbladdning. IstĂ€llet trycket företaget pĂ„ att G6-modellen har ett 800 V-batteri för extremt snabb laddning.

● 10–80 procent pĂ„ 20 minuter

● 0–100 km/h pĂ„ 4,1 sekunder

● Priset börjar pĂ„ 529 900 kr

PER HENRICSSON per@etn.se

Nomineringen ska ha skickats senast 21 oktober till serjuniorprize@ser.se

PS. Vill du hjÀlpa till med EUREL:s aktiviteter till vÄren eller kÀnner ingenjörsstudenter som vill? Ta kontakt med oss pÄ SER! DS.

Jochen Hanebeck om GaN,

Tyska Infineon blev först av galliumnitridtillverkarna att annonsera en 300 mm-process. Nyheten frĂ„n 11 september var ett givet Ă€mne pĂ„ ett rundabordssamtal en vecka senare med företagets vd Jochen Hanebeck och journalister frĂ„n fackpressen. Även Kina, elbilar, fabriker och konjunkturen avhandlades.

– För halvledarindustrin handlar allt om att hantera konjunkturcyklerna och att fatta beslut som Ă€r lĂ„ngsiktigt riktiga. DĂ€r har vi en bestĂ€md uppfattning om vart vi Ă€r pĂ„ vĂ€g vilket Ă€r viktigt nĂ€r marknaden vĂ€nder upp igen.

Det sÀger Jochen Hanebeck som Àr en lÄngvÀgare pÄ Infineon. Han började arbeta 1994 pÄ Siemens halvledarverksamhet som 1999 blev Infineon. Han har förblivit företaget troget och tog över vd-posten 1 april 2022.

EN AV BOLAGETS största kunder Àr fordonsindustrin. Det gÀller bÄde för kraftelektronik och styrkretsar dÀr den senare drar nytta av trenden med allt mer mjukvara - bilarna blir datorer pÄ hjul.

– Det Ă€r sant att övergĂ„ngen till elbilar har saktat in i vissa europeiska lĂ€nder, men det gĂ€ller inte Kina.

Jochen Hanebeck spekulerar i att nÀsta fas av elektrifieringen

kanske inte handlar om rena elbilar utan om laddhybrider med lÀngre rÀckvidd.

– Det passar bra för vĂ„ra IGBT:er [kiselkomponenter, reds anmĂ€rkning].

Han konstaterar samtidigt att geopolitiken gör saker mer komplicerade.

– Kina Ă€r en stor marknad för fordon och förnybart och de kommer att förbli en viktig marknad för oss. Sen följer vi alltid de regler som finns.

Han Àr snabb att tillÀgga att företaget inte förlitar sig pÄ en enskild marknad. GÄr man tillbaka i tiden var Tyskland den största marknaden för Infineons fordonskretsar. Idag Àr Korea störst, följt av Kina och Japan. Tyskland Àr fyra och USA femma.

NÄSTA TILLVÄXTOMRÅDE för företaget Ă€r kraftkomponenter till förnybar energi, men Ă€ven den marknaden befinner sig i lite av en svacka.

– Orsakerna Ă€r lite annorlunda Ă€n för fordonsomrĂ„det. Det handlar om att det finns för mycket material i leveranskedjorna medan installationstakten för solceller Ă€r oförĂ€ndrad. Den marknaden kommer tillbaka nĂ€r lagren Ă€r slut.

EfterfrÄgan pÄ kraftförsörjning till serverkort Àr desto hetare, sÀrskilt de med AI-kretsar.

– Idag behöver ett rack 100 kW, i framtiden kan det vara sĂ„ mycket som 1 MW. Det Ă€r en stor möjlighet för oss.

Om utvecklingen inte bryts kan nio procent av all elektricitet som produceras i USA Ă„r 2030 konsumeras av datacenter.

Infineon har kraftkomponenter i kisel, kiselkarbid och galliumnitrid.

– VĂ„rt mantra Ă€r att det inte Ă€r en spelplan för bara ett material.

Ta ombordladdare i bilar som exempel. Idag har de kiselkomponenter, i morgon Àr det kiselkarbid och pÄ sikt galliumnitrid. Tittar man pÄ kraftaggregat Àr de alla tre beroende pÄ tillÀmpning.

Jochen Hanebeck framhÄller ocksÄ att kiselkomponenter Àr det givna valet för pluginhybrider eftersom de Àr billigare och man kan nöja sig med lÀgre

verkningsgrad, eftersom man inte behöver krama ur de sista kilometrarna ur batteriet.

SLUTLIGEN ÄR IOT ett viktigt omrĂ„de för Infineon, sĂ€rskilt i kombination med AI dĂ€r det blir allt vanligare att det körs i Ă€ndnoderna eller pĂ„ ”kanten” som det ofta kallas.

– Vi Ă€r vĂ€l positionerade med styrkretsar dĂ€r.

Nyheten i början av september att Infineon sĂ€ger sig vara först med en 300 mm-process för galliumnitrid vĂ€ckte stor uppmĂ€rksamhet. De första skivorna kommer att finnas till beskĂ„dande pĂ„ ElectronicamĂ€ssan i november i MĂŒnchen, men det dröjer till fjĂ€rde kvartalet nĂ€sta Ă„r innan kunderna fĂ„r prover. Först 2026 blir det tal om kommersiella leveranser.

DET SVÅRASTE med processen Ă€r att det Ă€r olika gitterkonstanter i kisel och galliumnitrid vilket leder till defekter och i vĂ€rsta fall att kretsarna inte fungerar, eller gĂ„r sönder efter en tids anvĂ€ndning.

En stor del av kunnandet handlar dÀrför om hur man hanterar grÀnsskiktet sÄ att det

fabriker, fordon och affÀrer

gÄr att lÀgga fler epitaxiella galliumnitridlager som sedan utgör basen för komponenterna.

Processen har utvecklats pĂ„ fabriken i Villach, Österrike, dĂ€r det normalt tillverkas kraftkomponenter i kisel. Det Ă€r ocksĂ„ dĂ€r GaN-processen kommer att rampas upp. NĂ€r efterfrĂ„gan ökar finns alltid möjligheten att flytta delar av kiseltillverkningen till fabriken i Dresden för att ge plats för mer galliumnitrid.

BÅDE GALLIUMNITRID och kiselkarbid Ă€r klart dyrare att tillverka Ă€n kraftkomponenter i kisel, men galliumnitrid pĂ„ kiselskivor har potential att pĂ„ sikt komma i paritet med kisel enligt Infineon.

Galliumnitrid handlar inte bara om att byta en komponent mot en annan. Tekniken ger möjlighet att krympa hela kraftomvandlaren vilket gör det möjligt att spara yta pÄ kretskortet, att minska kylbehovet och att krympa slutprodukten. Idag innehÄller lite dyrare mobil- och datorladdare ofta komponenter i galliumnitrid. NÀsta större marknad ser ut att bli ombordladdare till elbilar.

Egna eller andras fabriker?

NÀr det kommer till produktion har Infineon precis som andra tillverkare av kraftkomponenter egna fabriker. Det gÀller Àven för sensorer, medan styrkretsar och andra logikprodukter tillverkas hos foundries.

– Att outsourca har fördelar vad gĂ€ller kapital och fungerar för styrkretsar dĂ€r IP:t sitter i designen och mjukvaran. Om man jĂ€mför med GaN sĂ„ Ă€r kunnandet i processen, det Ă€r inte hĂ„llbart att outsourca det. Om man kan addera mjukvara till kraftkretsarna dĂ„ kan det Ă€ndras men jag ser inte att det kommer att hĂ€nda. Infineon invigde nyligen

etapp tre av fabriken i Kulim, Malaysia, dÀr renrummet utrustats med de första maskinerna för tillverkning av kiselkarbidkomponenter.

– Investeringen görs tillsammans med vĂ„ra kunder, bland annat Huyndai och Ford. Den behövs redan nĂ€sta Ă„r för att vi ska kunna möta efterfrĂ„gan pĂ„ kiselkarbid.

Även i Dresden bygger företaget en ny fabrik för kraftelektronik och sensorer. Den ska börja utrustas med maskiner nĂ€sta Ă„r för att börja leverera kretsar 2026.

– Slutligen har vi fabriken vi bygger med TSMC som ska rampa upp under 2028 och vara i full drift 2029.

Även den hamnar i Dresden.

Ingen vd-utfrÄgning Àr komplett utan att diskutera förvÀrv!

– Vi tittar stĂ€ndigt efter förvĂ€rv men de mĂ„ste passa strategiskt, kulturellt och finansiellt. Tittar man pĂ„ historien tycker jag att vi gjort ett bra jobb. IR [International Rectifier] gav oss storlek inom kraftelektronik. Även lite galliumnitrid. Sedan fick vi inte köpa Wolfspeed, vilket gjorde

oss besvikna. Men det kĂ€nns bra att köpa substrat frĂ„n dem för att utveckla egna komponenter. Cypress handlade om att bredda oss utanför styrkretsar till fordon och sĂ€kerhet. De tillförde ocksĂ„ kunnande inom uppkoppling. – GaN systems har blivit bra. Vi fĂ„r frĂ„gan varför vi betalde sĂ„ mycket men de har extremt bra kompetens och tillförde kunder. Sen har de mĂ„nga tillĂ€mpningar som inte Ă€r sĂ„ kĂ€nda och som jag förvĂ€ntar mig kommer att vĂ€xa ordentligt.

KÖPET AV GAN-SYSTEMS gav ocksĂ„ en relation till foundryt TSMC som tillverkar komponenterna. Det finns kunder som krĂ€ver att det finns tvĂ„ olika fabriker för att över huvud taget designa in en komponent.

Vad det blir hÀrnÀst fÄr vi sÄklart inte veta men fokus ligger pÄ företag som kan tillföra nÄgot som inte finns internt vare sig det handlar om kraft, sensorer, uppkoppling, applikationsmjukvara eller virtuella prototyper.

– Sen Ă€r alla affĂ€rer inte möjliga, av geopolitiska skĂ€l.

PER HENRICSSON per@etn.se

Spanien höjer budet pÄ franskitaliensk gigafabrik frÄn Kina

Om Stellantis och CATL vÀljer att förlÀgga en gigafabrik i Spanien, sÄ fÄr den 1,5 miljarder kronor i statsbidrag.

Northvolts uppskalningsproblem fÄr just nu investerare i europeiska batterifabriker att dra öronen Ät sig. Inte bara Northvolt utan Àven ett prisfall pÄ batterimarknaden ger dem kalla fötter.

Men Spanien Àr varmt. Landet höjde just bidraget till Volkswagens planerade gigafabrik i Sagunto frÄn 1,1 till 1,7 miljarder kronor.

OCH NU SOCKRAS alltsĂ„ Ă€ven anbudet pĂ„ den gigafabrik som Stellantis och CATL tidigare meddelat att de planerar för ”en plats i Europa”.

Det nya budet pÄ 1,5 miljarder kronor kan jÀmföras med de 28 miljarder kronor som den kompletta fabriken kommer att kosta. Den ska ge 3000 jobb.

Spanien Àr ett naturligt val för Stellantis som redan har biltillverkning i Figueruelas, en halvtimme med bil frÄn den ort dÀr den eventuella giagabriken

skulle placeras – Zaragoza, en timme och 20 minuter med tĂ„g nordöst frĂ„n Madrid.

Spanien, som redan har en stor fordonsindustri, anvĂ€nder sitt EU-pandenmistöd för att bygga ett ekosystem för elektrifierad vĂ€gtransport – frĂ„n gruvor till laddare.

STELLANTIS HAR i olika projekt redan fÄtt drygt lika mycket tidigare i stöd frÄn Spanien. Den totala summan till Stellantis Àr hÀrmed uppe i 3,4 miljarder kronor.

Stellantis och CATL Àr trots utfÀstelserna Ànnu inte redo att

lova nÄgot bestÀmt om en eventuell gigafabrik i Spanien. CATL Àr vÀrldens ledande batteritillverkare med en aktuell marknadsandel pÄ över 37 procent och en FoU-budget pÄ lika mÄnga miljarder kronor Är 2022.

Att hĂ„lla CATL i handen Ă€r ett tryggt sĂ€tt för Stellantis att garantera lyckad volymproduktion av battericeller i Europa – i detta fall LFP-celler, enligt deras tidigare annonseringar.

Stellantis varumÀrken inkluderar italienska Fiat och franska Peugeot.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

Europas första litiumraffinaderi tyskt

Raffinaderiet i Tyskland hoppas kunna producera 100 000 ton litiumhydroxid Är 2030, nog för 2,5 miljoner elbilar. Fler raffinaderier Àr pÄ gÄng i Europa, bland annat ett frÄn Northvolt.

Tyska AMG Lithium har invigt produktion av litiumhydroxid i Bitterfeld-Wolfen, Tyskland. Den första av fem planerade moduler pÄ 20 000 ton vardera producerar batterikompatibel litiumhydroxid.

All kommande produktion frÄn den första modulen Àr sÄld. Utbyggnaden hÀnger pÄ det framtida intresset.

Kunderna Àr batteritillverkare i Polen och Ungern. Exakt vilka anges inte i AMG:s pressmeddelande. Men enligt Elektroniktidningens anteckningar tillverkar koreanska LG Chem battericeller i Wroclaw, Polen. I Europas battericentrum Ungern planeras

eller bedrivs cellproduktion av koreanska Samsung och SK, kinesiska CATL och Eve, samt japanska Yuasa.

AMG:s litiumrÄvara hÀmtas frÄn dess egen gruva i Brasilien och skickas dÀrifrÄn till Kina för en första bearbetning. I framtiden ska den bearbetningen göras pÄ plats i Brasilien.

AMG HOPPAS PÅ SIKT fĂ„ se en komplett vĂ€rdekedja för litium i Europa, inklusive gruvdrift.

Den planerade produktionen pÄ 100 000 ton Är 2030 kan jÀmföras med de 700 000 ton som den europeiska marknaden enligt AMG vÀntas efterfrÄga Är 2030.

Uppsalas batteribolag tar in 150 miljoner

Uppstartsföretaget Altris sÀkrar 150 miljoner kronor i en B1-runda dÀr bland annat batteritillverkaren Clarios och rederiet Maersk ingÄr. Pengarna ska anvÀndas för att bygga klart pilotlinan.

SĂ„ sent som i januari fick Altris ett stöd frĂ„n Energimyndigheten pĂ„ 77 miljoner kronor för att pĂ„börja bygget av en pilotanlĂ€ggning som ska leverera katodmaterial i kommersiell skala. Nu skjuter ett konsortium, med bland annat samarbetspartnern Clarios och Maersk, till 150 miljoner kronor. Även de tidigare Ă€garna EIT Innoenergy och Molindo deltar.

NORTHVOLT var tidigare största Ă€gare med 18 procent men deltar inte i denna runda, enligt Dagens Industri. Ågarna representerar Altris huvudmarknader, det vill sĂ€ga batterilager i elnĂ€tet, lĂ„gspĂ€nningsbatterier till fordon samt marintillĂ€mpningar.

Litiumraffinaderier Àr en viktig del av batteriekosystemet. Processen domineras idag globalt av Kina. Men EU Àr pÄ gÄng:

● I Zinnwald i Sachsen planeras en klassisk underjordsgruva.

● I Oberrheingraben i Övre Rhendalen ska Vulcan Energy Resources utvinna litium ur geotermiska kĂ€llor nĂ€sta Ă„r.

● Kanadensiska Rock Tech planerar att producera 24 000 ton litiumhydroxid i Guben i Brandenburg.

● Northvolt planerar 35 000 ton i Portugal tillsammans med Galp, i ett projekt som försenats.

● European Lithium planerar 10 000 ton i Wolfsberg, Österrike.

● Keliber hoppas kunna producera 15 000 ton i Karleby, Finland.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

Altris knoppades av frÄn Uppsala universitet Är 2017 för att kommersialisera en tillverkningsmetod för ett natriumbaserat katodmaterial som kan ersÀtta litium, kobolt och nickel i laddningsbara litiumjonbatterier.

MATERIALET blir bÄde billigare och miljövÀnligare Àn dagens alternativ. Det bestÄr av jÀrn, kvÀve, natrium och kol vilket företaget fyndigt döpt till Fennac (FeNNaC). Inom kemin Àr det dÀremot kÀnt som preussiskt vitt. EnergiinnehÄllet i materialet ligger Àr minst 160 mAh/g vilket i en fÀrdig cell ger ett energiinnehÄll pÄ 160 Wh/kg.

PER HENRICSSON per@etn.se

SĂ„ skapar CATL miljonkilometersbatterier

En garanterad livstid pĂ„ 2,7 miljoner kilometer – det Ă€r vad kinesiska batterijĂ€tten CATL utlovar för en av tre nya LFP-batterisystem under varumĂ€rket Tectrans. Vi listar tekniska innovationer bakom de nya batterimodellerna.

De tvĂ„ andra modellerna Ă€r istĂ€llet optimerade för snabbladdning respektive kapacitet. Den ena laddas till 75 procent pĂ„ 50 minuter och den andra har en densitet pĂ„ 175 Wh/kg, dĂ„ med en livslĂ€ngd pĂ„ ”bara” en miljon kilometer.

Allt berÀttas av CATL i ett pressmeddelande.

TVÅ AV MODELLERNA Ă€r avsedda för tunga lastbilar och ska kunna ge en rĂ€ckvidd pĂ„ upp till 500 km. De kan anvĂ€ndas för lĂ„ngdistanstransporter sĂ„vĂ€l som för korta hamnleveranser.

● T Superfast Charging laddar i upp till 4C, eller i praktiken till 70 procent pĂ„ 15 minuter.

● T Long Life Edition har en garanterad livslĂ€ngd pĂ„ 15 Ă„r, eller 2,8 miljoner kilometer.

DEN TREDJE BATTERIMODELLEN , T Bus Edition, Ă€r avsedd för bussar. Den har en energidensitet pĂ„ 175 Wh/kg, vilket enligt CATL Ă€r den högsta kĂ€nda densiteten för LFP-batterier i bussar. LivslĂ€ngdsgarantin gĂ€ller alla klimat. FrĂ„n –45°C i arktiska lĂ€nder som Norge och Sverige, skriver CATL i pressreleasen, till 45°C i Qatar och Dubai.

TECTRANS BYGGER enligt CATL pÄ omfattande forskning och

utveckling. CATL rÀknar upp innovationer:

● En elektrolyt som anvĂ€nder en ny additiv molekylĂ€r design

● En exakt formad folie som ger stabilare grĂ€nsytor mellan materialen i battericellerna

● Flödeskanaler som upprĂ€tthĂ„ller separata temperaturzoner

● Ytan pĂ„ anodmaterialen har modifierats för att förbĂ€ttra deras reaktivitet och undertrycka sidoreaktioner. Detta ska stödja transport av litiumjoner.

● Cykelstabilitet och energidensitet har ökats med hjĂ€lp av aktiva katodmaterial med rikt litiuminnehĂ„ll och hög strukturell stabilitet

● En ”high-press density”-design av katoden pĂ„ mikronivĂ„ ska ha ökat energidensiteten

● Detsamma för en U-formad tĂ€tning och en ”zero-draft angle structural innovation”.

EN AV SVENSKA Northvolts pitchar har varit att introducera ett klimat- och miljötÀnkande i ett batteriekosystem som idag saknat detta. Men CATL har numera samma uttalade mÄl. Batteritillverkningen ska ha nettonollutslÀpp senast 2025 och hela batterileveranskedjan senast 2035.

Idag ska nio av CATL:s fabriker redan ha nÄtt koldioxidneutralitet.

CATL:s nuvarande Ă„rskapacitet för batteriĂ„tervinning Ă€r 270 000 ton batterier. Återvinningsgraden ska vara över 99,6 procent för nickel, kobolt och mangan, och 91 procent för litium.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

KTH vill skapa batteri med Saft

KTH och batteritillverkaren

Saft har skickat en ansökan till Centrum för ny energiteknik för att fÄ utveckla nya batterikoncept för elnÀtsapplikationer som ska vara 20 procent mer kostnadseffektiva och ha bÀttre miljöprestanda Àn nuvarande litiumjonbatterier.

Fokus ligger pÄ traditionell nickel-kadmiumkemi. Detta enligt ansökan för att minska beroendet av osÀkra leveranskedjor för litium.

Nya batterikoncept och nya batterimodeller kommer att tas fram och deras vÀrde i nya marknadssegment kommer att analyseras. Slutligen ska planer för industrialisering av de nya koncepten utarbetas och genomföras.

– Det framgĂ„ngsrika samarbetet med KTH har varit vĂ€rdefullt för att vidareutveckla Saft:s redan starka koncept, sĂ€ger Daniel Nilsson pĂ„ Saft i Oskarshamn.

CENTRUM FÖR NY ENERGITEKNIK (CNETO) Ă€r en samverkansplattform mellan offentlighet, akademi och nĂ€ringslivet med syfte att stĂ€rka utvecklingen i Oskarshamnsregionen för en hĂ„llbar och klimatneutral framtid.

Batteritillverkaren Saft,som numer tillhör Total Energies, har verkat pÄ plats i Oskarshamn i drygt 100 Är. Saft tillverkar lösningar för att sÀkra kritiska verksamheter vid ovÀntade hÀndelser.

KTH/ELEKTRONIKTIDNINGEN

Pressat batteribolag

tar in en halv miljard

NÀr den amerikanska operatören Dish slutade köpa batterilager frÄn svenska Polarium hösten 2022 halverades intÀkterna Äret dÀrpÄ vilket ledde till en förlust pÄ över en halv miljard kronor. Nu har det pressade bolaget sÀkrat en halv miljard kronor i nytt kapital samtidigt som leveranserna till Dish Äterupptagits.

VÄren 2022 satsade tjÀnstepensionsförvaltaren AMF en knapp miljard kronor i Kistabaserade Polarium, som utvecklar modulÀra energilagringslösningar för telekom, tillverkningsindustri och kommersiella fastigheter. Ett halvÄr senare gick Àven pensionsbolaget Alecta in med lika mycket för 10 procent av Àgandet.

I AUGUSTI 2023 fyllde företaget pÄ kassan med 436 miljoner kronor frÄn Àgarna inklusive AMF, Alecta och största Àgaren som Àr Harald Mix.

Men nÀr den överlÀgset största kunder, den amerikanska operatören Dish som stod för en tredjedel av omsÀttningen,

hösten 2022 slutade köpa rann pengarna snabbt ur bolaget. Dagens Industri har den senaste tiden rapporterat om försöken att rÀdda bolaget och nu skriver tidningen att Àgarna satt in en halv miljard kronor i nytt kapital.

– Den nya ledningen har en trovĂ€rdig affĂ€rsplan att Ă„ter göra bolaget lönsamt och skapa möjligheter för framtida tillvĂ€xt. En viktig aspekt Ă€r att det nu finns ett avtal med Polariums största kund att Ă„teruppta leveranser, vilket givetvis Ă€r positivt, sĂ€ger Magnus Tell pĂ„ Alecta i ett pressmeddelande.

POLARIUM GRUNDADES Är 2015 under namnet Incell och utvecklar modulÀra energilagringslösningar baserade pÄ litiumjonteknik.

PĂ„ senare tid har företaget adderat möjligheten att anvĂ€nda systemen för energioptimering –att balansera utbud och efterfrĂ„gan – vilket gör att kunderna kan minska sin energikostnad och bidra till att balansera elnĂ€ten. PER HENRICSSON per@etn.se

JÀttemarknad öppnas för svensk sensortillverkare

Trafikverket ska bygga ut ett nationellt sensornÀt för att övervaka alla 2 000 spÄrvÀxlar i det svenska jÀrnvÀgsnÀtet. För svenska sensortillverkaren Strainlabs kan det öppna en jÀttemarknad.

Trafikverket vill pÄ sikt utrusta alla vÀxlar med sensorer som i realtid mÀter temperatur, drivmotorns strömförbrukning, vibrationer och andra faktorer. Sensordata gÄr till en lokal dator (Remote Terminal Unit) som kan bearbeta dessa men data skickas ocksÄ vidare till en nationell server.

– Vi ska göra en upphandling av sensorer och annan utrustning under senare delen av 2025. Vi planerar för en lĂ„ngsiktig utbyggnad av sensorer i hela landet, sĂ€ger Arne Nissen, ansvarig för underhĂ„llet av spĂ„rvĂ€xlar i Trafikverket.

Trafikverkets nationella sensornÀt kommer rimligen att bli ett av de större sensornÀtverken i landet.

Trafikverkets vill ha hela sensornÀtverket under egen kontroll och det blir underhÄllsavdelning som svarar för investeringar och utbyggnaden liksom driften fram till och med server. Sensordata ska sedan lÄngtidslagras i Trafikverkets molntjÀnst. Ytterligare bearbetning med samkörning av data frÄn olika kÀllor ska göras regelbundet i det centrala datalagret. Det Àr Trafikverkets IT-avdelning som svarar för driften av den interna molntjÀnsten.

– Vi samlar in data till vĂ„r servermiljö, vi analyserar vissa data sjĂ€lva, men sedan kan vi köpa analyser av leverantörer som utvecklat egna avancerade analysverktyg. Det finns ett antal företag som Ă€r

intresserade av att sÀlja sÄdana analyser. Allt detta kommer att ske i realtid, sÀger Arne Nissen.

– Den nĂ€rmaste tiden ska vi framför allt koncentrera oss pĂ„ att ta fram de analysverktyg vi behöver ha för att utnyttja de sensordata som vi ska inhĂ€mta i framtiden, sĂ€ger Arne Nissen.

Han betonar att det Àr kapaciteten och precisionen i analysverktygen som avgör hur stor nytta Trafikverket kan fÄ av alla sensordata.

ELEKTRONIKTIDNINGEN har pratat med Pierre Henri Bougeant, expert pÄ digitalisering hos jÀrnvÀgsleverantören Vossloh.

Han anger att infrastrukturoperatörer, som Trafikverket, behöver bygga upp en kapacitet pÄ fyra omrÄden:

– Att samla och bearbeta data Ă€r i princip den nya oljan. Genom att utnyttja sĂ„dana arbetsmetoder kan infrastrukturoperatörerna effektivisera driften av jĂ€rnvĂ€gsnĂ€ten, sĂ€ger Pierre Henri Bougeant. Han sĂ€ger vidare att jĂ€rnvĂ€gsbolag runt om i vĂ€rlden nu Ă€r i full fĂ€rd med att införa den nya tekniken.

Pierre Henri Bougeant betonar ocksÄ behovet av standardisering som kan driva ner priserna i botten.

1. Lokala sensorer i spÄrvÀxlar.

2. Sensorer i lok och fordon.

3. Sensorer i drönare, helikoptrar och satelliter.

4. Samkörning och bearbetning av sensordata i molntjÀnster.

– Jag hĂ„ller med Pierre Henri Bougeant om den bild han ger av nyttan med den nya tekniken och drivkraften för de fyra omrĂ„dena, sĂ€ger Arne Nissen. Han pĂ„pekar att Trafikverket bland annat provar att ta hand om data frĂ„n lok och vagnar som Ă€r utrustade med sensorer. Nyttan handlar om att tidigt fĂ„nga upp varningar om fysiska brister i jĂ€rnvĂ€gsnĂ€t och banunderbyggnad. Genom att regelmĂ€ssigt utnyttja drönare, helikoptrar och satelliter för att inhĂ€mta data gĂ„r

Skruv med sensor förhindrar olyckor

Svenska sensortillverkaren

Strainlabs ser en ny jÀttemarknad nÀr jÀrnvÀgsbolag som svenska Trafikverket inför sensorer i sina nÀt. Företaget har utvecklat en sensorteknik som kan förhindra att skruvar lossnar.

I det svenska jÀrnvÀgsnÀtet finns hundratusentals skruvar som hÄller rÀls och spÄrvÀxlar pÄ plats. Strainlabs sensor mÀter att skruvarna verkligen Àr tillrÀckligt Ätdragna. Börjar skruvar lossna, alternativt överbelastas, sÄ larmar företagets övervak-

ningssystem och olyckor kan förhindras. Det blir ocksĂ„ bil ligare jĂ€mfört med dagens manuella kontrollsystem. Budskapet kommer frĂ„n Strainlabs vd Csaba Madru – Min bedömning Ă€r att Strainlabs sitter i en guldsits. Vi har utvecklat en produktportfölj för att övervaka skruvar pĂ„ avstĂ„nd och vi ser en marknad hos jĂ€rnvĂ€gsindustri, processindustri, tillverkningsindustri, gruvindustri, bilindustri, vindkraft och solkraft, sĂ€ger Csaba Madru till Elektroniktidningen. – Det finns ett behov i det svenska jĂ€rnvĂ€gsnĂ€tet pĂ„ flera tiotusentals

sensorer. Vi har hittat ett tiotal punkter i varje spÄrvÀxel som vi bedömer Àr vÀrd att fjÀrrövervaka med vÄr sensor.

Företaget har patent pÄ sin sensor i EU, USA och Kina. Inom jÀrnvÀgsindustrin har man valt att anvÀnda skruvförband för att hÄlla rÀls och spÄrvÀxlar pÄ plats. Ett skruvförband innebÀr att tvÄ rÀler hÄlls samman med hjÀlp av skruv och mutter. För att inte skada godset anvÀnds bricka eller flÀnsmutter sÄ att kraften vid Ätdragning fördelas över en större yta. Det Àr av yttersta vikt att skruvarna i ett skruvförband

Àr Ätdragna med rÀtt moment och detta kan mÀtas med Strainlabs sensor.

Men jĂ€rnvĂ€gsvĂ€xlar utsĂ€tts för stor belastning och vibrationer. Åtta miljoner bruttoton per Ă„r passerar en normal spĂ„rvĂ€xel. Även ballasten (makadam) som spĂ„rvĂ€xeln vilar pĂ„ pĂ„verkas av jĂ€rnvĂ€gstrafiken. DĂ€rför kan skruvar i skruvförbandet lossna. Omfattande manuell kontroll Ă€r dĂ€rför nödvĂ€ndig med dagens rutiner. Strainlabs sensor Ă€r placerad inne i skruven som skruvas pĂ„ plats i ett befintligt skruvförband.

Sensorn har ett batteri som hÄller fem till sex Är. Denna sensor mÀter

det att upptÀcka förÀndringar och sÀttningar i naturen.

Hur snabbt den nya tekniken kommer att kunna införas och fÄ full effekt Àr dock en svÄrare frÄga. Arne Nissen har ingen prognos.

– Vi sjösĂ€tter vĂ„rt nya datalager 2026 och sedan fĂ„r vi se hur mĂ„nga Ă„r det tar innan vi har tekniken tillgĂ€nglig för hela jĂ€rnvĂ€gsnĂ€tet.

Kostnaden för att införa tek-

den förspÀnning som skapats i fÀstelementet nÀr skruven dragits Ät. DÀrmed gÄr det att mÀta i realtid att skruven Àr tillrÀckligt Ätdragen. Strainlabs sensorskruv skickar sedan kontinuerligt ivÀg data som inkluderar förspÀnning, temperatur, information om signalstyrka (Rssi), samt batteristatus var 10:e minut till en molntjÀnst.

DÀr finns Strainlabs analysprogram som kontrollerar att alla rapporterade vÀrden klarar uppsatta normalvÀrden. Denna information rapporteras löpande tillbaks till jÀrnvÀgsbolaget som dÀrmed fÄr uppdaterad information. I framtiden kommer sensorn att utrustas för att mÀta pÄ fler omrÄden.

Företaget anger att den Ärliga kostnaden per standardsensor Àr

niken och nyttan Àr de stora frÄgorna, anser Nissen.

– Om vi fick betala 1 000 kronor per Ă„r och sensor sĂ„ skulle vi kunna införa tekniken i större skala, till betydligt fler spĂ„rvĂ€xlar. Vi förhandlar med leverantörer som ibland vill ha 20 000 kronor per Ă„r och sensor för sin tjĂ€nst, sĂ€ger Arne Nissen.

GÖTE ANDERSSON gote@etn.se

under 1 000 kronor. För svenska Trafikverket innebÀr det att den totala kostnaden för att övervaka landets alla spÄrvÀxlar med en av Strainlabs sensorer uppgÄr till cirka 10 miljoner kronor. Allt enligt den information som Strainlabs lÀmnat.

Strainlabs har samarbetet med det tyska företaget Vossloh som Àr en av Europas största leverantörer av spÄrvÀxlar.

– Strainlabs intelligenta skruvar Ă€r unika. Vi kĂ€nner inte till nĂ„gon annan motsvarande produkt, sĂ€ger Björn Lundvall pĂ„ Vossloh och fortsĂ€tter:

– Vossloh kan ge Strainlabs en vĂ€rldsmarknad. Vi sĂ€ljer deras produkt till vĂ„ra kunder i hela vĂ€rlden.

StÄl Àr elastiskt. Ju varmare det Àr, ju mer expanderar skruven. Samtidig

mÀtning av spÀnnkraften och temperaturen ger viktigt information.

Vossloh, Strainlabs och Trafikverket har nu tvÄ samarbetsprojekt dÀr Strainlabs sensor ska verifieras för olika behov.

– Trafikverket har ett fall pĂ„ Malmbanan dĂ€r skruvförbandet lossnat betydligt snabbare Ă€n normalt i flera fall. Vi vill anvĂ€nda Strainlabs sensor för att försöka hitta en förklaring, sĂ€ger Lundvall.

Vossloh utvecklar ocksÄ en ny produkt som ska anvÀndas för att hantera problemet med solkurvor i jÀrnvÀgsnÀtet. Produkten kallas dilationsanordning. Företaget vill dÄ anvÀnda Strainlabs sensor för att fÄ ut mÀtdata ur skruvförbandet.

– Vossloh bedömer att prov pĂ„gĂ„r med Strainlabs produkter fram

till nÀsta sommar. Om proven gÄr bra sÄ kan Vossloh erbjuda kommersiella produkter nÀsta sommar, sÀger Björn Lundvall.

Hur lÄng tid tar det innan vi fÄr se storskaligt införande av sensorer, typ Strainlabs?

– Min bedömning Ă€r att det kan ta fem till tio Ă„r innan storskaligt införande tar fart, sĂ€ger Pierre Henri Bougeant, expert pĂ„ digitalisering i Vossloh.

Strainlabs startade verksamheten 2014 och 2022 lanserades deras produkt. Nu pÄgÄr projekt med verifiering av funktionen hos ett antal kunder. Cirka 80 miljoner kronor har hittills investerats i företaget, huvuddelen av riskkapitalister.

Datorer kan bli mer robusta mot minnesfel genom Cheri – en hĂ„rdvaruteknik för skydd och övervakning av pekare.

Elektroniktidningens skribent ser nischer för Cheri men ser Arms existerande teknik MTE som mer attraktiv generellt.

TvÄ sÀtt att sÀkra minnet genom hÄrd övervakning

Cirka 70 procent av alla sÄrbarheter i datorsystem beror pÄ problem med minneshantering. En siffra som inte nÀmnvÀrt krympt, trots att det lagts mycket tid och arbete pÄ att motverka dessa problem.

Kodningsregler, granskningar, verktyg för kodanalys, stresstestning med indata (fuzzing) Àr nÄgra sÀtt. Men ingen metod har löst det grundlÀggande problemet.

I C och C++ Ă€r en pekare ett heltal som rĂ„kar innehĂ„lla en adress. Vad den pekar pĂ„ – och hur resurser den pekar pĂ„ allokeras och anvĂ€nds – kontrolleras inte av sprĂ„ket. Typiska exempel pĂ„ sĂ„rbarheter Ă€r att skrivningar sker utanför en allokerad minnesbuffert, och dĂ€rmed skriver över minne som anvĂ€nds till andra saker – exempelvis instruktioner som cpu:n ska exekvera.

Det gÄr att byta till programsprÄk som Go eller Rust, som har denna typ av kontroll. Samtidigt finns enorma mÀngder program och system skrivna i C och C++. Att skriva om all kod gÄr helt enkelt inte.

En lösning mÄste gÄ att applicera pÄ befintliga kodbaser med noll eller minimal förÀndring, och mÄste kunna fungera i befintliga system utan att driva kostnad eller försÀmra prestanda. Inte minst Àr detta viktigt för inbyggda system med lÄnga livslÀngder och hÄrda krav pÄ minimerade resurser och kostnader.

Det gÄr att begrÀnsa skadorna genom att isolera program och system frÄn varandra, exempel-

vis genom virtualisering. Det gĂ„r Ă€ven att begrĂ€nsa vilka systemresurser ett program fĂ„r anvĂ€nda. Ett bra exempel pĂ„ detta Ă€r ’pledge()’ i operativsystemet OpenBSD, dĂ€r programkoden deklarerar vilka resurser programmet avser att anvĂ€nda. Operativsystemet kan dĂ„ stoppa access till andra resurser.

Men dessa metoder löser inte det grundlĂ€ggande problemet. 2023 uppmanade USA:s cybersĂ€kerhetsmyndighet Cisa till anvĂ€ndning av nĂ„got som kallas Cheri (Capability Hardware Enhanced Risc Instructions), alltsĂ„ nĂ„got som utökar en processors instruktioner med ’kapabilitet’ – men vad Ă€r en kapabilitet och varför skulle det vara lösningen?

Hur fungerar Cheri egentligen?

Cheri Àr frÄn början ett forskningsprojekt pÄ Cambridge University. Arbetet har pÄgÄtt sedan 2014 och börjar nu finnas i produkter.

KÀrnidén i Cheri Àr att med nya cpu-instruktioner göra det möjligt att frÄn applikationsnivÄ definiera vad som Àr en pekare.

För en Cheri-pekare finns sidoinformation som definierar hur den fÄr anvÀndas och inom vilket minnesomrÄde den fÄr anvÀndas. Cpu:n ansvarar för att se till att dessa regler efterföljs.

Cheri-pekarna implementeras genom att cpu:ns instruktionsregister kompletteras med ett antal fÀlt.

● Om vĂ€rdet i registret Ă€r en Cheri-pekare eller ej

● Vilka rĂ€ttigheter pekaren har

● Om pekaren Ă€ndrats eller ej

● Vilket minnesomrĂ„de pekaren fĂ„r adressera

UtrymmesmÀssigt innebÀr fÀlten att ett register dubbleras i storlek. En 64-bitarspekare vÀxer enligt Cheri-specifikationen till 129 bitar.

Kapabiliteten Àr vilken typ av operation pekaren fÄr anvÀndas

Cheri vaktar grÀnser och anvÀndning.

till, exempelvis lĂ€sa, skriva, anropa en extern resurs, och om pekaren fĂ„r kopieras eller Ă€ndras. RĂ€ttigheterna sĂ€tts nĂ€r pekaren deklareras i kĂ€llkoden och följer med nĂ€r en pekare kopieras. RĂ€ttigheterna kan Ă€ndras – men i sĂ„ fall bara reducera vad pekaren fĂ„r anvĂ€ndas till –exempelvis frĂ„n att bĂ„de fĂ„ skriva och lĂ€sa till att bara fĂ„ lĂ€sa.

Det Cheri Ästadkommer Àr att finkornigt göra det möjligt att veta vad som Àr en pekare, och sedan med stöd i cpu:n övervaka hur den anvÀnds och detektera försök att anvÀnda pekaren pÄ ett inte godkÀnt sÀtt. Och dÄ vidta lÀmpliga ÄtgÀrder.

Detta gör det möjligt att förhindra mÄnga typer av minnesrelaterade problem precis nÀr dom Àr pÄ vÀg att uppstÄ . Cheri ger dÀrmed ett skydd liknande det som sprÄk med kontroll av minnesanvÀndning ger, men utan att du behöver skriva om applikationen.

Som vi ser Àr Cheri inte transparent. Programmeraren mÄste i sin kod deklarera vad som Àr en Cheri-pekare och vad den

Nya instruktioner ger CPU:n möjlighet att

ska anvÀndas till. Kompilatorn mÄste kunna generera Cheriinstruktioner.

Vidare mÄste operativsystemet inte bara kunna hantera signaler frÄn cpu:n nÀr en pekare anvÀnds pÄ fel sÀtt. Operativsystemet sjÀlvt behöver vÀsentligen ocksÄ skrivas om för att anvÀnda Cheri, eftersom det Àr i operativsystemet effekten av minnesrelaterade svagheter fÄr störst effekt.

För att stödja Cheri behöver cpu:n utrustas med Cheriinstruktioner, fÄ större register sÄ sidoinformationen fÄr plats, samt funktionalitet som krÀvs för att anvÀnda Cheri-pekarens sidoinformation och utföra den kontroll som krÀvs. Det innebÀr Àven att beteendet hos vissa befintliga instruktioner pÄverkas. Hoppinstruktioner mÄste exempelvis ta hÀnsyn till Cheri-tillstÄndet för att avgöra hur ett hopp ska exekveras. I enklare cpu:er typiska i inbyggda system, som inte kan exekvera mer Àn en instruktion i taget och inte implementerar hoppspekulering, blir pÄverkan pÄ processorn mindre. Samtidigt

Àr RISC-V idag den primÀra arkitekturen de utvecklar stöd för. Det finns flera mjuka RISC-Vprocessorer med stöd för Cheri. Företaget Codasip erbjuder exempelvis flera RISC-V-kÀrnor för integration i FPGA:er och ASIC:ar. Dessa cores Àr i första hand avsedda för embeddedapplikationer med lÄga till medelhöga prestandakrav. Kompilatorn Clang kan generera Cheri-instruktioner för RISC-V. Det finns Àven operativsystem som stödjer Cheri, exempelvis CheriBSD. Men inget av dom stora operativsystemen stödjer Cheri.

Ett omrÄde dÀr Cheri verkar kunna fÄ fotfÀste Àr fordonsindustrin. Projektet AutoCheri arbetar med att visa hur Cheri kan lösa mÄnga av de sÀkerhetsproblem och krav som i dag stÀlls inom fordonsindustrin. Codasips kÀrnor riktas reklammÀssigt mot fordonsindustrin som produktomrÄde.

ARM slÀppte versioner av ARMv8-A-processorer med stöd för MTE 2019. Samma Är kom stöd i Android för MTE. MTE finns alltsÄ redan ute pÄ marknaden. Tidigare i Är presenterades en attack pÄ MTE och lÀngden pÄ kontrollfÀltet visade sig vara en svaghet. Men MTE anvÀnds redan sÄ vi kan förvÀnta oss att MTE utvecklas av ARM.

Expertens kommentar

Björn Töpel Àr en av Sveriges mest erfarna kernel-utvecklare med bakgrund frÄn bland annat Intel. Han arbetar bland annat med utveckling av LinuxkÀrnan för att stödja högpresterande RISCV-processorer. Hur ser Björn pÄ Cheri?

Àr detta ett omrÄde dÀr kostnadspressen Àr hÄrd.

I högpresterande processorer – som kan exekvera flera instruktioner samtidigt, som hĂ€mtar in ett stort antal instruktioner förvĂ€g och som anvĂ€nder hoppspekulering – finns internt hundratals register. HĂ€r slĂ„r Cheri-funktionaliteten hĂ„rt mot komplexiteten, strömförbrukningen och potentiellt prestandan hos cpu:n.

Samtidigt Àr kostnaden för programmeraren att anvÀnda Cheri relativt begrÀnsad. Det Àndrar inte sjÀlva beteendet i koden. Det Àr mycket mindre jobb att göra Àn att skriva om hela applikationen i ett nytt sprÄk. DÀremot mÄste programmeraren tÀnka till hur en pekare ska komma att anvÀndas redan nÀr den deklareras. Om pekaren inte fÄr rÀtt begrÀnsningar i hur den fÄr anvÀndas, eller inga alls, ger Cheri inte mycket högre sÀkerhet.

NÀr kommer Cheri att finnas pÄ marknaden? För forskarna frÄn Cambridge

2019 startade ARM projektet Morello. Syftet med projektet Àr att utvÀrdera Cheri i typiska embedded-miljöer. Morello tittar pÄ svÄrigheten att portera kod, hur effektivt stödja Cheri i typiska operativsystem, samt utvÀrdera kostnaden för att stödja Cheri i processorer. 2022 slÀppte ARM ett Morello-cpu-utvecklingskort för denna cpu. Morello har tvÄ cpu-cores baserade pÄ Neoverse N1 utökade med Cheri-instruktioner. Morello-chipen Àr bara till för utvÀrdering och kommer inte sÀljas som en produkt.

Inom Morello-projektet arbetar ARM tillsammans med partners med att implementera stöd för Cheri i Linux. Dock Àr det i skrivande stund lÄngt kvar till att Linux med Cheri Àr fÀrdigt för anvÀndning.

Alternativa lösningar ARM arbetar i Morello-projektet med att utvÀrdera Cheri. Men ARM har ocksÄ en egen lösning: MTE (Memory Tagging Extension). MTE lÄnar grundidén frÄn Cheri att med sidoinformation göra det möjligt att kontrollera hur minnesresurser fÄr anvÀndas. Men i MTE Àr det minnet, inte pekarna som kontrolleras. KontrollfÀltet i MTE Àr fyra bitar, och metoden för hur fel ska hanteras i operativsystemet gör att MTE ger mycket lÀgre pÄverkan pÄ cpu:er, system och applikationer.

– Cheri Introducerar ett nytt ABI som krĂ€ver mycket jobb att stödja. Linux har visat sig svĂ„rt att porta. Pekare i Linux Ă€r typiskt av typen ‘long’, vilket inte stĂ€mmer med Cheri. Det blir inte ’bygg om koden’, utan ’porta till en helt ny arkitektur’. Det var mycket diskussioner om ARMs Morello. Men intresset hade varit större om det fanns mer Cheri-hĂ„rdvara med liknande prestanda som existerande arkitekturer.

Slutsatser

Cheri har potential att eliminera flera typer av minnesrelaterade sÀkerhetsproblem, men lÄngt ifrÄn alla. Cheri krÀver viss modifiering av ett programs kÀllkod för att anvÀnda Cheri-pekare. Men sedan mÄste Àven verktyg, operativsystem och processorn stödja Cheri pÄ olika sÀtt.

Detta Àr stora förÀndringar, som dessutom mÄste koordineras mellan olika parter och intressenter för att ge nÄgon effekt. Detta gör att Cheri troligen inte kommer att vara en generell lösning. Men för sÀkerhetskritiska applikationer och nischer som automotive kan Cheri vara sÀttet att hantera sÀkerhetskrav.

Cheri visar vĂ€gen – hur hĂ„rdvara och programvara kan samarbeta för att faktiskt börja reducera mĂ€ngden minnesrelaterade sĂ„rbarheter, men för generella system stavas implementationen nog MTE.

JOACHIM STRÖMBERGSON joachim@etn.se

identifiera och skydda minnet mot felaktig anvĂ€ndning. BILD: JAN TÅNGRING

SÄ slÄr han mynt av sin öppenkod

Daniel MarjamĂ€ki har hittat ett sĂ€tt att leva pĂ„ kodanalysatorn Cppcheck – ett öppenkodsprojekt som han sjĂ€lv grundat och lett under 17 Ă„r.

AffĂ€rsidĂ©n Ă€r helt enkelt följande: att licensera en plugin som ger en sĂ€kerhetscertifierad version av verktyget – Cppcheck Premium.

Det betyder att ett bolag som vill ha en certifiering för en sÀkerhetskritisk produkt inte sjÀlvt behöver visa att deras verktyg Àr sÀkra, utan kan hÀnvisa till den licensierade versionen.

– Och pĂ„ det viset spara tusentals ingenjörstimmar, sĂ€ger vd PĂ€r Jelger. Cppcheck Ă€r ett verktyg för statisk kodanalys. Det finns mĂ„nga verktyg av det slaget, bĂ„de kommersiella och ickekommersiella, och med olika strategier för att jaga efter buggar. Cppchecks styrkor ska bland annat vara att det arbetar snabbt, Ă€r lĂ€tt att konfigurera och har en lĂ„g andel falsklarm.

– DĂ€r har vi flera dialoger pĂ„ gĂ„ng. De skickar ut den hĂ€r typen av verktyg med utvecklingsmiljöerna för sina chip, berĂ€ttar PĂ€r Jelger.

Ofta distribuerar chiptillverkaren redan öppenkodsversionen av Cppcheck. En certifierad version skulle vara uppenbart intressant för utvecklare inom omrÄden som fordon, medicinteknik och rymd, dÀr det krÀvs hög sÀkerhet.

Företaget – Cppcheck Solutions – har nu existerat i tvĂ„ Ă„r. I slutet av maj fick företaget ytterligare en medarbetare, Frida Mistberg. Det Ă€r hennes marknadsföring som ger Elektroniktidningen nys om deras existens.

Det Àr ett litet företag med idag fyra anstÀllda. MÄlet just nu Àr att vÀxa sakta med fler utvecklare. OmsÀttningen klÀttrade upp frÄn hundratusen kronor 2022 till tre miljoner kronor Är 2023.

Du kan ha stött pĂ„ Cppcheck Solutions i orange t-shirts pĂ„ mĂ€ssan Embedded World i NĂŒrnberg i april. De besökte bland annat de stora chiptillverkarna.

Verktyget har funnits som öppen kÀllkod i sjutton Är. Det anvÀnds idag av nÀstan en femtedel av vÀrldens alla C- och C++utvecklare, inklusive för kod till inbyggda system. En fördel Àr att Cppcheck inte krÀver att koden Àr helt körbar, och dÀrför kan anvÀndas i tidiga utvecklingsfaser, Àven nÀr hÄrdvaran inte Àr tillgÀnglig.

Cppcheck Àr kÀnt för att Är 2014 ha hittat en kritisk sÄrbarhet i mjukvaran X. Den hade legat dold i hela 22 Är och fanns i Unix- och Linuxinstallationer överallt. Den kunde ge fri tillgÄng, root access, till hela systemet.

– EfterĂ„t blev det en enorm nedladdningstrafik av Cppcheck, och ett enormt patchande av servrar över hela vĂ€rlden, berĂ€ttar Daniel MarjamĂ€ki, teknikchef och grundare.

ÖPPENKODSPROJEKTET har haft kring femhundra bidragsgivare genom Ă„ren, frĂ„n olika branscher.

– De flesta har nĂ„got problem, som de löst. De skickar in en

patch och sedan sÄ gör de inget mer. Sedan finns det vissa som jobbar aktivt och fortsÀtter att bidra. Just nu Àr de en handfull, kanske 10 till 20 stycken.

Daniel MarjamÀki startade öppenkodsprojektet av en klassisk orsak: för att klia en egen irritation. Det saknades en statisk kodanalysator för delar av ett projekt i den miljö han jobbade, Borland C++ Builder.

Projektet utvecklade C-kod för styrsystem till traktorer och skogsmaskiner. Bland annat skapades ett grafiskt grÀnssnitt för programmering av styrsystemen.

Det irriterande var att de kodanalysatorer som fanns inte kunde hantera kompilatortillÀgg som anvÀndes av Builder för dess lösningar för callbacks, events och annat. Ur den klÄdan föddes Cppcheck.

– Jag startade det som ett litet hobbyprojekt och hade inte nĂ„gra större planer. Inte att det skulle bli sĂ„ stort som det blev.

CPPCHECK HAR SEDAN starten utvidgats med fler analysmetoder, men den första metoden var att söka i koden efter redan kÀnda buggar. Han ville helt enkelt sÀtta stopp för misstag han sjÀlv hade en ovana att Äterupprepa.

– Om jag gör en bugg, sĂ„ vill jag inte göra den igen. Nu kunde jag skapa jag en kontroll som hindrade mig frĂ„n att göra den igen.

Kontrollerna spanar efter kodsekvenser som matchar buggarna. Det Ă€r en orsak till att Cppcheck har en liten frekvens av falsklarm – verktyget hittar buggar som bevisligen redan förekommit – de Ă€r inte teoretiska.

Han byggde med tiden ut sin enkla kodmatchning med preprocessor, syntaxtrÀd, typhantering och en symboldatabas, för att kunna hitta fler typer av fel och öka precisionen.

Cppcheck tolkar koden pĂ„ egen hand och Ă€r dĂ€rmed kompilatoragnostisk – det vill sĂ€ga arbetar oberoende av kompilatorn. DĂ€rmed kan den hantera kompilatortillĂ€gg – den brist som fick Daniel MarjamĂ€ki att börja utveckla Cppcheck frĂ„n första början.

Analysmetoden gör verktyget vÀldigt snabbt.

– Det slösar inte pĂ„ utvecklarnas tid. Du behöver inte lĂ€gga en halvtimme pĂ„ att vĂ€nta pĂ„ att den statiska kodanalysen ska bli klar, kommenterar PĂ€r Jelger.

PÄR OCH DANIEL kĂ€nde varandra sedan tidigare och kring 2021 började de diskutera de hur Daniel skulle kunna hitta ett sĂ€tt att jobba med Cppcheck pĂ„ heltid istĂ€llet för som bara ett hobbyprojekt.

– En bĂ€rande princip var att Cppcheck-projektet skulle fortsĂ€tta vara open source och att

det skulle fortsĂ€tta att utvecklas. Alla skulle kunna fortsĂ€tta att ha ett bra verktyg av det hĂ€r slaget. Oavsett om man jobbade med gratisprojekt eller i kommersiella bolag, berĂ€ttar PĂ€r Jelger. – Open source-versionen ska fortsĂ€tta att vara gratis. Det ska vara lĂ€tt att komma igĂ„ng och anvĂ€nda. Det ska vara snabbt. Det ska inte ge nĂ„gra false positives. Det ska i grund och botten vara det verktyg som Daniel byggde för sig sjĂ€lv en gĂ„ng i tiden.

Nischen de hittade var sĂ€kerhetscertifiering. Det var utvecklarna i communityt mĂ„ttligt intresserade av att arbeta med. – Det var ett kommersiellt spĂ„r som inte skulle konkurrera med open source-verktygets funktionalitet.

SÅ FÖRETAGET BYGGDE en idag TĂŒv SĂŒd-certifierad tillĂ€ggsmodul till open source-verktyget. DĂ€rmed kunde det uppfylla en stor mĂ€ngd standarder. Ett tyskt

företag hjÀlpte till med certifieringen.

– Utan dem hade inte detta gĂ„tt, eftersom certifieringsprocessen för de högsta sĂ€kerhetsnivĂ„erna Ă€r vĂ€ldigt rigorös.

AffÀrsmodellen Àr Ärsprenumerationer. Den första kommersiella versionen slÀpptes i december 2021.

– Intresset Ă€r vĂ€ldigt stort. Vi har haft femtio kunder i mĂ„naden – femtio bolag frĂ„n hela vĂ€rlden som hör av sig out of the blue och sĂ€ger ”Hej! Nu ser vi att det finns en betalversion som löser compliance. Det Ă€r vi intresserade av.”

– ÄndĂ„ gör vi nĂ€stan ingen reklam, och nĂ€stan ingen marknadsföring. FörrĂ€n nu.

Företaget fortsÀtter sitt certifieringsarbete för att bevisa att det uppfyller cybersÀkerhetsstandarder och Àven ny lagstiftning pÄ omrÄdet, som CRA, EU:s Cyber Resilience Act.

– Det gör vi redan till stora delar pĂ„ grund av safetycertifieringen. Den löser vĂ€ldigt mycket.

Hur finansierar ni er?

– Vi vĂ€xer pĂ„ egna pengar. Vi har inget riskkapital i bolaget utan vi har vuxit pĂ„ eget arbete och pĂ„ egna intĂ€kter. Och planen Ă€r att fortsĂ€tta göra det.

Det Àr mycket tal om programsprÄket Rust och att det kan ersÀtta C och C++ med sin mindre benÀgenhet att attrahera buggar?

– Det finns ett stort tryck frĂ„n bland annat amerikanska myn-

digheter att övergÄ frÄn C++ till andra sprÄk. Inte specifikt Rust utan alla minnessÀkra sprÄk.

– Samtidigt har Ă€ven C++ fĂ„tt ett vĂ€ldigt starkt fokus just nu pĂ„ att öka sin safety. Jag tror att det kommer hĂ€nda vĂ€ldigt mycket, sĂ€ger Daniel MarjamĂ€ki.

Han pekar pÄ Herb Sutter, en prominent C++-expert, som hÀvdar att C++ kommer att utvecklas med mÄlet att komma ikapp sprÄk som Java.

– Överlag Ă€r vi inte jĂ€tteoroliga, sĂ€ger PĂ€r Jelger.

– Det finns en tröghet. Det har sagts lĂ€nge att C++ skulle bytas ut mot alla möjliga sprĂ„k. Men ekosystemet flyttas inte sĂ„ fort. Det finns tio miljoner C- och C++-utvecklare. Bygger du din produkt pĂ„ Rust sĂ„ tar du en teknisk risk att hitta kompetens.

SÀkerhet Àr ett komplett ekosystem av verktyg byggda kring C och C++. SÄ en vÀxling till Rust skulle att ta mÄnga Är.

Vad tror ni om generativ AI för kodanalys?

– Det kan vara ett vĂ€rdefullt komplement, sĂ€ger Daniel MarjamĂ€ki.

– Men ett problem Ă€r att det inte Ă€r deterministiskt, sĂ€ger PĂ€r Jelger.

– Alla sĂ€kerhetsstandarder av idag krĂ€ver determinism. Innan man har bytt ut de regleringarna, sĂ„ kommer AI aldrig kunna anvĂ€ndas mer Ă€n som ett sidoverktyg för att granska kod.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

Bolaget hittade en nisch som öppenkodare var mÄttligt intresserade av.
Daniel MarjamÀki tog upp jakten pÄ sina egna spökbuggar.
Cppcheck blev kÀnt nÀr det hittade en bugg som legat dold i 22 Är.

Kontinuerlig observerbarhet

Av Andreas Lifvendahl, Percepio

Andreas Lifvendahl Àr VD för Percepio i VÀsterÄs sedan 2024. Han har en civilingenjörsexamen i Teknisk fysik med systemutveckling och har arbetat inom svensk mjukvaruindustri med global marknad, i olika kommersiella och ledarskapsroller, bland annat pÄ IAR Systems och Imint Vidhance, ett programvarubolag inom videoanalys och förbÀttring.

Andreas Lifvendahl har Àven styrelseuppdrag i andra innovationsbolag, samt i Uppsala Innovation Center, Uppsalas innovationsinkubator.

Observerbarhet kan definieras som ”förmĂ„gan att mĂ€ta ett systems inre tillstĂ„nd genom att observera vad som kommer ut ur det”. För programvarusystem handlar det om att samla in detaljerad information under körning, som till exempel loggfiler, data frĂ„n programspĂ„rning, och minnesdumpar.

Observerbarhet under utvecklingsfasen löses traditionellt genom att utvecklarna pluggar in olika felsöknings- och loggfunktioner nÀr de stöter pÄ ett problem. Det Àr ett reaktivt arbetssÀtt som förutsÀtter att eventuella problem kan detekteras pÄ annat sÀtt, men det Àr inte till mycket hjÀlp mot de svÄraste problemen, de som bara upptrÀder sporadiskt och ofta Àr svÄra att reproducera. Rena debug-verktyg Àr inte heller sÀrskilt anvÀndbara för problem som upptrÀder efter att produkten har lÀmnat utvecklingsstadiet. För oss innebÀr kontinuerlig observerbarhet ett proaktivt arbetssÀtt, dÀr datainsamlingen som standard Àr pÄslagen och pÄgÄr kontinuerligt, och dÀr avvikelser rapporteras automatiskt. PÄ det sÀttet sÀkerstÀlls att diagnostikdata alltid Àr tillgÀngliga nÀr ett problem dyker upp.

Kontinuerlig observerbarhet innebÀr ocksÄ att man systematiskt observerar utvecklingen under en produkts hela livscykel, frÄn tidig programutveckling över integrationstester och systemtester Ànda till driftsatta enheter i fÀlt. Det kan kombineras med automatiserad övervakning för att upptÀcka dolda fel, prestandaproblem och andra avvikelser sÄ snart som möjligt.

Övervakning och rapportering lĂ€mnas med fördel aktivt Ă€ven i driftsatta produkter,

Kontinuerlig observerbarhet knyter samman information frÄn utvecklingslabb, kvalitetskontroll och driftövervakning.

för att underlÀtta diagnostisering av rapporterade problem hos kunderna. Det ger ocksÄ möjlighet att upptÀcka och analysera systemavvikelser för att hitta grundorsaken.

Ta till exempel en observation att processorlasten ökar i mĂ„nga enheter ungefĂ€r samtidigt – det kan vara ett bagatellartat problem, men det kan Ă€ven vara ett första tecken pĂ„ en pĂ„gĂ„ende cyberattack mot företagets IT-infrastruktur. Utan kontinuerlig och systematisk observerbarhet kan den typen av attacker pĂ„gĂ„ under lĂ„ng tid utan att uppmĂ€rksammas.

Den nÀrbeslÀktade idén om observerbarhetsdriven utveckling (ODD) formulerades frÄn början i den sÄ kallade cloud nativemiljön (utveckling av programvara som frÄn grunden Àr avsedd att köras i en distribuerad molnarkitektur) och poÀngterar ocksÄ vikten av att proaktivt bygga in observerbarhet frÄn början samt att utnyttja observerade data under systemtestfasen. De tankarna kan precis lika bra appliceras pÄ inbyggnadssystem.

Inbyggda system blir alltmer komplexa För nÄgra decennier sedan hade de flesta inbyggnadssystem ett enda jobb, att köra samma kod om och om igen i en evig loop. Mer komplexa system byggdes genom att man satte samman flera hÄrdvarumoduler, och den observerbarhet som erbjöds var att plugga in ett instrument och logga det som sÀndes pÄ databussen. Idag har den enklaste mikroprocessor flera processorkÀrnor, samtidigt som det finns vÀldigt begrÀnsade möjligheter att observera pÄ hÄrdvarunivÄ. Dessutom kan varje kÀrna vara ansvarig för en bukett programvarufunktioner som trig-

gas asynkront och exekverar pÄ olika trÄdar, vilket lÀtt leder till oförutsÀgbara variationer i exekveringstid. Förr eller senare nÄs ocksÄ den punkt dÀr det inte lÀngre Àr realistiskt att testa alla möjliga scenarier.

Till skillnad frĂ„n mĂ„nga andra teknikomrĂ„den Ă€r programutveckling sĂ€llan klar bara för att produkten har skeppats. Alla kĂ€nda fel och buggar mĂ„ vara lösta men utvecklarna kan normalt se fram emot en lĂ„ng svans av problem som inte visar sig förrĂ€n systemet Ă€r driftsatt. Koden i inbyggda system innehĂ„ller typiskt omkring tre fel per 1 000 rader kod. Med extern konnektivitet ökar komplexiteten Ă€nnu mer, och dessutom kan det exponera systemet för cyberhot utifrĂ„n. Å andra sidan kan konnektivitet ocksĂ„ vara ett effektivt botemedel: för det första möjliggör det uppdateringar over-the-air (OTA), sĂ„ att man kan korrigera fel i programvaran, och för det andra möjliggör det observerbarhet under drift sĂ„ att utvecklarna kan upptĂ€cka och analysera anomalier pĂ„ distans. Den kombinationen ger helt nya förutsĂ€ttningar att hantera komplexiteten.

Software-Defined Vehicles, ett lysande exempel

Software-Defined Vehicles (SDV) Àr ett nytt begrepp som driver mÄnga förÀndringar nÀr det gÀller utveckling av inbyggda system. I ett traditionellt fordon Àr varje elektronikmodul sjÀlvstÀndig, avgrÀnsad och rigoröst testad och validerad att den lever upp till strikta funktionskrav. SDV vÀnder pÄ arkitekturen och sÀtter istÀllet programvaran i centrum, sÄ att funktioner implementeras i programvara snarare Àn att vara knutna till

Programvara tar successivt över allt fler funktioner i en bil.

DÄ blir det bokstavligen livsviktigt att ha koll pÄ vad programkoden gör.

Med Tracealyzer för utveckling, Detect för systemtester och DevAlert för driftsatta system har Percepio en komplett lösning för kontinuerlig observerbarhet.

en specifik hÄrdvarumodul. Finesser som OTA-uppdatering, dynamisk aktivering och deaktivering av olika funktioner, och konstant uppkoppling Àr bara möjliga i ett SDV. Inte lika robust, men erbjuder Ä andra sidan mer flexibilitet och möjlighet till snabba anpassningar.

Det Àr mot den hÀr bakgrunden som kontinuerlig observerbarhet kan visa sitt vÀrde. Med kontinuerlig insikt i hur system upptrÀder i realtid kan utvecklare lÀttare försÀkra sig om att uppdatering av programvara eller konfigurationer inte slÄr ut kÀrnfunktioner som sÀkerhet eller prestanda. Kontinuerlig observerbarhet tjÀnar som en garant för anvÀndarnas förvÀntningar pÄ pÄlitlighet och sÀkerhet.

SDV-trenden, om vi kan kalla den sĂ„, kan för övrigt observeras Ă€ven inom andra industrier, som medicinteknik och rymd/flygteknik. Även dĂ€r definieras numera mĂ„nga funktioner I programvara och kontinuerlig observerbarhet kommer bli ett nödvĂ€ndigt verktyg för att hĂ„lla ordning pĂ„ systemhĂ€lsa och -integritet.

NÀsta steg Àr observerbarhetsdriven utveckling

Observerbarhetsdriven utveckling, ODD, Àr som tidigare nÀmnts nÀra beslÀktat med kontinuerlig observerbarhet, och kan beskrivas som en strategi för att hantera vÀxande komplexitet inom inbyggnadssystem. ODD passar ocksÄ vÀl ihop med Percepios idéer kring observerbarhet: observation integreras i varje steg i utvecklingscykeln och ger realtidsinsyn hela vÀgen frÄn tidig programutveckling till driftsatta system, med

programvaruspÄrning som det enskilt viktigaste verktyget. ODD kan utvidgas till att ocksÄ omfatta övervakning av nyckelparametrar, sÄ att systemen i nÄgon mening blir sjÀlvmedvetna och kan slÄ larm om nÄgot parametervÀrde sticker ut för mycket. Proaktiva larm nÀr ett system nÀrmar sig kritiska grÀnser kan potentiellt spara enorma summor genom att man undviker fel och minskar eventuell nertid hos kunderna.

I branscher dĂ€r kostnaden för fel Ă€r hög –Äterigen Ă€r fordon, medicinteknik och rymd/ flyg bra exempel – erbjuder ODD ett ovĂ€rderligt extra lager av sĂ€kerhet. Dessutom fĂ„r utvecklarna den insyn de behöver för att bibehĂ„lla kontrollen över sina produkter oavsett hur ofta programvaran behöver uppdateras.

Dyrbara misstag

Ett uppmÀrksammat exempel pÄ dyrbara misstag Àr den biltillverkare som tvingades Äterkalla en miljon bilar som tillverkats under 2020 till 2022 pÄ grund av ett fel i samspelet mellan programvara och sensorer, som potentiellt kunde pÄverka om krockkudden utlöstes eller ej. Felet upptÀcktes inte under testning och det blev dyrbart inte bara i ren kostnad för att fixa bilarna utan ocksÄ för att det gav en negativ bild av företaget. Ett annat exempel involverade ett medicintekniskt företag vars insulinpumpar fick dras tillbaka 2018 efter att man hade upptÀckt en sÄrbarhet som kunde tillÄta en angripare att kontrollera pumpen via dess fjÀrrkontroll.

SÄ sent som i Är upptÀcktes en bakdörr i XZ Utils, ett vida spritt Linuxverktyg för komprimering, som kunde ha gett en angripare tillgÄng till miljontals Linuxdatorer vÀrlden över

om den hade hunnit spridas i större skala. Den sÄrbarheten illustrerar en ny, stor attackyta, nÀmligen skadlig kod i öppen kÀllkodsmoduler, men det mest intressanta i det hÀr sammanhanget Àr hur den upptÀcktes. Av en hÀndelse satt en utvecklare pÄ Microsoft och mÀtte exekveringstider nÀr bakdörren smögs ut i en uppdatering av XZ Utils, och han noterade att vissa anrop plötsligt tog mÄngdubbelt lÀngre tid. Den sortens mÀtningar görs sÀllan som standard, men med kontinuerlig observerbarhet kan de automatiseras och mÀtvÀrdena sparas i en databas för att underlÀtta att hitta ovÀntade förÀndringar.

Den gemensamma nÀmnaren i dessa exempel Àr insikten att traditionella metoder för test och felsökning inte lÀngre rÀcker till i ljuset av komplexiteten i dagens uppkopplade och programkodsstyrda enheter. Buggar i programkod Àr inte bara ett irritationsmoment; de har pÄtagliga och ibland mycket kostsamma konsekvenser. Hade företagen i exemplen tillÀmpat ODD och kontinuerlig observerbarhet kunde de ha identifierat och löst problemen mycket tidigare, utan stora förseningar och Äterkallande av redan sÄlda enheter.

VĂ€nta inte ODD krĂ€ver en förskjutning till vĂ€nster i tidsskalan, sĂ„ att observerbarhet lĂ€ggs till frĂ„n början för att stödja de följande faserna i produktutveckling och underhĂ„ll. Det Ă€r alltsĂ„ inte bara en angelĂ€genhet för QA- och testteamen utan ocksĂ„ för att bygga en konkurrenskraftig produktutvecklingsorganisation. Det finns ingen anledning att vĂ€nta med att införa metoden. ■

Gamers tvingar fram smÄ, snÄla FPGA:er för videobryggor E

En FPGA Ă€r det rĂ€tta komponentvalet nĂ€r du behöver signalkonvertering och videobryggning som klarar multigigabithastigheter. Inom bredbandig telekom, nĂ€tverk och datacenter har FPGA:n blivit systemdesignerns trotjĂ€nare. Den bidrar med en kombination av snabb Serdes, omfattande logikresurser och dessutom programmerbarhet – utvecklaren har flexibilitet att modifiera funktionalitet utan att Ă€ndra moderkortslayout.

FPGA-tillverkarna har en lÄng historia av att skapa produkter anpassade för telekom och datacenter: stora, snabba kretsar med hundratals IO-portar, enorm bandbredd och inbyggda standardgrÀnssnitt. Det faktum att de tyvÀrr Àr dyra och energislukande ses som en acceptabel kompromiss.

Behovet av gigabithastigheter i signalbryggningssystem sprider sig nu frĂ„n data och telekom till konsument och industri. Även hĂ€r finns vĂ€rdefulla fördelar med FPGA. Men stora, dyra, energislukande FPGA:er passar dĂ„ligt i slimmade batteridrivna produkter pĂ„ en marknad med stark konkurrens inom konsumentelektronik, som surfplattor, bĂ€rbara datorer och cyber-headsets.

De nya konsumentkraven tvingar FPGAtillverkare att tÀnka nytt. Nu behövs snabb Serdes till lÄgt pris och lÄg energiförbrukning.

Gamern Àr vÀgvisaren

Den förÀndring som utlöst en ny vÄg av FPGA-konkurrens Àr sprungen ur datorspelandet. Gamers vill kunna spela pÄ surfplattor och bÀrbara datorer i 4K. För jÀmn rendering av snabba rörelser vill de ha bildfrekvenser upp till 160 fps.

Kravet pĂ„ videosignalering i 4K pressar kapaciteten hos de grĂ€nssnitt som tidigare anvĂ€nts i konsumentenheter för att skicka data till skĂ€rm frĂ„n ett centralt system-on-chip (SoC). Äldre MIPI D-PHY-grĂ€nssnitt fĂ„r lĂ€mna plats för den nyare MIPI C-PHY för de mest krĂ€vande 4K-applikationerna. Det innebĂ€r en fördubbling i datatakt, vilket Ă€r en stor utmaning för en enkel FPGA.

Efter spelsurfplattorna och -datorerna följer nu nya anvĂ€ndningsfall som ocksĂ„ dessa börjar krĂ€va ökad bandbredd mellan en SoC och en – eller flera – skĂ€rmar, eller mellan bildsensorer och SoC. Bland exemplen finns:

Av Danny Fisher, GOWIN Semiconductor

Daniel Fisher Àr direktör för internationell marknadsföring, GOWIN Semiconductor Corp. Danny har över 30 Ärs erfarenhet inom sÀker kommunikation, digital ASIC- & FPGA-design och -verifiering, ASIC-konsultverksamhet, med yrkeserfarenhet av processnoder frÄn 90 nm ner till 7 nm. Danny har lÀst elektro-, elektronik- och kommunikationsteknik pÄ University of Plymouth.

● Point-of-sale-system som delar en ensam utgĂ„ng frĂ„n SoC (typiskt MIPI DSI) till dubbla skĂ€rmar – en för kunden och en för sĂ€ljaren. FPGA:n konverterar en enkel DSI-ingĂ„ng till en DSI- och en eDP-utgĂ„ng, med bildbehandling för att skala om utdata och anpassa bildfrekvensen (figur 1).

● VR/AR-headset och -glasögon splittar och konverterar Displayport-över-USB Typ-C frĂ„n PC eller smarttelefon till separata MIPI-kanaler för höger och vĂ€nster öga.

● Industriella system för datorseende konverterar bildsensorns MIPI D-PHY eller C-PHY till USB 3.0 till vĂ€rddatorn i hög datatakt.

EnergisnÄlare och billigare Serdes

i högre hastighet

I alla dessa anvÀndningsfall kan en FPGA tillhandahÄlla Serdes-dataflödet för en eller flera skÀrmar eller bildsensorer, samtidigt som Àndringar i specifikationen för input och output kan göras genom modifiering

av enhetens VHDL- eller Verilog-kod. FrÄgan som bÄde konsumenter och industri stÀller Àr hur mycket energiförbrukning, storlek och kostnad kan reduceras och fortfarande leverera den Serdes-bandbredd som applikationerna krÀver?

GOWIN kommer med ett nytt svar pÄ den frÄgan. Vi kombinerar applikationsspecifika optimeringar i designen pÄ bÄde kisel- och kretsnivÄ pÄ ett sÀtt som ingen lÄgdensitetsFPGA tidigare försökt sig pÄ.

För kisel ger skalning lika mycket PPACfördelar (power, performance, area, cost) för instegs-FPGA:er som för andra halvledare. Tidigare har dock lĂ„gdensitets-FPGA:er haft en tendens att inte utnyttja avancerade processnoder – FPGA-tillverkare har föredragit att förlĂ€nga livslĂ€ngden pĂ„ IP utvecklad för Ă€ldre processer.

Men videobryggning i hög hastighet stÀller extrema krav pÄ FPGA:er. DÀrför har GOWIN styrt om produktionen för sina Arora V-produkter frÄn den 55 nm-process som

Figur 1. Med FPGA:n GW5AT-15 kan en MIPI DSI-videoingÄng frÄn en extern SoC konverteras till att mata tvÄ skÀrmar via MIPI och Embedded Displayport.

3. I ett system för industriellt datorseende gör anvÀndningen av en Arora V-FPGA det möjligt för USB 3.0-grÀnssnittet i en vÀrddator att integreras i kamerahöljet.

anvÀndes i Arora II till TSMC:s 22 nm-process Ultra Low Power.

Att anvĂ€nda denna process ger GOWIN fördelar inom prestanda, kraft och kostnader för sina lĂ„gdensitetsprodukter i Arora V-familjen, som GW5AT-15 (som finns i en kompakt WLCSP pĂ„ 4,9 × 5,3 mm). Trots sin lilla storlek lyckas denna FPGA kombinera ett antal avancerade Serdes-sĂ€ndtagare för ett maximalt Serdes-dataflöde pĂ„ 12,5 Gbit/s, med 15 120 logiska element och höghastighetsminnesresurser, inklusive:

● 118 kb shadow-SRAM

● 630 kb block-SRAM (BSRAM) arrangerat i 35 × 18 kb

● Tillval: 64 Mb (MG132P) eller 128 Mb (CM90P) pseudo-SRAM (pSRAM)

● Tillval: 8 Mb NOR-flash

Genom att begrÀnsa den programmerbara logiken till 15 120 logikelement producerar GOWIN ett mindre chip till lÀgre enhetskostnad, men samtidigt med tillrÀcklig digital

kapacitet för viktiga bildbehandlingsfunktioner som bildskalning och anpassning av bildfrekvens.

De applikationsspecifika optimeringarna av kretsdesignen i Arora V-serien ger den högre Serdes-genomströmning som krÀvs, till exempel för spelare som tittar pÄ 4K-innehÄll i 160 fps pÄ en surfplatta. GW5AT-15 har hÄrdvaruimplementationer av bland annat följande viktiga Serdes-grÀnssnitt:

● Trekanalig MIPI C-PHY (5,7 Gbit/s/kanal)

● Fyrkanalig MIPI D_PHY (2,5 Gbit/s/kanal)

● ×4 PCIe 2.0

Utöver dessa kretsfunktioner inkluderar GW5AT-15 flera grÀnssnitt för mjuka kÀrnor lÀmpliga för videobryggningsapplikationer: USB 2.0 PHY, USB 3.0 PHY, PCIe 3.0 och upp till fyra kanaler 12,5 Gbps/kanal Serdes med stöd för Displayport, eDP, SLVS-EC, LVDS och andra typer av videotrafik.

Dessa funktioner krÀvs för spelsurfplattor som renderar 4K-video i höga bildfrekvenser.

De konverterar en typisk SoC:s MIPI-utgÄng till en surfplatteskÀrms eDP-ingÄng (figur 2). Implementeringen av snabb videobryggning och bildbehandling Àr lika viktig vid anslutning till kamera som vid Ätergivning av video pÄ skÀrm. I industriella system för datorseende kan till exempel en GOWIN GW5AT-15 eller -60 anslutas till en kameras MIPI D-PHY- eller C-PHY-grÀnssnitt och brygga videon till en vÀrddators höghastighetsUSB Type-C-grÀnssnitt (figur 3).

FPGA:ns mjuka kÀrna för USB 3.0 PHY och USB 3.0 möjliggör en implementation pÄ ett enda chip som kan ansluta direkt till vÀrdkontrollern utan ett externt USB 3.0 PHY. Den Àr en lösning som tar extremt lite plats och kan integreras i kamerans hölje.

GW5AT-60, som har 59 950 logiska element, har resurser nog för att stödja bild-preprocessning och algoritmer för datorseende. Den har dessutom höghastighets-SerdessÀndtagare med fyra kanaler, MIPI C-PHYoch D-PHY-grÀnssnitt i hÄrda kÀrnor, samt LVDS-grÀnssnitt i mjuka kÀrnor, med stöd för ett brett urval av sensorer.

En ny riktning för lÄgdensitets-FPGA:er Optimeringen av en FPGA-produkt för applikationer för videobryggning och bildbehandling pekar pÄ en ny riktning för ett segment av lÄg-densitets-FPGA-marknaden: i jakt pÄ reducerad storlek, energiförbrukning och kostnad utvecklas nu FPGA-produkter till att inkludera mer applikationsspecifik Serdesfunktionalitet direkt integrerad i smÄ enheter.

DÀr FPGA:er tidigare uppnÄdde lÄg kostnad genom att behÄlla Àldre, förÄldrade tillverkningsprocesser för kisel, anvÀnder en ny generation lÄg-densitets-FPGA:er avancerade processer för att kunna erbjuda vÀrdefulla fördelar med lÄg strömförbrukning och kompakt storlek. Samtidigt minskas kostnaderna genom att antalet logikelement som inte behövs i de avsedda applikationerna begrÀnsas.

Detta sĂ€tter FPGA:n i rampljuset för konsumentproduktsmarknaden, och krattar för en ny generation produkter som kan dra nytta av förbĂ€ttrad skĂ€rm- och kameraprestanda utan att kompromissa med batteritid, men fortfarande kunna erbjuda konkurrenskraftiga priser. ■

Figur 2. För att konvertera videodata frÄn MIPI till eDP pÄ en spelsurfplatta behövs ett stort Serdesdataflöde.
Figur

SÄ förvandlas en MCU till en fullvÀrdig AI-SoC

Artificiell intelligens kan höja vÀrdet i slutanvÀndarprodukter betydligt. Ta vÄrden som exempel. Ett instrument som patienten kan bÀra med sig kan med hjÀlp av AI upptÀcka och diagnosticera allvarliga tillstÄnd, som förmaksflimmer. En avancerad diagnos krÀver alltsÄ inte ett sjukhusbesök utan kan stÀllas i patientens vardag. En hörapparat kan förvandlas frÄn en simpel förstÀrkare till ett intelligent röstfilter som isolerar den du vill lyssna pÄ, medan annat ljud dÀmpas eller tonas ner.

Exemplen handlar om AI i Àndpunkter. AI kan höja vÀrdet hos nÀstan alla typer av bÀrbara, batteridrivna produkter. I Àndpunkter vill vi dock vanligen inte göra AI-berÀkningarna i molnet. Det faller pÄ strömförbrukning, latens, personlig integritet, trÄdlös rÀckvidd, sÀkerhet och kostnader. Produkter av det slaget behöver AI-kapaciteten integrerad direkt i sin egen hÄrdvara.

Men detta krĂ€ver att produkterna lyckas ta sig över svĂ„ra hinder gĂ€llande design och strömförbrukning. BĂ€rbar teknik – öronsnĂ€ckor, ringar, smarta glasögon och patientmonitorer – anvĂ€nder smĂ„ formfaktorer som rymmer bara ett fĂ„tal komponenter och ett litet batteri.

Innan AI började dyka upp i kravbilderna kunde dessa typer av produkter – typiskt i ett större format och med enklare funktionalitet – ofta anvĂ€nda en vanlig mikrokontroller (MCU) eller mikroprocessor (MPU) för att implementera sin huvudfunktioner. Genom att integrera elektronikkomponenterna kunde konstruktörerna möta sina kravbilder kring

Figur 1. Benchmarks visar den överlÀgsna prestandan och effektiviteten hos en NPU jÀmfört med en CPU, för nÄgra typiska ML-funktioner.

Av Mark Rootz, Alif Semiconductor

Mark Rootz Àr idag marknadschef pÄ Alif Semiconductor och har tidigare haft liknande positioner pÄ ST, Freescale och Renesas. KarriÀren startade med systemteknik för uppkopplad avionik och styrsystem för drivlinor. PÄ halvedaromrÄdet Àr idag hans fokus pÄ styrkretsar, processorer och konnetivitet. Han Àr expert pÄ inbyggda system, AI/ML, strömsnÄl trÄdlös kommunikation och extremt strömsnÄla halvledare.

utrymme och strömförbrukning, och reducera antalet komponenter och kretskortets fotavtryck.

I AI-eran har utmaningen att integrera systemlösningen i en standard-MCU blivit Ànnu större. En MCU Àr fortfarande en attraktiv lösning för att spara plats och energi. Men en AI-MCU mÄste integrera Ànnu fler funktioner och fortsÀtta hÄlla strömförbrukningen minimal för att kunna stödja produkter med smÄ batterier utan att offra driftstid och göra laddpauserna för tÀta.

En klassisk MCU-arkitektur har sina begrÀnsningar nÀr det gÀller AI. Det gÄr inte bara att ta den som den Àr och addera en extra AI-funktion. Vi grundade Alif Semiconductor 2019 med mÄlet att ta fram en ny generation AI-kompetenta MCU:er för Àndenheter. Vi har haft fördelen att kunna tÀnka om frÄn grunden kring hur man ska integrera AI i en MCU. VÄra idéer Àr ett samlat eko av hundratals diskussioner med OEM-företag som beskrivit faktorer som pÄverkar valet av MCU som AI-SoC för batteridrivna produkter. HÀr Àr fyra av de viktigaste lÀxorna de gav oss.

MÄste vara tÀtt integrerad med CPU:n MCU-marknadens första svar pÄ AI-efterfrÄgan var mjukvaruutvecklingsverktyg (SDK:er) som lÀt dig köra AI och maskininlÀrning pÄ samma Cortex M-CPU som hanterade systemets styrfunktioner. Men maskininlÀrning (ML) för Àndenheter krÀver i slutÀnden en egen processorenhet för att accelerera neuronnÀt, en sÄ kallad NPU, optimerad för de matrismultiplikationer som implementerar neuronnÀtets inferenser. En vanlig CPU har inte tillrÀcklig kapacitet eftersom den mÄste utföra det parallella nÀtets inferenser sekventiellt. Det tar för lÄng tid och drar för mycket energi.

Figur 1 visar skillnaden i AI-prestanda mellan CPU- och NPU-kÀrnan i en mikrokontroller. Alif Semiconductors MCU-serie Ensemble anvÀnder en aktuell CPU-kÀrna, Arm Cortex M55, med en NPU som coprocessor, Arm Ethos U55. Det som mÀts i tabellen Àr en inferens i fyra olika ML-modeller som körs pÄ

en Ensemble MCU. ML-modellerna gör nyckelordsdetektering, objektdetektering, bildklassificering och taligenkÀnning.

Cortex M55 Àr en inbyggnadsCPU av senaste snitt och presterar redan i sig fem gÄnger bÀttre pÄ ML-berÀkningar Àn tidigare Cortex M-generationer. Men hur bra M55 Àn Àr, blir prestandalyftet tydligt i de gula kolumnerna i diagrammet: upp till tvÄhundra gÄnger bÀttre för kombinationen NPU och CPU jÀmfört med enbart en CPU. Om man dessutom tar hÀnsyn till att Cortex M55 redan presterar fem gÄnger bÀttre Àn Àldre Cortex M-arkitekturer, betyder det rimligen ytterligare en multiplikation med fem i prestanda. För taligenkÀnning skulle det innebÀra upp till 800 gÄnger kortare tid och 400 gÄnger mindre energi per inferens jÀmfört med Àldre Cortex M-CPU:er. En annan viktig faktor för tÀtt kopplade NPU:er och CPU:er Àr mjukvaruutvecklingsmiljön. Det finns mÄnga alternativa NPU-kÀrnor att vÀlja mellan för din SoC. OEM-företag Àr dock tydliga med att de inte vill behöva bygga om hela sin infrastruktur med nya verktygskedjor och nya instruktioner för att anpassa sig till en alternativ ML-arkitektur.

Den som redan anvÀnder Arm-ekosystemet vill fortsÀtta göra det Àven för AI och ML. Det kravet uppfylls genom anvÀndandet av Arms Ethos U-NPU.

Ethos U utgör faktiskt en sömlös coprocessor till Cortex M. Arms kompilator Vela delar automatiskt upp ML-arbetsbelastningen mellan dem. Typiskt lÀggs 95 procent eller mer pÄ NPU:n. Som bonus kan Cortex M-CPU:n gÄ i vilolÀge eller utföra andra uppgifter medan ML-inferensen görs.

Integration mĂ„ste omfatta hela systemet NPU:n Ă€r förstĂ„s centrum för allas uppmĂ€rksamhet i en AI–ML-MCU. Men vad som integreras runt processorkĂ€rnorna, och hur integrationen görs, Ă€r avgörande. Högst pĂ„ checklistan stĂ„r minne och kringutrustning. Figur 1 visar att processorkapacitet Ă€r en nyckel till prestanda och effektivitet. Men

utan ett optimerat minnessystem som uppbackning kommer resultaten ÀndÄ inte att leva upp till förvÀntningarna.

En förenklad vy av minnestopologin i Ensemble visas i figur 2. Den övre halvan representerar realtidssektionen med extremt snabbt TCM (Tightly Coupled Memory) kopplat direkt till CPU- och NPU-kĂ€rnorna. För snabba inferenser mĂ„ste TCM vara tillrĂ€ckligt stort för att rymma tensorarenan –en buffert för ML-modellens datastrukturer, som kallas tensorer.

Den nedre delen av diagrammet visar övriga systemminnen inkopplade via en gemensam höghastighetsbuss. Ett stort delat SRAM anvÀnds för att hantera sensordata, som indata frÄn kamera och mikrofon. Ett stort icke-flyktigt minne innehÄller sjÀlva ML-modellen och applikationskoden. NÀr stora inbyggda minnen anvÀnds distribuerat pÄ detta sÀtt minimeras antalet kollisioner pÄ databussen, vilket betyder att samtidiga minnestransaktioner kan ske utan problem och att flaskhalsar försvinner. Dessutom förkortas minnesÄtkomsttiderna, och energiförbrukningen stannar pÄ en nivÄ som kan hanteras av ett litet batteri.

RÀtt uppsÀttning periferienheter Àr avgörande för en MCU i en ML-Àndenhet. De arbetar ofta med de tre V:na: vision, voice, vibration. Detta krÀver bildsensorer, mikrofoner, tröghetsmÀtare och mer, utöver standardanslutningar som seriella grÀnssnitt, analoga grÀnssnitt och bildskÀrmar.

En AI-Ă€ndenhet vill ha alla dessa funktioner integrerade i MCU:n.

Med hela systemet integrerat försvinner behovet av ytterligare strömförsörjning och omvandling (i till exempel en PMIC). Dessutom gÄr det att göra mer finkornig dynamisk strömstyrning inuti chipet, vilket Àr den tredje önskade egenskapen hos en integrerad AI-MCU.

Adaptiv styrning förlĂ€nger batteritiden PĂ„ Alif insĂ„g vi tidigt att lokala AI-berĂ€kningar i Ă€ndenheter stod pĂ„ tröskeln till att explodera i anvĂ€ndning. Samtidigt minskar produkternas fysiska storlek snabbt – sĂ€rskilt för bĂ€rbara enheter – vilket innebĂ€r att de mĂ„ste drivas av allt mindre batterier.

Alif tog till flera metoder för att förlÀnga batteritiden. TvÄ tydliga exempel:

1. Att dela upp systemet sĂ„ att en del av chipet alltid Ă€r aktiv och tillhandahĂ„ller stabila berĂ€kningsresurser – men i lĂ„g effekt. LĂ„geffektsdelen vĂ€cker vid behov upp högpresterande delar av chipet, som sedan kan Ă„tergĂ„ till vilolĂ€ge.

2. Strömstyrningen aktiverar dynamiskt de delar av chipet som behövs, och stÀnger av dem nÀr de inte lÀngre anvÀnds, allt pÄ en finkornig nivÄ.

För att underlÀtta funktionsuppdelningen har mÄnga av Ensemble-MCU:erna dubbla uppsÀttningar Cortex M55- och Ethos U55kÀrnor, som syns i figur 3:

● Det ena paret ansvarar för lĂ„geffektsdelen. Det Ă€r implementerat i transistorer med lĂ„ga lĂ€ckströmmar. Det Ă€r alltid aktivt och tickar i upp till 160 MHz.

● Det andra paret sköter prestandadelen och klockas i upp till 400 MHz.

För att se fördelen med detta kan vi tÀnka pÄ en smart övervakningskamera. Det energieffektiva kÀrnparet skannar kontinuerligt av ett rum i lÄg bildfrekvens och spanar efter intressanta hÀndelser (som att en mÀnniska faller omkull eller gör en specifik gest). HÀndelsen vÀcker prestandaparet som exempelvis kan identifiera personen, kontrollera om utgÄngar Àr blockerade, ringa efter hjÀlp och sÄ vidare.

Scenariots kamera Ă€r vaksam pĂ„ ett intelligent sĂ€tt, som ger fĂ€rre falsklarm och förlĂ€nger batteritiden. Man kan tĂ€nka sig liknande anvĂ€ndningar inom vitt skilda domĂ€ner för CPU–NPU-par ac detta slag, för klassificering av ljud, röster, ord, text och sensordata.

Alla Ensemble-MCU:er anvÀnder Alifs teknik aiPM (autonomous intelligent power management) för att i realtid styra upp till 12 individuella strömdomÀner i chipet efter deras aktuella arbetsuppgifter. Endast domÀner som aktivt utför uppgifter Àr pÄslagna (exempelvis domÀner som matar specifika processorkÀrnor, minnen eller kringutrustning) medan övriga domÀner förblir avstÀngda. Allt hanteras transparent för mjukvaruutvecklaren.

Skydd för maskininlÀrningsmodeller

Den sista nyckelfunktionen i en AI-MCU för Àndpunkter Àr cybersÀkerhet. Detta Àr nödvÀndigt för att stÄ emot de olika cyberattacker som stÀndigt pÄgÄr. För mÄnga OEM-företag Àr det Ànnu viktigare att kunna skydda den egna IP som finns i AI-modellerna. OEM-företag investerar stora mÀngder tid och pengar i att samla in trÀningsdata, bygga AI-modeller och utveckla och förbÀttra inferensalgoritmer. Detta ger oseriösa tillverkare starka incitament att försöka stjÀla dyrbar IP genom att kopiera den frÄn otillrÀckligt skyddade produkter.

Med hjÀlp av en extern sÀkerhets-MCU kan OEM-tillverkaren etablera root-of-trust, hantera nycklar och certifikat, sÀkra uppstart med mera. En extern sÀkerhets-MCU Àr en vanlig metod för att bygga in stark sÀkerhet i konventionella MCU-baserade konstruktioner. DÀremot Àr det ovanligt att hitta en konventionell MCU med integrerad sÀkerhetsenklav med samma funktioner.

Att integrera funktionaliteten direkt i MCU:n ger dock plats- och energibesparingar – och ökad sĂ€kerhet – som sĂ€rskilt bĂ€rbara, batteridrivna AI-produkter kan ha nytta av. En sĂ€kerhetsenklav Ă€r standard i alla Alif-enheter. Den utgör ett dedikerat, isolerat delsystem för hantering av viktiga sĂ€kerhetsfunktioner som sĂ€krad nyckelhantering och lagring, sĂ€krad start med omodifierbar root-of-trust, attestering via certifikat under körning, hĂ„rdvarukryptering, sĂ€krad debugging, lĂ€sskydd, sĂ€krad firmwareuppdatering och komplett livscykelhantering.

En AI-förberedd MCU-plattform

Fyra egenskaper hos en AI-MCU – tĂ€t koppling mellan NPU och CPU med standardutvecklingsverktyg, systemövergripande integrering, adaptiv strömhantering och inbyggt IP-skydd – Ă€r starkt efterfrĂ„gade av de tillverkare av batteridrivna Ă€ndpunktsenheter som Alif samarbetat med. Konstruktörer som utvĂ€rderar Ensembleserien hittar ett brett urval skalbara, kompatibla enheter, frĂ„n enkla CPU-kĂ€rnor till fyrkĂ€rnor som stöder Linux. Det gör att det gĂ„r att anpassa sig till olika projekt och samtidigt Ă„teranvĂ€nda mjukvara mellan dem. ■

Figur 2.
Ensemble-MCU:ns interna minnestopologi.
Figur 3. Blockdiagram över Ensemble E3. Du ser chipets energieffektiva respektive högpresterande omrÄden.

Biobaserad superkondensator frÄn Norrköping

■ STRÖMFÖRSÖRJNING

Ligna Energy slÀpper sin miljövÀnliga biobaserade superkondensator i en ultratunn version.

S-power 2R heter den nya modellen, frÄn Ligna Energy, som gör ansprÄk pÄ att tillverka industrins mest hÄllbara superkondensatorer.

Ett tillÀmpningsomrÄde Àr bÀrbara system som försörjs med skördade radiovÄgor för protokoll som RFID och NFC, exempelvis smarta kort och

spÄrningstaggar som försörjs av lÀsarens rf-fÀlt. En lösning baserad pÄ S-power 2R ska ge snabb laddning och pÄlitlig uteffekt.

Den fungerar Àven för energilagring för enheter drivna av omgivande ljus, som trÄdlösa sensorer eller fjÀrrkontroller. Det inre motstÄndet (ESR) Àr 2,5 Ω, livslÀngden Àr över 100 000 cykler. Nominell spÀnning Àr 2,7 V nÀr den Àr fulladdad och kapacitansen Àr 50 mF.

Lignas produkter innehÄller inga av de giftiga kemikalier som finns i konkurrerande

Bantad FPGA frÄn Efinix

■ INBYGGDA SYSTEM

Titaniumfamiljen frÄn amerikanska Efinix fÄr nu sÀllskap av Topaz som bland annat har fÀrre logikelement och lÄngsamma transceivrar. Resultatet blir ett mindre fotavtryck och lÀgre pris.

Medan Titaniumfamiljen passar avancerade kommunikationsprodukter och andra liknade saker som har behov av att processa större datamÀngder siktar Topaz in sig pÄ produkter med lÀgre prestandakrav men som tillverkas i större volymer. Det kan vara kameror för avsyning, styrsystem till industrirobotar, 3Dskrivare eller tv-produktionsutrustning.

BÀgge FPGA-familjerna tillverkas I samma 16 nm-process och garanteras gÄ att köpa till Ätminstone 2037. Tittar man pÄ specifikationen blir det tydligt att Efinix bantat prestanda, och dÀrmed Àven storlek och pris pÄ Topaz, pÄ olika sÀtt. Exempelvis Àr den största Titaniumkretsen pÄ en miljon logikelement medan Topaz stannar pÄ 325 000. Titanium kan kopplas till LPDDR4x-minnen medan Topaz nöjer sig med LPDDR4. Transceivrarna Àr pÄ 12,5 Gbit/s mot 25,8 Gbit/s för Titanium vilket innebÀr PCIe gen3 för Topaz och PCIe gen4 för Titanium.

produkter. Materialvalet Àr gjort med bivillkoret att maximera Ätervinningsmöjligheterna och minimera koldioxidavtryck. De ska vara helt sÀkra att Ätervinna och kassera.

DEN ENDA METALLEN den anvÀnder Àr aluminium. Det aktiva kolet Àr tillverkat av Ätervunna biomaterial.

Komponenten mĂ€ter 20×20 mm. Den har sin maximala tjocklek pĂ„ bara 0,4 mm och ska ha en mycket större designflexibilitet Ă€n traditionella

BÀgge familjerna finns i modeller med fyra hÄrda risckÀrnor för den som sÄ önskar.

Den minsta modellen av Topaz upptar bara 5,5×5,5 mm medan den största Ă€r 25×25 mm. Efinix grundades 2012 och bland investerarna finns Samsung och AMD Xilinx.

BOLAGET ANVÄNDER SAMMA SRAM-celler som traditionella FPGA:er men ett och samma FPGA-element kan konfigureras att fungera som antingen router eller logik vilket sĂ€nker komplexiteten i kretsen. Tekniken Ă€r döpt till Quantum.

Hösten 2020 tog företaget steget till en 16 nm-process och hittills har kretsarna sÄlts i drygt 30 miljoner exemplar till över tusen kunder runt om i vÀrlden. Svenska Teenage engineering Àr en av dessa.

PER HENRICSSON per@etn.se

cylindriska superkondensatorer, inklusive att den kan appliceras pÄ krökta ytor.

Ligna kommersialiserar forskning inom hÄllbar materialvetenskap pÄ forskning Linköpings universitet.

– Ingen annan superkondensator kommer i nĂ€rheten av S-Power-produkterna nĂ€r det gĂ€ller hĂ„llbarhet, giftfrihet och anvĂ€ndning av gröna, biobaserade material, sĂ€ger marknadsdirektören John Söderström. JAN TÅNGRING jan@etn.se

Ytmonterad sÀkring för 200 A

■ PASSIVT

De tvÄ sÀkringarna i 871-series frÄn amerikanska Littelfuse Àr tÀnkta för serverkort i datacenter. De Àr smÄ, ytmonterade och specificerade för 150 A respektive 200 A.

871-serien bygger vidare pÄ Littelfuse existerande sÀkringar i 881-serien specificerade för högre strömmar vilket gör att man kan spara kretskortsyta genom att slippa ha parallellkopplade sÀkringar.

Företaget sÀger sig vara först med ytmonterade sÀkringar för 150 A respektive 200A. Fram tills nu har man varit tvungen att anvÀnda hÄlmonterade sÀkringar för dessa strömmar vilket tar mer yta pÄ kretskortet.

SĂ€kringarna Ă€r 12×13,3 mm. För 200 A-modellen Ă€r resistansen 240 mΩ och det nominella spĂ€nningsfallet 90 mV. För 150 A-modellen Ă€r det 300 mΩ respektive 75mV. BĂ€gge Ă€r i produktion. PER HENRICSSON per@etn.se

Raspberry slÀpper AI-kamera

■ OPTO

Brittiska Raspberry slĂ€pper ett AI-kamerakort kring japanska Sonys sensor IMX500 – som levererar 12 miljoner bildpunkter och har artificiell intelligens inbyggd.

Pi AI Camera heter komponenten. Den Àr utvecklad av Sony och Raspberry tillsammans. Kameran lÀmpar sig för tillÀmpningar som objektigenkÀnning och pose-estimering. Dess AI-kapacitet Àr kompatibel med bÄde nya och befintliga neuronnÀtsmodeller.

Upplösningen Ă€r 4056×3040 pixlar vid den blygsamma hastigheten 10 fps (bilder per sekund). Nöjer du dig med en fjĂ€rdedel av bildstorleken levererar den 30 fps.

SynfÀltet Àr 78 grader. Fokuseringen manuell.

Den egna mikrostyrkretsen RP2040 Àr hjÀrnan pÄ kortet, som Àr kompatibelt med Raspberrys alla komponenter, inklusive Raspberry Pi Zero. Raspberry har ett AI-kamerakit sedan tidigare, Pi AI Kit, Det Àr kraftfullare men kan bara kopplas till Raspberry Pi 5. Pris: 70 dollar.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

50 sinusvÄgor per kanal

■ TEST OCH MÄT

Spectrum Instrumentation Àr mest kÀnt för sina datainsamlingskort. Det tyska företaget kompletterar nu portföljen med digitala vÄgformsgeneratorer som kan skapa upp till 50 sinusvÄgor per kanal.

96xxs-serien med digitala vÄgformsgeneratorer (Direct Digital Synthesis, DDS) bestÄr av 12 olika modeller i tre olika formfaktorer: PCIe-kort, PXIe-moduler och Ethernet-instrument. Ett enda PCIe- eller PXIe-kort kan producera upp till 50 olika toner per kanal med variabel frekvens, och finns med upp till fyra kanaler. De fristÄende Ethernetinstrumenten har mellan tvÄ och 24 kanaler.

För applikationer som krÀver mer Àn 50 toner har de större Netboxenheterna stöd för upp till 300 stycken, eller sÄ Àr det

möjligt att koppla flera kort till synkroniseringsmodulen Star Hub för att skapa system med upp till 400 toner.

Alla modeller har integrerade utgÄngsförstÀrkare som ger upp till ±2,5 V över 50 ohm eller ±5 V för högimpediv last.

NYA INSTÄLLNINGAR för en tons frekvens, amplitud och fas samt amplitud- och frekvenslutningar, kan initieras under körning eller via förprogrammerade sekvenser. Tidsupplösningen för sekvenseringskommandon Ă€r sĂ„ lĂ„g som 6,4 nanosekunder.

TillÀmpningar finns inom industriella, medicinska och bildgivande system, nÀtverksanalys eller till och med kommunikationsteknik dÀr data kodas med hjÀlp av fas- och frekvensmodulering pÄ en bÀrvÄg.

En annan tillÀmpning Àr styrning av lasrar med hjÀlp av

AOD:er och AOM:er, vilket ofta anvÀnds i kvantexperiment.

LASERSTYRNING kan göras i mycket höga hastigheter med bara nĂ„gra enkla kommandon – detta till skillnad frĂ„n den mer processintensiva metoden som anvĂ€nder en AWG (Arbitrary Waveform Generator) och krĂ€ver stora dataregisterberĂ€kningar. Med en liten serie slopekommandon kan anvĂ€ndaren styra avancerade funktioner som s-formade eller anpassade frekvensövergĂ„ngar, anpassade pulsenveloper, AM- eller FMmodulering, med mera.

DDS-generatorerna i 96xxserien körs under Windows- eller Linux och kan programmeras i bland annat C++, Python, C#, JAVA, Labview och Matlab samt Python.

PER HENRICSSON per@etn.se

Inte medlem? SER Àr intresseföreningen för yrkessamma. Vi Àr kontaktskapare mellan medlemmar och intressanta företag. SER arrangerar studiebesök, föredrag och seminarier med aktuellt fokus. I medlemskapet ingÄr Àven medlemstidningen Eloch Datateknik, Elektroniktidningen och Nordisk Energi.

LÄS MER HÄR!

Mini ITX pÄ generationer av Intel Core

■ INBYGGDA SYSTEM

Industriell automation, robotik, medicinsk diagnostik, digital skyltning, infotainment, betalterminaler, informationskiosker – det Ă€r exempel pĂ„ tillĂ€mpningar för tyska Kontrons Mini ITX-kort K3836, en uppföljare till D3633-S.

Processorn i ett K3836-kort kan vÀljas som en Intel Core av generation 12, 13 eller 14 och du kan vÀlja mellan kretspaketet Q670

och R680E – ”Q” och ”R” – det senare för verksamhetskritiska tillĂ€mpningar med felrĂ€ttning och realtidsstöd.

Expansionsplatsen Àr PCI Express x 16 av generation 5 med stöd för bifurkation. Kortet har nÀtverksportar pÄ 1 GbE respektive 2,5 GbE, med stöd för Teaming, TSN och IAMT.

BLAND ÖVRIGA GRÄNSSNITT hittar du M.2 Key M och Key E och upp till 13 USB-anslutningar. HĂ€r finns COM- och SATA-portar samt SATA/NVME RAID-stöd.

Vad gÀller skÀrmar kan du fÄ LVDS, upp till fyra Displayport och Embedded Displayport. Minnet Àr DDR5-4800/5600 SODIMM pÄ upp till 96 GB. Moderkortet finns tillgÀngligt med tvÄ strömalternativ: en standard ATX multirail-PSU eller vanlig 12 VDV. LivslÀngden Àr minst sju Är.

Kortet Àr optimerat för kontinuerlig drift vid temperaturer upp till +60 °C.

BĂ„de K3836 Q och R ska finnas i volym i slutet av 2024. JAN TÅNGRING jan@etn.se

Tillverkar med precision

■ PRODUKTION

Det har snart gÄtt tio Är sedan ABB lanserade den kollaborativa roboten Yumi. Vintern 2021 fick den sÀllskap av Swifti och Gofa som kan hantera betydligt tyngre objekt, har lÀngre rÀckvidd och dessutom Àr snabbare. Nu kommer Gofa i en modell med tio gÄnger bÀttre precision, ner till 0,03 millimeter.

ABB pekar ut elektroniktillverkning som ett lÀmpligt tillÀmpningsomrÄde för den kollaborativa roboten Gofa Ultra Accuracy som har en bannoggrannhet pÄ 0,03 mm. Det kan exempelvis handla om limning och tÀtning av konsumentelektronik.

Även Ă€ldre Gofarobotar kan uppgraderas med Ultra Accuracy för att fĂ„ den bĂ€ttre precisionen.

Till skillnad frÄn konventionella 2D-traverssystem som traditionellt anvÀnds vid elektroniktillverkning, erbjuder Gofa-cobotarna full 6D-rörelse i hela arbetsutrymmet vid leverans, utan behov av ytterligare kalibrering. Detta ger flexibilitet och mobilitet att kunna hantera

fler uppgifter, skriver ABB. Gofa finns i tre modeller som kan lyfta 5, 10 eller 12 kilo med en rÀckvidd pÄ 0,95, 1,27 respektive 1,52 meter.

ANDRA EXEMPEL pÄ vad roboten kan göra Àr att lasersvetsa bildelar, bygga kompositmaterialskikt vid flygplanstillverkning och laserskÀra metall med hög precision, liksom för noggrann positionering av additiva lager för byggnation av prototyper med 3D-utskrifter.

Uppdaterar minstingen

■ FPGA

Efter Agilex 9, 7 och 5 Àr det nu dags för trean, den minsta medlemmen i Alteras familj med systemFPGA:er. Agilex 3 kommer med 25k till 135k logikceller och en dubbelkÀrnig Cortex A55, plus förbÀttrad sÀkerhet.

Det har gĂ„tt mĂ„nga Ă„r sedan Altera lanserade Cyclone V men nu fĂ„r alla som designar med lite mindre FPGA:er en rejĂ€lt uppdaterad hĂ„rdvara. Även om produktionen startar först i mitten av nĂ€sta Ă„r visar simuleringar som Altera gjort att prestanda ska lyfta 1,9 gĂ„nger jĂ€mfört med Cyclone V.

Agilex 3 klarar dĂ€rmed realtidsuppgifter pĂ„ ”kanten” som industriella IoT-noder i form av avsyningssystem eller i robotar. Altera nĂ€mner ocksĂ„ fordon, men familjen torde ocksĂ„ passa för en lĂ„ng rad andra uppgifter dĂ€r man kombinerar sensorer, stĂ€lldon och styrbara elmotorer med maskininlĂ€rning.

DE FÖRSTA UPPGIFTERNA om Agilex 3 kom redan i början av Ă„ret, men var ytterst knapphĂ€ndiga. Nu fĂ„r vi veta att familjen kommer med 25k till 135k logikceller och en dubbelkĂ€rnig Cortex A55. Vidare finns transceivrar pĂ„ 12,5 Gbt/s, plus stöd för LPDDR4.

– Eftersom industrin tar till automation för att förbĂ€ttra produktkvaliteten och uppnĂ„ strĂ€ngare toleransvĂ€rden – de maximalt tillĂ„tna vĂ€rdena för avvikelser frĂ„n standarden inom kvalitetskontroll krymper hela tiden – finns det ett vĂ€xande behov av robotar som kan utföra uppgifter med extrem precision”, sĂ€ger Andrea Cassoni pĂ„ ABB i ett pressmeddelande.

PER HENRICSSON per@etn.se

JÀmfört med tidigare generationer har sÀkerheten höjts rejÀlt genom krypterade bitströmmar, autentisering och skydd mot fysisk manipulering.

I början av nÀsta Är slÀpps utvecklingsverktyg, medan hÄrdvara i form av utvecklingskort och kretsar kommer i mitten av Äret.

PER HENRICSSON per@etn.se

Kiselkarbid för billiga elbilar

■ KISELKARBID

Invertrar med kiselkarbidtransistorer har hittills anvÀnts i framförallt premiummodeller. ST Microelectronics vill Àndra pÄ det med den fjÀrde generationen av MOSFET-transistorer i kiselkarbid. De Àr pÄ 750 V och 1200 V och har mindre förluster, högre effektdensitet och Àr dessutom robustare Àn sina föregÄngare.

ST rÀknar med att den nya generationens kiselkarbidtransistorer blir tillrÀckligt billiga för att ta plats i bilmodeller i mellanklassegmentet och dÀrunder. Transistorerna kommer för 750 V och 1200 V vilket förbÀttrar energieffektiviteten och prestanda hos elfordon med 400 V- och 800 V-system.

750 V-modellerna Àr fÀrdigkvalificerade medan 1200 Vmodellerna förvÀntas bli det under första kvartalet 2025. Komponenterna passar ocksÄ i en mÀngd industriella applikationer med hög effekt, inklusive

solcellsvÀxelriktare, energilagringslösningar och kraftomvandlare till datacenter.

Den genomsnittliga chipytan för Generation 4 Àr 12 till 15 procent mindre Àn för Generation 3, mÀtt med RDS(on) vid 25 grader Celsius. Resultatet blir kompaktare strömomvandlare och minskade systemkostnader.

VIDARE HAR TRANSISTORERNA ett betydligt lÀgre motstÄnd nÀr det leder, RDS(on), jÀmfört med tidigare generationer, vilket minimerar ledningsförlusterna och förbÀttrar den totala systemeffektiviteten.

Det ger ocksÄ snabbare switchhastigheter vilket leder till lÀgre switchförluster och dÀrmed kompaktare och effektivare effektomvandlare.

Den fjÀrde generationens kiselkarbidtransistorer har förbÀttrad robusthet vid sÄ kallad dynamisk omvÀnd förspÀnning (DRB) och klarar fordonsstandarden AQG324.

PER HENRICSSON per@etn.se

Avsynar allt större

■ TEST OCH MÄT

Svenska Inspectis har tagit fram en större variant av sin basplatta för att göra det möjligt att avsyna större kort med BGA-komponenter. Rent praktiskt utökas den maximala rÀckvidden för probspetsen frÄn 245 mm till 475 mm.

År 2020 lanserade Inspectis en prob som gör det möjligt att se lödkulor under en monterad BGA. Proben fungerar som ett upp-och-nedvĂ€nt periskop med ett minimalt prisma lĂ€ngst ned som tittar parallellt med kortet in under en kapsel. DĂ€rmed kan

BGA-kort

man upptĂ€cka mikrosprickor, kallödningar, kortslutningar och andra fel som kan uppstĂ„ i lödprocessen. Nu slĂ€pper företaget en större variant av basplattan till kamerastativet för att det kunna hantera större kort. Den tidigare versionen hade en basplatta pĂ„ 400×295 mm vilket mĂ€tt frĂ„n stativet till probspetsen gav en rĂ€ckvidd pĂ„ 245 mm.

Den nya XL-varianten har en basplatta pĂ„ 530×320 mm vilket ger probspetsen en rĂ€ckvidd pĂ„ maximalt 475 mm.

PER HENRICSSON per@etn.se

SÀker kommunikation för industriella nÀtverk

■ CYBERSÄKERHET

Svenska HMS Networks utökar sitt produktsortiment med Anybus Defender – brandvĂ€ggar för kritisk infrastruktur. Enligt HMS har cyberhoten mot industriella miljöer ökat avsevĂ€rt.

Anybus Defender gör nÀtverkssegmentering enligt ISA/IEC 62443-3-3 för industriella styrsystem. Den stöder trafikfiltrering och DPI (djup paketinspektion).

Serien Àr avsedd för maskinbyggare som vill integrera sÀkerhet i sina lösningar sÄvÀl som för dem som redan Àger tillverkningsutrustning eller kritisk infrastruktur och vill uppgradera till en ny skyddsstrategi.

Anybus Defender finns i fyra olika modeller: Defender Compact 1004 Àr utrymmeseffektiv,

Defender 4002 Àr en mÄngsidig brandvÀgg för medelstora nÀtverk och ska vara enkel att implementera och Defender 6004 Àr för större installationer och erbjuder Ànnu bÀttre sÀkerhetsfunktioner.

Slutligen Àr flaggskeppsmodellen Anybus Defender 6024 konstruerad för de mest krÀvande industriella tillÀmpningarna och erbjuder omfattande sÀkerhet och nÀtverkstÀckning.

Alla Àr anpassade för tuffa förhÄllanden i industriella miljöer och levereras med flera portkonfigurationer, frÄn RJ-45 Ethernet till SFP-portar med stöd för koppar- eller fiberanslutning. Modellerna 4002, 6004 och 6024 finns med tre olika licenser för olika anvÀndningsomrÄden.

Mjukvaran Ă€r ”ICS-medveten” med inbyggd industriell tillgĂ„ngsdetektering och

policykontrollfunktioner för industriella protokoll med automatiskt regelskapande. Detta gör det möjligt för administratören att se vad som hanteras och ta granulÀr kontroll över nÀtverkstrafiken.

GrĂ€nssnittet ska vara intuitivt för installation och hantering. Som tillval finns CyberSecurity Console – ett webbgrĂ€nssnitt för att hantera en flotta av Anybus Defenders. Anybus Defender Lineup finns att bestĂ€lla via HMS Networks globala nĂ€tverk av partners och distributörer. HMS Networks AB levererar lösningar inom industriell informations- och kommunikationsteknologi och sysselsĂ€tter drygt 1 200 personer.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

TrÄdlös batteriövervakning pÄ vÀg

■ BATTERIER

Dukosis radiokretsar för övervakning av battericeller Àr redo för volymtillverkning. Fordon och fartyg testas pÄ vÀgar och vatten idag, och produkterna förvÀntas finnas i masstillverkning nÀsta Är.

För ett Är sedan visade Dukosi upp en systemlösning för trÄdlös, distribuerad sensorövervakning av battericellers temperatur och spÀnning.

Lösningen, som heter DKMS (Dukosi Cell Monitoring System), Ă€r nu redo för volymproduktion. Företaget uppger sig ha flera kunder och föra samtal med ”de flesta” battericellstillverkare. Northvolt?

– Ingen kommentar, sĂ€ger marknadschef Joseph Notaro.

De kinesiska batteritillverkarna Gotion och Sunwoda har visat upp kommande produkter med Dukosis chip. De Àr vÀrldens Ättonde respektive tionde största batteritillverkare.

Den första kommersiella produkten med Dukosis teknik blir troligen en marin tillÀmpning.

Enligt planen kommer en asiatisk bil med tekniken att finnas i volymproduktion under andra halvÄret. Andra produkter som kommer att anvÀnda övervakningstekniken Àr batterilager och

flygplatsutrustning.

DKCMS byggs av chipet

DK8102-AQ-25 (som övervakar den enskilda battericellen) och systemchipet DK8202-AR-25. Det egna radioprotokollet, CSynq, Àr en nyckel till lösningen. Konkurrenter anvÀnder standardprotokoll som Wifi, UWB eller Bluetooth för trÄdlös rapportering, men inte för enskilda celler. DKCMS Àr skalbart och kan rapportera parallellt frÄn upp till 216 battericeller. De behöver inte line-of-sight.

Lösningen Wireless BMS frĂ„n konkurrenten ADI ersĂ€tter en del av trĂ„darna men inte alla. Grupper av 10–20 celler Ă€r kopplade via trĂ„d till en kort som i sin tur pratar trĂ„dlöst med BMS:et.

RAPPORTER FRÅN ALLA sensoravlĂ€sningar – spĂ€nning, ström och temperatur – levereras synkroniserat frĂ„n samtliga celler. Synkroniseringen Ă€r viktig eftersom en bil kanske accelererar under mĂ€tningarna, och dĂ„ vill du ha spĂ€nning och ström parallellt.

Vissa kunder kommer att addera sensorer för ljud och mekanisk spÀnning, dÀr ljudet anvÀnds för att upptÀcka gnistor.

Dukosi hoppas pÄ en marknad pÄ 2 miljarder chip till Är 2025 för elbilar och batterilager.

PÄ varje battericell sÀtter

Dukosis kunder ett litet chip som rapporterar trÄdlöst enligt ett eget nÀrfÀltsprotokoll till BMS:en (batteristyrsystemet).

Enligt Dukosi finns det bara fördelar: batteripaketet blir enklare att tillverka, BMS:et fÄr bÀttre data om de enskilda cellernas temperatur och fÄr dessutom data betydligt snabbare. DÀrmed vÄgar BMS:et driva batteripaketet hÄrdare, vilket kan ge upp till 20 procent större praktisk kapacitet pÄ batteriet.

Som bonus fÄr varje enskild cell en livslogg över sin anvÀndning, vilket gör EU:s batteripass svÄrare att förfalska och underlÀttar vÀrderingen av battericeller för ÄteranvÀndning.

EU:s batteripass kommer inte att krÀva rapporter om enskilda battericeller i vare sig sin första eller andra version, men Dukosi Àr redo för detta redan idag.

En av tillÀmpningarna Àr att aktivera chipet sÄ fort det monterats. DÄ kan det hjÀlpa till med mÀtningar medan tillverkningen fortfarande pÄgÄr. DÄ chipet aktiveras börjar det spara en livslÄng logg i flashminne.

Lösningen har testats mot kvalitetsstandarden AEC-Q100 för elfordon och stationÀra batterilager.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

TvÄ-i-ett-minne för kanten

■ MINNEN

Det kombinerar datatakter och densitet frÄn ett seriellt flash med flexibilitet pÄ bytenivÄ hos ett EEPROM. ST Microelectronics nya Page EEPROM passar hörapparater och andra utrymmesbegrÀnsade och strömsnÄla produkter.

Minnet finns i storlekar pÄ 8 Mbit, 16 Mbit och 32 Mbit vilket betydligt mer Àn vad man hittar i vanliga EEPROM. Det har smart sidhantering vilket gör det möjligt att skriva pÄ byte-nivÄ

för processer som dataloggning, samtidigt som det stöder radering av sidor, sektorer eller block. Det gÄr att skriva upp till 512 byte i ett svep vilket passar bra vid uppdateringar av av firmware. Minnena tillÄter ocksÄ buffertladdning, vilket gör att man kan skriva flera sidor samtidigt och dÀrmed korta ner tiden för laddning av programvara i produktionen.

DatalÀsningshastigheten pÄ 320 Mbit/s Àr cirka 16 gÄnger snabbare Àn vanliga EEPROM, medan skrivcykeltÄligheten pÄ

Oscilloskop för kraftelektronik

■ TEST OCH MÄT

Det har gĂ„tt sex Ă„r sedan Yokogawa lanserade det fyrkanaliga oscilloskopet DLM3000. Nu kommer en modell som har sexton gĂ„nger bĂ€ttre upplösning i amplitud – 12 bitar –vilket underlĂ€ttar för alla som sysslar med kraftelektronik.

Invertrar till elfordon och solcellsanlĂ€ggningar, elmotorer och kraftmatning till serverkort eller annan kraftelektronik – det Ă€r nĂ„gra typiska tillĂ€mpningar för Yogogawas nya ocilloskop DLM3000HD.

Instrumentet har fyra kanaler med en bandbredd pĂ„ 350 MHz eller 500 MHz. Upplösningen i amplitud Ă€r 12 bitar vilket gĂ„r att öka till 16 i ett lĂ€ge kallat ”High Resolution mode”.

Ă€r

SAMPLINGSHASTIGHETEN

2,5 GSa/s med alla fyra kanaler aktiva, medan minnet gÄr att bygga ut till 1 GSa per kanal med tvÄ kanaler aktiva. Det Àr dubbelt sÄ mycket som föregÄngaren vad gÀller minnet. Minnet gÄr att dela upp i 200 000 segment med individuella triggpunkter.

För den som behöver göra logikanalys eller liknande gÄr det att köpa till en prob med Ätta kanaler som nyttjar en av de analoga ingÄngarna.

500 000 cykler Àr flera gÄnger högre Àn för seriella flashminnen. Page EEPROM har en skrivström som Àr lÀgre Àn för mÄnga konventionella EEPROM och det finns ocksÄ ett djupt strömsparlÀge med snabb uppstart som minskar strömmen till under 1 ”A.

Datalagringen Àr garanterad i hundra Är och minnena ingÄr i ST:s tioÄriga produktlivslÀngdsprogram.

Minnena Àr i produktion och kostar frÄn 0,50 dollar för 8 Mbit. PER HENRICSSON per@etn.se

Det gÄr att koppla ihop tvÄ instrument med bibehÄllen tidssynkronisering av kanalerna vilket ger Ätta analoga kanaler.

PER HENRICSSON per@etn.se

NI uppdaterar datainsamlingsburken

■ TEST OCH MÄT

MioDaq Àr NI:s nya datainsamlingsburk för USB-C. Den kommer i fyra modeller med 16 eller 20 bitar i AD-omvandlaren, och 16 eller 32 kanaler.

Precis som för NI:s andra instrument saknar Miodaq skÀrm. Allt styrs frÄn en dator som i detta fall kopplas till burken med en USB-C-kabel, som Àven förser instrumentet med ström. För att göra uppstÀllningen mer robust

gÄr det att anvÀnda en USB-kabel med en skruv.

En QR-kod pÄ baksidan leder till en webbsida som steg för steg berÀttar hur det gÄr till att köra igÄng instrumentet. Vidare Àr det förberett för namngivning av ingÄngarna men denna funktion kommer i en framtida uppdatering av mjukvaran.

Instrumenten finns i fyra modeller med 16 eller 20 bitar i AD-omvandlarna, som samplar med 1 MSa/s.

Antalet kanaler Àr 16 eller 32 men halveras nÀr det Àr differentiella signaler. Amplituden pÄ signalerna kan vara upp till ±10V.

Vidare finns tvÄ eller fyra utgÄngar som kan leverera signaler upp till ±10 V med 250 kHz/s. Det finns ocksÄ en 5 V-utgÄng och 16 digitala in- och utgÄngar. Priset börjar pÄ 1100 euro. Toppmodellen kostar 3500 euro. PER HENRICSSON per@etn.se

Picoscope med logikprobar

■ TEST OCH MÄT

Picoscope 3000E Àr en av engelska Pico Technologys trotjÀnare. I somras kom USBoscilloskopet i en ny version med 350 MHz respektive 500 MHz bandbredd. Nu fÄr de sÀllskap av blandsignalmodeller som förutom de analoga kanalerna har 16 digitala kanaler.

Pico Technologys skÀrm- och knapplösa instrument anvÀnds tillsammans med en dator med USB-port av typen C. Alla funktioner styrs frÄn datorn som ocksÄ visar signalerna med en uppdateringshastighet motsvarande en miljon vÄgformer per sekund.

OSCILLOSKOPEN i 3000E-familjen har fyra analoga kanaler med en samplingshastighet pÄ 5 GSa/s nÀr bara en av kanalerna anvÀnds. De finns med 350 MHz respektive 500 MHz bandbredd. Upplösningen i amplitud Àr tio bitar vilket kan ökas till 14 med diverse trix. Minnet Àr pÄ 2 GSampel och gÄr att segmentera.

Radiomodul för egenutvecklade protokoll

■ KOMMUNIKATION

Ophelia-III ingĂ„r i WĂŒrth Elektroniks concept ”Build Your Own Firmware” för frekvensomrĂ„det 2402 till 2480 MHz. Den fungerar visserligen för Bluetooth men Ă€r framför allt tĂ€nkt för proprietĂ€ra radioprotokoll.

Ophelia-III baseras pĂ„ nRF52840 frĂ„n Nordic Semiconductor med en 32-bitars Cortex M4F plus 1 MB flashminne, 256 kB RAM och olika grĂ€nssnitt inklusive UART, SPI och IÂČC. Vidare finns AD-omvandlare, 17 generella in- och utgĂ„ngar liksom plats för SIM-kort.

Modulen mĂ€ter 12×8×2 mm vilket enligt WĂŒrth Elektronik Ă€r kompaktare Ă€n jĂ€mförbara modeller pĂ„ marknaden. I vilolĂ€ge Ă€r strömförbrukningen bara 0,4 ”A vilket gör modulen ideal för batteridrivna enheter.

För den som vill titta Àven pÄ digitala signaler kommer nu tvÄ modeller med 16 logikkanaler och en bandbredd pÄ 100 MHz. Minsta detekterbara pulsbredd Àr 5 ns.

Probarna ansluts via en tvÄradig standardkontakt med 2,54 mm delning. Det gÄr att sÀtta tröskelnivÄ för bland annat TTL, CMOS, ECL och PECL.

NĂ€r det kommer till analysfunktioner har instrumentet

40 stycken seriella dekodrar som standard för felsökning pÄ kommunikationsbussar.

SOM TILLVAL FINNS en vÄgformsgenerator pÄ 200 MSa/s och 14 bitar.

Modellen 3418E med 500 MHz bandbredd och 16 logikkanaler kostar 5 500 dollar.

PER HENRICSSON per@etn.se

Ophelia-III har bÄde en antennkontakt och en intern antenn.

Radiomodulen Àr baserad pÄ samma hÄrdvaruplattform som Proteus-III för Bluetooth LE vars certifieringsdokument kan ÄteranvÀndas för att certifiera Ophelia-III-lösningar.

UtvÀrderingskort och utvecklingsverktyg finns tillgÀngliga för applikationsutveckling.

PER HENRICSSON per@etn.se

SkrÀddarsydd mekanik för elektronikprodukter.

www.blomdahls.com

Svensk mjukvara sÀkrar bilen

■ FORDONSELEKTRONIK

Precise Biometrics mjukvara ska integreras i en av tyska halvledarjÀtten Infineons fingeravtryckssensorer och fÄr ett eget ordernummer. Produkten Àr tÀnkt för fordonsindustrin och kan anvÀndas för att bekrÀfta betalningar eller fÄ personliga instÀllningar.

Precise Biometrics Àr redan Infineons enda premiumpartner nÀr det gÀller biometrisk autentiseringsmjukvara inom fordonsindustrin. Den nya gemensamma lösningen innebÀr att kunden kan vÀlja en paketerad lösning dÀr Precise mjukvara körs pÄ en av Infineons PSoC-kretsar med tillhörande fingeravtryckssensor.

Lösningen Àr optimerad för Infineons Arm-baserade styrkretsar i Traveo T2G-familjen. Hittills under Äret har Precise

tillsammans med Infineon visat lösningen pÄ CES i USA och Embedded World i Tyskland, dÀr fingeravtryck kan anvÀndas för att lÄsa upp bilen, justera förarinstÀllningar och autentisera betalningar.

Betalningar i bilen för till exempel premiumtjÀnster, digitalt innehÄll och underhÄllning, laddning, parkering eller biltullar Àr anvÀndningsomrÄden dÀr biometrisk fingeravtrycksautentisering erbjuder en sÀker och anvÀndarvÀnlig metod för att godkÀnna betalningar, och dÀrmed kan komma att bli standard i framtiden.

PER HENRICSSON per@etn.se

■ POWER

NP4271-serien Àr linjÀra regulatorer, LDO:er, frÄn japanska Nisshinbo med extra sÀkerhet i form av watchdog-timer och window reset. BÀgge funktionerna övervakar den strömförsörjda styrkretsen och larmar nÀr den hÀnger sig eller beter sig onaturligt.

NP4271 Ă€r fordonskvalificerade och klarar ett inspĂ€nningsomrĂ„de frĂ„n 4,0 till 40 V. UtspĂ€nningen Ă€r 3,3 V eller 5,0 V med en noggrannhet pĂ„ ±2 procent. Det specificerade temperaturomrĂ„det gĂ„r frĂ„n −40°C till +125°C. En av de viktigaste funktionerna hos NP4271 Ă€r en

sÀkerhet

LinjÀr regulator med extra

watchdog-timer som bidrar till den övergripande systemsÀkerheten genom att övervaka pulser frÄn mikroprocessorn. Om pulserna uteblir indikerar detta att programmet hÀngt sig, och kretsen ÄterstÀlls efter en viss, förutbestÀmd period. Dessutom finns en integrerad spÀnningssensor som sÀkerstÀller att alla positiva och negativa avvikelser i strömförsörjningen till styrkretsen omedelbart upptÀcks, varefter det gÄr att vidta lÀmpliga ÄtgÀrder. Omvandlaren har ocksÄ utmÀrkt transientrespons vilket gör att den klarar sig med mindre utgÄngskondensatorer. Den Àr HSOP-8-AC-kapslad. PER HENRICSSON per@etn.se

Styrkrets med AI-muskler för intelligent kant

■ ARTIFICIELL INTELLIGENS

En neuronkÀrna kallad EIQ

Neutron Àr en av huvudkaraktÀrerna i NXP:s nya hybrid-MCU IMX RT700. Den rekommenderas för anvÀndning i wearables, medicinteknik, smarta hem och HMI-plattformar dÀr den röda trÄden Àr att de alla Àr edge och dessutom krÀver intelligens.

Den intelligensen kan exempelvis vara nÀrvarodetektering, gestigenkÀnning eller röststyrning.

Edge innebĂ€r att datorberĂ€kningarna sker pĂ„ plats vid tillĂ€mpningen snarare Ă€n att de delegeras till molnet. Utmaningen för ”intelligent” edge Ă€r att fĂ„ batteriet att rĂ€cka till.

NXP kallar RT700 för en ”crossover”, en kombo eller hybrid –för att den som MCU, mikrostyrkrets, i grunden Ă€r strömsnĂ„l men kan plocka fram berĂ€kningskraft nĂ€r situationen krĂ€ver det.

Den övergripande kontrollen ligger hos tvÄ Cortex M33-kÀrnor pÄ 325 respektive 250 MHz.

De avlöser varandra beroende pĂ„ om ström ska sparas eller tunga berĂ€kningar genomföras. Ett exempel Ă€r att omvĂ€xlande samla data frĂ„n sensorer – strömsnĂ„lt – och att dĂ€remellan göra AI-berĂ€kningar pĂ„ dem.

FÖR LJUD- OCH signalbehandling finns tvĂ„ DSP-kĂ€rnor. Den strömsnĂ„la Cadence Tensilica HiFi 1 exempelvis kanske permanent ligger och lyssnar efter röstkommandon tillsammans med den strömsnĂ„lare M33:an, medan den vassare HiFi 4 vĂ€cks för att AI-analysera ljudet i samarbete med den snabbare M33:an.

Kombinationen av dessa par ska enligt NXP ta bort behovet av en extern sensorhubb sÄvÀl som minska systemkomplexitet, storlek och materiallistan.

KÀrnan EIQ (eIQ) Neutron sÀtts in som extraresurs för AIberÀkningar. Som jÀmförelse gör den bildklassificering 172 gÄnger snabbare Àn M33:an och anomalidetektering 18 gÄnger snabbare. Den ska minska energianvÀndningen för AI-inferenser till en 119-del.

Kretsen anvĂ€nder diverse strömsparknep för att minska strömförbrukningen med 30–70 procent jĂ€mfört med tidigare

IMX-generationer. NXP nÀmner adaptiv djupsömn, optimerad klockarkitektur, lÄgströmscache-scheman och avancerade vÀck- och sömncykler.

RT700 har 7,5 MB integrerad strömsnÄl SRAM.

I övrigt har den integrerad DC-DC-omvandlare, minneshanteringsenhet och stöd för förbĂ€ttrade analoga periferienheter. Embedded USB stöds – EUSB sĂ€nker I/O-spĂ€nningen frĂ„n 3,3 V till 1 V eller 1,2 V och sparar ström.

VAD GÄLLER CYBER SÄ KER HET och personlig integritet – som alt oftare Ă€r systemkrav – finns en Edgelock-sĂ€kerhetsenklav (Core Profile) vilket inkluderar sĂ€krad uppstart vid strömsparlĂ€ge, sĂ€krad uppdatering, sömlös minneskryptering, sĂ€krad dataĂ„tkomst och enhetsautentisering med hjĂ€lp av en inbyggd fysiskt oklonbar funktion (PuF).

IMX RT700 finns i provexemplar.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

Svensk Elektronik

– tillsammans för branschens bĂ€sta

Bli medlem – för en hĂ„llbar och konkurrenskraftig elektronikindustri

Svensk Elektronik Àr Sveriges frÀmsta branschorganisation för industriell elektronik. Vi har över 150 medlemmar, vilket innefattar ledande företag och organisationer som tillsammans utgör en betydande kraft. Vi skapar vÀrde med nÀtverk, kunskapsutbyte, utbildningar, samverkan och engagemang kring branschens viktiga frÄgor. Vi jobbar med:

– Bevakning

& information

. . . om utveckling och trender, lagar och direktiv. Vi anordnar seminarier och utbildningar.

– Samverkan & gemenskap

. . . insikter och tips frÄn branschkollegor. TillgÄng till expertkunskap. Erbjuder plats i en professionell gemenskap.

– PĂ„verkan i nyckelfrĂ„gor

. . . ger företagen möjligheten att pÄverka i branschspecifika frÄgor. För dialog med myndigheter och fungerar som remissinstans.

– NĂ€tverk & kunskapsutbyte

. . . genom att arrangera mÀssor, konferenser, studiebesök och nÀtverkstrÀffar.

– Ökad konkurrenskraft

. . . genom att framhÀva industrins behov av strategiska investeringar med fokus pÄ forsknings- och innovationsfinansiering.

– Skapa förutsĂ€ttningar

... adresserar företagens huvudutmaningar, som att rekrytera rÀtt kompetens och utveckla befintlig personal.

Följ QR-koden till medlemsansökan

Ta chansen att delta pÄ ElektronikmÀssans Konferens

ElektronikmĂ€ssan Stockholm 2–3 april 2025 samlar över 150 företag som visar upp det senaste inom elektronikdesign, produktion och komponenter.

Den 17 oktober gÄr startskottet för biljettslÀppet till ElektronikmÀssans Konferens, en efterlÀngtad tvÄdagarskonferens som sÀtter fokus pÄ hur AI och maskininlÀrning revolutionerar elektronikbranschen. Evenemanget erbjuder tvÄ halvdagar fulla av insikter kring hur dessa teknologier driver innovation och förÀndrar hur vi designar och utvecklar elektronik.

Hur AI revolutionerar elektronikbranschen

MaskininlÀrning och AI omvandlar flera industrier genom skapandet av datadrivna applikationer och nya arbetssÀtt, elektronikbranschen Àr inget undantag. AI anvÀnds nu för att optimera designprocesser, förbÀttra prestanda och utveckla sjÀlvlÀrande system som förenklar komplexa ingenjörsutmaningar. Under konferensen fÄr deltagarna möjlighet att ta del av experters erfarenheter och insikter om hur dessa tekniker förÀndrar framtidens elektronik.

Early bird-erbjudande

Biljetter finns nu tillgĂ€ngliga med ett Early bird-erbjudande för endast 1 495:– för hela konferensen. För de som vill sĂ€kra sin plats pĂ„ detta framtidsinriktade event.

Missa inte chansen att ligga i framkant inom elektronikdesign och AI!

www.svenskelektronik.se kansliet@svenskelektronik.se

Missa inte chansen att vara en del av framtidens elektronikbransch!

AnmÀl dig pÄ vÄr hemsida och lÄt oss tillsammans skapa banbrytande lösningar för en innovativ och hÄllbar morgondag!

As a leader in test and measurement, Rohde & Schwarz provides a large portfolio of solutions for development, optimization and debugging of power electronics. Choose from our broad range of

â–ș Oscilloscopes

â–ș Spectrum analyzers

â–ș EMC test receivers

â–ș Vector network analyzers

â–ș Power supplies

â–ș Power analyzers

www.rohde-schwarz.com/ad/power-electronics

Turn static files into dynamic content formats.

Create a flipbook
Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.