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近期，NXP（恩智浦半导体）的i.MX 6系列处理器已加入其“产品长期供货计划”，不同型号处理器的生命周期得到了10~15年的延长，确保了长期稳定的供货与维护。 （NXP产品长期供货计划的目的，是给客户的嵌入式产品提供稳定的芯片供应。特定产品的产品长期供货计划是“NXP至少要为该产品提供支持的时间”，特殊情况下可以延长该计划下产品的供货年限。） 作为NXP的金牌合作伙伴，飞凌嵌入式已基于i.MX 6系列的4款处理器推出了7款核心板产品，不同温宽、不同连接器类型，方便更多客户的灵活选用。目前已在人工智能、工业物联网、电力储能、智能交通、医疗设备、充电桩、消费电子和HMI等多个领域广泛应用，得到了数千家客户的信赖。得益于NXP的“产品长期供货计划”，飞凌嵌入式i.MX 6系列核心板产品的供货生命周期也得到了进一步延长，同样能够为客户提供更加持久和稳定的产品支持。 i.MX6UltraLite， 长期供货年限至2035年 飞凌嵌入式FETMX6UL-C核心板 基于NXP i.MX6UltraLite处理器设计，Cortex-A7 架构，主频528MHz。核心板采用两组优质进口80Pin板对板连接器设计，严酷的温度等级测试确保核心板在-40℃~+85℃环境中稳定运行，最大支持8路UART、2路以太网、2路CAN等工业级总线接口。核心板分为工业级与商业级，给用户提供更丰富的选择。 i.MX 6Quad， 长期供货年限至2035年 1、飞凌嵌入式FETMX6Q-C核心板 基于NXP四核ARM Cortex-A9架构处理器设计，主频1GHz，采用12层PCB沉金工艺。整板尺寸仅40mm*70mm，采用四个高度为1.5mm的连接器，引脚数量多达320Pin，将处理器全部功能引脚引出。配套底板资源丰富，不仅搭载千兆以太网、CAN-bus、摄像头、Wi-Fi&蓝牙等主流接口，同时还引出了MIPI、MLB、EIM BUS 等CPU特有的功能。 2、飞凌嵌入式FETMX6Q-S核心板 同样基于NXP i.MX 6Quad处理器设计，采用8层PCB沉金工艺，邮票孔连接方式电气特性和抗干扰性更佳，具有抗震、抗氧化、抗干扰、成本低的优势。核心板引脚数量为220Pin(55*4)尺寸为60mm*60mm方形结构设计，便于客户底板布局设计。 i.MX 6DualLite， 长期供货年限至2035年 1、飞凌嵌入式FETMX6DL-C核心板 基于NXP双核ARM Cortex-A9架构i.MX6DualLite处理器设计，主频1GHz，12层PCB沉金工艺。整板尺寸小巧仅40mm*70mm，优化固定孔、防误插设计，采用四个高度为1.5mm的连接器，引脚 数量多达320Pin，将处理器全部功能引脚引出。配套底板资源丰富，不仅搭载千兆以太网、CAN-bus、摄像头、Wi-Fi&蓝牙等主流接口。 2、飞凌嵌入式FETMX6DL-S核心板 同样基于NXP i.MX6DualLite处理器设计，8层PCB沉金工艺，邮票孔连接方式电气特性和抗干扰性更佳，核心板自身即是最小系统，自带LCD接口，无需底板配合，通电即可启动和调试，降低开发难度。FETMX6DL-S核心板分为工业级与商业级两个版本，给用户提供更丰富的选择。 i.MX6ULL （注：i.MX6ULL处理器发布于2016年，供货年限15年，目前暂未延长产品生命周期） 1、飞凌嵌入式FETMX6ULL-C核心板 基于NXP i.MX6ULL处理器开发设计，采用低功耗的ARM Cortex-A7架构，运行速度高达800MHz。原生支持8路UART、2路Ethernet、2路CAN-bus总线、2路USB 2.0、LCD等常用接口。体积小巧，核心板尺寸仅40mm*29mm，并采用2mm合高的板对板连接器，将小体积、便于拆卸的优势集一身。 2、飞凌嵌入式FETMX6ULL-S核心板 同样基于NXP i.MX6ULL处理器开发设计。核心板支持工业级、宽温级和商业级三种配置，方便用户不同的选择。核心板采用8层PCB沉金工艺，具备更佳的电气特性。邮票孔封装设计，体积小巧，整板尺寸仅44mm*35mm。值得注意的是，这款核心板上率先适配了OpenHarmony 4.1，这也是业内的首个应用案例，嵌入式核心板与OpenHarmony操作系统的结合与应用，将进一步推动千行百业的数智化进程。 飞凌嵌入式推出的嵌入式智能主控产品经过精心的设计与优化，实现了功能与成本的平衡，为各类嵌入式应用提供了灵活、高效的解决方案。无论是追求高效性能的应用，还是注重成本效益的普及型项目，飞凌嵌入式的i.MX 6系列核心板都能轻松应对，助力您的项目快速开发，产品快速上市。

为了追求效能，通常会认为需换上更快的处理器、频率更高、容量大的内存、以及更高等级的显示适配器，但往往忽略了储存装置的重要性，若储存装置带宽没有一并提升，整体系统效能便会大打折扣，无法得到有效提升。随着PCIe Gen5问世，以及芯片大厂Intel、AMD相继投入的局势下，PCIe Gen5已成为接下来高性能系统关键角色之一。 PCIe Gen5备受瞩目之原因 以较直接的角度来看，PCIe Gen5效能速率(Link Speed)为前一世代PCIe Gen4的2倍：前者的规格速度可高达32GT/s ，后者的规格速度则为16GT/s；且PCIe Gen5拥有16倍 (x16) 通道的带宽，可高达128GBps的速度。高带宽所带来的优点在于：不同的连接装置可依其需求来平衡带宽及其成本。举例来说，对于可使用较少信道的装置来说，典型的像SSD，一般只需x4通道即可。而对于一些有高带宽需求的设备，则可充分利用x16通道，例如：人工智能/高效能运算卡。储存装置大厂也陆续发表基于PCIe Gen5的SSD，让储存装置也从PCIe Gen4之后有了进化的契机。 不同情况的SSD效能实例分享 PCIe Gen5效能强悍，但若只使用一般市面上的系统来测试其效能程度，会有平台效能不够的疑虑存在，让数据大打折扣，无法完整发挥产品效能。百佳泰拥有专业的PCIe Gen5 SSD测试平台”SANBlaze RM5”可以进行效能验证。 百佳泰以实际数据分析企业级PCIe Gen5 SSD并评鉴其效能，完整不藏私的将其效能数据以及特性揭露，除了PCIe Gen5 SSD的效能信息，我们也挑选了另一高规格企业级的Gen 4 SSD来进行相同的效能测试，考虑现实使用者情境下可能的应用，以不同的档案读写应用比较不同PCIe世代SSD效能表现。 1. 大档循序读取效能： 应用场景：影片播放浏览、大型档案读取浏览、3A游戏执行加载等 关于大档128KB循序读取的效能表现，首先我们从PCIe Gen5 SSD表现来看，此次用来执行效能测试的PCIe Gen5储存装置为Samsung PM1743 Gen5 U.2 SSD，从官网可以得知其效能强大，实际是否真的是如此? 让我们透过实际测试来一探究竟。 在序列深度1的情况下，可以看到效能将近1.5GB/s，也可观察到此时的功耗约在8~9W中间排徘徊，以只有设定序列深度1的情况来说，效能着实不凡。 接着我们将序列深度设置到128，以多线程的角度来观察其效能变化为何，下图中发现其效能明显提升至约13GB/s，同时功耗部份也来到了18~19W之间的高功耗。从这效能结果来看可以发现Gen5 SSD效能强悍。 在此同时我们也来看看相同效能测试下，PCIe Gen4 SSD的效能表现如何。此次选用的PCIe Gen4储存装置为Intel D7-P5620 U.2 SSD。 在相同测试条件下，序列深度1的部份效能约在2GB/s，对比Gen5 SSD表现较好。 但在序列深度设定为128的情况下，效能约只有3.5GB/s，对比Gen5 SSD效能明显低了许多，从这边也能够看出Gen5 SSD在循序读取效能是比Gen4 SSD要来的好。 2. 大檔循序写入效能： 应用场景：定期系统备份、影片备份储存、下载大型档案 关于大档128KB循序写入的效能表现，一样先从Gen5 SSD来看。对于循序写入来说，序列深度设置大小与效能无正相关，因此这部份直接来看序列深度128的效能表现。大档循序写入的效能约在3GB/s，算是相当不错的表现。 那么在Gen4 SSD的循序写入表现如何呢? 从下表可以看出效能落在约1.4GB/s，约只有Gen5 SSD的效能一半。从这边可以了解到在大档下，Gen5 SSD能比Gen4 SSD得到更佳的效能表现。 3. 小档随机读取效能： 应用场景：执行读取应用程序、病毒防护扫描、阅览文件档案 看完了大档循序读写得效能比较后，接着我们来比较小档随机读取的部份。关于小档4KB随机读取，一样先从Gen5 SSD的部份来看，在序列深度1的情况下，Gen5 SSD小档随机读取的效能约在60MB/s左右。 不过到了序列深度128的情况，效能有了爆发性的成长，直接跳到了将近3GB/s，其效能表现已接近部份Gen3/4 SSD循序读取的表现。 接着比对Gen4 SSD的小档随机读取效能表现，在序列深度1的情况下，效能约在60MB/s左右，与Gen5 SSD差异不大。 到了序列深度128的情况下，与Gen5 SSD相同，效能有了显著的提升，约达1.7GB/s。但与Gen5 SSD的表现比较下，还是稍逊一截。 4. 小档随机写入效能： 应用场景：文书编辑处理、 短影音创作、数据库写入 最后我们来观察小档随机写入的部份，关于小档4KB随机写入，先从Gen5 SSD的部份来看，在序列深度1的情况下，Gen5 SSD小档随机写入的效能约在250MB/s左右。 接着来看序列深度128的情况为何，这边出现了跟前面截然不同的表现，可以看到在测试前期效能可以在3.3GB/s左右，不过随着写入容量增加，效能也掉到了约650MB/s左右，写入效能明显衰退。 比对Gen4 SSD的小档随机写入效能表现，在序列深度1的情况下，效能约在250MB/s左右，与Gen5 SSD差异不大。 而在序列深度128的情况下，我们可以看出这颗Gen4 SSD写入效能约在1.4GB/s，虽然明显比Gen5 SSD效能低落，只有一半左右，不过其SSD写入效能可以持续维持到测试结束，效能表现一致。 从以上效能测试数据可以发现，Gen 5 SSD在大多数情况下效能表现明显超越Gen4 SSD，Gen 5 SSD效能能够在我们强大的测试平台上完整发挥其强大的效能。除了大方向的效能优越外，也能找出随机写入效能衰退的情形。透过平台数据，更能快速了解其产品效能水平及其特性。

Bluespec 支持加速器功能的 RISC-V 处理器将 Achronix 的 FPGA 转化为可编程 SoC 加利福尼亚州和马萨诸塞州， 2024 年 4 月 ——高性能FPGA芯片和嵌入式FPGA（eFPGA）硅知识产权（IP）领域的领先企业Achronix半导体公司，以及RISC-V工具和IP领域的行业领导者Bluespec有限公司，日前联合宣布推出一系列支持Linux的RISC-V软处理器，这些处理器都可用于Achronix FPGA产品Speedster®7t系列中。这是业界首创，Bluespec的RISC-V处理器现在无缝集成到Achronix的二维片上网络（2D NoC）架构中，简化了集成，使工程师能够轻松地将可扩展的处理器添加到他们的Achronix FPGA设计中。 Bluespec的RISC-V软核系列为Speedster7t FPGA设计增加了软件可编程性、简化了系统集成、提高了设计人员的工作效率，并缩短了产品上市时间。Achronix Speedster7t FPGA中的2D NoC支持设计人员轻松地将一个或多个RISC-V内核集成到FPGA逻辑架构中。2D NoC允许添加多个RISC-V内核的实例，并在保持性能的同时可以轻松地重新定位到FPGA逻辑架构的不同区域。开发人员可以灵活地在裸机上运行C/C++应用程序，或在硬件子系统上运行操作系统，使用1到8个64位处理器来分别配置浮点指令、自定义指令和硬件加速器。 每个处理器的加速器端口都支持高带宽工作负载加速器去实现内存管理和软件驱动配置和控制，从而加快了Speedster7t FPGA设计的开发和部署。由于开发人员可以使用成熟且熟悉的技术（包括RISC-V、Linux、RTOS和软件多线程等），因此这个功能通过最大限度地减少学习曲线来进一步加速设计进程。 “Achronix Speedster7t FPGA提供了多项功能强大的创新，如2D NoC，从而支持高速数据传输和高达20 Tbps的连接带宽。随着Bluespec支持加速功能的RISC-V软核添加，Achronix Speedster7t FPGA可以成为成熟的配置全面且功能强大的可编程SoC，”Bluespec首席执行官Charlie Hauck表示。“我们的产品组合设计旨在帮助开发人员加快部署时间，我们期待看到自己的解决方案能够帮助广大用户更快地在不同应用中使用RISC-V。” “Bluespec在硅IP领域内深厚的专业造诣和在RISC-V技术方面持续创新的悠久历史使该公司成为Achronix的理想合作伙伴，”Achronix产品规划副总裁Nick Ilyadis说道。“该公司提供的支持Linux的RISC-V软处理器与我们的高性能和高密度FPGA器件相结合，将帮助我们的客户在其产品中实现差异化，并更快地进入市场。” 欲了解关于Bluespec用于Achronix FPGA器件的RISC-V软处理器的更多信息，请访问：https://info.bluespec.com/achronix。 有关Achronix和Bluespec是如何携手合作，通过提供专为Achronix Speedster7t FPGA器件而优化的且支持Linux的RISC-V软处理器，来彻底改变您的FPGA项目的更多信息，请联系Achronix。 关于 Bluespec Bluespec通过提供RISC-V工具和硅知识产权（IP）来帮助用户利用RISC-V带来的创新自由和成本降低。我们提供一套完整的RISC-V软件开发环境，运行在支持FPGA的云端快速、硬件精确的RISC-V内核上，并提供一站式硬件加速工具，用于开发创新的、高性能的、低功耗的RISC-V子系统。有关Bluespec公司的更多信息，请访问http://www.bluespec.com。 关于 Achronix 半导体公司 Achronix半导体公司是一家总部位于硅谷的无晶圆厂半导体公司，提供基于高端FPGA的高性能数据加速解决方案，旨在满足高性能、密集型计算和实时性处理的应用需求。Achronix是唯一一家同时提供高性能高密度的独立FPGA芯片和可授权的eFPGA IP解决方案的供应商。通过面向人工智能、机器学习、网络和数据中心应用的即用型VectorPath®加速卡，Achronix 的Speedster®7t系列FPGA和Speedcore™ eFPGA IP产品得到进一步增强。所有的Achronix产品都由Achronix工具套件完全支持，使客户能够快速开发自己的定制应用。

使用适合的开放式 RAN 加速方法将直接提升网络设施的盈利机会 作者：张炜博士，比科奇微电子（杭州）有限公司业务拓展总监 随着开放式 RAN 市场的不断成熟和发展，关于内联（ in-line ）加速还是旁路（ look-aside ）加速更适合物理层处理的争论也越来越激烈。 这两种方法的主要区别在于，在旁路加速中，只有特定的部分功能被安置在加速卡上，数据需要从 CPU 发送到加速卡，然后再返回到 CPU 中；而在内联加速中，部分或全部数据流都通过加速器直接发送。 比科奇总裁 Peter Claydon 参与了这场讨论并表示，比科奇和业界许多相关公司都倾向于使用内联加速，因为它能为开放式 RAN 系统的性能提升和功耗降低带来积极的推动力。 Claydon 认为，内联加速是物理层处理的最佳选择。在 4 月 25 日于伦敦举行的 RCR Live - Telco Reinvention 活动期间， Claydon 接受了 RCR Wireless News 的采访，表示： “ 存在两个阵营：一个阵营是英特尔，另一个阵营基本上由其他所有公司组成，包括比科奇、高通、 Marvell 和英伟达。英特尔希望在他们的处理器上实现尽可能多的物理层（ PHY ）即 Layer 1 功能。事实上，英特尔为开放式 RAN 设计了在指令集处理过程中具有特定加速功能的处理器。他们还推出了一款全新的处理器，在同一封装上集成了多个芯片，并在其中集成了物理层加速功能。” Claydon 补充说道：“但英特尔的问题是，无法在软件和处理器上实现所有的物理层功能，因此他们想要采用这种旁路加速模式。其他公司则在自己的芯片上设计实现了整个物理层处理。这是完全不同的事情，没有一个是在 x86 处理器上实现的。” “英特尔一开始就说，因为它是标准硬件，所以会更便宜，但他们忽略了这样一个事实，那就是芯片面积的大小控制着成本和功耗，芯片的成本基本上是每平方英里 2,000 亿美元。因此，如果芯片面积越大，成本就越高，而英特尔的芯片是非常大的，你完全可以在更小的芯片上实现相同的功能，这样你就可以降低成本，并减少功耗。在开放式 RAN 的早期，这些优化的芯片并不存在。现在已经有很多公司的内联加速芯片可供选择，所以平衡已经发生了改变。” Claydon 补充道。 根据比科奇从原始设备制造商（ OEM ）及其运营商客户那里得到的反馈， Claydon 说：“每个人都会倾向于内联加速。” 当被问及需要采取什么措施才能让运营商恢复增长和盈利时， Claydon 指出，这一过程将需要很长时间，而开放式 RAN 将在这一过程中发挥积极作用。“我认为开放式 RAN 是其中的一个要素。从比科奇作为供应商的角度来看，我认为这将为更多的参与者打开市场。他们将拥有不同类型的设备组合，更多的组合匹配，这将帮助他们提高网络性能并降低成本。”

从 HBM 存储器到 3D NAND 芯片，再到 CoWoS , 硬件市场上有许多芯片是用英文称为 TSV 构建的， TSV 是首字母缩写，意为“通过硅通孔”并翻译为 via 硅的事实，它们垂直地穿过的芯片和允许在它们之间垂直互通。在本文中，我们将告诉您它们是什么，它们如何工作以及它们的用途。 在 2000 年的第一个月， Santa Clara University 的 Sergey Savastiou 教授在 Solid State Technology 期刊上发表了一篇名叫《 Moore ’ s Law – the Z dimension 》的文章。这篇文章最后一章的标题是 Through-Silicon Vias ，这是 Through-Silicon Via 这个名词首次在世界上亮相。这篇文章发表的时间点似乎也预示着在新的千禧年里， TSV 注定将迎来它不凡的表演。 TSV 示意图 TSV ，是英文 Through-Silicon Via 的缩写，即是穿过硅基板的垂直电互连。 如果说 Wire bonding （引线键合）和 Flip-Chip （倒装焊）的 Bumping （凸点）提供了芯片对外部的电互连， RDL( 再布线 ) 提供了芯片内部水平方向的电互连，那么 TSV 则提供了硅片内部垂直方向的电互连。 作为唯一的垂直电互连技术， TSV 是半导体先进封装最核心的技术之一。 90 年代中期，半导体行业发生一件大事： IBM 用铜电镀大马士革工艺全面替代的溅射铝作为集成电路中晶体管互连。这样电镀铜在半导体行业便开始成为标准工艺，这让电镀铜用于 TSV 的微孔金属化填充更加顺理成章。 至此， 现代 TSV 的两项核心技术：深硅刻蚀和电镀都出现了。 TSV 不仅赋予了芯片纵向维度的集成能力，而且它具有最短的电传输路径以及优异的抗干扰性能。随着摩尔定律慢慢走到尽头，半导体器件的微型化也越来越依赖于集成 TSV 的先进封装。 TSV 对于像 CMOS Image Sensor(CIS ， CMOS 图像传感器 ) ， High Bandwidth Memory(HBM) 以及 Silicon interposer( 硅转接板 ) 都极其重要。因为存在感光面的缘故， CIS 芯片的电信号必须从背部引出， TSV 因此成为其必不可少的电互连结构。 HBM 是基于多层堆叠的存储芯片，如今 HBM 已经可以实现 12 层的堆叠， 16 层以上更多层的堆叠相信在不久的将来也会实现，当然这一切都离不开 TSV 的互连。而 Silicon interposer 可以将多种芯片，像 CPU, memory, ASIC 等集成到一个封装模块的关键组件，它的垂直互连同样需要 TSV 。事实上，法国的 Yole development 咨询公司曾做过一项研究发现 TSV 几乎可以应用于任何芯片的封装以及任何类型的先进封装，包括 LED, MEMS 等。 正是因为 TSV 的重要性，各大 Foundry 和 OSTA 公司也不断投入 TSV 技术的研发。这阶段的研发重点是如何保证电镀沉积主要发生在 TSV 孔内而不是硅片表面。如果不采取任何措施，电镀时硅表面金属沉积的速度会远快于 TSV 孔内。这个问题目前的解决方法是在电镀液中添加抑制剂和加速剂，分别抑制硅片表面的金属沉积并加速 TSV 孔内的沉积。为了获得完美的填充效果和足够高的良率，各大 Foundry 和 OSTA 公司都做了大量研究以获得最佳的电镀的参数，例如电流，温度，硅片的与电极的相对位置，添加剂的浓度等。各大半导体设备公司也开始针对 TSV 的电镀推出专用的半导体设备。 在硬件世界中，经常用与速度有关的术语来谈论它，即是否是内存的带宽，处理器的时钟周期，处理器每秒执行某种类型的计算的次数等等，但是我们很少问自己这些芯片如何相互通信以及这是否重要。 在本文中，我们将讨论一种称为 TSV 的技术，该技术可用于相互通信的芯片。 什么是硅或 TSV 通路？ 如果我们看大多数主板，可以看到两件事：第一，芯片之间的大多数连接都是水平的，这意味着板上发送芯片间信号的路径是水平通信的。 PCB 然后是 CPU 的情况，这些 CPU 放置在我们称为插座的插入器的顶部，并且处理器在这些插入器上垂直连接。 SocketCPU 但是通常，在 99 ％的时间中，我们观察到通常没有相互垂直连接的芯片，尽管事实上芯片和处理器的设计朝着这个方向发展，并且市场上已经有这种类型的示例。但是，如何使两个或更多芯片垂直互连？ TSV 好吧，正是通过所谓的硅通道来完成的，硅通道垂直穿过组成堆栈的同一芯片的不同芯片或不同层，这就是为什么它们被称为 “通过”硅通道，因为它们实际上是通过的。 使用 TSV 的应用和优势 TSV 的应用之一是，它允许将由不同部分组成的复杂处理器分离在几个不同的芯片上，并具有以下附加优点：垂直连接允许更多数量的连接，这有助于实现更大的带宽，而无需额外的带宽。很高的时钟频率会增加数据传输期间的功耗。 例如，在将来，我们将看到 CPU 和 GPU 的最后一级缓存将不在芯片上，它们具有相同的带宽，但存储容量却是原来的几倍，这将大大提高性能。我们也有使用 FSV 来通信 Lakefield SoC 的两个部分的 Intel Foveros 示例，即带有系统 I / O 所在的基本芯片的计算芯片。 LakefieldFoveros 将处理器划分为不同部分的原因是，随着芯片的变大，电路中错误的可能性越来越大，因此没有故障的优质芯片的数量会增加。他们可以使用的更少，而那些做得好的人必须支付失败者的费用；这意味着从理论上减小芯片的尺寸会降低总体成本，尽管稍后我们将看到情况并非完全如此。 HBM-vs-GDDR 第二个应用程序与占用的空间有关；能够垂直堆叠多个芯片的事实大大减少了它们占用的面积，因为它们不会散布在板上，其中最著名的示例是将 HBM 内存用作某些图形处理器的 VRAM ，但是我们还有其他示例，例如三星的 V-NAND 存储器，将多个 NAND 闪存芯片彼此堆叠。 3DNAND 其他鲜为人知的选择是逻辑和内存的组合，其中内存位于处理器的顶部，最著名的示例是宽 I / O 内存，这是几年前出现在智能手机中的一种内存，包括 SoC 顶部的存储器通过硅互连。 2022 年 3 月 9 号，苹果公司推出的 M1 ULTRA 处理器，这款性能爆表的处理器中，多个 CPU 使用带 TSV 的 Silicon interposer 进行集成的。如今，无论是 AI/AR/VR 中用到的传感器，图像传感器，堆叠存储芯片以及高性能处理器，都越来越离不开 TSV 。 TSV, 这项并不为人熟知的技术，正在硬件的底层深深的影响着人类的生产生活方式。 半个多世纪前的那个秋天，肖特基那个在硅片上打孔的想法最终将人类带入了人工智能的时代。 关注公众号“优特美尔商城”，获取更多电子元器件知识、电路讲解、型号资料、电子资讯，欢迎留言讨论。