这家激光雷达公司OEM订单被取消，德媒：美对华芯片“制裁狂热”伤及自身

传感新品

【北京师范大学：研发基于导电MOF/MXene的多功能生物传感器用于健康监测】

对于代谢性疾病的实时护理，要求具有监测代谢物含量和诊断肌肉状态的功能。然而，目前同时具有检测电化学和生物电信号功能的诊疗一体生物传感器很少有报道。设计一种集汗液电化学检测、电生理信号采集和电刺激治疗于一体的多功能生物传感器，以此实现对代谢性疾病的诊断和治疗。

近日，北京师范大学化学学院刘楠教授团队开发了一种基于导电MOF/MXene的多功能生物传感器用于健康监测，具有汗液电化学检测、电生理信号采集和电刺激治疗于一体的多重功能（图1）。该工作是以导电MOF(Ni3(HITP)2)和MXene为原料，使用无纺布，通过真空辅助浸渍MXene和原位锚定MOF制备得到MOF/MXene电极（图2）。该电极较MXene电极具有低溶液阻抗、高电荷存储能力、高稳定性，具有作为电生理电极的潜能（图3）。进一步将MOF/MXene电极作为表皮电极，具有低皮肤/电极界面阻抗，可记录高保真的电生理信号，同时也可快速响应记录电刺激信号（图4）。基于导电MOF的电化学活性，对尿酸和葡萄糖均有良好的传感性能（图5）。基于上述三重功能，我们将多功能生物传感电极与柔性电路印刷版集成，有助于实现实时汗液中代谢物检测、表皮电生理信号监测并通过电刺激缓解肌肉功能障碍。

图1 多功能集成生物传感器示意图

图2 化学结构和形貌结构表征

图3 电化学性能

图4 电生理信号采集与电刺激性能

图5 电化学传感性能

图6 基于MXene和导电MOF的多功能可穿戴传感器

传感动态

【深圳大学副校长张学记：智能传感与精准健康是“无尽的科学前沿”】

12月14日，第二届“福田区河套生物医药科技创新论坛”在河套深港科技创新合作区深圳园区举行。论坛主题“聚焦CGT前沿共创深港未来”，邀请两院院士、国内外顶级专家学者、企业、投资机构等各界领军者汇聚一堂，技术交流、思想碰撞，共同打造“政、产、学、研、用、资”多元融合的信息交流、项目交易、资源共享平台，助力河套合作区生物医药产业高质量发展。

随着全球范围内生物细胞技术和产业快速发展，细胞和基因是生物医药产业中最具创新力、发展前景最广阔的细分领域之一。今年8月国务院印发的《河套深港科技创新合作区深圳园区发展规划》提出，要推动精准医疗、细胞治疗等交叉学科领域技术创新，依法依规在深圳园区海关监管区域探索建立适合细胞治疗、基因治疗等新型生物药械研究发展的新型管理模式。本届论坛紧跟国家战略发展，聚焦细胞与基因前沿技术，探索深港协同创新发展新模式。深圳大学副校长、美国医学与生物工程院院士、俄罗斯工程院外籍院士、欧洲科学院院士张学记，在主论坛作“智能传感与精准健康——无尽的科学前沿”分享了智能传感与精准医疗的前沿探索与应用，提出从“智能传感”到“数字人生”，未来人类永生或不是幻想。

从“智能传感”可迈向“数字人生”

“要像重视集成电路产业一样重视智能传感器产业发展。”张学记院士指出，传感器产业是未来万物互联的基础，是未来整个IOT产业增长的核心所在，更是让下游万亿级的终端产业有了新的活力，形成了产业发展的闭环。所谓生物传感器(Biosensors)是对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的器件。当生物传感与AI融合就形成了“智能生物传感”。目前，其研究团队已开始探索融合尿片的“尿液传感监测系统”和面向运动员的“动态汗液监测系统”，这种尿液传感器已经签署的传感器委托研发量产合同订单数量已达3亿支。当智能生物传感越来越细致面向人类各生物指征（Towards“lab-on-Skin”），人们将迎来“数字人生”。

而精准医疗，第一步精确诊断与大数据追踪正在实现，现在基因检测已经很便宜了。下一步是精准治疗，就是对我们耐药不同的药物，通过人工智能和大数据对整个的术（愈）后进行追踪，实现闭环治疗，目前正在推进中。

“智能生物传感器是结合了生物传感和人工智能大数据的新理念。”张学记说，他和其研究团队对该理论进行了推导，制订了发展路线图，围绕该理念的逻辑框架发表了大量学术文章，同时成立了刷新传感公司将智能生物传感走向产业化，“我们用我们的技术做出产品，包括智能的温度、智能的血糖、智能的汗液产品等。像智能温度产品，我们已用于抗疫和奥运会；智能血糖产品马上将进行临床，未来将为糖尿病患者提供一个非常好的监测手段和工具。”他说，通过智能传感将可打造对人体整体的长期、实时数据追踪，未来甚至可以从小孩出生开始就一直全程追踪，并形成一个反馈系统，这就将逐步向“数字人生”迈进了。“当我们的碳基生命向硅基生命转化，一旦全部完成，可以说，我们人类的永生就近在咫尺了。”

他进一步解释说，碳基很脆弱，硅基就是通常所说的“脑机结合”，将人类身体部分向芯片方面转移，“部分损坏了，换一个芯片就可以了”，如果这样，人类是不是可以说走向永生？这可能将是未来20~30年内就会发生的，当然要实现硅基转化将“十分昂贵”“所以，现在大家还是需要智慧+勤奋，往前走。”他说。

河套合作区将是生物产业重要创新基地

冀望粤港澳大湾区多平台协同发展建立好孵化机制

张学记指出，河套合作区发展生物产业有三大优势：一是河套合作区“一区两园”，联结深港，具有联通国际的优势；其次是高科技优势。深圳是高科技的城市，这里集聚了一大批高校和生物医药产业，有深圳大学、南方科大、哈工大、清华深圳研究院，还有深圳湾实验室等等，这是科技的优势；其三是创新和创业的基因，这是深圳是与生俱来的，改革开放的前沿，企业的创新就是深圳的巨大优势。三者结合起来，河套合作区将是未来生物产业的重要研发基地、创新基地。“建议深圳未来要聚焦于新型医药产业，而不是传统的，将人工智能和新的生物科技结合起来”他说。

粤港澳大湾区有横琴、前海、南沙、河套四大战略平台，在生物医药产业方面各有特色，希望四大平台的力量能有效地联动汇集起来，形成各自特色，不要重复地去研究。同时，希望大湾区建立好孵化机制，真正快速地把生物科技最新成果孵化成企业，能出产品、出商品、造福社会、造福人类。

【这家激光雷达公司OEM订单被取消】

12月14日，美国激光雷达上市公司Cepton向美国证券交易委员会（SEC）提交8-K（重大事件）报告。

报告披露，如此前所公开，Cepton与Tier 1合作伙伴Koito公司被一重要ADAS项目选为唯一的激光雷达供应商，并为该项目提供支持至2027年（“批量生产合同”）。在获得批量生产合同之后，Koito不时向公司发出批量生产合同下的激光雷达组件采购订单。

2023年12月11日，Koito通知公司，给予Koito批量生产合同的OEM已决定重新确定其ADAS产品供应范围，因此，Koito向公司发出的与批量生产合同相关的所有未完成采购订单均已取消。按照惯例，当汽车项目发生变动时，Cepton计划尽可能寻求与现有项目任何延误或取消相关的项目投资成本回收。Cepton会继续与OEM合作，为下一代ADAS产品定义传感器需求和系统架构。Cepton和Koito在联合产品开发和上市战略方面的合作，以及与其他全球OEM在新系统采购机会方面的合作，预计将继续下去。公告发布后，WestPark Capital、Craig-Hallum等多个机构随即纷纷下调Cepton评级。截至12月14日收盘，Cepton股价暴跌26%。

据悉，Cepton此前获得了位于美国底特律的全球TOP 10车企的定点合作项目，计划在2023-2027年为其下一代高级辅助驾驶系统平台提供激光雷达设备。Koito成立于1915年，是一家总部位于日本的汽车照明一级供应商，其集团在全球13个国家拥有31家公司，奔驰、宝马、通用、大众、丰田、日产等都是它的下游客户。Koito Manufacturing已经向Cepton投资了2亿美元——最初在2020年2月投资5000万美元，2021年投资5000万美元，2022年又投资1亿美元。

【德媒：美对华芯片“制裁狂热”伤及自身】

12月15日报道据德国《青年世界报》网站12月14日报道，全球芯片巨头美国英伟达公司与美国商务部之间龃龉不断。原因是美国商务部长雷蒙多正在竭力切断中国获取人工智能领域最强大芯片的渠道，英伟达首席执行官黄仁勋则谋求巩固公司在世界人工智能芯片市场的主导地位。现在看来，这两个目标大概是相互冲突的。这与中国企业的最新成就有关。

据报道，英伟达是国际领先的人工智能芯片制造商，明年有望掌握85%的市场份额。人们应该会说，这家公司前景大好——假如中国业务对这家公司没有那么重要的话。

相关数据显示，英伟达在中国的人工智能芯片市场占据约九成份额。这一市场规模很大，而且正迅速增长。这在两个方面非常重要。一方面，来自中国市场的收入约占英伟达总收入的五分之一，而这家公司必须拥有充裕的资金，才能在这个资本密集型产业保住全球领先地位。另一方面，只要英伟达掌握住这一市场份额，那些从长远来看可能威胁其地位的本地竞争对手就会处于弱势。

报道称，英伟达的难题源于，美国政府试图尽可能减缓中国在人工智能领域的发展速度。为实现这一目标，美国商务部去年禁止对中国出口那些最先进的人工智能芯片，以限制中国人工智能产业可获得的最大算力。英伟达的畅销产品A100和H100性能过于强大，不再被允许出口。英伟达担心失去在中国市场的主导地位，于是开发了A800和H800，其相关参数略低于美国商务部规定，在中国仍然畅销。

今年10月，英伟达再次遭到打击：雷蒙多修改了出口管制规定，现在A800和H800也在受影响之列。英伟达现在预计其中国业务在四季度将严重下滑。

报道称，不过，中国芯片制造商的进步再次超出了预期。据报道，华为公司研发了A100的替代品，并向其他公司出售，游戏巨头腾讯也发布了其高性能人工智能芯片。对那些迄今为止一直使用美国人工智能芯片的公司来说，改用华为的产品并非易事，但美国的“制裁狂热”让这种转换越来越显得在所难免，从而为华为的人工智能芯片在中国打开了越来越多的大门。

报道还称，最近，雷蒙多和黄仁勋就在这种情况下该如何制定对华出口指导方针展开了争论——黄仁勋主张放松管制，雷蒙多依然保持强硬。最终，他们可能都会输：英伟达会输掉中国市场，美国政府则会输掉其压制中国人工智能产业崛起的战斗。

【台积电首次提及 1.4nm 工艺技术，2nm 工艺按计划 2025 年量产】

12 月 14 日消息，台积电在近日举办的 IEEE 国际电子器件会议（IEDM）的小组研讨会上透露，其 1.4nm 级工艺制程研发已经全面展开。同时，台积电重申，2nm 级制程将按计划于 2025 年开始量产。

根据 SemiAnalysis 的 Dylan Patel 给出的幻灯片，台积电的 1.4nm 制程节点正式名称为 A14。IT之家注意到，目前台积电尚未透露 A14 的量产时间和具体参数，但考虑到 N2 节点计划于 2025 年底量产，N2P 节点则定于 2026 年底量产，因此 A14 节点预计将在 2027-2028 年问世。

在技术方面，A14 节点不太可能采用垂直堆叠互补场效应晶体管（CFET）技术，不过台积电仍在探索这项技术。因此，A14 可能将像 N2 节点一样，依赖于台积电第二代或第三代环绕栅极场效应晶体管（GAAFET）技术。

N2 和 A14 等节点将需要系统级协同优化，才能真正发挥作用，并实现新的性能、功耗和功能水平。

尚不清楚台积电是否计划在 2027-2028 年时间段为 A14 制程采用 High-NA EUV 光刻技术，考虑到届时英特尔（以及可能其他芯片制造商）将采用和完善下一代数值孔径为 0.55 的 EUV ***，台积电使用这些机器应该相当容易。然而，由于高数值孔径 EUV 光刻技术将掩膜尺寸减半，其使用将给芯片设计人员和制造商带来一些额外的挑战。

当然，从现在到 2027-2028 年，很多事情都可能会发生变化，因此不能做出太多的假设。但可以肯定的是，台积电的科学家和开发人员正在致力于下一代生产节点的研发。

【图像传感器的动态范围】

什么是动态范围？

动态范围（Dynamic Range）是图像传感器重要的参数之一，它决定了图像传感器能接收的阴影部分到高光部分的光亮强度分布范围，也就是决定了所拍摄出来的图像的细节、层次、特征。

传统胶片成像

基于光化学理论，在相机拍摄时，光线通过相机镜头达到胶片的感光晶体卤化银上，引起胶片的光学密度发生变化，曝光量越大，光学密度越小，呈现非线性关系。当有光线照射到卤化银上时，卤化银转变为黑色的银，经过显影工艺后固定于片基，成为黑白胶片。彩色胶片则是涂抹了三层卤化银来表现三原色。

数字图像成像

利用图像传感器（CCD、CMOS）把接收到的光信号通过传感器上的光敏单元离散成正比于曝光量的成千上万个像素点，并转换成模拟电压信号，再经过A/D转换处理后变成数字信号，最后经过微处理器的非线性运算转换成图像的标准存储格式。例如BMP、JPEG、TIFF等存储在物理介质上。

动态范围的定义

动态范围定义为最大可测光强与最小可测光强的比值，还可以定义为像素阱容量饱和时与无光照条件下的像素噪声电子数的比值，单位用分贝（dB）表示，表达式为：

自然场景中从无月的暗夜到太阳直射的动态范围约为180dB，而普通的图像传感器由于势阱容量的限制，动态范围通常在70dB左右。

真实世界中同一场景中动态范围变化很大，我们称之为高动态范围（High Dynamic Range），相对的普通图片上的动态范围为低动态范围（Low Dynamic Range）。

相机的成像过程实际上就是真实世界的高动态范围到相片的低动态范围的映射（非线性），例如：

动态范围的影响因素

阱容量

普通图像传感器由于感光元件阱容量有限，存储光电荷的能力也有限，当光照强度超过一定程度时，存储的电荷达到饱和将无法再接收。一旦这些像素满载，光子便会溢出，溢出就会导致信息损失。

以红色为例，高光溢出使满载红色的像素附近的其它像素的值都变成255，但其实它们的真实值并没有达到255。换句话说，画面的细节发生了损失，这样会造成高光部分的信息缺失。如果我们以减少曝光时间来防止高光溢出，很多用来描述昏暗环境的像素则没有足够的时间接收光子量，得出的像素值为0，这样就会导致昏暗部分的信息缺失。

图像位深

目前普通的输出/显示设备受软硬件的限制，使得数字图像处理部分大多是基于8bit来进行的，只能表示出256个灰度等级，导致图像的亮度等级与真实场景的亮度等级相差较大。

因此，传统的图像传感器无论接收的图像有多大的亮度差，只要它被数字化为8位图像，那么这幅图像就只有256灰度级。若图像传感器的动态范围不同，它们提供的256级灰度反映的实际亮度差是不同的，即动态范围越大，就越能显示自然界的亮度变化。

提高动态范围的方法

阱容量调节

提高像素满阱容量或降低像素噪声水平是直接提高图像传感器动态范围的方法。然而现代像素的尺寸不断缩小，对于一个给定的像素架构，其具有固定的填充因子，因此，很难通过提高满阱容量的方法来扩展动态范围。

位深调节

提高图像位数是一个较为普遍的方法，能够通过将一幅图像的灰度级提高来体现更多的层次和更宽的动态范围。

对数响应技术

通过改变像素的信号输出曲线来推迟像素达到饱和时所需要的时间，从而实现增大像素电荷容量、扩展动态范围的目的。

多重曝光技术

在不改进像素光电二极管的前提下，传统低动态范围的图像传感器可以通过合成多张曝光图片来获得高动态范围图片。

审核编辑 黄宇