“存内计算”照进现实播报文章
中国电子报
发布时间: 2022-03-04 03:07
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存内计算由于突破传统冯·诺依曼架构瓶颈，实现了存储单元与逻辑单元的融合，成为实现智能计算的主要技术路线之一，受到业界龙头企业的高度重视。在近日召开的国际固态半导体电路会议（ISSCC）上，SK海力士发表了基于GDDR接口的DRAM存内计算，台积电共发表（或合作发展）6篇有关存内计算存储器IP的论文。随着人工智能对高性能、低功耗处理需求的不断增强，存内计算的开发进程必将不断加快，并走向现实应用。
存内计算受关注，龙头企业重点布局
ISSCC一向是半导体产业界展示最新研发成果的平台之一，在今年的发布重点中，存内计算无疑位列其中。SK海力士发表存内计算的开发成果——基于GDDR接口的DRAM存内计算，并展示了其首款基于存内计算技术产品——GDDR6-AiM的样本。
SK海力士表示，GDDR6-AiM是将计算功能添加到数据传输速度为16Gbps的GDDR6内存产品中。与传统DRAM相比，将GDDR6-AiM 与CPU、GPU相结合的系统可在特定计算环境中将计算速度提高16倍。此外，由于存内计算在运算中减少了内存与CPU、GPU间的数据传输往来，大大降低了功耗，GDDR6-AiM可使功耗降低80%。SK海力士解决方案开发担当副社长安炫表示：“基于具备独立计算功能的存内计算技术，SK海力士将通过GDDR6-AiM构建全新的存储器解决方案生态系统。”
台积电在存内计算研发方面的投入也很大。在本届ISSCC上，台积电共合作发表了6篇关于存内计算存储器IP的论文，其中一篇的作者全部来自台积电，其余5篇则是台积电和其他高校合作。台积电独立发表的SRAM论文基于5nm工艺，可以在不同计算精度下实现高计算密度和能效比。
事实上，三星、IBM、东芝、英特尔等半导体大厂在存内计算方面也早有布局。三星日前在顶级学术期刊Nature上发表全球首个基于MRAM的存内计算研究，基于28nm CMOS工艺的MRAM阵列进行存内计算的开发，所构建的新型MRAM阵列用于运行手写数字识别和人脸检测等AI算法，准确率分别达到98%和93%。
国内厂商方面，阿里达摩院、知存科技、Myhtic等也以AI为契机，积极进行特定领域、特定功能的AI存算一体芯片开发。去年5月，Myhtic宣布完成C轮7000万美元融资。去年6月，知存科技宣布完成亿元A3轮融资。
AI应用拉动需求，迈入产品化前夜
随着人工智能应用的爆发，业界迫切需要一项技术来解决传统冯·诺依曼架构存在的算力瓶颈与高功耗问题。这也是一众半导体大厂关注存内计算的主要原因。
对此有业内专家告诉记者，当前主流的计算架构均采用冯·诺依曼架构，其存在两个固有问题：即所谓的内存墙问题和功耗墙问题。冯·诺依曼架构的计算单元与存储单元分置，之间用数据总线连接，运算过程中就需要使数据在处理器与存储器之间进行频繁迁移，这一过程产生的功耗极为巨大，甚至比真正用于数据处理所产生的功耗还要高上百倍。内存墙则是指目前的CPU运算速度比存储器的数据存取速度快得多，存储器成为制约数据处理速度提高的主要瓶颈。现在的人们应对这个问题的主要方法是提高内存的处理速度或加大数据传输带宽，但这些都不能从根本上解决问题，开发一种将存储单元与处理单元完全整合的处理器方案，就成为解决这一问题的终极方案。
SK海力士定制设计项目负责人Dae-han Kwon 也指出：“对于 RNN（循环神经网络）等内存受限的应用程序，当应用程序在DRAM中使用计算电路执行时，性能和功率效率有望显著提高。考虑到要处理的数据量将大幅增加，存内计算有望成为改善当前计算机系统性能极限的有力候选者。”
正是在人工智能特别是边缘AI应用需求的推动下，存内计算的产品化开发进程也在加快。根据北京大学信息科学技术学院微纳电子学系副教授叶乐的介绍，存内计算技术大概率会实现产品化。目前基于SRAM的存内计算，已经进入到产品化的前夜，有望率先在可穿戴设备、智能手机等智能物联网AIoT领域应用，估计1到2年就有望看到产品级的SRAM存内计算芯片实现商业化落地。在此之后，存内计算芯片会逐渐往更大算力的应用领域渗透。基于MRAM的存内计算则会稍微滞后一些，这主要跟工艺可获得性有关。基于DRAM的存内计算芯片，有可能需要更长的时间才会落地，原因在于DRAM存内计算适用于大算力AI芯片，因此还需要解决其他一系列的技术难题，例如阵列间的互连和架构问题等。此外，大算力芯片，往往对通用性和可编程性要求更高，因此对于大算力芯片，架构需要更多的考虑通用性和可编程性，并且软硬件协同设计、编译器等工具链的重要性和难度也更为突出。
叶乐强调，不同应用场合对存内计算的需求也不同，消费电子、物联网终端、边端计算、云端计算对功耗、能效、算力密度、Bit精度、绝对算力、成本、是否需要非易失性等方面的侧重点和侧重程度各不相同，因此各类存内计算技术，均会有发展的必要性。
生态搭建存挑战，存内逻辑是方向
尽管存内计算的商业化进程不断临近，但在开发与应用中存在的挑战也不容忽视。业内专家指出，相较于传统处理器，存内计算本身就是一门非常复杂的、技术壁垒极高的设计方法，属于需要多年经验积累、大量资源以及时间投入才能实现的尖端领域。而更大的挑战还涉及到相关产业生态的整合，其中面临的挑战更加复杂。
在冯·诺依曼架构下，处理器与存储器是分别独立发展的，经过这么多年均已各自形成独立的产业生态，从设计到制造再到软件都已相当完备。而存内计算要想发展起来，实际是要将两个独立的生态整合到一起，其中所需投入的精力和资源是非常巨大的。
尽管存内计算面临技术开发与产业生态的双重挑战，但是其整体发展趋势依然被看好。叶乐指出，存内计算将是大势所趋，只有这种革命性的彻底的架构革新，才能真正解决内存墙和功耗墙的问题。从技术趋势上看，存算一体芯片将循着近存储计算、内存储计算、内存执行计算的技术路线发展。
此外，基于哪类存储进行存内计算设计也是开发重点之一。此次Sk海力士便基于DDR进行开发的，台积电则是基于SRAM。对此专家指出，目前开发者的研究之所以多是基于SRAM展开，一方面是因为SRAM比较容易获得，SRAM在标准CMOS工艺下即可得到，流片门槛较低。另一方面则因SRAM的存取速度是所有主流存储器中最接近CPU的，基于它进行存内计算开发，最容易解决内存墙问题。但是SRAM也存在芯片成本高、面积大的问题。更重要的是，SRAM属易失性存储器，断电后数据无法保存，还要把数据传输到其他NAND Flash等存储器当中，并不能从根本上解决功耗问题。NAND闪存等非易失性存储器可以保存处理后的数据，还具有成本低、容量大等优势，但是NAND闪存的存取速度慢，依然限制着未来存内计算芯片的速度。
因此，专家认为，对于那些投入存内计算开发的半导体大厂来说，将来更大的可能是基于新型存储器如MRAM、ReRAM等，做存内计算的开发。此类新型存储器一些性能上的优势是传统存储器所不具备的。当然，专家也指出，当前业界开发的新型存储技术工艺还不成熟，以之为基础进行存内计算或会需要的研发更长时间。
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ISSCC一向是半导体产业界展示最新研发成果的平台之一，在今年的发布重点中，存内计算无疑位列其中。SK海力士发表存内计算的开发成果——基于GDDR接口的DRAM存内计算，并展示了其首款基于存内计算技术产品——GDDR6-AiM的样本。
SK海力士表示，GDDR6-AiM是将计算功能添加到数据传输速度为16Gbps的GDDR6内存产品中。与传统DRAM相比，将GDDR6-AiM 与CPU、GPU相结合的系统可在特定计算环境中将计算速度提高16倍。此外，由于存内计算在运算中减少了内存与CPU、GPU间的数据传输往来，大大降低了功耗，GDDR6-AiM可使功耗降低80%。SK海力士解决方案开发担当副社长安炫表示：“基于具备独立计算功能的存内计算技术，SK海力士将通过GDDR6-AiM构建全新的存储器解决方案生态系统。”
台积电在存内计算研发方面的投入也很大。在本届ISSCC上，台积电共合作发表了6篇关于存内计算存储器IP的论文，其中一篇的作者全部来自台积电，其余5篇则是台积电和其他高校合作。台积电独立发表的SRAM论文基于5nm工艺，可以在不同计算精度下实现高计算密度和能效比。
事实上，三星、IBM、东芝、英特尔等半导体大厂在存内计算方面也早有布局。三星日前在顶级学术期刊Nature上发表全球首个基于MRAM的存内计算研究，基于28nm CMOS工艺的MRAM阵列进行存内计算的开发，所构建的新型MRAM阵列用于运行手写数字识别和人脸检测等AI算法，准确率分别达到98%和93%。
国内厂商方面，阿里达摩院、知存科技、Myhtic等也以AI为契机，积极进行特定领域、特定功能的AI存算一体芯片开发。去年5月，Myhtic宣布完成C轮7000万美元融资。去年6月，知存科技宣布完成亿元A3轮融资。
AI应用拉动需求，迈入产品化前夜
随着人工智能应用的爆发，业界迫切需要一项技术来解决传统冯·诺依曼架构存在的算力瓶颈与高功耗问题。这也是一众半导体大厂关注存内计算的主要原因。
对此有业内专家告诉记者，当前主流的计算架构均采用冯·诺依曼架构，其存在两个固有问题：即所谓的内存墙问题和功耗墙问题。冯·诺依曼架构的计算单元与存储单元分置，之间用数据总线连接，运算过程中就需要使数据在处理器与存储器之间进行频繁迁移，这一过程产生的功耗极为巨大，甚至比真正用于数据处理所产生的功耗还要高上百倍。内存墙则是指目前的CPU运算速度比存储器的数据存取速度快得多，存储器成为制约数据处理速度提高的主要瓶颈。现在的人们应对这个问题的主要方法是提高内存的处理速度或加大数据传输带宽，但这些都不能从根本上解决问题，开发一种将存储单元与处理单元完全整合的处理器方案，就成为解决这一问题的终极方案。
SK海力士定制设计项目负责人Dae-han Kwon 也指出：“对于 RNN（循环神经网络）等内存受限的应用程序，当应用程序在DRAM中使用计算电路执行时，性能和功率效率有望显著提高。考虑到要处理的数据量将大幅增加，存内计算有望成为改善当前计算机系统性能极限的有力候选者。”
正是在人工智能特别是边缘AI应用需求的推动下，存内计算的产品化开发进程也在加快。根据北京大学信息科学技术学院微纳电子学系副教授叶乐的介绍，存内计算技术大概率会实现产品化。目前基于SRAM的存内计算，已经进入到产品化的前夜，有望率先在可穿戴设备、智能手机等智能物联网AIoT领域应用，估计1到2年就有望看到产品级的SRAM存内计算芯片实现商业化落地。在此之后，存内计算芯片会逐渐往更大算力的应用领域渗透。基于MRAM的存内计算则会稍微滞后一些，这主要跟工艺可获得性有关。基于DRAM的存内计算芯片，有可能需要更长的时间才会落地，原因在于DRAM存内计算适用于大算力AI芯片，因此还需要解决其他一系列的技术难题，例如阵列间的互连和架构问题等。此外，大算力芯片，往往对通用性和可编程性要求更高，因此对于大算力芯片，架构需要更多的考虑通用性和可编程性，并且软硬件协同设计、编译器等工具链的重要性和难度也更为突出。
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在冯·诺依曼架构下，处理器与存储器是分别独立发展的，经过这么多年均已各自形成独立的产业生态，从设计到制造再到软件都已相当完备。而存内计算要想发展起来，实际是要将两个独立的生态整合到一起，其中所需投入的精力和资源是非常巨大的。
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此外，基于哪类存储进行存内计算设计也是开发重点之一。此次Sk海力士便基于DDR进行开发的，台积电则是基于SRAM。对此专家指出，目前开发者的研究之所以多是基于SRAM展开，一方面是因为SRAM比较容易获得，SRAM在标准CMOS工艺下即可得到，流片门槛较低。另一方面则因SRAM的存取速度是所有主流存储器中最接近CPU的，基于它进行存内计算开发，最容易解决内存墙问题。但是SRAM也存在芯片成本高、面积大的问题。更重要的是，SRAM属易失性存储器，断电后数据无法保存，还要把数据传输到其他NAND Flash等存储器当中，并不能从根本上解决功耗问题。NAND闪存等非易失性存储器可以保存处理后的数据，还具有成本低、容量大等优势，但是NAND闪存的存取速度慢，依然限制着未来存内计算芯片的速度。
因此，专家认为，对于那些投入存内计算开发的半导体大厂来说，将来更大的可能是基于新型存储器如MRAM、ReRAM等，做存内计算的开发。此类新型存储器一些性能上的优势是传统存储器所不具备的。当然，专家也指出，当前业界开发的新型存储技术工艺还不成熟，以之为基础进行存内计算或会需要的研发更长时间。
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eBay 现在可以让你360度地观察它所出售的一些运动鞋，这一切都要归功于它方便的新 3D 查看工具，即 eBay 3D 真视。在 eBay 网站上的一篇文章中，该电子商务平台表示，该功能将使卖家在列表中添加运动鞋的互动图像。它正在跟 Unity 合作以试行该功能，后者是一个可用于实时 3D 建模的平台。
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儿童补钙产品哪家好？5个爆款产品实物拆包测评带你挑选
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前段时间热榜有个问题，为什么现在的孩子更漂亮更聪明了，我提了3点，一是环境的改变，二是家长育儿理念的变化，三是日常膳食的改进。
有小伙伴就问到了身高的问题，说男的一高就帅，女的一白就美，好像确实有点道理，
不过咱都想孩子长得比自己高是真的。
老一辈通常是天天炖骨头汤，跳绳，摸高等。
我们知道运动是必不可少，但膳食补钙大有讲究的，要补但又不能多补，要精补不能滥补。
首先要明确的是，
大家经济条件提高了，母乳、奶粉、辅食和日常膳食都是营养丰富的，但因为宝宝挑食、消化系统未发育完善、厨艺等原因，有些营养是孩子有可能缺失的，像钙这种重要的营养素更是需要的量很大，很容易补充不够。
数据表示：从出生起到20岁左右，宝宝的的骨骼每天增加骨钙量120-160mg左右。而要形成这么大规模的骨骼钙，宝宝需要每天摄入的钙可不少。
我们可以看美国和国内的参考值：
美国国立卫生研究所给出的参考值是：1-10岁，每天摄入钙的量为800mg，11-18岁，每天摄入的钙量是1200mg。
国内的摄入的钙量可以参考《中国居民膳食营养素参考摄入量》，
要注意的是，不能超量补钙，有研究数据表明，过度补钙不仅没有效果反而可能引起不适，像每日如果摄入2000~2500毫克的钙，可能会引起泌尿的小结石。不仅如此，补钙过量还会导致锌吸收减少，孩子挑食厌食，影响孩子正常的生长发育。
日常饮食中我们很难计量和保证孩子摄入足够的钙，
所以市面上很多商家都推出了补钙产品。
皮球老爸这次双十一下血本买了销量口碑前5的热门产品给大家实物测评，无广，分享良心体验，希望能帮到要选购的朋友。
经典家庭开箱皮肤，拒绝云测。
这次我选的是：童年时光inne小金条钙镁锌、Childlife钙镁锌、艾瑞可钙镁锌、Bioisland乳钙、迪巧小儿碳酸钙D3颗粒。
先说下开箱体验，都是在某猫国际买的，只有童年时光inne小金条钙镁锌和Childlife钙镁锌有胶带和塑料封口，其他3款就像被开箱检测过一样，无任何加封措施。
我先放整理出来的数据对比表，再一一说下感受。
先说迪巧，因为是唯一一款颗粒版，且销量和其他4款一样都是在钙类名列前茅。
但我真的挺无感的。
首先是绿色独立小包装竟然会掉绿色的粉，如图，桌上放大还能看到掉出来的一粒绿色屑。冲泡后我看到绿色点点都惊呆了。
但颗粒的比液体的优点在于冬天温水冲泡化得快喝得舒服。
这款喝水一样没有味道，也可能我冲的水多了，但他也没有指示我泡多少啊。
还有可能是我看到了里面的绿色屑，有点心理作用，导致咽下后有轻微的喉咙里泛上来异味。
所以我要表扬下童年时光inne小金条钙镁锌，包装精致且不是纸袋。
倒出来就能闻到牛奶钙片味道，液体浓郁，直饮酸甜，兑了少量热水，口感还能保持温和酸甜。
这几款中口感能和他打的只有Childlife钙镁锌了，
但挺尴尬的是这么一大瓶，也不给个剂量杯，我怎么知道喝多少？倒出来还容易挂丝瓶口，保存也挺不方便的，更别说带出门了。
倒出来的液体偏黄色，甜橙味浓，兑水后还是偏香甜。
如果说这两个口感给我感觉是前两名，那最后一名我先定Bioisland乳钙。
他家是胶囊的，皮硬厚，汁浓但有点涩口，最关键的是虽然是可食用胶囊，但4岁➕的孩子才能吃这么硬和厚的胶囊总要声明下吧，这还是我主动问客服才知道的，就像他家是这5款中唯一一款没有中文说明书一样，这也太不明朗了。
而且没送剪刀，我拧开胶囊的导致漏了一点到手上。。
聊到说明书，那必须说下艾瑞可钙镁锌，好家伙，这是把他家所有产品说明书都寄给消费者了吧，要不是我翻到两个差不多的，我都不知道我买的是哪款了。
虽然两款长得像，但这两款使用方法还不一样，也是够够的了。
他家液体是这几款中最稀的，也是最甜的，但送了量杯，好评！
说完开箱，说点具体的内容。
先来聊一聊果糖，很多厂商为了让产品口感更好，都会添加果糖。但我查阅资料后发现，《自然》杂志曾发布研究报告称，果糖是肝脏脂肪沉积的主要因素，摄入高果糖会使儿童肝脏脂肪堆积增加76%。而且这个影响不是短暂的，婴幼儿摄入高果糖，会终身影响内分泌系统，大幅提升成年后肥胖、糖尿病等风险。今年3月，国家卫健委、市场监管总局还联合发布公告：婴儿和较大婴儿配方食品不应使用果糖。所以，家长们挑选产品时一定要重点关注糖，尤其是果糖。
1.Childlife钙镁锌
我查到老爸测评之前测过果糖含量高，危害上面已经讲过，好不容易控制了孩子少吃棒棒糖，可别在其他地方栽了，不管是吃什么，都要注意下含量哦～
而且口味太甜腻了些，需要冲泡稀释下。
同样问题的还有艾瑞可钙镁锌
也是含果糖，口味过甜。
最大的问题是钙含量低，每15ml含柠檬酸钙300mg，换算成钙只有63mg。以及商家宣传的维k要谨慎补充，《中国居民膳食指南（2016）》提出，维生素K1、 K2等营养元素新生儿建议在医生指导下补充。
2.Bioisland乳钙
除了口感不够细腻，标识不清之外（官网我也只查到一点资料），他是含有牛奶的，乳制品过敏的宝宝要注意了。
除此之外，成分是羟基磷酸钙，也叫“乳矿物盐”，早在2009年，卫生部发布的18号公告明确批准乳矿物盐(乳钙)适用范围不包括婴幼儿食品。
3.迪巧小儿碳酸钙D3颗粒
包装袋问题我就不再说了，
再说两个，他家是碳酸钙是无机钙，分解需要胃酸参与，如果肠胃本就不好的宝宝要注意了。
而且是含有葡萄糖的，记得勤刷牙哦。
4.童年时光inne小金条钙镁锌
他家包装、口感都不错，成分中加分项有两点，一是钙含量高，每条10ml含钙168mg，二是不加糖，降低了糖引发的健康风险。
童年时光因为供货产品质量问题停止了与原来美国供应商的合作，与德国厂商一起推出了inne系列产品，欧盟标准，
只是长条形小包装我觉得会有残留浪费的问题，
好了，以上就是本次的实物测评，希望能帮到大家～
#微博新知博主##母婴消费宝典#
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不过咱都想孩子长得比自己高是真的。
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我们知道运动是必不可少，但膳食补钙大有讲究的，要补但又不能多补，要精补不能滥补。
首先要明确的是，
大家经济条件提高了，母乳、奶粉、辅食和日常膳食都是营养丰富的，但因为宝宝挑食、消化系统未发育完善、厨艺等原因，有些营养是孩子有可能缺失的，像钙这种重要的营养素更是需要的量很大，很容易补充不够。
数据表示：从出生起到20岁左右，宝宝的的骨骼每天增加骨钙量120-160mg左右。而要形成这么大规模的骨骼钙，宝宝需要每天摄入的钙可不少。
我们可以看美国和国内的参考值：
美国国立卫生研究所给出的参考值是：1-10岁，每天摄入钙的量为800mg，11-18岁，每天摄入的钙量是1200mg。
国内的摄入的钙量可以参考《中国居民膳食营养素参考摄入量》，
要注意的是，不能超量补钙，有研究数据表明，过度补钙不仅没有效果反而可能引起不适，像每日如果摄入2000~2500毫克的钙，可能会引起泌尿的小结石。不仅如此，补钙过量还会导致锌吸收减少，孩子挑食厌食，影响孩子正常的生长发育。
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所以我要表扬下童年时光inne小金条钙镁锌，包装精致且不是纸袋。
倒出来就能闻到牛奶钙片味道，液体浓郁，直饮酸甜，兑了少量热水，口感还能保持温和酸甜。
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但挺尴尬的是这么一大瓶，也不给个剂量杯，我怎么知道喝多少？倒出来还容易挂丝瓶口，保存也挺不方便的，更别说带出门了。
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而且没送剪刀，我拧开胶囊的导致漏了一点到手上。。
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虽然两款长得像，但这两款使用方法还不一样，也是够够的了。
他家液体是这几款中最稀的，也是最甜的，但送了量杯，好评！
说完开箱，说点具体的内容。
先来聊一聊果糖，很多厂商为了让产品口感更好，都会添加果糖。但我查阅资料后发现，《自然》杂志曾发布研究报告称，果糖是肝脏脂肪沉积的主要因素，摄入高果糖会使儿童肝脏脂肪堆积增加76%。而且这个影响不是短暂的，婴幼儿摄入高果糖，会终身影响内分泌系统，大幅提升成年后肥胖、糖尿病等风险。今年3月，国家卫健委、市场监管总局还联合发布公告：婴儿和较大婴儿配方食品不应使用果糖。所以，家长们挑选产品时一定要重点关注糖，尤其是果糖。
1.Childlife钙镁锌
我查到老爸测评之前测过果糖含量高，危害上面已经讲过，好不容易控制了孩子少吃棒棒糖，可别在其他地方栽了，不管是吃什么，都要注意下含量哦～
而且口味太甜腻了些，需要冲泡稀释下。
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最大的问题是钙含量低，每15ml含柠檬酸钙300mg，换算成钙只有63mg。以及商家宣传的维k要谨慎补充，《中国居民膳食指南（2016）》提出，维生素K1、 K2等营养元素新生儿建议在医生指导下补充。
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除了口感不够细腻，标识不清之外（官网我也只查到一点资料），他是含有牛奶的，乳制品过敏的宝宝要注意了。
除此之外，成分是羟基磷酸钙，也叫“乳矿物盐”，早在2009年，卫生部发布的18号公告明确批准乳矿物盐(乳钙)适用范围不包括婴幼儿食品。
3.迪巧小儿碳酸钙D3颗粒
包装袋问题我就不再说了，
再说两个，他家是碳酸钙是无机钙，分解需要胃酸参与，如果肠胃本就不好的宝宝要注意了。
而且是含有葡萄糖的，记得勤刷牙哦。
4.童年时光inne小金条钙镁锌
他家包装、口感都不错，成分中加分项有两点，一是钙含量高，每条10ml含钙168mg，二是不加糖，降低了糖引发的健康风险。
童年时光因为供货产品质量问题停止了与原来美国供应商的合作，与德国厂商一起推出了inne系列产品，欧盟标准，
只是长条形小包装我觉得会有残留浪费的问题，
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