15年EEVIA舉辦中國硬科技媒體論壇暨產(chǎn)業(yè)鏈研創(chuàng)趨勢展望研討會
近日,第11屆EEVIA年度中國硬科技媒體論壇暨產(chǎn)業(yè)鏈研創(chuàng)趨勢展望研討會在深圳隆重舉行。與此同時(shí),恰逢成立15周年的E維智庫還舉辦了首屆“年度硬科技產(chǎn)業(yè)縱橫獎(jiǎng)”頒獎(jiǎng)典禮及EEVIA首批智庫專家授牌儀式也在此圓滿舉行。在研討會期間,圍繞半導(dǎo)體領(lǐng)域,多家國內(nèi)外知名企業(yè)發(fā)表專題演講,深入探討產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢和未來,共謀中國半導(dǎo)體未來。
電源增效與儲能革命
節(jié)能增效和碳中和是近年來最熱門的話題,帶動了整個(gè)電子技術(shù)的新變革。在節(jié)能增效的同時(shí),如何更好地提升能源利用效率成為一個(gè)全新的行業(yè)命題,這為儲能技術(shù)帶來了廣闊的市場空間。
針對2023年最熱門的儲能技術(shù)解決方案,英飛凌電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部應(yīng)用管理高級經(jīng)理徐斌發(fā)表題為《英飛凌一站式系統(tǒng)解決方案,助力戶用儲能爆發(fā)式發(fā)展》的演講。氣侯變化是我們所處這個(gè)時(shí)代最大的挑戰(zhàn),比如現(xiàn)在的溫室效應(yīng)、全球氣候變暖以及海平面的上升,所有這一切都是跟二氧化碳的排放量相關(guān)。根據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)IEA的調(diào)研,從1910年到2022年,過去一百年的時(shí)間,二氧化碳的排放量呈指數(shù)級遞增,2022年達(dá)到頂峰36.8Gt的二氧化碳排放量,其中40%的排放量來自于發(fā)電。
儲能可以充分提升對能源的利用效率,按照不同節(jié)點(diǎn)劃分,儲能可以簡單分成表前儲能和表后儲能。表前分為發(fā)電側(cè)儲能(如風(fēng)能發(fā)電站、光伏發(fā)能站)以及電傳輸?shù)角Ъ胰f戶時(shí)出現(xiàn)的配電側(cè)儲能。表后的儲能又分為戶用儲能和工商業(yè)儲能。徐斌特別介紹,過去十年內(nèi),民用儲能市場增長率已經(jīng)達(dá)到30.9%,并且用戶在安裝光伏的同時(shí),也會配備儲能,把充電跟儲能和光伏系統(tǒng)做搭配,也就是現(xiàn)在非常熱的光儲充一體系統(tǒng)。
徐斌坦言第三代半導(dǎo)體非常匹配當(dāng)前戶用儲能方案的需求。這表現(xiàn)在以下幾點(diǎn),首先,從現(xiàn)在硅的器件轉(zhuǎn)到碳化硅系統(tǒng),可以提升很高的效率;其次,SiC MOS的體積比較小,可以提升功率密度;再次,這類器件非常靈活,SiC MOS的pin腳或者使用方法都可以跟硅的系統(tǒng)做到無縫連接;最后,第三代半導(dǎo)體的電壓適用范圍非常廣,從650V,到1200V,1700V都有。徐斌還介紹,從硅的MOS和IGBT到碳化硅650V到1200V的MOS、包括GaN的產(chǎn)品,英飛凌是目前全球僅有少數(shù)幾家能同時(shí)做到以上三種半導(dǎo)體的公司。此外,英飛凌可以提供MCU、安全保護(hù)芯片、電流傳感器等方案。所以,在整個(gè)戶用儲能里面,英飛凌可以提供一站式的解決方案,幫大家做最快最易用的設(shè)計(jì)。
英飛凌電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部應(yīng)用管理高級經(jīng)理徐斌
ADI公司亞太區(qū)電源市場經(jīng)理黃慶義發(fā)表了《泛在的高性能電源技術(shù)和解決方案正在如何演進(jìn)》主題演講。他表示,電源作為多學(xué)科交叉的領(lǐng)域,因?yàn)殡娫吹姆N類五花八門,覆蓋了從高壓到低壓,從大功率到低功率甚至極低功率等不同類型,因此在這個(gè)領(lǐng)域每個(gè)廠家的研究非常多,關(guān)于電源的技術(shù)和發(fā)展,涉及的種類也非常多。
ADI公司亞太區(qū)電源市場經(jīng)理黃慶義
他直言,電源整體的發(fā)展方向是,越來越集成,電流越來越大,厚度越來越薄。把它做成IC,后面也可能把它做成模塊,所以封裝技術(shù)也是非常重要的,因?yàn)槿绻胍獪p小體積,目前不管是芯片級還是模塊級、系統(tǒng)級的封裝都很重要,需要先進(jìn)的系統(tǒng)集成能力。模塊,能大大降低電源設(shè)計(jì)的面積,同時(shí)大幅提高可靠性?;诖?,ADI衍生出了很多在業(yè)界比較領(lǐng)先的、有特點(diǎn)的一些方向和技術(shù)。ADI整合了收購而來的美信公司的先進(jìn)的工藝,結(jié)合它在系統(tǒng)端,比如現(xiàn)在大功率也有很多耦合電感的專利,加之ADI在IC設(shè)計(jì)的先進(jìn)技術(shù),ADI衍生出了很多在業(yè)界比較有特點(diǎn)的一些方向和技術(shù),比如Silent Switcher技術(shù),還有模塊的技術(shù),各種技術(shù)的類型都代表了它在行業(yè)中應(yīng)用的需求以及市場的發(fā)展方向。基于Silent Switcher和模塊兩種技術(shù),可以有效地在效率、面積和電磁輻射方面做到出色的平衡。Silent Switcher已經(jīng)發(fā)展到Silent Switcher 3這一代。從最開始芯片需要在外部加電容,到后來把電容在芯片里面集成,再到Silent Switcher 3還增加了一個(gè)額外的優(yōu)勢,就是在普通的DC/DC性能之上還增加了一個(gè)低噪聲功能,使得它輸出的噪聲非常接近LDO的水平,所以對于很大電流的應(yīng)用,可能不太想用LDO的,用Silent Switcher 3的技術(shù)非常好。它的封裝也很多的優(yōu)化,超低低頻噪聲、超快的瞬態(tài)響應(yīng),使得Silent Switcher 3能夠很好地解決效率、面積、電子輻射帶來的問題。
傳感技術(shù)持續(xù)火熱
20年前的感知中國帶火了傳感器在電子產(chǎn)業(yè)的廣泛應(yīng)用,近年來隨著輔助駕駛甚至無人駕駛等方面的火爆,傳感器已經(jīng)成為諸多風(fēng)口浪尖應(yīng)用背后最大的英雄。
艾邁斯歐司朗大中華區(qū)及亞太區(qū)汽車應(yīng)用技術(shù)總監(jiān)白燕恭,詳細(xì)介紹了“創(chuàng)新性光學(xué)和傳感技術(shù)如何提升未來汽車價(jià)值”。當(dāng)下,隨著人和車交互方式的變化,車的屬性已從傳統(tǒng)的交通工具,變成現(xiàn)在帶著個(gè)人屬性的私人空間。這個(gè)交互方式的改變,會為所有新的應(yīng)用帶來新的增長和促進(jìn)。目前,艾邁斯歐司朗的產(chǎn)品也被應(yīng)用在汽車領(lǐng)域,比如車的前、后靜態(tài)信號燈,環(huán)境光、雨量傳感器等光傳感器,車?yán)锩嫠械膬?nèi)飾功能照明等等,從燃油車開始,已經(jīng)發(fā)展很多年。
艾邁斯歐司朗看到,在汽車電氣化到智能化進(jìn)程中,新的應(yīng)用不斷產(chǎn)生,例如動態(tài)的高像素的頭燈,不只用于ADB防眩光,還可以投射視寬線或者信號、標(biāo)識,來跟行人交互。比如車?yán)锏耐队?,現(xiàn)在電動車?yán)锩娴奶ь^顯示發(fā)展非常快,裝車率也非常高,從最早的C-HUD變成W-HUD到現(xiàn)在的AR HUD。還比如DMS,現(xiàn)在的駕駛員監(jiān)控、疲勞監(jiān)測等等,現(xiàn)已成為電動車標(biāo)配,在DMS也正從2D到3D變化。
白燕恭介紹到,艾邁斯歐司朗可以提供完整的光學(xué)所有關(guān)鍵環(huán)節(jié)器件,比如發(fā)射器有可見光和不可見光LED,有EEL和VCSEL激光器等;光學(xué)元器件和微型模組包括晶圓級別的微透鏡、玻璃基/硅基上濾波器等;探測器如各種光傳感器,包括環(huán)境光、接近光、TOF傳感器,還有機(jī)器視覺傳感器等等。
智能表面具有成本更優(yōu)、功能自定義、可OTA升級等優(yōu)勢,也順應(yīng)了汽車簡潔化設(shè)計(jì)和輕量化的趨勢。但同時(shí),智能表面要在有限的空間內(nèi)集成所有相關(guān)功能,并實(shí)現(xiàn)低延時(shí)的即時(shí)控制,是一項(xiàng)非常具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。針對智能表面對燈的新要求,艾邁斯歐司朗推出了新型智能RGB LED,內(nèi)置帶通信協(xié)議(OSP)的串行總線接口,并提供OSP轉(zhuǎn)換器以便捷地接入傳感器,有效解決智能表面中對燈和傳感的需求。白燕恭表示,不僅僅是不智能表面,艾邁斯歐司朗相信,未來將會有更多的場景被開發(fā),無論是內(nèi)飾、外飾,只要有傳感和照明結(jié)合這樣的場景,我們的OSP概念和生態(tài),都會給整個(gè)產(chǎn)業(yè)帶來無窮的潛力。
艾邁斯歐司朗大中華區(qū)及亞太區(qū)汽車應(yīng)用技術(shù)總監(jiān)白燕恭
作為全球MEMS傳感器的代表企業(yè),Bosch Sensortec GmbH高級現(xiàn)場應(yīng)用工程師皇甫杰則是結(jié)合AI應(yīng)用與大家分享了“嵌入式AI與MEMS傳感器塑造未來,開啟全新視野的主題演講”。
Bosch的MEMS傳感器發(fā)展歷史悠久范圍廣闊,從汽車開始,到消費(fèi)領(lǐng)域,包括手機(jī)、穿戴產(chǎn)品,再滲透到現(xiàn)在的IoT領(lǐng)域,推動萬物互聯(lián)。他特別指出,現(xiàn)在MEMS傳感器已經(jīng)滲透到用戶和生活的方方面面,在樓宇里面,可以通過傳感器檢測停車位,還有室內(nèi)的導(dǎo)航。因?yàn)槲覀冊跇怯钪g,或者在地下停車場的時(shí)候,其實(shí)是沒有任何GPS信號的。為了得到一個(gè)室內(nèi)的地圖,或者更精確的配合室內(nèi)地圖做車載導(dǎo)航,就可以通過傳感器來做車載的慣導(dǎo)。此外還有車內(nèi)的空氣質(zhì)量檢測,包括安防類的入侵檢測、睡眠監(jiān)測等等。在工廠端,設(shè)備的追蹤會用到傳感器,還有增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的AR眼鏡的應(yīng)用,都將為工廠端生產(chǎn)和研發(fā)提供更便捷更高效的體驗(yàn)。最后在消費(fèi)類,傳感器可用于精確計(jì)算卡路里,增強(qiáng)手機(jī)拍照防抖功能,以及手機(jī)穿戴設(shè)備記錄每天步數(shù),這是基于加速度傳感器實(shí)現(xiàn)的。
Bosch Sensortec GmbH高級現(xiàn)場應(yīng)用工程師皇甫杰
他還提到了AI與傳感器的融合,現(xiàn)在邊緣AI算法也可以集成到小小的傳感器產(chǎn)品里面去,因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在的處理器已經(jīng)可以做到非常低的功耗,處理能力也可以實(shí)現(xiàn)AI算法的運(yùn)行。所以在整個(gè)過程中,傳感器這個(gè)單一的硬件慢慢承載了更多的任務(wù),去做更智能的應(yīng)用場景。
國產(chǎn)半導(dǎo)體在路上
隨著國際形勢的變化,國產(chǎn)半導(dǎo)體肩負(fù)起了越來越沉重的產(chǎn)業(yè)發(fā)展重任,這次峰會上也邀請了兩家國產(chǎn)半導(dǎo)體企業(yè)的佼佼者。
兆易創(chuàng)新存儲器事業(yè)部產(chǎn)品市場經(jīng)理張靜介紹了兆易創(chuàng)新在嵌入式存儲器領(lǐng)域的廣泛布局,以及面向產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革浪潮的創(chuàng)新思考。兆易創(chuàng)新是以存儲器為起點(diǎn)的半導(dǎo)體公司,這些年來發(fā)展迅速,從2009年推出首顆SPI NOR Flash,經(jīng)過了14年的不斷研發(fā)和持續(xù)市場拓展,市場占有率也是不斷提升。“目前兆易創(chuàng)新的Flash出貨量已經(jīng)超過200多億顆,也可以說我們的Flash支持超過200億臺電子設(shè)備的啟動?!?張靜表示,從大容量到高性能,從低電壓到小封裝,公司基本做到引領(lǐng)Flash市場的地位。
兆易創(chuàng)新的SPI NOR Flash連續(xù)十年在市場占有率排名前三,市場占有率超過20%,兆易創(chuàng)新的存儲產(chǎn)品線可以支持27大產(chǎn)品系列、16種產(chǎn)品容量、4個(gè)電壓范圍、7款溫度規(guī)格、29種封裝方式。針對不同的市場應(yīng)用需求,在兆易都可以找到解決方案。這些產(chǎn)品布局也可以滿足各類應(yīng)用對全容量、高性能、低功耗、小封裝的需求。
近些產(chǎn)品尺寸日趨小型化,芯片集成度越來越高,市場對Flash的封裝相應(yīng)提出了不同需求。針對縮小封裝,兆易創(chuàng)新推出了業(yè)界首顆1.2×1.2mm的USON6封裝形式芯片,易于焊接和封裝,產(chǎn)品耐用性高;另外公司推出了WLCSP封裝,可以做到和裸die封裝尺寸大小一致,適用于穿戴式產(chǎn)品上。
另外,隨著越來越多的電子設(shè)備趨向于便攜式、可移動性方向的發(fā)展,對低功耗、長續(xù)航需求日盛。據(jù)了解,目前移動設(shè)備、云計(jì)算、汽車電子、可穿戴等應(yīng)用的SoC主芯片也在走向7nm及以下的先進(jìn)工藝制程,SoC的核心供電電壓也降到了1.2V,若使用常規(guī)1.8V的NOR Flash,外圍電路設(shè)計(jì)將變得復(fù)雜,產(chǎn)品開發(fā)難度也會提升。
應(yīng)對這一趨勢,兆易創(chuàng)新推出了1.2V SPI NOR Flash產(chǎn)品,在1.2V工作電壓下的數(shù)據(jù)傳輸速度、讀寫功耗等關(guān)鍵指標(biāo)上均達(dá)到國際領(lǐng)先水平,可以適配核心電壓1.2V的先進(jìn)制程SoC,簡化了電路設(shè)計(jì),讀取功耗相比常規(guī)1.8V方案最多可以降低約40%。張靜表示,無論從大容量還是從高性能,還有低電壓、小封裝這種,兆易創(chuàng)新基本上都做到了引領(lǐng)市場的地位。
兆易創(chuàng)新Flash事業(yè)部產(chǎn)品市場經(jīng)理張靜
在半導(dǎo)體“卡脖子”項(xiàng)目中,EDA算是備受關(guān)注的一環(huán),作為國產(chǎn)EDA企業(yè)的代表,上海合見工業(yè)軟件集團(tuán)產(chǎn)品工程副總裁孫曉陽表示,在現(xiàn)在國際大環(huán)境下,從2024年IMEC的預(yù)測來講,2024到2032年,半導(dǎo)體的制造工藝會從2納米到1.4、1.0、0.7、0.5納米,不停地往前進(jìn)步。但是,這些先進(jìn)工藝都是目前對中國來講是被封鎖的。所以這是國產(chǎn)EDA要突破的地方。先進(jìn)工藝離不開工具軟件的支撐,我們EDA的發(fā)展要領(lǐng)先于工藝的發(fā)展,才能支撐工藝的落地。合見工軟的成立就是要布局在EDA產(chǎn)業(yè),從芯片的設(shè)計(jì)驗(yàn)證,到系統(tǒng)級的封裝設(shè)計(jì),再到應(yīng)用級,支撐整個(gè)超算或者大數(shù)據(jù)、軟件等方面的應(yīng)用。
“以EDA中的驗(yàn)證工具為例,在14納米制程的時(shí)代,流片一次的費(fèi)用大約需要 300 萬美元。而到了 7 納米,流片費(fèi)用則要高達(dá) 3000 萬美元。為了降低研發(fā)成本,提升流片的成功率,就需要通過在EDA軟件上進(jìn)行驗(yàn)證。”孫曉陽介紹。
在國內(nèi)EDA市場上,國際三大家新思科技、Cadence、西門子把持了80%的市場份額。2021年3月合見工軟成立,短短2年半時(shí)間員工已經(jīng)擴(kuò)展到1000人。推出了拳頭產(chǎn)品驗(yàn)證平臺UV APS,為業(yè)界最領(lǐng)先的FPGA原型驗(yàn)證系統(tǒng)之一,這一工具集成了自研APS編譯軟件,可自動快速實(shí)現(xiàn)4—100顆VU19P FPGA級聯(lián),支持大容量開發(fā)。
上海合見工業(yè)軟件集團(tuán)產(chǎn)品工程副總裁孫曉陽
孫曉陽也坦言EDA是一個(gè)非常難的行業(yè),需要長時(shí)間的投入和頂尖的人才,更不太可能靠合見一家公司就把所有EDA整個(gè)產(chǎn)業(yè)、流程全部做完。當(dāng)然,上海合見有這個(gè)愿景和夢想,但也要靠自身努力,打造國內(nèi)的EDA解決方案,把整個(gè)產(chǎn)業(yè)整合起來。
最后環(huán)節(jié),E維智庫“2023年度硬科技產(chǎn)業(yè)縱橫獎(jiǎng)”頒獎(jiǎng)儀式,“年度產(chǎn)業(yè)縱橫”獎(jiǎng)項(xiàng)以及首批智庫專家授牌活動正式舉辦,行業(yè)覆蓋汽車、工業(yè)、AI、存儲、EDA/IP/IC設(shè)計(jì)&制造、功率器件、邊緣智能、激光雷達(dá)等多個(gè)領(lǐng)域,激勵(lì)著深研與科普道路上的同仁們砥礪前行。
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