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          綠色設(shè)計(jì):工程師不可回避的時(shí)代命題

          作者:《電子產(chǎn)品世界》記者 于寅虎 時(shí)間:2011-04-27 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

            半導(dǎo)體技術(shù)為節(jié)能做出重大貢獻(xiàn)

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/119049.htm

            的發(fā)明與產(chǎn)業(yè)發(fā)展將人類社會帶進(jìn)了信息時(shí)代,以為基礎(chǔ)的信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為世界第一大產(chǎn)業(yè)。與此同時(shí),半導(dǎo)體技術(shù)在開發(fā)新能源、提高能源效率等方面都發(fā)揮著越來越重要的作用。美國節(jié)能經(jīng)濟(jì)委員會在2009年發(fā)表的《半導(dǎo)體技術(shù)美國能源生產(chǎn)力革新的希望》研究報(bào)告中指出,基于過去半導(dǎo)體技術(shù)對節(jié)能的貢獻(xiàn),預(yù)計(jì)到2030年全美將節(jié)省27%的能量。

            據(jù)美國能源情報(bào)署預(yù)測,如繼續(xù)保持電器產(chǎn)品的效率不變,那么到2030年,美國全年用電量將比使用節(jié)能型家電產(chǎn)品高出1.896×109kW•h;而如果政府大力支持節(jié)能家電的使用并推出相關(guān)政策的話,則還能夠節(jié)省電力約1.242×109kW•h!

            以半導(dǎo)體技術(shù)推動下的智能電網(wǎng)為例,據(jù)國網(wǎng)能源研究院電力供需實(shí)驗(yàn)室預(yù)測,2011-2020年,電網(wǎng)智能化可使全社會最高用電負(fù)荷下降約4900萬kW,假設(shè)每下降1kW少建設(shè)1kVA變電容量,按3700元/kVA電網(wǎng)設(shè)備投資造價(jià)測算,可減少電網(wǎng)建設(shè)投資需求約1800億元。

            如此這般,半導(dǎo)體技術(shù)支撐下的智能社區(qū)、智能交通、智能家居、智能工廠等等,同樣將為節(jié)能型社會做出巨大貢獻(xiàn)。

            漸成潮流

            對于應(yīng)用電子工程師而言,“”不僅僅意味著使用符合RoHS環(huán)保法規(guī)的元器件,更為重要的是設(shè)計(jì)出工作穩(wěn)定、性能可靠、功能強(qiáng)大、質(zhì)量優(yōu)良、經(jīng)濟(jì)耐用的電子產(chǎn)品,因此電子設(shè)計(jì)同樣也要倡導(dǎo)“”。

            安陽工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院副院長秦長海教授認(rèn)為,真正做到“綠色設(shè)計(jì)”并不容易,一方面要求工程師擁有深厚的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)水平,同時(shí)要把它當(dāng)成一種習(xí)慣。這需要從學(xué)生時(shí)代就要開始進(jìn)行“綠色設(shè)計(jì)”理念的培育,養(yǎng)成節(jié)能為先的設(shè)計(jì)習(xí)慣,運(yùn)用更為合理的電路設(shè)計(jì)來達(dá)到系統(tǒng)低功耗的目標(biāo),最終做到“綠色設(shè)計(jì)”。

            要當(dāng)節(jié)能先鋒

            應(yīng)用電子工程師在實(shí)現(xiàn)綠色電子設(shè)計(jì)的過程中,離不開低功耗的電子零部件,作為電子系統(tǒng)的核心部件,當(dāng)仁不讓地成為節(jié)能先鋒。工業(yè)和信息化部軟件與促進(jìn)中心集成電路部衣豐濤副主任表示,美國一個(gè)家庭中可能擁有24個(gè)或更多的微處理器芯片,一輛汽車中共包含50個(gè)甚至更多的。初步估算,一個(gè)家庭IT產(chǎn)品的能耗已經(jīng)接近照明。

            據(jù)賽迪顧問半導(dǎo)體業(yè)務(wù)群總監(jiān)李軻提供的數(shù)據(jù)顯示,2010年中國MCU市場整體銷售額高整增長30.5%,達(dá)到了218.5億元人民幣,預(yù)計(jì)未來三年持續(xù)保持快速增長態(tài)勢,2013年銷售額將達(dá)到328.7億元人民幣。

            因此,圍繞微控制器來做好系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì),成為工程師必須率先考慮的項(xiàng)目。購買一款高性能、低功耗的微控制器替代原有器件,雖然單個(gè)器件的成本可能會增加,但是由于新型微控制器可能會減少其他元器件的數(shù)量,從而使總體成本得到降低,同時(shí)還得到了系統(tǒng)性能的提升。

            最后,用中國科學(xué)院院士、北京大學(xué)微電子研究院首席科學(xué)家王陽元的一段話作為本篇文章的結(jié)尾,王陽元院士在其主編的《綠色微納電子學(xué)》一書中有這樣一段論述:未來集成電路產(chǎn)業(yè)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動力是降低功耗,不再僅以提高集成度即減小特征尺寸為技術(shù)節(jié)點(diǎn),而以提高器件、電路與系統(tǒng)的性能與功耗比作為標(biāo)尺。



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