15年EEVIA舉辦中國硬科技媒體論壇暨產業(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業(yè)鏈研創(chuàng)趨勢展望研討會在深圳隆重舉行。與此同時,恰逢成立15周年的E維智庫還舉辦了首屆“年度硬科技產業(yè)縱橫獎”頒獎典禮及EEVIA首批智庫專家授牌儀式也在此圓滿舉行。在研討會期間,圍繞半導體領域,多家國內外知名企業(yè)發(fā)表專題演講,深入探討產業(yè)發(fā)展趨勢和未來,共謀中國半導體未來。
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,帶動了整個電子技術的新變革。在節(jié)能增效的同時,如何更好地提升能源利用效率成為一個全新的行業(yè)命題,這為儲能技術帶來了廣闊的市場空間。
針對2023年最熱門的儲能技術解決方案,英飛凌電源與傳感系統事業(yè)部應用管理高級經理徐斌發(fā)表題為《英飛凌一站式系統解決方案,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時代最大的挑戰(zhàn),比如現在的溫室效應、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。根據權威機構IEA的調研,從1910年到2022年,過去一百年的時間,二氧化碳的排放量呈指數級遞增,2022年達到頂峰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)電側儲能(如風能發(fā)電站、光伏發(fā)能站)以及電傳輸到千家萬戶時出現的配電側儲能。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,民用儲能市場增長率已經達到30.9%,并且用戶在安裝光伏的同時,也會配備儲能,把充電跟儲能和光伏系統做搭配,也就是現在非常熱的光儲充一體系統。
徐斌坦言第三代半導體非常匹配當前戶用儲能方案的需求。這表現在以下幾點,首先,從現在硅的器件轉到碳化硅系統,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做到無縫連接;最后,第三代半導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的產品,英飛凌是目前全球僅有少數幾家能同時做到以上三種半導體的公司。此外,英飛凌可以提供MCU、安全保護芯片、電流傳感器等方案。所以,在整個戶用儲能里面,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計。
英飛凌電源與傳感系統事業(yè)部應用管理高級經理徐斌
ADI公司亞太區(qū)電源市場經理黃慶義發(fā)表了《泛在的高性能電源技術和解決方案正在如何演進》主題演講。他表示,電源作為多學科交叉的領域,因為電源的種類五花八門,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,因此在這個領域每個廠家的研究非常多,關于電源的技術和發(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,所以封裝技術也是非常重要的,因為如果想要減小體積,目前不管是芯片級還是模塊級、系統級的封裝都很重要,需要先進的系統集成能力。模塊,能大大降低電源設計的面積,同時大幅提高可靠性?;诖耍珹DI衍生出了很多在業(yè)界比較領先的、有特點的一些方向和技術。ADI整合了收購而來的美信公司的先進的工藝,結合它在系統端,比如現在大功率也有很多耦合電感的專利,加之ADI在IC設計的先進技術,ADI衍生出了很多在業(yè)界比較有特點的一些方向和技術,比如Silent Switcher技術,還有模塊的技術,各種技術的類型都代表了它在行業(yè)中應用的需求以及市場的發(fā)展方向?;赟ilent Switcher和模塊兩種技術,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還增加了一個額外的優(yōu)勢,就是在普通的DC/DC性能之上還增加了一個低噪聲功能,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用,可能不太想用LDO的,用Silent Switcher 3的技術非常好。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,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。
傳感技術持續(xù)火熱
20年前的感知中國帶火了傳感器在電子產業(yè)的廣泛應用,近年來隨著輔助駕駛甚至無人駕駛等方面的火爆,傳感器已經成為諸多風口浪尖應用背后最大的英雄。
艾邁斯歐司朗大中華區(qū)及亞太區(qū)汽車應用技術總監(jiān)白燕恭,詳細介紹了“創(chuàng)新性光學和傳感技術如何提升未來汽車價值”。當下,隨著人和車交互方式的變化,車的屬性已從傳統的交通工具,變成現在帶著個人屬性的私人空間。這個交互方式的改變,會為所有新的應用帶來新的增長和促進。目前,艾邁斯歐司朗的產品也被應用在汽車領域,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,車里面所有的內飾功能照明等等,從燃油車開始,已經發(fā)展很多年。
艾邁斯歐司朗看到,在汽車電氣化到智能化進程中,新的應用不斷產生,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、標識,來跟行人交互。比如車里的投影,現在電動車里面的抬頭顯示發(fā)展非???,裝車率也非常高,從最早的C-HUD變成W-HUD到現在的AR HUD。還比如DMS,現在的駕駛員監(jiān)控、疲勞監(jiān)測等等,現已成為電動車標配,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所有關鍵環(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,也順應了汽車簡潔化設計和輕量化的趨勢。但同時,智能表面要在有限的空間內集成所有相關功能,并實現低延時的即時控制,是一項非常具有挑戰(zhàn)性的任務。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,內置帶通信協議(OSP)的串行總線接口,并提供OSP轉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),無論是內飾、外飾,只要有傳感和照明結合這樣的場景,我們的OSP概念和生態(tài),都會給整個產業(yè)帶來無窮的潛力。
艾邁斯歐司朗大中華區(qū)及亞太區(qū)汽車應用技術總監(jiān)白燕恭
作為全球MEMS傳感器的代表企業(yè),Bosch Sensortec GmbH高級現場應用工程師皇甫杰則是結合AI應用與大家分享了“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,到消費領域,包括手機、穿戴產品,再滲透到現在的IoT領域,推動萬物互聯。他特別指出,現在MEMS傳感器已經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,還有室內的導航。因為我們在樓宇之間,或者在地下停車場的時候,其實是沒有任何GPS信號的。為了得到一個室內的地圖,或者更精確的配合室內地圖做車載導航,就可以通過傳感器來做車載的慣導。此外還有車內的空氣質量檢測,包括安防類的入侵檢測、睡眠監(jiān)測等等。在工廠端,設備的追蹤會用到傳感器,還有增強現實的AR眼鏡的應用,都將為工廠端生產和研發(fā)提供更便捷更高效的體驗。最后在消費類,傳感器可用于精確計算卡路里,增強手機拍照防抖功能,以及手機穿戴設備記錄每天步數,這是基于加速度傳感器實現的。
Bosch Sensortec GmbH高級現場應用工程師皇甫杰
他還提到了AI與傳感器的融合,現在邊緣AI算法也可以集成到小小的傳感器產品里面去,因為我們現在的處理器已經可以做到非常低的功耗,處理能力也可以實現AI算法的運行。所以在整個過程中,傳感器這個單一的硬件慢慢承載了更多的任務,去做更智能的應用場景。
國產半導體在路上
隨著國際形勢的變化,國產半導體肩負起了越來越沉重的產業(yè)發(fā)展重任,這次峰會上也邀請了兩家國產半導體企業(yè)的佼佼者。
兆易創(chuàng)新存儲器事業(yè)部產品市場經理張靜介紹了兆易創(chuàng)新在嵌入式存儲器領域的廣泛布局,以及面向產業(yè)技術變革浪潮的創(chuàng)新思考。兆易創(chuàng)新是以存儲器為起點的半導體公司,這些年來發(fā)展迅速,從2009年推出首顆SPI NOR Flash,經過了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?!澳壳罢滓讋?chuàng)新的Flash出貨量已經超過200多億顆,也可以說我們的Flash支持超過200億臺電子設備的啟動。” 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)新的存儲產品線可以支持27大產品系列、16種產品容量、4個電壓范圍、7款溫度規(guī)格、29種封裝方式。針對不同的市場應用需求,在兆易都可以找到解決方案。這些產品布局也可以滿足各類應用對全容量、高性能、低功耗、小封裝的需求。
近些產品尺寸日趨小型化,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,適用于穿戴式產品上。
另外,隨著越來越多的電子設備趨向于便攜式、可移動性方向的發(fā)展,對低功耗、長續(xù)航需求日盛。據了解,目前移動設備、云計算、汽車電子、可穿戴等應用的SoC主芯片也在走向7nm及以下的先進工藝制程,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,外圍電路設計將變得復雜,產品開發(fā)難度也會提升。
應對這一趨勢,兆易創(chuàng)新推出了1.2V SPI NOR Flash產品,在1.2V工作電壓下的數據傳輸速度、讀寫功耗等關鍵指標上均達到國際領先水平,可以適配核心電壓1.2V的先進制程SoC,簡化了電路設計,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市場的地位。
兆易創(chuàng)新Flash事業(yè)部產品市場經理張靜
在半導體“卡脖子”項目中,EDA算是備受關注的一環(huán),作為國產EDA企業(yè)的代表,上海合見工業(yè)軟件集團產品工程副總裁孫曉陽表示,在現在國際大環(huán)境下,從2024年IMEC的預測來講,2024到2032年,半導體的制造工藝會從2納米到1.4、1.0、0.7、0.5納米,不停地往前進步。但是,這些先進工藝都是目前對中國來講是被封鎖的。所以這是國產EDA要突破的地方。先進工藝離不開工具軟件的支撐,我們EDA的發(fā)展要領先于工藝的發(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產業(yè),從芯片的設計驗證,到系統級的封裝設計,再到應用級,支撐整個超算或者大數據、軟件等方面的應用。
“以EDA中的驗證工具為例,在14納米制程的時代,流片一次的費用大約需要 300 萬美元。而到了 7 納米,流片費用則要高達 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軟件上進行驗證?!睂O曉陽介紹。
在國內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年半時間員工已經擴展到1000人。推出了拳頭產品驗證平臺UV APS,為業(yè)界最領先的FPGA原型驗證系統之一,這一工具集成了自研APS編譯軟件,可自動快速實現4—100顆VU19P FPGA級聯,支持大容量開發(fā)。
上海合見工業(yè)軟件集團產品工程副總裁孫曉陽
孫曉陽也坦言EDA是一個非常難的行業(yè),需要長時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整個產業(yè)、流程全部做完。當然,上海合見有這個愿景和夢想,但也要靠自身努力,打造國內的EDA解決方案,把整個產業(yè)整合起來。
最后環(huán)節(jié),E維智庫“2023年度硬科技產業(yè)縱橫獎”頒獎儀式,“年度產業(yè)縱橫”獎項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設計&制造、功率器件、邊緣智能、激光雷達等多個領域,激勵著深研與科普道路上的同仁們砥礪前行。
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