半導(dǎo)體廠多管齊下打造綠色電子產(chǎn)業(yè)

　　對廠商而言，‘節(jié)能’已成為最重要的發(fā)展指標(biāo)。透過改善制程、降低排放與功耗，以及減少各種材料使用，半導(dǎo)體(NXP Semiconductors)正以綠色芯片(GreenChip)協(xié)助落實(shí)半導(dǎo)體業(yè)界的高效節(jié)能環(huán)保。

　　目前，全球能源消耗總量約為124,400兆瓦/時(shí)(terawatt/hour)，“為了取得能源，整個(gè)生態(tài)環(huán)境付出的代價(jià)太高了，”恩智浦多重市場半導(dǎo)體事業(yè)部大中華區(qū)市場資深總監(jiān)梅潤平表示。例如，傳統(tǒng)的燃煤電廠對環(huán)境的破壞程度非常大，而今天，借助半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)展，我們可望在一些特定領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)節(jié)能，進(jìn)而達(dá)到環(huán)保目標(biāo)。

　　梅潤平指出，在所有的能源消耗中，電力約占17,080兆瓦/時(shí)(14%)；住宅用電約占5,200兆瓦/時(shí)(4%)；而包括音視訊產(chǎn)品、STB、電視、電話、計(jì)算機(jī)/顯示器在內(nèi)的消費(fèi)性電子產(chǎn)品則占700兆瓦/時(shí)常0.6%)。在所有需要用到芯片的電子產(chǎn)品中，都有半導(dǎo)體廠商努力的余地。

　　以為例，過去，PC電源效率均在60~70%左右，但現(xiàn)在平均已達(dá)90%以上，這是半導(dǎo)體業(yè)為環(huán)保所做努力的最佳例證之一，梅潤平說。

　　另一方面，針對低、中、高功率電子產(chǎn)品，需要不同的設(shè)計(jì)方法以達(dá)到節(jié)能效果。例如，在低功率應(yīng)用中，能源從輸入轉(zhuǎn)移到輸出的過程中會(huì)有所損耗，因而需要對電壓和傳輸率進(jìn)行最佳化。在中、高功率應(yīng)用中，高電流下的傳導(dǎo)損失與電阻成比例，因此必須使用更高效率的組件。目前NXP在輸出部份的二極管均以MOSFET取代，可減少達(dá)60%以上的能源損失。

　　“從2001到2007年，我們將用于制造1cm2芯片所需的能源降低了43%，在此同時(shí)，芯片面積也降低了60%。”據(jù)表示，2007年NXP公司所消耗的總電力約為1.5兆瓦/時(shí)。

　　我們對節(jié)能的定義包括了更低的開關(guān)損耗；在可滿足需求及提升效能范圍內(nèi)降低電源效耗(Vcc/Icc)；提升效率；管理大型系統(tǒng)能源網(wǎng)絡(luò)或管理電池壽命；使用綠色能源；減少實(shí)際消耗物料(如芯片封裝、硅、金屬或塑料等)；以及產(chǎn)品微型化，梅潤平說。

　　以實(shí)際應(yīng)用來看，許多電子裝置都可受益于更先進(jìn)的技術(shù)，如改進(jìn)車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)也能達(dá)到節(jié)能效果。舉例來說，透過采用更先進(jìn)的通訊協(xié)議如Flexray，車體內(nèi)的每條傳輸線便能傳輸更多數(shù)據(jù)，估計(jì)每輛汽車可因而節(jié)省達(dá)30公斤重量，而所減少的重量可協(xié)助每公里減少1.5g的二氧化碳排放，梅潤平說。

　　另一個(gè)例子是目前正急速成為顯示主流的(LCD TV)。他指出，傳統(tǒng)上采用冷陰極管(CCFL)背光的設(shè)計(jì)可發(fā)射出頂級(jí)的白色光，但由于必須顯示勻稱影像，因此每畫素的色彩都必須過濾并進(jìn)行亮度調(diào)整，絕大多數(shù)的光便因此被浪費(fèi)掉了。

　　為此，該公司采用了2D色彩調(diào)光技術(shù)，首先分析影像訊號(hào)，僅在需要的地方及時(shí)間，才會(huì)由LED以所需的色彩和強(qiáng)度發(fā)射光。以40?家壕У縭游?例，這種技術(shù)據(jù)稱可使整體功耗節(jié)省50%。“若以全球10%電視采用該技術(shù)來計(jì)算，大約可為全球節(jié)省39兆瓦/時(shí)的能源，”梅潤平表示。

　　“不僅僅是個(gè)人或家庭應(yīng)用，包括照明、數(shù)據(jù)中心等各種應(yīng)用在內(nèi)，半導(dǎo)體正在協(xié)助這些產(chǎn)品節(jié)省能耗，”他以40?家隕系拇笮鴕壕У縭游?例指出，通常大尺寸電視會(huì)消耗很大功耗，而該公司的高壓逆換器則可協(xié)助節(jié)省50W左右的功耗。

　　今天的半導(dǎo)體產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到能耗、能效、電源管理、節(jié)能等因素，以便為產(chǎn)品設(shè)計(jì)者與制造商帶來更多優(yōu)勢，但更重要的是，半導(dǎo)體業(yè)者藉此展現(xiàn)出對環(huán)境保護(hù)的責(zé)任，這將是未來電子產(chǎn)品的發(fā)展原則，梅潤平說。