受國際形勢變化、經(jīng)濟逆風、高通貨膨脹等因素影響,消費電子市場持續(xù)低迷,進而沖擊上游半導體產(chǎn)業(yè)鏈,產(chǎn)業(yè)發(fā)展挑戰(zhàn)重重。與此同時,人工智能、大數(shù)據(jù)、碳化硅、新能源等技術蓬勃發(fā)展,相關應用需求強勁,成為推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新動能。
挑戰(zhàn)與機遇之下,企業(yè)如何持續(xù)創(chuàng)新,產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展又將迎來哪些新亮點、新趨勢?在9月26日召開的第十一屆年度EEVIA中國硬科技媒體論壇上,多位業(yè)界大咖針對上述問題,從企業(yè)、產(chǎn)業(yè)角度出發(fā),表達了各自的見解。

英飛凌電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部應用管理高級經(jīng)理徐斌介紹,戶用儲能,根據(jù)技術特點可以分為兩種:一部分叫AC coupled,交流耦合;第二部分叫DC coupled,就是直流耦合。
其中,AC coupled針對的主要是存量市場,光伏已經(jīng)發(fā)展了這么多年,在很多歐洲國家或者國內(nèi)用戶,他們自己已經(jīng)配備了光伏或者太陽能分布式系統(tǒng),但十年前或者五年前大家都沒有配儲能,現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)電價貴了,或者突然想裝儲能了,要裝什么樣的儲能呢?這時候就會裝AC coupled,因為以前的逆變器不太適合從DC的部分把能量傳輸出來,所以存量市場一般會首選AC coupled。此外,還有北美市場也更喜歡裝AC coupled,代表性的比如特斯拉的Powerwall。DC coupled比較受歡迎的是在一些新裝的市場,新裝市場需要同時考慮光伏發(fā)電及儲能,比較有代表的就是特斯拉剛剛發(fā)布的Powerwall 3。
從英飛凌的角度看,徐斌認為戶用儲能系統(tǒng)未來發(fā)展,有三點非常重要:第一,光伏一定要搭配儲能;第二,如果效率做得更高、體積也好、成本也好都能得到相應的提升;第三,戶用的條件就限制了體積不能太大,里面的散熱全部都是無風扇散熱,如何選擇半導體元器件,保證它的溫升最小,這是很大的挑戰(zhàn)??偨Y來說,未來光伏戶用儲能系統(tǒng)的效率和功率密度是最制約未來產(chǎn)品競爭力的重要因素。
對此,徐斌表示第三代半導體非常匹配當前戶用儲能方案的需求。第一,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;第二,SiC MOS的體積比較小,可以提升功率密度;第三,它非常靈活,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;第四,它的Scalability非常好,從650V,到1200V,1700V都有。
徐斌表示,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。

電源是多學科交叉的領域。ADI公司亞太區(qū)電源市場經(jīng)理黃慶義認為,一個技術非常先進、水平非常高的電源,它需要從IC、模塊等方面獲得突破的。一方面,一個非常好的IC需要先進的工藝,有非常先進的制程,使得做出來的參數(shù)都比較好。有了比較好的半導體工藝之后,還需要比較好的電路設計水平。對電力電子在各方面涉及的技術,需要比較深的積累。
另外一方面,把它做成IC,后面可能把它做成模塊,封裝的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(tǒng)級的封裝都很重要。如果單從半導體到芯片再到模塊,最終客戶看到的是一個系統(tǒng)。所以如果有一個非常先進的電力電子設備,還是需要先進的系統(tǒng)集成能力。
黃慶義介紹,ADI經(jīng)過多年發(fā)展,衍生出了很多在業(yè)界比較領先、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。
比如Silent Switcher,傳統(tǒng)的電源開關噪聲比較大,Silent Switcher的技術可以在很大程度上降低開關噪聲。模塊,大大降低了電源設計的面積,同時大幅提高可靠性。LDO,噪聲水平非常接近電池,甚至比電池噪聲還要低,這樣使得用戶在進行噪聲敏感的電路設計時,可以獲得比較好的電源保障。還有功耗越來越低,到納安級別的電源,也是希望有更可靠、更穩(wěn)定的電源設計。此外對功率保護、電源診斷類電源的需求會越來越強烈。
黃慶義認為,這些是電源領域市場需求比較強烈,也是發(fā)展非常迅速的幾個方向。

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)白燕恭介紹,汽車應用方面,艾邁斯歐司朗既有傳統(tǒng)、成熟的應用,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(nèi)飾功能照明等等,從燃油車開始,已經(jīng)發(fā)展很多年。 此外,公司也有隨著汽車電氣化到智能化進程中,發(fā)展出來的一些新應用。比如有動態(tài)的高像素的頭燈,以后我們看到的趨勢是說,頭燈不只是ADB防眩光,還可以在路上投射一些視寬線或者信號、標識,來跟行人交互。比如車里的投影,現(xiàn)在電動車里面的抬頭顯示發(fā)展非??欤b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)測等等應該都已是電動車的標配了,現(xiàn)在DMS也正從2D到3D變化。
白燕恭表示,車的屬性已從傳統(tǒng)的交通工具,變成現(xiàn)在帶著個人屬性的私人空間。這個交互方式的改變,會對所有的這些新的應用帶來新的增長和促進。這是它的根本變化。伴隨上述變化,白燕恭引出了智能表面議題。
智能表面可以只管理解為隱藏式的電子按鍵替代機械式的按鍵。首先智能表面需要傳感器配合,在要用時喚醒,不需要的時候藏起來。智能表面的喚醒意味著要亮起來,需要照明的配合;喚醒后要做壓力的傳感,確認你有這樣的動作;產(chǎn)生這個動作之后,還要反饋,就跟機械按鍵一樣,需要給出振動做反饋,告訴你這個動作已完成了。在這個基礎上才會有一些其他的,有可能是燈光,或其他方面的配合,這才算一個完整的動作。
對于智能表面應用,要想把即像素化LED、按鈕、滑條、傳感的控制等等功能實現(xiàn),有沒有更好的方式集成?白燕恭認為有,答案就是OSP總線。基于這條OSP總線,艾邁斯歐司朗推出了相應的智能RGB LED,也提供了把傳感器接入到OSP總線的轉(zhuǎn)換器。通過這樣一整套方式,可以把整個智能表面應用串起來。
當然這不限于智能表面,白燕恭表示,相信在車內(nèi)的應用里面會有很多的場景,不只是內(nèi)飾,甚至外飾,只要有傳感和照明結合這樣的場景,艾邁斯歐司朗的OSP概念和生態(tài),都會給整個產(chǎn)業(yè)帶來無窮的潛力。

上海合見工業(yè)軟件集團產(chǎn)品工程副總裁孫曉陽指出,從摩爾定律的角度和現(xiàn)實的數(shù)字來看,2011年的時候,整個半導體的生產(chǎn)制造成本大概在28納米達到低點。后面隨著技術的進步,工藝制程的演進,成本在持續(xù)地往上漲,也就是說要生產(chǎn)一顆設計、制造、生產(chǎn)一顆芯片,成本非常高。
在現(xiàn)在國際大環(huán)境下,從2024年,從IMEC的預測來講,2024到2032年,它的制造工藝會從2納米到1.4、1.0、0.7、0.5納米,不停地往前進步。但是這些先進工藝很不幸,都是目前對中國來講是被封鎖的。所以這也是EDA要突破的地方。所有的這些工藝都離不開工具軟件的支撐,工具技術的支撐,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。
孫曉陽介紹,合見工軟就布局在EDA產(chǎn)業(yè),從芯片的設計驗證,一直到系統(tǒng)級的這些封裝設計等等,再到應用級,我們有一些全資子公司,布局在應用級,可以支撐整個超算或者大數(shù)據(jù)、軟件等方面的應用。我們的夢想就是涉及到整個產(chǎn)業(yè)鏈的方方面面上下游,可以更廣泛地聽取客戶的聲音,獲取市場的需求,來打造一個真正的工業(yè)軟件集團。
其中,芯片驗證是合見一個很重要的著力點。孫曉陽指出,一顆芯片要設計,把它制造出來,隨著工藝的演進,集成度非常地高,集成度越高它的功能就越復雜,對芯片的功耗、性能又有很多的要求,在這種情況下,驗證占的比例非常高。既然從驗證的角度來講,需求是最大的,我們就從這個角度切入到EDA,從驗證的領域來講,就涉及到仿真驗證、硬件加速、原型、虛擬原型、形式驗證、時序分析等,這些都是我們覆蓋的范圍。
孫曉陽也指出,EDA是一個非常難的行業(yè),需要長時間的投入,需要頂尖的人才,也不太可能靠合見一家公司就把所有EDA整個產(chǎn)業(yè)、流程全部做完。當然,合見有這個愿景和夢想,但也要靠自身努力,再加上并購等,把整個產(chǎn)業(yè)整合起來。

兆易創(chuàng)新Flash事業(yè)部產(chǎn)品市場經(jīng)理張靜從容量、性能、電壓、封裝等方面介紹了不同應用趨勢需求對Flash的要求,以及兆易創(chuàng)新的解決方案。電壓部分,張靜表示,不同的應用對Flash電壓的需求也是不一樣的,全球的能源是有限的,節(jié)約能源綠色的設計理念已經(jīng)成為半導體行業(yè)的一個主要的推動力。像低電壓、低功耗,我們認為是現(xiàn)在及未來的需求方向。
兆易創(chuàng)新也是秉承節(jié)約能源的思想和趨勢,公司推出了不同低電壓、低功耗的解決方案,來滿足不同應用的需求情況。電壓是從3伏,再到低電壓的1.8伏,再到寬電壓1.65到3.6伏,再到更低的電壓需求,到1.2伏,不同類型電壓的解決方案滿足不同的應用需求。
張靜介紹,當前的產(chǎn)品布局,兆易創(chuàng)新存儲產(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(chǎn)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。
此外,兆易創(chuàng)新也一直在關注和探索未來的發(fā)展趨勢。像容量方面,當前NOR Flash最大是2Gb,后面是不是還會有更大的容量需求。在性能方面,當前我們可以做到400MB每秒,后面會不會對Flash有進一步的高性能的需求,當前我們也是一直在研究、在探索。在電壓方面,我們現(xiàn)在可以做到1.2伏,隨著先進工藝制程的進一步發(fā)展,會不會需要Flash在支持更低電壓,比如說1.1伏的需求。封裝方面,還是在持續(xù)不斷地引領創(chuàng)新,推出小封裝大容量的封裝形式。

Bosch Sensortec GmbH高級現(xiàn)場應用工程師皇甫杰的演講主要圍繞Bosch集團以及公司傳感器產(chǎn)品案例結合兩大部分,其介紹,Bosch集團涉及到四大業(yè)務領域:最大的一塊就是汽車和智能交通領域;第二塊是工業(yè)技術;第三塊是能源與建筑技術;最后一個是消費品。Bosch不造車,但汽車里面的零部件涉及到Bosch各種各樣的模塊或者傳感器,或者底盤系統(tǒng)等,都涉及到Bosch的零部件工藝。
Bosch的MEMS傳感器發(fā)展是從汽車開始,慢慢拓展到消費領域,消費領域包括手機、穿戴產(chǎn)品,再滲透到現(xiàn)在的IoT領域,IoT涉及到的產(chǎn)品特別多,萬物互聯(lián)。所以也離不開傳感器對物理信號的感知,讓這些IoT的設備變得更加智能。
接下來,皇甫杰介紹了消費類Bosch傳感器產(chǎn)品等案例分享,包括智能傳感器等。傳統(tǒng)的AI會有成千上萬的硬件傳感器,承載信號的傳遞,它通過無線的方式或者其他的方式把這種物理信號傳遞到網(wǎng)絡端,網(wǎng)絡端收到成百上千甚至上萬個傳感器的信號之后,可以對大數(shù)據(jù)做建模,在云端提供一些智能的響應、智能的策略,這是一個傳統(tǒng)的方案。除了這個方案之外,其實這個邊緣AI算法也可以集成到傳感器本體里面,因為傳感器只要集成一個超低功耗的處理器,就可以做這個動作。這也是Bosch Sensortec現(xiàn)在正在做的事情。
把這些AI算法集成到器件里面的好處是什么?一是可以在器件端做定制化或者個性化,對每個用戶做一個適配,讓我的傳感器識別精度適應到每一個獨立的用戶,不是說一顆算法應用到所有用戶,因為用戶是有差異的。所以這個是它的優(yōu)勢。第二,傳感器的數(shù)據(jù)不需要上傳到云端,數(shù)據(jù)只是存在設備本身,甚至傳感器內(nèi)部。這樣的話可以保證傳感器數(shù)據(jù)的安全性,或者用戶數(shù)據(jù)的安全性。第三,實時響應,無需將數(shù)據(jù)上傳云端,再反饋到設備端,中間的過程直接忽略掉,直接在器件里面做響應,所以它的響應速度會更快。第四,進一步地減少設備的功耗,來延長電池的使用壽命或者電池的日常使用時間。這是Bosch把AI算法集成到傳感器這個硬件內(nèi)部的優(yōu)勢。