《电子技术应用》

担纲融合平台,IC应用创新创造巨大新市场

作者:2011慕尼黑上海电子展
2011/3/7 18:06:39

  集成电路IC)是支撑整个微电子产业的基础,研究表明,集成电路对产业的拉动作用为1:10左右,也就是说,1元产值的集成电路可以带动10元产值的信息产品!随着半导体工艺技术的快速发展,集成电路的性能有了大幅度的提升,也激发了更大的发展空间――未来,集成电路将成为各种技术融合的平台,以应用创新激发出更大的市场,在2011慕尼黑上海电子展上,很多业界领先的IC供应商如ST、英飞凌、飞兆半导体、IR、凌力尔特、安森美等都将展示最新的集成电路产品和方案,这些领先供应商也分享了他们对IC作为融合角色的看法,相信这些观点可以为本土整机企业的创新带来一些启发。
 
一、 融合!融合!融合!――IC成为融合的桥梁和平台
  “以娱乐、信息和通信逐渐融合一体的多媒体融合日益显现,今天的消费者对随时随地使用任何设备实时获取信息服务和娱乐内容的期待越来越高,把消费者的热切期待在消费环节变为现实,这需要多种不同的半导体产品和技术进行连续不断的创新。”意法半导体的发言人指出,“2011年及以后,市场不仅对IC有更多的需求,而且还要求在每个领域取得更大进步,包括汽车、设备、能源等。创新文化能够推动蓬勃发展的企业满足客户对新解决方案和新应用的无止尽需求欲望,因此,2011年及以后的市场需求需要半导体厂商以创新的技术和解决方案来满足,这点至关重要。“
 
  在我们随处可见的新兴应用中,将各种已有的技术进行融合进而演变为一个新的应用已经逐渐成为一个发展的范式,例如目前非常热门的物联网,其构成技术都是成熟的技术:RFID、传感器、Zigbee、MEMS、信号处理等等,这些已经有的技术经过融合后就激发出一个非常巨大的市场――据预测,到2020年,中国物联网市场规模就可以达到5万亿!
 
  还有,在新型诊断、治疗和健身设备方面,融合了无线通信和信息采集处理的数字陀螺仪和MEMS(微机电系统)芯片组将不仅给消费者带来更多信息和功能,还能向信息中心反馈信息。例如,新一代微加工传感器能够测量多达11种运动和变化,包括温度、压力和动量。在某些应用中,这些传感器能够起到重要作用,甚至还能挽救人的生命,例如,在远程病患监测应用中,这些传感器能够帮助医疗人员鉴别病患发生的是心肌梗塞引起的衰竭,还是爬楼梯造成的压力。
 
  意法半导体的发言人指出另一个融合示例是新型隐形眼镜,这种眼镜配备特殊的芯片,能够24小时测量眼压,包括常规眼压检测无法捕捉的夜间眼压变化,帮助眼科医师发现青光眼疾病隐患。这种特制的隐形眼镜能够把配戴者的数据发送到信息处理中心,提供比传统的化验方法更加全面的诊断信息,让医疗人员能够早期介入治疗,防止疾病进一步恶化。“这个示例还例证了创新的另一层重要的含义:需要处于不同领域的企业合作,发挥协同效应。在这个案例中,意法半导体与一个新成立的小规模医疗设备企业 Sensimed合作,共同探索并开发出全新应用。”


图1  内嵌隐形眼镜的MEMS传感器


  所以,以IC为核心的融合式应用创新不但可以满足人类更多需求,更创造了新的巨大市场。飞兆半导体移动、计算、消费和通信市场推广及应用总监马春奇也认为无线融合是未来的趋势,并认为追求更高能效也将是IC发展的未来趋势,他认为这也是中国乃至全球市场的驱动力。他指出融合围绕连接性、智能和移动计算展开,通过便携设备接入数据、音频、语音、图像、便携医疗设备、高功效以及更长的电池管理等等。
 
二、 IC融合的重点领域是哪些?
  除了上述提到的物联网、医疗电子外,让IC发挥融合的领域非常多,主要有:
 
  1、安全与机密防盗– 在日常生活中,越来越多的半导体芯片被用于安全防盗系统。例如,汽车工业是半导体产品市场机会最多的市场之一,现在汽车利用半导体技术激活汽车响应系统。装备先进驾驶辅助系统(ADAS)的汽车将越来越多,这个系统能够检测行人、动物、车辆和交通信号,激活汽车碰撞避免系统:碰撞避免系统有两种工作方式,一种是提示驾驶员危险情况,另一种是在驾驶员反应前就主动操作车辆。装备这些先进技术的高档汽车已经出现在市面上,相信不久在中级车上也会看到这项技术。同样地,在一颗芯片上整合功率开关晶体管和控制电路的智能功率安全气囊芯片正在研发阶段,这个新产品能够以更快的速度、更少的能耗运作安全气囊,并根据周围的环境调整安全气囊的爆破特性(即检测被保护乘客是一个体重50磅的儿童还是一个200磅的成人)。还有从系统杀毒、黑客防御到安全数据存储,芯片厂商还寻求不同的技术解决方案来解决政府部门和企业的数字安全和信息保护问题。
 
  2、融合MEMS和其他技术的新一代人机界面
 
  随着新一代平板电脑和手机问世,简单的指向、拖拉和滑动将无法满足消费者需求。例如,随着设备增加复杂的游戏和其它功能,以处理器配合陀螺仪、加速度计和系统芯片来诠释用户动作的系统功能将在用户界面占据更重要的角色。精明的半导体公司知道,他们必须继续研发运动控制式互动界面,持续不断提改进这项技术。
 
  3、新能源与节能应用
 
  承诺帮助全球降低化石燃料消耗的半导体企业正在应用新技术,为电力公司和天然气供应商提供更加精确的先进数字计量表解决方案。智能电网技术可以更有效帮助消费者管理电费,能够让消费者掌握以小时为单位的用电量,以及如何在用电高峰期节省用电量,让电力公司能够在用电高峰期选择性优先提高电力供应量。在发展具经济效应的替代能源方面,半导体技术也发挥重要作用。例如,半导体是太阳能板等再生能源技术的主要元器件,帮助收集太阳能,然后以最高的效率将太阳能转化为电能。“意法半导体的研发重点也是全球如今面临的三大挑战:节能;更低廉、更易用的医疗设备、安全产品和数据保护应用。”
 
  4、智能手持终端


图2 飞兆半导体移动、计算、消费和通信市场推广及应用总监马春奇


  飞兆半导体的马春奇表示作为无线融合的主力,移动电话和智能手机仍会不断保持增长,该市场2009年出货量超过10亿只,分析人士预计从2009年到2012年手机出货量将达到55亿只,预计到2012年智能手机将占据总体市场份额的20%以上。根据前述数据,这些手机中半导体元件部分增长范围是25%至30%!
 
  “我们正在增加投资,开发所瞄准的模拟和功率IP产品系列,以便满足手机制造商实现音频、视频、USB、信号、感测和定时功能的特定信号需求,以及外设、内核、照明和RF部分的功率管理需求。”他表示。
 
  5、电源管理技术的融合
 
  美国芯源系统有限公司(MPS)杭州分公司技术市场经理欧阳强表示单芯片上集成更多的功能是业界必然的发展趋势,所以MPS致力于电源芯片的高度集成,并将不断的沿这个方向发展下去,MPS的全集成模拟电源芯片在业界已经做到了世界领先水平。2011年,MPS会有更多具备融合功能的高集成度芯片问世,例如多路集成PMU、数模混合集成的VR控制芯片,带通信接口和寄存器的多功能芯片等。
 
三、2011慕尼黑上海电子展上将展示的融合方案
 
  在2011慕尼黑上海电子展上,意法半导体将重点展示汽车电子和功率相关的多项技术和产品。汽车电子相关的技术包括L9781、L9780、Monaco和高性能恒电流LED驱动器,以及车身控制、气囊和马达控制等演示。此外,还有用于LED照明、太阳能以及汽车电子等应用的功率产品的演示。
 
  飞兆半导体的马春奇表示公司将在2011慕尼黑上海电子展上展示其最新的功率技术和便携技术。展示超过20款用于LED照明、便携、马达和运动控制、汽车和消费应用的解决方案。其中包括全新mWSaver技术、高集成度脉宽调控(PWM)控制器FAN302HL、全双工、双向逻辑门光耦合器FOD8012、用于MOSFET器件的Dual Cool™封装等等。
 
  美国芯源系统有限公司(MPS)将展示NB638系列全集成电源管理芯片,该芯片涵盖多项MPS专利技术,达到了业界最高功率密度的水平。在3*4mm的小封装里实现额定8安培的输出。采用了先进的控制方式,具有体积小,效率高,负载跳变响应速度快的特点。
 
  IR、英飞凌、凌力尔特、安森美、威世等公司也将围绕电动汽车、新能源等应用展示具有融合创新的解决方案。更多展品信息,请登陆 www.e-p-china.com.cn 获得!
 

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