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半導(dǎo)體技術(shù)如何支持碳中和?智能電源和智能感知是關(guān)鍵

2021/09/06
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節(jié)能減排是碳達峰、碳中和的核心工作。功率半導(dǎo)體作為電力電子的技術(shù)基礎(chǔ),需要提升功率密度及能效表現(xiàn),以助力節(jié)能減排。在近日舉辦的安森美線上新聞發(fā)布會上,該公司總裁兼首席執(zhí)行官Hassane El-Khoury向《中國電子報》等媒體指出,智能電源和智能感知是提升能效表現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù),為聚焦兩項技術(shù)的發(fā)展,安森美正在產(chǎn)品產(chǎn)能規(guī)劃及業(yè)務(wù)模式上進行轉(zhuǎn)變。

智能電源和智能感知是助力節(jié)能減排的關(guān)鍵

能源消費導(dǎo)致的溫室氣體排放正在為人類的生存環(huán)境帶來挑戰(zhàn)。其中,來自汽車、工業(yè)領(lǐng)域的排放占據(jù)了溫室氣體排放的2/3,減排壓力巨大。

在汽車、工業(yè)減排上,半導(dǎo)體供應(yīng)商能做什么?El-Khoury指出,兩個領(lǐng)域的節(jié)能減排,需要用到兩項關(guān)鍵技術(shù):智能電源和智能感知。

“通過智能電源和智能感知技術(shù),我們希望讓客戶實現(xiàn)‘魚和熊掌兼得’。客戶無需在成本、能效、性能、芯片的占位和重量方面做取舍,就可以享受所有這些方面的優(yōu)勢。”El-Khoury表示。

具體來看,智能電源技術(shù)可以更好地控制電壓、電流和溫度,并通過感知集成實現(xiàn)更高的能效。同時,智能電源技術(shù)降低了器件對散熱的需求以及產(chǎn)品的成本、重量,實現(xiàn)每個模塊搭載更少的裸片,提升了功率密度和續(xù)航表現(xiàn)。

智能感知技術(shù)能夠在最緊湊的空間提升能效,可以減少系統(tǒng)延遲,通過更小的封裝提供專有的功能,解決用戶所需的占位問題。

El-Khoury以安森美的800萬像素傳感器為例,說明智能感知技術(shù)的重要作用。這個傳感器在185米處探測的結(jié)果是在所有條件下人眼視覺的100倍,當(dāng)汽車開到人眼視野受阻的煙霧中,汽車攝像頭可以通過智能感知技術(shù),識別煙霧之中的前車位置。這種智能感知技術(shù)能基于最小占位、最小封裝,打造能效、重量和性能優(yōu)勢。

“一說到智能,可能很多人都想到主機處理器AI,其實智能是分布式的,電源、傳感器也是含有智能技術(shù)的。電源功率器件本身并不是處理器,但是它可以從傳感器內(nèi)嵌的處理器中受益,組合起來也可以看作是處理器。從智能實現(xiàn)的方式來看,無論是AI還是自動駕駛,都需要功率器件和電源驅(qū)動,哪怕一個自動駕駛汽車內(nèi)部有最好的自動駕駛計算系統(tǒng),如果沒有電源、功率器件,也是無法運行的。”El-Khoury表示。

在新一代信息技術(shù)中,人工智能大數(shù)據(jù)、云計算等都是耗電大戶,將為能耗問題帶來新的挑戰(zhàn)。

El-Khoury在接受《中國電子報》采訪時表示,新興技術(shù)的能耗是一方面,另一方面需要考慮的是密度,即如何進一步提升服務(wù)器、計算處理器的電源功率密度,進而提升能效。安森美正在投入與功率密度相關(guān)的技術(shù),主要包括三個層面:一是底層技術(shù);二是產(chǎn)品性能提升;三是把產(chǎn)品組合成模塊,在模塊設(shè)計和工程方面進行相應(yīng)的投入。

強化碳化硅布局優(yōu)化產(chǎn)能分配

可持續(xù)發(fā)展是汽車及工業(yè)領(lǐng)域的共同主題。面向該領(lǐng)域客戶的能效需求,安森美在產(chǎn)能布局和產(chǎn)品策略上進行了調(diào)整,一是強化對碳化硅的布局,二是持續(xù)向Fab-Liter轉(zhuǎn)型。

碳化硅具有節(jié)能損耗低、開關(guān)速度快、工作溫度高等物理特性,相比硅顯著提升了能源轉(zhuǎn)換效率。近期,安森美收購了碳化硅供應(yīng)商GTAdvanced Technologies(GTAT),交易金額為4.15億美元。

數(shù)據(jù)顯示,2028年電動車銷量將占到汽車銷量的50%,碳化硅作為電動車所需的半導(dǎo)體材料,將迎來廣闊的市場前景。El-Khoury指出,安森美將在整個碳化硅供應(yīng)鏈的全部環(huán)節(jié),從基板、襯底到產(chǎn)品封裝等技術(shù)進行投入,未來5年公司的碳化硅產(chǎn)能將是現(xiàn)在的1.3倍。

為了將產(chǎn)能和投入更聚焦在差異化優(yōu)勢領(lǐng)域,安森美的業(yè)務(wù)模式正在從IDM向Fab—Liter轉(zhuǎn)型。El-Khoury指出,傳統(tǒng)IDM的產(chǎn)能擴張方式,有時候并不能帶來出色的回報率。今后安森美會采取更加敏捷的制造路線和策略,對內(nèi)部和外部產(chǎn)能進行靈活利用。在智能電源和智能感知等差異化技術(shù)和戰(zhàn)略增長領(lǐng)域,會加大內(nèi)部產(chǎn)能的投入。在非專利技術(shù)和非專長的領(lǐng)域,會依靠外部的合作伙伴來提供產(chǎn)能。

“我們會退出規(guī)模不足的晶圓廠,把重心轉(zhuǎn)向300毫米的產(chǎn)能,同時也會提高通用封裝后端廠的靈活性,加大這一部分的外部產(chǎn)量,把內(nèi)部產(chǎn)能主要用于差異化的技術(shù)和戰(zhàn)略增長領(lǐng)域,以此來改進我們的成本結(jié)構(gòu)。同時我們也會優(yōu)化資本支出,依靠外部的合作伙伴來提供通用封裝和技術(shù),以獲得最大化的回報。”El-Khoury表示。

針對中國市場需求,El-Khoury表示,將聚焦三個方面的合作發(fā)展。一是順應(yīng)中國市場發(fā)展趨勢,關(guān)注汽車功能電子化、自動駕駛、機器視覺、工廠自動化、5G、云電源等熱點領(lǐng)域。二是與中國戰(zhàn)略客戶建立聯(lián)合實驗室,提供更加智能和高度差異化的產(chǎn)品。三是與中國戰(zhàn)略客戶簽訂長期的供應(yīng)協(xié)議,在客戶需要進行產(chǎn)能或需求擴張時,保證長期穩(wěn)定供應(yīng)。

作者丨張心怡

編輯丨連曉東

美編丨馬利亞

安森美

安森美

歷史安森美半導(dǎo)體前身是摩托羅拉集團的半導(dǎo)體元件部門,于1999年獨立上市,繼續(xù)生產(chǎn)摩托羅拉的分立晶體管,標(biāo)準(zhǔn)模擬和標(biāo)準(zhǔn)邏輯等器件。并購紀(jì)錄2000年四月,完成收購Cherry Semiconductor。2006年,完成收購位于美國俄勒岡州Gresham的LSI Logic設(shè)計和制造設(shè)施。2008年一月,以184M美元完成收購美國模擬器件公司的穩(wěn)壓及熱管理(Voltage Regulation and Thermal Management)部門。2008年三月,以915M美元完成收購AMI Semiconductor。2008年十月,以115M美元完成收購Catalyst Semiconductor。2009年十一月,以17M美元完成收購PulseCore Semiconductor。2010年一月,以115M美元完成收購California Micro Devices。2010年六月,完成收購Sound Design Technologies, Ltd。2011年一月,完成收購日本三洋電機的子公司三洋半導(dǎo)體(SANYO Semiconductor)。2011年二月,以$31.4M美元完成收購賽普拉斯半導(dǎo)體(Cypress Semiconductor)的CMOS圖像傳感器業(yè)務(wù)部門。2014年五月,完成收購Truesense Imaging, Inc。2014年七月,安森美半導(dǎo)體和富士通半導(dǎo)體宣布戰(zhàn)略合作(包括晶圓代工服務(wù)協(xié)議,及日本會津若松市富士通的8吋晶圓廠的10%權(quán)益。)2014年八月,以4億美元完成收購總部位于加州的Aptina Imaging Corp。2015年七月,安森美半導(dǎo)體完成收購Axsem AG。2015年11月18日,以每股20美元,斥資24億美元現(xiàn)金收購飛兆半導(dǎo)體公司。2016年八月,安森美半導(dǎo)體宣布已就出售點火IGBT業(yè)務(wù)給 Littelfuse 達成協(xié)議,出售其瞬態(tài)電壓抑制二極管和開關(guān)型晶閘管產(chǎn)品線,售價共1.04億美元現(xiàn)金。2016年九月,安森美半導(dǎo)體完成收購飛兆半導(dǎo)體公司。產(chǎn)品安森美半導(dǎo)體制造以下的各種產(chǎn)品:定制:ASIC;定制代工服務(wù);定制ULP存儲器;定制CMOS圖像傳感器;集成無源器件分立:雙極晶體管;二極管和整流器;IGBT和FET;晶閘管;可調(diào)諧組件電源管理:AC-DC控制器和穩(wěn)壓器;DC-DC控制器、轉(zhuǎn)換器和穩(wěn)壓器;熱管理;驅(qū)動器;電壓和電流管理邏輯:時鐘產(chǎn)生;時鐘及數(shù)據(jù)分配;存儲器;微控制器;標(biāo)準(zhǔn)邏輯信號管理:放大器和比較器;模擬開關(guān);音頻/視頻的ASSP;數(shù)字電位計;EMI/RFI濾波器;接口;光電、圖像及觸摸傳感器產(chǎn)品部安森美半導(dǎo)體的各個產(chǎn)品部門:模擬方案部(ASG) - Bob Klosterboer(高騰博),執(zhí)行副總裁兼總經(jīng)理圖像傳感器部(ISG) – Taner Ozcelik,高級副總裁兼總經(jīng)理電源方案部(PSG) – Bill Hall(賀彥彬),執(zhí)行副總裁兼總經(jīng)理解決方案工程中心日本:大阪; 東京中國:上海德國:慕尼黑中國臺灣:臺北美國:加州圣荷西; 俄勒岡州波特蘭; 底特律韓國:首爾設(shè)計中心美國:亞利桑那州鳳凰城(Phoenix)、亞利桑那州錢德勒(Chandler)、得州奧斯汀(Austin)、得州普萊諾(Plano)、羅德島州東格林尼治(East Greenwich)、科羅拉多州Longmont、加州圣克拉拉(Santa Clara)、愛達荷州波卡特洛(Pocatello)、賓夕法尼亞州Lower Gwynedd、猶他州林頓(Lindon)、愛達荷州楠帕(Nampa)加拿大:伯靈頓(Burlington), 滑鐵盧(Waterloo)比利時:梅赫倫(Mechelen),奧德納爾德(Oudenaarde),菲爾福爾德(Vilvoorde)法國:圖盧茲(Toulouse)德國:慕尼黑羅馬尼亞:布加勒斯特(Bucharest)斯洛伐克:布拉迪斯拉發(fā)(Bratislava)愛爾蘭:利默里克(Limerick)瑞士:Marin捷克:Roznov,布爾諾(Brno)韓國:首爾中國臺灣:臺北印度:班加羅爾(Bangalore),諾伊達(Noida)日本:岐阜市,群馬菲律賓:德拉克市(Tarlac City)制造工廠美國:亞利桑那州鳳凰城、亞利桑那州錢德勒、俄勒岡州Gresham、愛達荷州波卡特洛、愛達荷州楠帕、緬因州南波特蘭加拿大:伯靈頓 (安大略省)比利時:奧德納爾德捷克:Roznov中國:樂山、深圳、蘇州日本:群馬縣、埼玉縣羽生市、新潟縣新潟市韓國:富川菲律賓:Carmona, Cavite、Tarlac City、宿霧市馬來西亞:森美蘭州芙蓉市越南:邊和市、順安市社

歷史安森美半導(dǎo)體前身是摩托羅拉集團的半導(dǎo)體元件部門,于1999年獨立上市,繼續(xù)生產(chǎn)摩托羅拉的分立晶體管,標(biāo)準(zhǔn)模擬和標(biāo)準(zhǔn)邏輯等器件。并購紀(jì)錄2000年四月,完成收購Cherry Semiconductor。2006年,完成收購位于美國俄勒岡州Gresham的LSI Logic設(shè)計和制造設(shè)施。2008年一月,以184M美元完成收購美國模擬器件公司的穩(wěn)壓及熱管理(Voltage Regulation and Thermal Management)部門。2008年三月,以915M美元完成收購AMI Semiconductor。2008年十月,以115M美元完成收購Catalyst Semiconductor。2009年十一月,以17M美元完成收購PulseCore Semiconductor。2010年一月,以115M美元完成收購California Micro Devices。2010年六月,完成收購Sound Design Technologies, Ltd。2011年一月,完成收購日本三洋電機的子公司三洋半導(dǎo)體(SANYO Semiconductor)。2011年二月,以$31.4M美元完成收購賽普拉斯半導(dǎo)體(Cypress Semiconductor)的CMOS圖像傳感器業(yè)務(wù)部門。2014年五月,完成收購Truesense Imaging, Inc。2014年七月,安森美半導(dǎo)體和富士通半導(dǎo)體宣布戰(zhàn)略合作(包括晶圓代工服務(wù)協(xié)議,及日本會津若松市富士通的8吋晶圓廠的10%權(quán)益。)2014年八月,以4億美元完成收購總部位于加州的Aptina Imaging Corp。2015年七月,安森美半導(dǎo)體完成收購Axsem AG。2015年11月18日,以每股20美元,斥資24億美元現(xiàn)金收購飛兆半導(dǎo)體公司。2016年八月,安森美半導(dǎo)體宣布已就出售點火IGBT業(yè)務(wù)給 Littelfuse 達成協(xié)議,出售其瞬態(tài)電壓抑制二極管和開關(guān)型晶閘管產(chǎn)品線,售價共1.04億美元現(xiàn)金。2016年九月,安森美半導(dǎo)體完成收購飛兆半導(dǎo)體公司。產(chǎn)品安森美半導(dǎo)體制造以下的各種產(chǎn)品:定制:ASIC;定制代工服務(wù);定制ULP存儲器;定制CMOS圖像傳感器;集成無源器件分立:雙極晶體管;二極管和整流器;IGBT和FET;晶閘管;可調(diào)諧組件電源管理:AC-DC控制器和穩(wěn)壓器;DC-DC控制器、轉(zhuǎn)換器和穩(wěn)壓器;熱管理;驅(qū)動器;電壓和電流管理邏輯:時鐘產(chǎn)生;時鐘及數(shù)據(jù)分配;存儲器;微控制器;標(biāo)準(zhǔn)邏輯信號管理:放大器和比較器;模擬開關(guān);音頻/視頻的ASSP;數(shù)字電位計;EMI/RFI濾波器;接口;光電、圖像及觸摸傳感器產(chǎn)品部安森美半導(dǎo)體的各個產(chǎn)品部門:模擬方案部(ASG) - Bob Klosterboer(高騰博),執(zhí)行副總裁兼總經(jīng)理圖像傳感器部(ISG) – Taner Ozcelik,高級副總裁兼總經(jīng)理電源方案部(PSG) – Bill Hall(賀彥彬),執(zhí)行副總裁兼總經(jīng)理解決方案工程中心日本:大阪; 東京中國:上海德國:慕尼黑中國臺灣:臺北美國:加州圣荷西; 俄勒岡州波特蘭; 底特律韓國:首爾設(shè)計中心美國:亞利桑那州鳳凰城(Phoenix)、亞利桑那州錢德勒(Chandler)、得州奧斯汀(Austin)、得州普萊諾(Plano)、羅德島州東格林尼治(East Greenwich)、科羅拉多州Longmont、加州圣克拉拉(Santa Clara)、愛達荷州波卡特洛(Pocatello)、賓夕法尼亞州Lower Gwynedd、猶他州林頓(Lindon)、愛達荷州楠帕(Nampa)加拿大:伯靈頓(Burlington), 滑鐵盧(Waterloo)比利時:梅赫倫(Mechelen),奧德納爾德(Oudenaarde),菲爾福爾德(Vilvoorde)法國:圖盧茲(Toulouse)德國:慕尼黑羅馬尼亞:布加勒斯特(Bucharest)斯洛伐克:布拉迪斯拉發(fā)(Bratislava)愛爾蘭:利默里克(Limerick)瑞士:Marin捷克:Roznov,布爾諾(Brno)韓國:首爾中國臺灣:臺北印度:班加羅爾(Bangalore),諾伊達(Noida)日本:岐阜市,群馬菲律賓:德拉克市(Tarlac City)制造工廠美國:亞利桑那州鳳凰城、亞利桑那州錢德勒、俄勒岡州Gresham、愛達荷州波卡特洛、愛達荷州楠帕、緬因州南波特蘭加拿大:伯靈頓 (安大略省)比利時:奧德納爾德捷克:Roznov中國:樂山、深圳、蘇州日本:群馬縣、埼玉縣羽生市、新潟縣新潟市韓國:富川菲律賓:Carmona, Cavite、Tarlac City、宿霧市馬來西亞:森美蘭州芙蓉市越南:邊和市、順安市社收起

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