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

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節(jié)能減排是“碳中和”“碳達(dá)峰”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(huì)上，該公司總裁兼首席執(zhí)行官Hassane El-Khoury向《中國(guó)電子報(bào)》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(xiàng)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(jìn)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(fèi)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(gè)領(lǐng)域的節(jié)能減排，需要用到兩項(xiàng)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(shí)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(shì)。

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(shí)現(xiàn)更高的能效。同時(shí)，智能電源技術(shù)降低了器件對(duì)散熱的需求以及產(chǎn)品的成本、重量，實(shí)現(xiàn)每個(gè)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(gè)傳感器在185米處探測(cè)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(shí)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(shì)。

一說到智能，可能很多人都想到主機(jī)處理器AI，其實(shí)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(shí)現(xiàn)的方式來看，無論是AI還是自動(dòng)駕駛，都需要功率器件和電源驅(qū)動(dòng)，哪怕一個(gè)自動(dòng)駕駛汽車內(nèi)部有最好的自動(dòng)駕駛計(jì)算系統(tǒng)，如果沒有電源、功率器件，也是無法運(yùn)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(jì)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(guó)電子報(bào)》采訪時(shí)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(jìn)一步提升服務(wù)器、計(jì)算處理器的電源功率密度，進(jìn)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(gè)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(jì)和工程方面進(jìn)行相應(yīng)的投入。

強(qiáng)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(jìn)行了調(diào)整，一是強(qiáng)化對(duì)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GT Advanced Technologies(GTAT),交易金額為4.15億美元。

數(shù)據(jù)顯示，2028年電動(dòng)車銷量將占到汽車銷量的50%，碳化硅作為電動(dòng)車所需的半導(dǎo)體材料，將迎來廣闊的市場(chǎng)前景。El-Khoury指出，安森美將在整個(gè)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(jìn)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(shì)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(kuò)張方式，有時(shí)候并不能帶來出色的回報(bào)率。今后安森美會(huì)采取更加敏捷的制造路線和策略，對(duì)內(nèi)部和外部產(chǎn)能進(jìn)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(zhǎng)領(lǐng)域，會(huì)加大內(nèi)部產(chǎn)能的投入。在非專利技術(shù)和非專長(zhǎng)的領(lǐng)域，會(huì)依靠外部的合作伙伴來提供產(chǎn)能。

我們會(huì)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(shí)也會(huì)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(zhǎng)領(lǐng)域，以此來改進(jìn)我們的成本結(jié)構(gòu)。同時(shí)我們也會(huì)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(bào)。 El-Khoury表示。

針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)需求，El-Khoury表示，將聚焦三個(gè)方面的合作發(fā)展。一是順應(yīng)中國(guó)市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)，關(guān)注汽車功能電子化、自動(dòng)駕駛、機(jī)器視覺、工廠自動(dòng)化、5G、云電源等熱點(diǎn)領(lǐng)域。二是與中國(guó)戰(zhàn)略客戶建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，提供更加智能和高度差異化的產(chǎn)品。三是與中國(guó)戰(zhàn)略客戶簽訂長(zhǎng)期的供應(yīng)協(xié)議，在客戶需要進(jìn)行產(chǎn)能或需求擴(kuò)張時(shí)，保證長(zhǎng)期穩(wěn)定供應(yīng)。