生態(tài)工程：集成電路（IC）行業(yè)的新一輪重要創(chuàng)新驅(qū)動力

創(chuàng)新是半導體技術發(fā)展的特性。從20世紀50年代由第一代電池供電的晶體管收音機及計算器，至20世紀晚期包羅萬象的數(shù)字化革命，工程師們永遠努力尋求新方法，用硅半導體(Silicon)解決那些看似不可能完成的任務。

世界從不缺乏創(chuàng)新動力，特定的應用或產(chǎn)品類型層出不窮，這都要求我們運用新的思維方式和溝通方式。就集成電路行業(yè)而言，我們需要新的制造方式；消費電子行業(yè)、計算機行業(yè)和通訊行業(yè)則要求突破現(xiàn)有技術以適應未來的發(fā)展趨勢。

在半導體行業(yè)短暫的發(fā)展歷程中，其前進步伐取決于消費者對集成電路行業(yè)與日俱增的需求——運行更快、性能更優(yōu)、價格更便宜。然而，始于20世紀90年代“更環(huán)保、更健康及更智能”的新消費主張開始與舊觀念相結(jié)合，并產(chǎn)生了驚人的結(jié)果。
創(chuàng)新本身也必須改變。

每次技術飛躍發(fā)生之前都會有“序曲”，而以綠色產(chǎn)品和生態(tài)工程(eco-engineering)作為當今重要創(chuàng)新改變的前奏，再恰當不過。十幾年來，恩智浦半導體不僅認同生態(tài)工程的理念，更利用其產(chǎn)品充分展現(xiàn)了生態(tài)工程的重要性；諸如，推出了集成電路GreenChip™系列產(chǎn)品，極大地提高了計算機、液晶電視電源以及其他終端應用的能效。

之前，模擬和數(shù)字領域完全是單獨設計的。如今，作為一個新的創(chuàng)新領域，它比以往任何時候都需要將這兩種領域無縫融合至混合信號領域。

恩智浦憑借其高性能混合信號（HPMS）制造工藝、內(nèi)部團隊自主設計的豐富經(jīng)驗以及廣博的系統(tǒng)設計知識，催生出更多的創(chuàng)新產(chǎn)品。這份《綠色創(chuàng)新白皮書》展現(xiàn)了恩智浦如何以生態(tài)工程驅(qū)動力為基礎來拓展和制定其產(chǎn)品戰(zhàn)略，并討論了五大應用領域：光伏/太陽能、智能電源/智能電表、電源供應、汽車和照明。

創(chuàng)新階梯

生態(tài)工程不僅給幾乎所有的產(chǎn)品類型增添了一個新的層面，更是匯集了以往大部分的創(chuàng)新技術。低功耗能源技術、高性能計算和無線通訊最終的完美契合使生態(tài)工程得以實現(xiàn)。然而，生態(tài)工程還涉及其他差別更為細微的技術，正是這些技術將數(shù)字和模擬領域結(jié)合在一起，并且通過多個行業(yè)幾十年來積累的高性能混合信號制造技術、高級封裝技術、混合信號設計經(jīng)驗以及系統(tǒng)級應用知識納入同一系統(tǒng)內(nèi)，最終促成了先進的生態(tài)工程。

全球環(huán)境問題迫在眉睫，這也使得生態(tài)工程成為了不可避免的發(fā)展趨勢。雖然各種技術讓許多人的生活變得更加輕松愉快，但是技術的應用程度高低與一個國家對全球生態(tài)系統(tǒng)造成的不利影響存在著一定的關聯(lián)。這種關聯(lián)如圖1所示，它顯示了許多國家從1975年至2003年科技與生態(tài)發(fā)展的歷史趨勢，縱軸上繪制的是這些國家的生態(tài)印跡。



圖1. 技術越先進的國家，其生態(tài)科學發(fā)展的軌跡越明顯（來源：世界自然基金會2006年《地球生命力報告》）

消費者開始意識到自己在生態(tài)科學方面行為軌跡將引發(fā)一系列社會問題，并且已開始根據(jù)意識到的社會問題來調(diào)整自己的購買決定。

混合動力汽車和電動汽車領域取得的巨大成功最能體現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變，特別是汽車制造商正全力以赴加快步伐。環(huán)球透視公司2009年公布的《混合動力汽車報告》顯示，2009年混合動力汽車的全球產(chǎn)量增幅超過77％，并預測2010年的增長率超過106％。
消費者對節(jié)能的偏好也延伸到了智能家居設施領域。例如，美國主要住宅建筑商的調(diào)查顯示，70%的潛在住房購買者希望選擇節(jié)能的智能家居設施。

世界各國政府也在積極推動環(huán)保運動，通過制定法律法規(guī)和節(jié)能目標，以期減少二氧化碳排放量和緩解因能源過度使用所帶來的其他環(huán)境問題。

更精簡、更環(huán)保

由于半導體已經(jīng)成為了幾乎所有先進技術不可或缺的一部分，因此它理所當然能夠在減少技術對環(huán)境留下不良印跡上發(fā)揮重要作用。

減少碳氫化合物排放量有兩種主要方法。一、生產(chǎn)無需燃燒化石燃料的能源；二、使用產(chǎn)出高能效的能源。在能源產(chǎn)出方面，諸如太陽能光伏發(fā)電等可再生能源可以大大減少每千瓦時產(chǎn)生的二氧化碳量。當涉及到減少工業(yè)化和后工業(yè)化國家大規(guī)模的生態(tài)軌跡時，提高全球能源效率的最佳途徑在于提高終端應用的效率。為此，提高終端應用的效率可通過直接提高電源供應或照明設施的能效來實現(xiàn)，或可通過如“智能電網(wǎng)”和“節(jié)能路線選擇”那樣改變用戶的行為來完成。

然而在這兩種情況下，集成電路作為最微小的元件卻在大規(guī)模減少生態(tài)印跡方面發(fā)揮著驚人的作用。

集成電路在不同的應用領域中能夠發(fā)揮多少作用？

在電源領域中運用恩智浦的GreenChipTM技術是一個很好的例子。例如，筆記本電腦或游戲機的電源采用GreenChipTM集成電路系列，通常可節(jié)省5-10瓦的電量。然而，由于GreenChipTM本身僅消耗約0.5瓦的電量，所以其杠桿計算會更加驚人，投資回報率約為10倍至20倍。

從智能電網(wǎng)到智能儀表，從智能插頭再到能耗可調(diào)型家居設施，“智能電源”的表現(xiàn)形式多種多樣，以期通過改善能耗以滿足客戶實時的需求這些可安裝的設備實現(xiàn)節(jié)能的前景非常廣闊，而恩智浦提供的各種智能儀表和智能插頭產(chǎn)品至關重要。以建筑領域為例，從連接到配電系統(tǒng)的設備所獲取的直接反饋可達10％至15％。

在太陽能領域，光伏系統(tǒng)的能效在很大程度上取決于光伏電池產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換成電網(wǎng)使用的交流電或轉(zhuǎn)換成其他直流負載使用的直流值的效率。以電池充電器為例，與傳統(tǒng)的PWM控制器相比，恩智浦的解決方案可從太陽能面板多提取30％的功率。

汽車和照明領域亦是如此。《綠色創(chuàng)新白皮書》深入探討了這五大應用領域，并對恩智浦在各領域的表現(xiàn)、產(chǎn)品和行動進行了描述。

恩智浦半導體相關推廣活動鏈接：
•高性能射頻（HP RF）：http://www.cn.nxp.com/campaigns/high-performance-rf/
o高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器（High Speed Data Converter）：http://www.cn.nxp.com//fasttrackyourdesign/
•照明產(chǎn)品： http://www.cn.nxp.com/campaigns/experience_lighting/index.php
•Cortex-M0微控制器產(chǎn)品： http://www.cn.nxp.com/campaigns/cortex-m0/
•車用產(chǎn)品：http://www.cn.nxp.com/campaigns/drivingefficiency/
•太陽能產(chǎn)品應用信息頁面：http://www.nxp.com/pip/MPT612.html