擔(dān)綱融合平臺(tái)，IC應(yīng)用創(chuàng)新創(chuàng)造巨大新市場(chǎng)
摘要： 在我們隨處可見的新興應(yīng)用中，將各種已有的技術(shù)進(jìn)行融合進(jìn)而演變?yōu)橐粋€(gè)新的應(yīng)用已經(jīng)逐漸成為一個(gè)發(fā)展的范式，例如目前非常熱門的物聯(lián)網(wǎng)，其構(gòu)成技術(shù)都是成熟的技術(shù)：RFID、傳感器、Zigbee、MEMS、信號(hào)處理等等，這些已經(jīng)有的技術(shù)經(jīng)過融合后就激發(fā)出一個(gè)非常巨大的市場(chǎng)――據(jù)預(yù)測(cè)，到2020年，中國物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模就可以達(dá)到5萬億！
關(guān)鍵字： 集成電路， 微電子， ST， 英飛凌， 飛兆半導(dǎo)體， IR， 凌力爾特， 安森美， RFID， 傳感器， Zigbee， MEMS， 信號(hào)處理
集成電路（IC）是支撐整個(gè)微電子產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，研究表明，集成電路對(duì)產(chǎn)業(yè)的拉動(dòng)作用為1:10左右，也就是說，1元產(chǎn)值的集成電路可以帶動(dòng)10元產(chǎn)值的信息產(chǎn)品！隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的快速發(fā)展，集成電路的性能有了大幅度的提升，也激發(fā)了更大的發(fā)展空間――未來，集成電路將成為各種技術(shù)融合的平臺(tái)，以應(yīng)用創(chuàng)新激發(fā)出更大的市場(chǎng)，在2011慕尼黑上海電子展上，很多業(yè)界領(lǐng)先的IC供應(yīng)商如ST、英飛凌、飛兆半導(dǎo)體、IR、凌力爾特、安森美等都將展示最新的集成電路產(chǎn)品和方案，這些領(lǐng)先供應(yīng)商也分享了他們對(duì)IC作為融合角色的看法，相信這些觀點(diǎn)可以為本土整機(jī)企業(yè)的創(chuàng)新帶來一些啟發(fā)。
融合！融合！融合！――IC成為融合的橋梁和平臺(tái)
“以娛樂、信息和通信逐漸融合一體的多媒體融合日益顯現(xiàn)，今天的消費(fèi)者對(duì)隨時(shí)隨地使用任何設(shè)備實(shí)時(shí)獲取信息服務(wù)和娛樂內(nèi)容的期待越來越高，把消費(fèi)者的熱切期待在消費(fèi)環(huán)節(jié)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，這需要多種不同的半導(dǎo)體產(chǎn)品和技術(shù)進(jìn)行連續(xù)不斷的創(chuàng)新?！币夥ò雽?dǎo)體的發(fā)言人指出，“2011年及以后，市場(chǎng)不僅對(duì)IC有更多的需求，而且還要求在每個(gè)領(lǐng)域取得更大進(jìn)步，包括汽車、設(shè)備、能源等。創(chuàng)新文化能夠推動(dòng)蓬勃發(fā)展的企業(yè)滿足客戶對(duì)新解決方案和新應(yīng)用的無止盡需求欲望，因此，2011年及以后的市場(chǎng)需求需要半導(dǎo)體廠商以創(chuàng)新的技術(shù)和解決方案來滿足，這點(diǎn)至關(guān)重要?！?/FONT>
在我們隨處可見的新興應(yīng)用中，將各種已有的技術(shù)進(jìn)行融合進(jìn)而演變?yōu)橐粋€(gè)新的應(yīng)用已經(jīng)逐漸成為一個(gè)發(fā)展的范式，例如目前非常熱門的物聯(lián)網(wǎng)，其構(gòu)成技術(shù)都是成熟的技術(shù)：RFID、傳感器、Zigbee、MEMS、信號(hào)處理等等，這些已經(jīng)有的技術(shù)經(jīng)過融合后就激發(fā)出一個(gè)非常巨大的市場(chǎng)――據(jù)預(yù)測(cè)，到2020年，中國物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模就可以達(dá)到5萬億！
還有，在新型診斷、治療和健身設(shè)備方面，融合了無線通信和信息采集處理的數(shù)字陀螺儀和MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）芯片組將不僅給消費(fèi)者帶來更多信息和功能，還能向信息中心反饋信息。例如，新一代微加工傳感器能夠測(cè)量多達(dá)11種運(yùn)動(dòng)和變化，包括溫度、壓力和動(dòng)量。在某些應(yīng)用中，這些傳感器能夠起到重要作用，甚至還能挽救人的生命，例如，在遠(yuǎn)程病患監(jiān)測(cè)應(yīng)用中，這些傳感器能夠幫助醫(yī)療人員鑒別病患發(fā)生的是心肌梗塞引起的衰竭，還是爬樓梯造成的壓力。
意法半導(dǎo)體的發(fā)言人指出另一個(gè)融合示例是新型隱形眼鏡，這種眼鏡配備特殊的芯片，能夠24小時(shí)測(cè)量眼壓，包括常規(guī)眼壓檢測(cè)無法捕捉的夜間眼壓變化，幫助眼科醫(yī)師發(fā)現(xiàn)青光眼疾病隱患。這種特制的隱形眼鏡能夠把配戴者的數(shù)據(jù)發(fā)送到信息處理中心，提供比傳統(tǒng)的化驗(yàn)方法更加全面的診斷信息，讓醫(yī)療人員能夠早期介入治療，防止疾病進(jìn)一步惡化?！斑@個(gè)示例還例證了創(chuàng)新的另一層重要的含義：需要處于不同領(lǐng)域的企業(yè)合作，發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)。在這個(gè)案例中，意法半導(dǎo)體與一個(gè)新成立的小規(guī)模醫(yī)療設(shè)備企業(yè) Sensimed合作，共同探索并開發(fā)出全新應(yīng)用?！?/FONT>
圖1 內(nèi)嵌隱形眼鏡的MEMS傳感器
所以，以IC為核心的融合式應(yīng)用創(chuàng)新不但可以滿足人類更多需求，更創(chuàng)造了新的巨大市場(chǎng)。飛兆半導(dǎo)體移動(dòng)、計(jì)算、消費(fèi)和通信市場(chǎng)推廣及應(yīng)用總監(jiān)馬春奇也認(rèn)為無線融合是未來的趨勢(shì)，并認(rèn)為追求更高能效也將是IC發(fā)展的未來趨勢(shì)，他認(rèn)為這也是中國乃至全球市場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)力。他指出融合圍繞連接性、智能和移動(dòng)計(jì)算展開，通過便攜設(shè)備接入數(shù)據(jù)、音頻、語音、圖像、便攜醫(yī)療設(shè)備、高功效以及更長的電池管理等等。
IC融合的重點(diǎn)領(lǐng)域是哪些？
除了上述提到的物聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療電子外，讓IC發(fā)揮融合的領(lǐng)域非常多，主要有：
1、安全與機(jī)密防盜– 在日常生活中，越來越多的半導(dǎo)體芯片被用于安全防盜系統(tǒng)。例如，汽車工業(yè)是半導(dǎo)體產(chǎn)品市場(chǎng)機(jī)會(huì)最多的市場(chǎng)之一，現(xiàn)在汽車?yán)冒雽?dǎo)體技術(shù)激活汽車響應(yīng)系統(tǒng)。裝備先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）的汽車將越來越多，這個(gè)系統(tǒng)能夠檢測(cè)行人、動(dòng)物、車輛和交通信號(hào)，激活汽車碰撞避免系統(tǒng)：碰撞避免系統(tǒng)有兩種工作方式，一種是提示駕駛員危險(xiǎn)情況，另一種是在駕駛員反應(yīng)前就主動(dòng)操作車輛。裝備這些先進(jìn)技術(shù)的高檔汽車已經(jīng)出現(xiàn)在市面上，相信不久在中級(jí)車上也會(huì)看到這項(xiàng)技術(shù)。同樣地，在一顆芯片上整合功率開關(guān)晶體管和控制電路的智能功率安全氣囊芯片正在研發(fā)階段，這個(gè)新產(chǎn)品能夠以更快的速度、更少的能耗運(yùn)作安全氣囊，并根據(jù)周圍的環(huán)境調(diào)整安全氣囊的爆破特性（即檢測(cè)被保護(hù)乘客是一個(gè)體重50磅的兒童還是一個(gè)200磅的成人）。還有從系統(tǒng)殺毒、黑客防御到安全數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，芯片廠商還尋求不同的技術(shù)解決方案來解決政府部門和企業(yè)的數(shù)字安全和信息保護(hù)問題。[!--empirenews.page--]
2、融合MEMS和其他技術(shù)的新一代人機(jī)界面
隨著新一代平板電腦和手機(jī)問世，簡單的指向、拖拉和滑動(dòng)將無法滿足消費(fèi)者需求。例如，隨著設(shè)備增加復(fù)雜的游戲和其它功能，以處理器配合陀螺儀、加速度計(jì)和系統(tǒng)芯片來詮釋用戶動(dòng)作的系統(tǒng)功能將在用戶界面占據(jù)更重要的角色。精明的半導(dǎo)體公司知道，他們必須繼續(xù)研發(fā)運(yùn)動(dòng)控制式互動(dòng)界面，持續(xù)不斷提改進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)。
3、新能源與節(jié)能應(yīng)用
承諾幫助全球降低化石燃料消耗的半導(dǎo)體企業(yè)正在應(yīng)用新技術(shù)，為電力公司和天然氣供應(yīng)商提供更加精確的先進(jìn)數(shù)字計(jì)量表解決方案。智能電網(wǎng)技術(shù)可以更有效幫助消費(fèi)者管理電費(fèi)，能夠讓消費(fèi)者掌握以小時(shí)為單位的用電量，以及如何在用電高峰期節(jié)省用電量，讓電力公司能夠在用電高峰期選擇性優(yōu)先提高電力供應(yīng)量。在發(fā)展具經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的替代能源方面，半導(dǎo)體技術(shù)也發(fā)揮重要作用。例如，半導(dǎo)體是太陽能板等再生能源技術(shù)的主要元器件，幫助收集太陽能，然后以最高的效率將太陽能轉(zhuǎn)化為電能?！耙夥ò雽?dǎo)體的研發(fā)重點(diǎn)也是全球如今面臨的三大挑戰(zhàn)：節(jié)能；更低廉、更易用的醫(yī)療設(shè)備、安全產(chǎn)品和數(shù)據(jù)保護(hù)應(yīng)用。”
4、智能手持終端
圖2 飛兆半導(dǎo)體移動(dòng)、計(jì)算、消費(fèi)和通信市場(chǎng)推廣及應(yīng)用總監(jiān)馬春奇
飛兆半導(dǎo)體的馬春奇表示作為無線融合的主力，移動(dòng)電話和智能手機(jī)仍會(huì)不斷保持增長，該市場(chǎng)2009年出貨量超過10億只，分析人士預(yù)計(jì)從2009年到2012年手機(jī)出貨量將達(dá)到55億只，預(yù)計(jì)到2012年智能手機(jī)將占據(jù)總體市場(chǎng)份額的20%以上。根據(jù)前述數(shù)據(jù)，這些手機(jī)中半導(dǎo)體元件部分增長范圍是25%至30%！
“我們正在增加投資，開發(fā)所瞄準(zhǔn)的模擬和功率IP產(chǎn)品系列，以便滿足手機(jī)制造商實(shí)現(xiàn)音頻、視頻、USB、信號(hào)、感測(cè)和定時(shí)功能的特定信號(hào)需求，以及外設(shè)、內(nèi)核、照明和RF部分的功率管理需求?！彼硎?。
5、電源管理技術(shù)的融合
美國芯源系統(tǒng)有限公司（MPS）杭州分公司技術(shù)市場(chǎng)經(jīng)理歐陽強(qiáng)表示單芯片上集成更多的功能是業(yè)界必然的發(fā)展趨勢(shì)，所以MPS致力于電源芯片的高度集成，并將不斷的沿這個(gè)方向發(fā)展下去，MPS的全集成模擬電源芯片在業(yè)界已經(jīng)做到了世界領(lǐng)先水平。2011年，MPS會(huì)有更多具備融合功能的高集成度芯片問世，例如多路集成PMU、數(shù)?；旌霞傻腣R控制芯片，帶通信接口和寄存器的多功能芯片等。
三、2011慕尼黑上海電子展上將展示的融合方案
在2011慕尼黑上海電子展上，意法半導(dǎo)體將重點(diǎn)展示汽車電子和功率相關(guān)的多項(xiàng)技術(shù)和產(chǎn)品。汽車電子相關(guān)的技術(shù)包括L9781、L9780、Monaco和高性能恒電流LED驅(qū)動(dòng)器，以及車身控制、氣囊和馬達(dá)控制等演示。此外，還有用于LED照明、太陽能以及汽車電子等應(yīng)用的功率產(chǎn)品的演示。
飛兆半導(dǎo)體的馬春奇表示公司將在2011慕尼黑上海電子展上展示其最新的功率技術(shù)和便攜技術(shù)。展示超過20款用于LED照明、便攜、馬達(dá)和運(yùn)動(dòng)控制、汽車和消費(fèi)應(yīng)用的解決方案。其中包括全新mWSaver技術(shù)、高集成度脈寬調(diào)控(PWM)控制器FAN302HL、全雙工、雙向邏輯門光耦合器FOD8012、用于MOSFET器件的Dual Cool™封裝等等。
美國芯源系統(tǒng)有限公司（MPS）將展示NB638系列全集成電源管理芯片，該芯片涵蓋多項(xiàng)MPS專利技術(shù)，達(dá)到了業(yè)界最高功率密度的水平。在3*4mm的小封裝里實(shí)現(xiàn)額定8安培的輸出。采用了先進(jìn)的控制方式，具有體積小，效率高，負(fù)載跳變響應(yīng)速度快的特點(diǎn)。
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