擔(dān)綱融合平臺(tái)，IC應(yīng)用創(chuàng)新創(chuàng)造巨大新市場(chǎng)

　　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(shuō)，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(lái)，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(lái)一些啟發(fā)。

　　一、 融合!融合!融合!――IC成為融合的橋梁和平臺(tái)

　　“以?shī)蕵?lè)、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(lè)內(nèi)容的期待越來(lái)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。”意法半導(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(chē)、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(mǎn)足客戶(hù)對(duì)新解決方案和新應(yīng)用的無(wú)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(lái)滿(mǎn)足，這點(diǎn)至關(guān)重要。“

　　在我們隨處可見(jiàn)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(mén)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(guò)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(guó)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模就可以達(dá)到5萬(wàn)億!

　　還有，在新型診斷、治療和健身設(shè)備方面，融合了無(wú)線(xiàn)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(lái)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(wú)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。“這個(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(kāi)發(fā)出全新應(yīng)用。”

　　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(mǎn)足人類(lèi)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(wú)線(xiàn)融合是未來(lái)的趨勢(shì)，并認(rèn)為追求更高能效也將是IC發(fā)展的未來(lái)趨勢(shì)，他認(rèn)為這也是中國(guó)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(kāi)，通過(guò)便攜設(shè)備接入數(shù)據(jù)、音頻、語(yǔ)音、圖像、便攜醫(yī)療設(shè)備、高功效以及更長(zhǎng)的電池管理等等。

　　二、 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(lái)越多的半導(dǎo)體芯片被用于安全防盜系統(tǒng)。例如，汽車(chē)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(chē)?yán)冒雽?dǎo)體技術(shù)激活汽車(chē)響應(yīng)系統(tǒng)。裝備先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的汽車(chē)將越來(lái)越多，這個(gè)系統(tǒng)能夠檢測(cè)行人、動(dòng)物、車(chē)輛和交通信號(hào)，激活汽車(chē)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(chē)輛。裝備這些先進(jìn)技術(shù)的高檔汽車(chē)已經(jīng)出現(xiàn)在市面上，相信不久在中級(jí)車(chē)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(kāi)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?chē)沫h(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(lái)解決政府部門(mén)和企業(yè)的數(shù)字安全和信息保護(hù)問(wèn)題。

　　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(wèn)世，簡(jiǎn)單的指向、拖拉和滑動(dòng)將無(wú)法滿(mǎn)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(lái)詮釋用戶(hù)動(dòng)作的系統(tǒng)功能將在用戶(hù)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?xún)?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(yáng)能板等再生能源技術(shù)的主要元器件，幫助收集太陽(yáng)能，然后以最高的效率將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。“意法半導(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(wú)線(xiàn)融合的主力，移動(dòng)電話(huà)和智能手機(jī)仍會(huì)不斷保持增長(zhǎng)，該市場(chǎng)2009年出貨量超過(guò)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(zhǎng)范圍是25%至30%!

　　“我們正在增加投資，開(kāi)發(fā)所瞄準(zhǔn)的模擬和功率IP產(chǎn)品系列，以便滿(mǎn)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。”他表示。

　　5、電源管理技術(shù)的融合

　　美國(guó)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(yáng)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(wèn)世，例如多路集成PMU、數(shù)模混合集成的VR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(chē)電子和功率相關(guān)的多項(xiàng)技術(shù)和產(chǎn)品。汽車(chē)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(chē)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(yáng)能以及汽車(chē)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(guò)20款用于LED照明、便攜、馬達(dá)和運(yùn)動(dòng)控制、汽車(chē)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(mén)光耦合器FOD8012、用于MOSFET器件的Dual Cool™封裝等等。

　　美國(guó)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(zhuān)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)。