主題:英飛凌一站式系統解決方案,助力戶用儲能爆發式發展
徐斌:大家上午好!首先非常榮幸受邀參加EEVIA年度論壇。今天帶來的主題是英飛凌一站式系統解決方案,如何助力戶用儲能的爆發式發展。
我今天給大家帶來的主題,包括以下幾個部分:首先我會給大家介紹戶用儲能的全球市場總覽。二是戶用儲能的發展,從英飛凌的角度看它未來的趨勢或者應用需求。三是介紹英飛凌一站式的解決方案,以及我們一些比較有亮點的產品。四是我們的一些案例,今天很高興地把我們的一些解決方案帶給大家,如果大家有興趣,可以茶歇看一下Demo展區。最后是總結。
首先看第一部分,可能有些人會問我們所處的時代最大的挑戰是什么?每個人都有自己不同的見解和看法,從我們的角度看,或者從全球的角度看,氣侯變化是我們所處這個時代最大的挑戰,比如現在的溫室效應、全球氣候變暖以及海平面的上升,所有這一切都是跟二氧化碳的排放量相關。根據權威機構IEA的調研,從1910年到2022年,過去一百年的時間,二氧化碳的排放量呈指數級遞增,2022年達到頂峰36.8Gt的二氧化碳排放量,我們這個人類大家庭,如果要讓地球更好發展每個人都要貢獻自己一份力量。
在二氧化碳36.8Gt的排放量里面,最大的排放量來自哪里呢?40%來自于發電。第二部分就是工業應用,這部分占25%,比如展會上的燈都是要消耗電的,傳統是通過煤、油、氣來發電,它的二氧化碳排放量非常大。我們如何做到對地球友好呢?一定要擴張我們新能源的應用,包括風能、光伏發電。第三部分非常重要,在過去一些國家和地區,布局了很多風能或者太陽能發電,但因為新能源發電有一些天生的特點,比如今天下雨就沒有電,明天大太陽就發電很多,所以它有不持續性或者間歇性。在過去很多時候,新能源的發電甚至被稱為垃圾電,因為它不能很好地被電網應用。這時候怎么應對挑戰?就需要做儲能。
儲能是目前非常熱的領域。可以把儲能簡單分成兩大部分:第一部分叫做表前儲能,第二部分叫做表后儲能。說到這個大家可能很奇怪,什么叫表前表后?我們每個月交一次電費,家里有電表,表前表后就是跟這個相關。表后,就是電源到了每個家庭,在消費側就是表后。表前就是從發電廠過來到家里的電表,這個叫表前部分。表前部分又分兩大塊:一是發電側配的儲能,比如風能發電站、光伏發能站,這是發電側;其次,電發出來要傳輸到千家萬戶,就有配電側的儲能。
還有表后的儲能,表后分為兩大塊:一部分是家用的儲能,另外一部分就是工商業的儲能,因為我們平時除了自己家里面用電,還有很多商場商戶也需要用電,所以工商業也屬于表后儲能的一部分。我們今天談的主要是表后戶用部分。
在表后戶用部分,現在它的儲能很多時候其實是做自發自用,就是自己家里裝了太陽能板,在把電發起來以后,就儲能到自己家里面的儲能設備,主要以電池為主,供自己家里的電器使用。同時它還承擔了一定的電網調節作用,特別在夏天,空調開起來,或者冬天特別冷,暖氣開起來,儲能可以承擔調峰的作用。
講到戶用儲能,根據它的技術特點又可以分為兩種:一部分叫AC coupled,交流耦合;第二部分叫DC coupled,就是直流耦合。交流耦合就是裝了儲能系統,跟電網和逆變器的輸出部分做能量交換。直流耦合的能量交換是跟逆變器的直流母線,也就是說它的能量可以來自兩部分:一部分從PVPanel也就是從太陽能光伏板取電,第二部分通過電網取電,所以至少從兩個方向來取電。
交流耦合和直流耦合針對什么市場呢?AC coupled針對的主要是存量市場,光伏已經發展了這么多年,在很多歐洲國家或者國內用戶,他們自己已經配備了光伏或者太陽能分布式系統,但十年前或者五年前大家都沒有配儲能,現在發現電價貴了,或者突然想裝儲能了,要裝什么樣的儲能呢?這時候就會裝AC coupled,因為以前的逆變器不太適合從DC的部分把能量傳輸出來,所以存量市場一般會首選AC coupled。此外,還有北美市場也更喜歡裝AC coupled,代表性的比如特斯拉的Powerwall。
DC coupled比較受歡迎的是在一些新裝的市場,新裝市場需要同時考慮光伏發電及儲能,比較有代表的就是特斯拉剛剛發布的Powerwall3。
講了戶用儲能如何火,我這里用一組數據給大家做一個直觀的印象,這里是援引IHS的最新報告,在儲能近十年的發展,可以達到CAGR達到30.9%的發展,這是一個非常令人興奮或者震驚的數字。我們看一個行業的發展,如果是兩位數,就是非常了不起的增長。
有一些從事儲能或者做行業報告的人可能會說,根據最近國內的上市公司財報,好像今年的儲能沒有那么火,甚至有些公司環比的Q2數字比Q1還在衰減,你怎么說還在迅猛發展呢?
首先這個市場的發展,它的安裝量確實在迅猛發展。但是因為在2022年它真的太火了,每個地區都在爆發式地發展,所以導致以前不是做儲能的廠商都進軍了儲能,從而造成目前市場上的供大于求的情況。我們認為,目前這個市場只是暫時性的低迷,在三個月六個月的庫存消耗完以后,戶用儲能還會朝著良性的趨勢發展。
我們看左邊的圖就會有直觀的感覺,(見PPT)橙色的柱子代表的是戶用儲能安裝量,紫色的部分代表的是出貨量。2022裝機需求大約在14000兆瓦,但實際出貨量可能接近18000兆瓦,因此2022差不多四千兆瓦的庫存積壓,也就是儲能逆變器或者儲能系統安裝商每家都有很多庫存。所以,等紫色跟橙色的gap消耗完以后,整個儲能還是更加健康的發展。
2023年比2022年的發展相對緩慢的主要原因有很多,我們認為主要有以下幾個:第一是去年我們受戰爭和能源危機的影響,在歐洲有著迅猛發展。隨著歐洲能源供需情況得到緩解,所以能源價格在2023年有很大的回落,這樣會影響到戶用儲能的裝機熱情。所以我們可以看到2023年雖然還是持續增長,但增長幅度相比2022年是很大的減小。(見PPT橙色柱狀圖部分)
第二,跟經濟大環境有關,在歐洲、在北美,它的通脹會影響到大家裝戶用儲能的熱情。
第三,國外跟國內的情況不一樣,他們還是非常欠缺PV板,即光伏組件和儲能一體化系統安裝的有經驗或者合格的勞動力資質,這塊在歐美比較欠缺。雖然我們生產了很多的逆變器或者儲能系統,但因為缺少有資質的安裝商,所以造成了在安裝渠道上的一定量的積累。
在第二部分,我們看到在這十年,戶用儲能的增長已經達到30.9%這么一個非常高的幅度,未來的戶用儲能會往什么方向發展,它有什么特點?通過這張圖可以給大家一個很好的啟發。我們看到以前的戶用光伏系統,只是一個單純的光伏發電功能,可能是一個微型逆變器,也可能是一個分布式的光伏組件加一些優化器。但近年來,大家裝光伏的時候會配備儲能,這是一個特點。
第二,隨著未來戶用儲能的需求更加強烈,也伴隨著新能源汽車的爆發,大家需要把充電跟儲能和光伏系統做搭配,也就是現在非常熱的光儲充一體系統。
第三,除了硬件上面的光儲充一體系統以外,在戶用儲能市場還會有軟件方面和能源管理方面的突破。以后的每個家庭裝了光儲充一體機以后,形成自發自用的能量微網,特別在一些偏遠地區,或者在歐美國家,在電網沒有那么順暢或者電網出現問題的時候,完全能滿足自己家庭的使用。
關于戶用儲能系統的發展,我們要做這樣的系統,中國國內很多廠商都在做這樣的產品,那這樣的產品它有什么技術要求或者有什么特點呢?從英飛凌的角度看,我們調研了很多公司,也融合了我們自身對市場的看法,我們覺得以下幾條非常重要:
第一,未來,光伏一定要搭配儲能。
第二,我們現在看到光伏儲能電池的容量,儲能系統的體積大小,儲能系統的重量,以及儲能系統的成本,所有這些相關的重要特性,它都是跟我們powerconvertion effciency相關,也就是如果效率做得更高、體積也好、成本也好都能得到相應的提升。
第三,因為我們很多儲能系統用在戶用,戶用的條件就限制了體積不能太大,里面的散熱全部都是無風扇散熱,也就是通過自然冷卻散熱。這時候如何選擇半導體元器件,保證它的溫升最小,這也是很大的挑戰。
總結來說,基于以上三條,我們看到未來光伏戶用儲能系統的效率和功率密度是最制約未來產品競爭力的重要因素。
如何應對這樣的高功率密度、最小的溫升的挑戰呢?我們會強烈推薦大家使用SiCMOS,也就是第三代半導體。第三代半導體有以下四點優勢是非常匹配我們當前戶用儲能方案的需求:第一,從現在硅的器件轉到碳化硅系統,可以提升很高的效率;第二,SiCMOS的體積比較小,可以提升功率密度;第三,它非常靈活,SiCMOS的pin腳或者使用方法都可以跟硅的系統做到無縫連接;第四,它的Scalability非常好,從650V,到1200V,1700V都有。
這是戶用儲能系統的FunctionBlock,它里面的結構。簡單來說包括兩大部分:一是儲能的介質,它是一個電池包;二是它的功率轉換部分,功率轉換又分為兩個部分:一是DC到DC的轉換;二是逆變或者DC/AC的轉變,跟傳統的光伏系統很大的不同就是能量在里面雙向傳輸,以前的光伏系統只是單向的能量流動,現在的戶用儲能既要充電又要放電,所以能量都是雙向的流動。
其中,我們英飛凌可以提供一站式的解決方案,從英飛凌目前大家最耳熟能詳的產品,包括功率器件、MOS、IGBT、IGBT模塊等,還可以提供MCU、安全保護芯片、電流傳感器等方案。所以在整個戶用儲能里面,英飛凌可以解決一站式的解決方案,可以幫大家做最快最易用的設計。
剛才講到目前的寬禁帶半導體、硅的器件,英飛凌是目前全球僅有少數幾家能同時做到以上三種半導體的公司,從硅的MOS和IGBT到碳化硅650V到1200V的MOS、包括GaN的產品,英飛凌是這個行業里面做得最完整的公司。
另外一方面,以上這三個產品,它們的設計和生產、封裝全部在英飛凌自己內部控制,這樣的話可以把產品品質做到極致。
給大家介紹一下我們在中壓MOS的產品路線圖,在中低壓MOS方面,我們有2個產品系列,第一個叫StrongIRFETTM,第二個叫做OptiMOSTM。左邊StrongIRFETTM這個產品,顧名思義大家看到這個產品就知道,2016年英飛凌收購了IR公司的產品。在英飛凌收購這家公司以后,我們的產品也做了一些升級,比如StrongIRFETTM2。
右邊就是我們目前傳統英飛凌中低壓MOS的產品,叫做OptiMOSTM,目前也已發布第六代產品。
從產品性能來看,OptiMOSTM6目前在全球是絕對遙遙領先的位置。從兩個維度來看,一是從100V產品的RDS(on)來看,目前英飛凌可以做到2.2毫歐,最好的對手產品是3.2毫歐。我們差不多比對手小30%左右;第二部分,如果從ΔQg來看,我們的指標要比對手小差不多27%,比我們上一代產品小50%左右,所以說這個產品在性能全球最優。
大家非常感興趣的就是,我們現在在650伏、750伏有很多產品,有硅的器件、碳化硅、GaN,怎么看這幾個產品的定位呢?特別是現在大家非常糾結的,有GaN、又有碳化硅,那在做系統設計的時候怎么做選型呢?我們認為在低壓、功率比較小、開關頻率比較快的領域,我們會推薦使用GaN的器件,另一方面,在開關頻率沒有那么高,但功率等級比較高的領域,會推薦使用碳化硅的器件。
以示例來說,我們在傳統的NPC1的拓撲里面,用上了650伏的SiCMOSFET,跟傳統的IGBT做對比,在70kHz的情況下,效能提升1.3%,這是非常強的提升了。大家如果做系統設計就知道,在極限情況下,提升0.1%都很困難,但我在這個系統里面其實其他什么都沒有變,只是把器件做替換,就能提升1.3%,這就是一個非常大的效率提升了。
英飛凌也是發布了第二代碳化硅MOS產品,以650V、57毫歐的產品做性能對比的話,可以看到第二代比第一代Qoss、Eoss、Ciss等性能降低差不多30%。另外一方面,第二代產品同時保留了易用性,比如V(GS)th,還是保持了很高的水準,差不多在4.5伏,這樣帶來的好處就是,客戶在0伏的時候就可以對這個器件進行關斷的操作。
這是我們目前已經量產或者未來的產品計劃。(見PPT)
因為時間關系,最后給大家介紹一下我們的一些解決方案,待會在茶歇的時候可以去展臺看一下。
第一個,我們做了一個差異化的產品,我們做了5電平4千瓦的方案,通過這個解決方案,不需要用到600伏的器件,僅僅用150伏器件就可以了,它的效率也可以非常高,可以在80%負載的時候做到98.5%的效率,這個效率也是遠遠優于傳統的Heric的拓撲。
第二部分和第三部分,就是我們有雙向的DC/DCDemo板、包括碳化硅圖騰柱的Demo板等等。
除了剛才講到的碳化硅器件,大家很多人還對氮化鎵非常感興趣,我們也是做了一些GaN的Demo,以及Totem Pole的Demo等等,如果大家感興趣也可以做申請、測試。
最后,總結一下。目前戶用儲能系統看起來很簡單,其實它內部結構很復雜,里面涉及的器件很多,英飛凌可以提供完整的解決方案,可以提高你的功率密度、提升效率。英飛凌同時還有很多MCU、傳感、通訊器件,這部分也產品也可以帶給你更快更好的設計體驗。
我的演講就到這里,謝謝大家!
主持人:現場的媒體老師有哪位想跟徐斌老師進行溝通?
提問:我是慧聰電子網的記者,我想問一個關于市場的問題,剛才您提到,因為國內外的一些復雜因素,2023年的市場溫度相比2022年市場熱度低,屬于暫時性低迷。
您認為未來一段時間內,用戶儲能市場是否還有可能回到2022的爆漲熱度?如果有可能回到2022年的市場熱度,大概需要多長時間?
徐斌:好問題,謝謝!
剛才有張圖已經講了,我覺得可以分為兩個維度來說:第一個維度,戶用儲能還會繼續保持良好的穩健增長,但是很難回到2022年近似瘋狂的增長狀態。
原因主要有這么幾點:首先2022年戶用儲能增長是一個很難復制的成長,有一些它的特殊性。特別是因為戰爭的影響,導致能源價格的上升,然后再疊加整個經濟環境的影響。
剛才PPT中有張圖,你會看到從2021到2022年,它的成長超過了50%,在很多市場它其實是兩、三倍的增長。但是在2023年,或者未來幾年,它還是增長,但不可能達到這么高的增長,這個受很多因素影響的局面。但我們覺得雖然目前受影響,但未來還會上升,因為雙碳的指標在那里,能源的價格也沒有回落到之前的水準,只是大家裝儲能的投資回報周期拉長了。比如去年能源價格很高,所以裝一套儲能系統,投資回報周期時間是五年,但今年因為碳能源下降,所以帶來回本的周期或者投資回報周期拉長。但你要考慮到,儲能系統可以用15年甚至更長時間,所以它還是非常經濟的投資渠道。
另外一方面,受電網的影響或者極端天氣的影響,在一些地區或者場所,還是需要儲能來做自發自用,所以未來的成長還是可期。
主持人:謝謝徐斌老師,線上媒體也有兩個問題:剛才您介紹了不少戶儲的好方案,那我們也知道其實在歐洲,戶儲方案更為普及,但在中國其實反而發展較慢,那您覺得中國是否會迎來屬于自己的戶儲時代?或者說迎來這樣的時代需要哪些市場、政策條件做配合呢?
徐斌:謝謝,剛才已經涉及到這個話題的一部分,因為我們國家的電網非常穩定可靠,在戶儲側,可能在一些相對偏遠的地區,它的電網還沒有那么好,沒有那么安全可靠的情況下,它是有戶儲的需求。
另外,我個人覺得在一些大戶型,或者住別墅的領域,當家庭用電量比較大的時候,可以用戶儲的方式來降低戶用用電成本。
第三,戶用也許目前在歐洲流行的陽臺儲能,在國內我覺得可能未來也有一定的發展機會,也就是以后大家都住公寓,陽臺可以放兩塊或者幾塊光伏板,這個光伏板的發電效率也很可觀,這樣也是降低家庭使用電費的帳單。特別是夏天用空調、冬天取暖。反正我家里的電費在這個季節的時候還是蠻可觀的。如果未來布局戶用系統,應該還是有一定的市場前景。
主題:泛在的高性能電源技術和解決方案正在如何演進
黃慶義:謝謝大家!我叫黃慶義,來自ADI,非常高興今天能夠參加這個論壇,跟大家一起談一下自己對電源的看法以及未來的發展。
剛才主持人介紹了,電源無處不在,非常重要,要是沒了電就真的不方便。電源在我們的生活當中分成很多的種類,你可以認為它從發電側一直到芯片端,都有不同種類的電源。我們基本上把它分成了幾個類別,比如從交流過來,有AC的電源,就是我們通常講的一次電源,需要做功率校正、大功率的拓撲、DC/DC的變化等等,有可能會從交流轉成直流。經過直流側之后,到了用戶的單板,在單板上有可能會涉及需要接口的防護,熱插拔、浪涌的抑制、還有以太網供電。到了單板之后,轉成了直流電,在直流電會進行二次變化,也有可能根據不同的應用要求,還要經過二次隔離,所以在單板上會有二次電源。這些電源的種類會有很多,像IC的控制,可能會有不同的PWM控制,需要有不同的拓撲,對電源進行隔離,也會涉及到IGBT、碳化硅、輔助電源等器件。電源最根本的目的還是為了給后面的信號鏈、控制芯片供電。所以最關鍵的在芯片側供電有很多,像三次電源,比如我們通常說的POL,像12伏轉低壓的,也有升壓的,也有升降壓的,所以產生了很多的電源。比如說有buck,甚至多相,對于噪聲比較敏感的,有可能還需要低噪聲的LDO,給信號鏈的產品供電。
圍繞三次電源,可能對電源的要求比較高,有可能需要衍生出對電源的監控,比如不同的持續的控制,像參考。這些器件為了確保我們對電源有比較好的監控以及控制。如果看電源的種類的話,五花八門,從很高的電壓也有可能到很低的電壓,也會涉及到從很大的功率,比如幾千瓦、幾兆瓦,到甚至很低的功率,涉及到拓撲也會非常多,有隔離的拓撲,非隔離的拓撲等等。在這個領域大家研究的非常多,關于電源的這些發展和技術,涉及的種類也非常多。所以電源是多學科交叉的領域。
ADI在這么多年的發展過程中,通過公司合并,整合了相關的技術。我個人覺得,如果要有一個技術非常先進、水平非常高的電源,它其實是需要從很多方面獲得突破的。首先如果是做一個非常好的IC,要從半導體的工藝,就需要先進的工藝。有非常先進的制程,使得做出來的參數都比較好。有了比較好的半導體工藝之后,還需要比較好的電路設計水平。對電力電子在各方面涉及的技術,需要比較深的積累。
另外一方面,把它做成IC,后面可能把它做成模塊,所以封裝的技術也是非常重要的,因為如果想要減小體積,目前不管是芯片級還是模塊級、系統級的封裝都很重要。如果單從半導體到芯片再到模塊,最終客戶看到的是一個系統。所以如果有一個非常先進的電力電子設備,還是需要先進的系統集成能力。
縱觀ADI的發展,原美信有一些先進的工藝,結合它在系統端,比如現在大功率也有很多耦合電感的專利。加之ADI在IC設計方面也有比較先進的技術。ADI基于這幾個方面,衍生出了很多在業界比較領先、比較有特點的一些方向和技術。
我這里列舉了幾個,比如Silent Switcher技術,還有模塊的技術,各種技術的類型都代表了它在行業中應用的需求以及市場的發展方向。比如Silent Switcher,傳統的電源開關噪聲比較大,Silent Switcher的技術可以在很大程度上降低開關噪聲。
模塊,大大降低了電源設計的面積,同時大幅提高可靠性。
LDO,噪聲水平非常接近電池,甚至比電池噪聲還要低,這樣使得用戶在進行噪聲敏感的電路設計時,可以獲得比較好的電源保障。
還有功耗越來越低,到納安級別的電源,也是希望有更可靠、更穩定的電源設計。此外對功率保護、電源診斷類電源的需求會越來越強烈。
這些是電源領域市場需求比較強烈,也是發展非常迅速的幾個方向。
我下面主要會介紹基于Silent Switcher和模塊兩種技術,看它在市場上如何發展,以及解決目前遇到的問題。
效率,大家現在提的都是能效,都在致力于提高電力電子的效率,有可能從原來的線性電源提升到開關電源,包括現在有的電力電子達到99%的效率,人們不斷地致力于提高電源效率。所以電源的效率在各領域都是大家繞不開的話題。你如果能夠節約能耗,這無疑能夠帶來巨大的經濟效益。
面積,現在各種設備都越來越小,都希望最大限度地降低它的面積,比如減小器件的面積,減小設備的大小,這樣就可以節約空間,可以在有效的空間里面放更多的電源,很大地提高電源功率密度。
電磁輻射,因為電力電子都放得非常密集,有可能帶來電池干擾和輻射很大,這也是大家關注的一個領域。特別現在的電源都切換到開關電源領域,所以它引起的噪聲輻射非常大,如果一方面又想小體積、高效率、又想沒有電磁輻射,這是非常難的,大家都在朝這個方向不停地努力。
ADI有獨特的技術就非常好地解決了現在面臨的問題。像剛才提到的Silent Switcher這個技術,這是一張非常簡單的電路示意圖,當這些開關器件在電路中進行高速開關的時候,會產生很多很高的di/dt,所以會產生很高的振蕩,不管是在時域上看還是頻域上看,都是非常明顯,時域上看波形會發現它的振蕩非常明顯,高速開關加上線路中的寄生電感,再加上引起的di/dt,所以在開關的節點就會形成很高的尖峰,這是大家不希望看到的。因為這些諧波如果經過傅里葉分解之后,在頻譜上就可以看到高次的諧波,如果是一側的EMC,有可能在某個頻點就過不了,所以這是大家不希望看到的。不管是從器件的可靠性,以及電磁輻射上,都是不太好的。(見PPT)
大家都在想,如何解決這些問題,傳統的做法,比如降低開關的頻率,把開關的速度降低,這樣就使得振鈴比較小。但這些方法會增加開關電源的損耗,本身還想提高效率的,這樣做的話相對而言效率反而會變得很低。ADI的Silent Switcher技術可以比較好地解決這個問題,在比較高的開關頻率的同時,振鈴減小,產生的EMI比較低,通過傅里葉變換的諧波分量也是會低很多。
另外因為開關頻率很高,所以選用的磁性器件會比較小。這些紋波都跟開關頻率非常有關系,像電感以及輸出電容都能大大地降低尺寸。所以使得很高開關頻率的同時,還能保持比較高的效率,同時尺寸又比較小。這是Silent Switcher技術帶來的好處。
它為什么會產生這些好處呢?左邊的圖是一個對比圖,一些普通的電源引起的振鈴比較大,但用Silent Switcher產生的振鈴幅度很低,所以看測的頻譜,你會發現它的值相對比較低,這是帶來一個好處。為什么能把開關頻率做得很高,還有一點。你可以看到,左邊藍色的圖產生負壓的部分很低,像在buck電路中的死區時間非常短,這樣使得流過體二極管的時間也會比較短。所以總體來看,采用這種技術帶來的效率提升非常明顯。
這是目前Silent Switcher發展的一個歷程,目前已經到了Silent Switcher 3這一代。最開始芯片需要在外部加電容,后面我們把電容在芯片里面集成,到了Silent Switcher 3,它還增加了一個額外的優勢,就是它在普通的DC/DC性能之上,還增加了一個低噪聲功能,使得它輸出的噪聲非常接近LDO的水平,所以對于很大電流的應用,可能不太想用LDO的,用Silent Switcher 3的技術非常好。它的封裝也很多的優化,超低的低頻噪聲、超快的瞬態響應,使得Silent Switcher 3能夠很好地解決效率、面積、電子輻射帶來的問題。
這是我們剛才介紹的Silent Switcher技術的發展。還有一類比較有特點的是電源模塊,比較能代表電源發展的方向。現在的電源,尺寸越來越小了,把外圍電路全都集成在非常小的模塊里面,從而大大地降低了電源尺寸,同時為客戶設計帶來了很大的便利。相當于只用一個模塊放進去,就可以實現功能。
ADI有很多這種類型的模塊,比如超低噪聲的、超薄的、帶監控的,也有一些電流特別大的,多路輸出可以并聯的,像這樣一些電源可以供大家選擇。
這張圖清晰地展示了ADI的大電流電源模塊多年的發展歷程。(見PPT)看到一個很明顯的變化,不管是什么樣的電源,其功率密度會越來越高,大概十多年前,為了輸出很大的電流,需要很多個模塊并聯起來才能輸出。但到了今天,比如2021年發布的LTM4681,22mm×15mm的面積之內,可以輸出單路125A或四路31.25A的電流。看這些IC模塊的發展,大家都是希望進一步地減小面積,提高效率,讓客戶使用起來越來越簡單,這是ADI大電流電源模塊的發展方向。
ADI還有很多不同的電源模塊,因為模塊利用這些技術又產生很多分支。在對高度要求非常高的地方,有的需要把模塊放在底部,ADI針對此類應用有超薄電源模塊。比如有到1.8毫米的,最薄的到1.3毫米。
電源整體的發展方向是,越來越集成,電流越來越大,厚度越來越薄。現在大家提得比較多的就是解決方案,因為電源歸根到底還是為很多其他的IC和設備服務的。如果單做一個電源,還是需要了解這后面電源供電的器件,了解其電源要求。終端的客戶比較在意的是系統的指標,比如射頻的輸出等等。
另外大家談論比較多的,就是怎么把電源方案跟其他的信號鏈產品放在一起。這樣做有很多好處,比如你做了這樣一個解決方案,對客戶而言,它需要驗證整個解決方案,就可以直接測輸出的性能,不再關心電源的紋波、動態的效率,可能更關注直接的射頻輸出或影像的輸出等。所以對于整個解決方案幫助很大。
客戶對整個解決方案經過驗證之后,可以大大地縮短產品推向市場的時間,因為電源跟信號類產品經過測試驗證,對縮短推向市場的時間、對降低產品開發的風險非常有幫助。
現在越來越多的客戶和IC公司,談論比較多的是把電源和信號鏈做成一個整體解決方案,推向市場。這是我們介紹的,發展到解決方案的趨勢。
在這里也簡要介紹一下ADI今年推出的中國在線商城。ADI的在線商城支持人民幣支付,也有很多種支付方式,我們也會有專業高效的在線客服。如果大家感興趣,歡迎去看一下。
謝謝大家!
主持人:好的,感謝黃慶義老師的精彩演講,現在進入問答環節,歡迎大家踴躍提問。
我這邊先向黃老師請教一下,電源發展都是強調面積、效率、電磁輻射,面對如今越來越多的新應用場景,比如剛才儲能、新能源車等等,ADI在電源技術的發展是否有不同的考量方向呢?
黃慶義:電源如果面向不同的應用領域發展也會不一樣,比如您剛才提到汽車,現在電動車很火,但電動車現在有一些需求,比如對芯片耐溫要求越來越高。因為電動車都在戶外,環境相對惡劣,原來的IC更多是到125度,現在有的IC都要求到150甚至到175度,對于結溫的要求越來越高。這方面的IC需求跟發展趨勢就是結溫會越來越高。
其他大的方向,大家還是比較類似的,像新能源汽車,大家都比較在意效率,比如從一級電源電池端直接往下轉,也是希望效率越來越高。現在大家坐在電動車里,都擔心電磁輻射,所以不管是電機驅動、小的輔助電源,也是希望電磁輻射越低越好,對整車的性能很有幫助。
主持人:黃慶義老師好,線上收集了兩個問題,一一提問。
當下,AI可以說是最火爆的話題了,各種生成式AI大模型層出不窮,對數據中心的能耗也是一個挑戰,那么ADI是否在該領域有提前布局呢?有沒有一些針對性的電源解決方案可以分享。
黃慶義:現在大家討論比較多的就是AI,AI相對于傳統的服務器,它需要的功耗越來越高了,所以我們在這一塊也有很多的產品。在整套的解決方案方面,ADI都有很多的產品和相應的解決方案。
比如像AI處理器,ADI有很多控制器。現在很多處理器,在市場上還需要管腳兼容,我們也有這些管腳兼容的器件,還有一些跟市場上不一樣的地方,我們有耦合電感的解決方案,比如會有16相、12相,我們會有一些耦合電感的技術,可以把多相電感耦合在一起,它的尺寸就變得比較低,需要的感量也會比較低。所以其效率會比較高,對它的動態也會有很大的提升。在這方面,我們也有很多的應用成功案例。
主持人:謝謝!第二個問題,μModule模塊是ADI的傳統品牌,能否介紹一下它的演進和迭代?
黃慶義:我剛才也提到了,μModule它把電源外圍的器件都集成在一起了,它的分支就有很多,比如有降壓型的,也有升降壓型的,也有面向低壓的,也有高壓的μModule。但整體來看,μModule發展的趨勢一方面會集成很大電流能力,像剛才您提到的AI、數據中心里面的電流都很大,如果集成在一個模塊里面,對于電源的尺寸減小就非常明顯,所以這是一個很大方向。比如ADI有很多這種模塊,解決了數據中心需要很大電流的挑戰,大電流是一個方向。
還有一個是超薄,有的高度受限,需要超薄電源器件。
還有一些方向就是往低噪聲的模塊方面,所以我們最近推出了基于Silent Switcher的模塊,還有基于超低噪聲的模塊,這些就能比較好地解決這些問題。
主持人:電源工業的媒體老師問:黃老師提到的這個產品產業鏈,電源很多都是為IC服務的,客戶需要是根本,請問針對非標定制的售后保證有什么不同?
黃慶義:對IC而言,我的理解,不管是對于標準的電源還是非標的電源,這些都是一樣的,對于IC的廠家而言。可能標準的電源是類似像工業的模塊電源,標準的AC、DC電源,這些在市場上可以通過專業的電源廠家,因為他們做這種比較大的功率設備,這些是比較標準的。
但對于一些非標的,可能都是客戶自己定制的,都是買一些IC,對于IC廠家其實是一樣的。
主題:創新性光學和傳感技術如何提升未來汽車價值
白燕恭:謝謝!大家上午好!今天非常榮幸能來參加硬科技論壇。我今天的演講題目是《創新性光學和傳感技術如何提升未來汽車價值》。
首先我花點時間簡單介紹一下我們公司。艾邁斯歐司朗是一家有110+年設計和制造歷史的半導體公司。我們公司2022年營收接近50億歐元,現在全球有約21000名員工,也有自己的FAB,有自己的工廠。我們在汽車、工業與醫療、消費營收占比接近平衡,汽車會多一點,超過40%。
我們公司愿景是不斷推動傳感、照明和可視化方面的技術進步,讓世界更安全、更簡單、更高效。我們的底氣來源于創新的光學、傳感核心技術。
說到光學方案,有這么幾個構成部分:首先是光源、接收,中間還有光學器件,如光路控制、濾波器等等,最后還有傳感器的接口,各種傳感器的芯片,以及算法等。
艾邁斯歐司朗可以提供完整的光學所有關鍵環節器件。簡單舉例,比如發射器有可見光和不可見光LED,有EEL和VCSEL激光器等;光學元器件和微型模組包括晶圓級別的微透鏡、玻璃基/硅基上濾波器等;探測器如各種光傳感器,包括環境光、接近光、TOF傳感器,還有機器視覺傳感器等等。集成電路就很多了,我后面會具體做更多講解。
這一頁是我們在汽車應用里面所有應用的全景圖。簡單給大家介紹一下下面藍框的部分,都是艾邁斯歐司朗在車里面傳統的、比較成熟的應用。比如車的前、后靜態信號燈,環境光、雨量傳感器等光傳感器,車里面所有的內飾功能照明等等,從燃油車開始,已經發展很多年。
上面綠框的部分,是隨著汽車電氣化到智能化進程中,發展出來的一些新應用。這些新的應用我簡單舉幾個例子。比如有動態的高像素的頭燈,以后我們看到的趨勢是說,頭燈不只是ADB防眩光,還可以在路上投射一些視寬線或者信號、標識,來跟行人交互。比如車里的投影,現在電動車里面的抬頭顯示發展非常快,裝車率也非常高,從最早的C-HUD變成W-HUD到現在的AR HUD。還比如DMS,現在的駕駛員監控、疲勞監測等等應該都已是電動車的標配了,現在DMS也正從2D到3D變化。
所有綠框這些應用,之所以會有這么快的發展,其實是因為人和車交互方式的變化。怎么理解呢?車的屬性已從傳統的交通工具,變成現在帶著個人屬性的私人空間。這個交互方式的改變,會對所有的這些新的應用帶來新的增長和促進。這是它的根本變化。
談到這樣的變化,結合今天的主題,我們再往下移一步,聚焦到智能表面。什么叫智能表面?就是隱藏式的電子按鍵替代機械式的按鍵,這是直觀的理解。這樣的變化有它的必然性,車的架構已從以前的分布式架構,到現在往集中式、中央式架構趨勢變化。它在變化過程中,所有功能都從分布式的方式往集中式方向發展,這樣的趨勢也要求功能要在局部有更多的集中。
智能表面是這樣一個比較典型的例子。它的應用成長有很多方面的因素,比如成本。以前傳統按鍵非常復雜,首先材料非常貴,很多東西在組裝的階段就要做調整,各方面會非常昂貴。現在用隱藏式電子按鍵,可以把這塊成本省下來,在電子屏上實現非常多的按鍵功能。而且用電子實現按鍵,它的功能可以自定義,并不是說像傳統的做成一個按鍵是什么樣子就是什么樣子,不能變;而是所有的按鍵在將來的應用上可以通過后期的OTA升級等,來實現按鍵的靈活自定義。
其次,現在整個車里面的簡潔化設計趨勢,也希望把按鍵盡可能藏起來,在不需要的時候不占地方,這是非常直觀的客戶需求。
另外就是重量。所有電車的發展都有這樣的規律,都盡可能把每個部件做到輕量化。輕量化就意味著省電,續航時間就會長,大家就會少些焦慮。
但實現智能表面的應用沒那么容易。大家可以想象,首先智能表面需要傳感器配合,在要用時喚醒,不需要的時候藏起來。智能表面的喚醒意味著要亮起來,需要照明的配合;喚醒后要做壓力的傳感,確認你有這樣的動作;產生這個動作之后,還要反饋,就跟機械按鍵一樣,需要給出振動做反饋,告訴你這個動作已完成了。在這個基礎上才會有一些其他的,有可能是燈光,或其他方面的配合,這才算一個完整的動作。可以說,這個大家聽上去好像很簡單的智能表面功能,其實里面包含了非常多的東西。
給大家舉個例子。這是中控屏,是一個相對典型的應用,里面包含了很多元素。首先這里面有一個像素化LED的區域,在未來車內空間里面,照明不再是一塊一塊的,而是一點一點的,因為它需要在這個空間里面帶來各種燈光效果,它不是一成不變的,而是可能根據不同的操作,配合不同的應用條件來顯示不同的顏色,或者來做像素化的控制。
第二,在這樣一個區域里面,需要各種按鍵、滑動條、旋扭等等,所有這些東西都需要觸控、壓力等檢測。
還有,屏幕亮度不是固定的,也不是簡單的明或暗,而是需要通過周圍環境光的亮度來調節亮面,包括有可能在很多場景下,要先滅掉再喚醒等。
所有這些方方面面,都需要在極小的空間里,把所有這些功能集合在一起,而想實現這點是非常難的。比如最簡單的亮度調節。大家都清楚,手機上亮度調節非常快,因為它有一個本地的光傳感器。但現在車上一般只有一個中央的亮度傳感,想實現亮度調節功能,需要先向中央區發起請求,拿到亮度值再來調節。當外部環境變化的時候,這個過程中間會存在一些延遲,無法實現快速調節。將來的應用中很多功能都會從以前分布式的場景集成到不同的域來集中管理,但是想把所有東西都糅合在一起,做流暢的配合,有沒有更好、更簡單的辦法?這是我們想的問題。
我們把這個問題分解,這里面有光、傳感器、又有光源等等。我們先看光源的部分。比如,現在很多車里面都有氛圍燈,可實現呼吸效果、各種音樂律動效果等。但從不同客戶的反饋,包括市場趨勢,大家對氛圍燈僅是點亮都有非常多的需求,主要體現在幾個方面:
首先燈的數量,傳統的氛圍燈是10、20、40顆,但如今車里兩側,一側就有80顆甚至180顆,再過兩年燈的數量有可能翻倍,甚至到1000顆。現在10顆、20顆有現成的方案,幾千顆的時候怎么辦?我們想把幾千顆做系統性、非常靈活地調節,要怎樣復雜的系統才能Run起來?所以,首先燈的數量會持續增加。
其次對燈的亮度要求越來越高。大家以前認為,氛圍燈是在晚上駕駛的時候閃各種效果,因為晚上會比較明顯。但其實,現在客戶要求效果在白天也要能看到,也就是用戶選了燈光模式,在白天的場景里面也要夠亮能看到。所以對燈本身的亮度有了更高要求。
智能表面的終極發展,跟一項名為IME的技術相關。IME是一次注塑成型技術,這個技術已經發展很多年了。但是想通過一次注塑成型實現智能表面,也就是通過壓印的方式,一次把智能表面的所有電子電路都印好,對LED本身也提出了更高要求,即LED要耐高溫耐高壓。
燈越來越多以后,大家可以想到,我們對燈還有一個更基本的要求,就是燈顯色的一致性。不能說全車比如800顆燈,要求顯示一個綠色,實際上卻是這邊深綠那邊淺綠,這是不可能被接受的。所以對燈本身的一致性,或者色點、亮度等各方面都會有更高的要求。從智能表面的應用落在燈上,光是燈本身就有這么多新的需求出來。
對LED來講,當我們想把LED放在具體應用里面去實現的時候,除了我們剛才提到的應用需求,又會出來一些與燈屬性有關的問題。首先OEM廠家對于燈的色點要求每家不一樣,有的喜歡這樣的藍,有的喜歡那樣的綠,因此對LED出廠時的色點校準就有要求。第二,即使是一個廠家供的燈,燈在不同的電流驅動、溫度、使用時間等條件下,本身的色點、亮度等都會有變化,也就是說,燈安裝了以后的整個生命周期中都需要做補償,并不是說產線上一次做完校準就不用管了。再次,RGB燈是由不同顏色混出來的,在混色的時候,不同的燈放在不同的位置、不同的角度,都會導致最終混色的效果有特別大的變化,因而也對燈本身的靈活性有要求。也就是說,燈放在不同的位置、不同條件下,要有足夠的可編程性,在實際組裝到生產的過程中,要保持足夠的靈活才好用,或者說能用。這是現在大家對于燈珠這個看起來簡單的東西也提出了越來越高的要求。
因此,我們推出了這個產品OSIRE? E3731i。看起來很常規,就是一個燈,但它跟普通的LED不同,它是一個智能的燈,帶驅動,它還在它的驅動里面跑了一條OSP的總線。結合我剛才講的那么多對燈的要求和需求,我們希望通過這種方式,解決我們剛才提到的問題。
首先這是一條串行總線,這條總線上面跑了我們開發的、開源的協議。對客戶來講,他的MCU側不需要其他的成本,只需要接口就可以接入。
其次,一條差分總線可以帶1000個節點,大家可以理解成1000顆燈。也就是說我們以前需要幾個甚至幾十個驅動去帶1000顆燈,現在只是兩根線的一條總線,就可以把這1000顆燈串在一起。
再次,我這個芯片里面帶驅動、帶溫度傳感器,在出廠的時候可以把你想要的色點,或者不同亮度條件下的所有溫度補償信息都放到芯片上。這是什么概念呢?對于客戶想要用這個燈,去做所有校準的時候,我們已幫客戶提前在產線上針對他要求的色點、亮度、各種條件下的補償信息都提前寫在芯片里面。當客戶使用的時候,只需要通過這條總線把相應的參數讀出來,對相應的燈做補償就好了。這是我們這顆芯片獨到的地方。
我們認為,通過這樣的方式,可以把剛才提到的那么復雜的系統簡化掉。當然,這只是燈的問題,也就是通過這樣的方式,把燈的問題先解決掉。
上圖中寫著RGBi的就是我們這顆燈。這顆燈通過這樣的一條OSP總線,最多可以連1000個點。這樣的好處是整個系統側只在最左邊有一個MCU,整個系統里不需要多余的MCU了。以前的方式是在每一路燈都要有一個MCU,再加上燈的驅動,整個系統非常復雜。現在有這個OSP總線,在整個系統端只有一個MCU,因為所有燈的數據都可以通過這條總線匯聚到MCU側。
結合剛才提到的,從燈再往上看到智能表面,除了燈以外,我們也想解決傳感器的問題。怎么解決?既然有了這條總線,能不能通過這條總線把傳感器接進來?
我們的做法是在現有的基礎上做了一個OSP Converter,主要考慮是現在大多數在車里面用的傳感器都是I2C接口,我們希望通過這個Converter把I2C協議數據直接轉換到OSP協議。也就是在這樣一個系統里面,通過OSP的總線,除了可以把燈接上去之外,還可以通過這樣一個OSP Converter,把相關的傳感器接進來。
沒有真正做設計,可能還體會不到它的意義。大家設想一個場景,比如我設計了一個300顆燈的燈板,OEM說需要對燈板的亮度做控制,需要根據周圍環境光的亮度來調節。傳統做法只能在燈板外側設計了一個MCU,把傳感器做好,把傳感器物理上埋在燈板里面。如果有了OSP總線的話,就可以直接把已經掛在OSP總線上的任意一個燈的節點去掉,換成OSP Converter,再把傳感器通過OSP Converter接到系統里面,所以系統設計會非常靈活。也就是,有任何OEM的需求都可以通過這樣的方式把傳感器的功能接入到燈板里面。
今天給大家主要介紹的就是這樣一個想法。RGB的燈是我們已經在做的,OSP Converter也將很快推向市場。通過這樣的方式,想給大家介紹我們的思路,即希望把我們在光源、傳感、芯片、光路等的優勢發揮出來,通過實現這樣一套OSP總線協議,把整個系統集成難度進一步降低,從而提高系統集成性。
如上示意圖,基于OSP總線,在整車里不同的燈板中,可以在橙色部分,埋入我們想要的傳感器。
再回到最開始提的問題:對于智能表面應用,要想把剛才提到的這么多功能,即像素化LED、按鈕、滑條、傳感的控制等等,有沒有更好的方式集成?現在,我說有,答案就是OSP總線。
基于這條OSP總線,我們推出了相應的智能RGB LED,我們也提供了把傳感器接入到OSP總線的轉換器。通過這樣一整套方式,可以把整個智能表面應用串起來。當然這不限于智能表面,我相信在車內的應用里面會有很多的場景,不只是內飾,甚至外飾,只要有傳感和照明結合這樣的場景,我們的OSP概念和生態,都會給整個產業帶來無窮的潛力。
謝謝!
做個小廣告,在我們官方微信公眾號(艾邁斯歐司朗)的菜單欄中,“技術社區”里可以找到“汽車應用”小程序,里面分艙內艙外所有應用都有相應的介紹,也有相應的產品。大家可以了解,感興趣的也可以直接通過小程序跟我們溝通。
主持人:我有一個問題,剛才您提到氛圍燈時提到OSP協議,這是艾邁斯歐司朗自己研發的。您能否和我們說一下這個OSP協議背后的研發故事?我們是看到客戶的需求,還是和客戶共同去做這樣的事情?
白燕恭:OSP開發出來有幾方面的原因。首先確實有這樣的趨勢,現在燈的數量越來越多,它的原生需求是來自于這里。我們后面把OSP協議擴展了,除了燈之外,我們希望接入傳感,這是它最開始的來源。
其次,市面上也有一些其他方案,也有類似的概念,但面對這個非常復雜的系統,想把所有東西接進來,后面需要非常多的維護和非常復雜的協議來做應用。現在其它在做的方案,相當于把里面一些東西變成黑盒子,想用的時候要掏錢付費,再幫你把功能集成進來。而我們想做的OSP就是開源的,希望把這套東西免費開放給所有的開發者,而且對整個系統側要求非常低,只需要你MCU的SPI接口就可以接入。
至于這個總線在后面怎么應用,把什么東西接進來,我們把它留給開發者。當然我們也會在OSP條件下找自己的生態,即不只是我們自己的產品,包括我們整個業界所有友商的產品,只要在車里面應用的東西,我們都會慢慢地建立這樣的生態,讓這套東西更好用、更適用。
提問:我這邊的問題就是,能不能介紹一下汽車照明,針對倉內倉外兩種不同的應用場景的發展趨勢。現在汽車照明跟人機交互,還有很多汽車的功能模塊會有聯動,可以介紹一下跟自動駕駛方面的互動。
白燕恭:您的問題比較大,我簡單分開舉例來說。汽車照明分艙內艙外,外飾照明也包括可見光和不可見光。可見光就是我們說的頭燈、尾燈。剛才也提到了,我們看到的趨勢是說外飾照明會有更多的交互性,也就是高像素的頭燈,甚至現在在很多尾燈上看到的動畫效果,這些是在外飾照明上的變化。
不可見光,就是您剛才提到的激光雷達,尤其今年下半年,很多車廠都在開發L2級甚至更高級別的智駕,激光雷達現在基本是標配,不是三個也至少有一個在頭頂上——這樣的變化已經在發生。在這樣的方案里面,除了主要的長距離的激光雷達檢測,現在補盲雷達的發展速度也很猛。
我們艾邁斯歐司朗在EEL、VCSEL等激光產品上,都有完整的產品序列來支持,包括不同的距離、不同的光驅結構、不同的設計等。
內飾剛才也提到了,氛圍燈就是內飾現在的一個變化。它不只是燈效上的需求,比如呼吸燈或者音樂律動等,同時還有一個是人因照明,即人在車里面,各種情緒、表情等都能被“抓”到。比如,感知到進來的乘客或者駕駛員狀態情緒變化,有沒有相應的燈光來做配合,讓他從相應的情緒里面釋放出來,或者給他更安全的感覺。因為大家在車里待的時間越來越多了,也希望在這個空間里面讓自己待得更安心。這樣一些需求都會對內飾照明的發展帶來非常大的促進作用。
自動駕駛剛才說了一部分,就是外飾的激光雷達。但自動駕駛相關聯動的東西很多。舉個例子,比如說方向盤上的離手檢測,以前可能沒感覺,現在如果開電車、開了輔助駕駛的功能,就會要求你的手一定放在方向盤上,這個東西就是智駕相關的需求,我們也有相應的應用。
除此之外,比如HUD,為什么這些年發展這么快,也跟智駕相關。HUD從以前小屏到大屏到AR HUD做虛實結合等等,目的就是要讓你把注意力放到路上,把目光放在前面,而不是放在其他地方去分心,從而提高駕駛安全性。同時,當你有足夠多的精力在路上的時候,HUD跟你交互的內容就會更多,就會抓你感興趣的東西,跟你做應用、交互,這也是交互的一部分。
隨著智能駕駛,車里面所有形態都會變化,方向就是把你開了智駕以后空的時間怎么用起來。
提問:我是來自電子發燒友的記者,您剛才提到汽車AR HUD,之前華為發布的車上都在大量使用,您怎么看這兩年汽車AR HUD發展趨勢?在快速增長的時候,它對光源和芯片組的要求會跟以前有什么變化嗎?
白燕恭:沒錯,AR HUD是一個大趨勢了。當然應用方面不用講,肯定為了更方便的交互。但對于光源來講,或者對于供應商來講,也是有更高的要求。為什么?因為AR HUD雖然功能越做越強,但它對體積要求越來越小,比如以前C-HUD也得做到10升,現在就只是3-5升的體積,對散熱或者光學各方面提出了更高的要求。在這種條件下,光源首先亮度要足夠,因為HUD要在全場景條件下都能用,不管白天還是晚上。這么小的空間要解決散熱問題,這種條件下,光源本身的效率能不能做到進一步提高,也是對我們的要求。
其次,以前最早的HUD還是以白光為主,現在為了增強全場景條件下的應用,對不同場景下顏色的對比要求也會更高。對于光源本身,首先要做RGB的,其次還有一種趨勢local dimming(區域調光),就是需要亮的時候亮,不需要這么亮的時候調低一點,所以對每個地方的亮度控制有了進一步的要求。這些東西是在HUD應用上現階段看到的對產品本身的要求。
主持人:線上媒體老師的問題,傳感技術能夠加強人車交互,實現這種交互,對感知設備的需求量一般是多少?您認為未來還需要多長的周期,才能看到更好的落地效果?
白燕恭:這個問題我給個第三方數據,在汽車這個應用場景里面,汽車傳感器,還不說照明,光是傳感器本身,在全球范圍里面,它的復合增長率是接近20%,是非常了不起的數字了。我相信在國內的增速會比這個數字更高。
主題:持續開拓,兆易新一代存儲產品助力行業創新
張靜:謝謝主持人的介紹,非常榮幸來參加這次活動。
下面我給大家分享的主題是《持續開拓,兆易新一代存儲產品助力行業創新》。
眾所周知,兆易創新是以存儲器為起點的半導體公司,這些年來發展迅速,從2009年我們推出第一顆SPI NOR Flash,經過了14年的不斷研發和持續市場拓展,市場占有率也是不斷提升。
我們的SPI NOR Flash已經連續十年在市場占有率排名前三,市場占有率也已經超過了20%。可以說每年我們的Flash市場占有率都有穩步的增長。
什么是Flash?Flash是一種非易失的存儲器,有高可靠性的特點。在斷電和掉電的情況下,Flash的存儲內容也都不會丟失。所以作為高可靠性的系統代碼存儲的媒介,大部分的電子產品都會把這個啟動代碼存儲到Flash中。
Flash作為電子設備系統里非常至關重要的一個位置,到目前,兆易創新的Flash出貨量已經超過200多億顆,也可以說我們的Flash支持超過200億臺電子設備的啟動。
兆易創新Flash從應用來看,近幾年來發展非常快,十年前僅有消費類的領域,隨著我們不斷積累經驗,持續的技術提升,不斷地市場拓展,獲得了很好的市場效果。由于近些年來一些新興領域的發展,推動了NOR Flash的新機遇,比如物聯網、手機OLED屏幕、5G基站,或者一些汽車電子這類新興領域的推動下,對于Flash的需求應用領域也越來越廣泛。
兆易創新緊跟各類應用需求,可以說幾乎所有需要存儲代碼的應用領域我們都有覆蓋。
我們存儲的快速發展,源于我們有強大的研發實力,也推出了滿足市場各種應用需求的豐富產品。所以從產品布局上來講,我們近些年來變化也非常大。
十年前,我們存儲線的產品種類只有NOR Flash,電壓類型也只有2種,容量范圍最大也只能支持到128Mb。系列也比較簡單,封裝類型也比較少。溫度等級最多只能支持到85度。隨著近些年各種應用的不斷發展,我們為了滿足不同的應用對Flash的需求,所以我們現在的產品線拓展得非常豐富。我們現在存儲線的產品線不止有NOR Flash、NAND類型也拓展得更豐富,支持四種類型,容量拓展到8GB,系列根據不同應用,推出了非常豐富的產品系列,封裝類型我們近些年來也開發了比較多的新型封裝。溫度等級方面,我們不只是拓展了工規的85度,車規125度也可以支持。
當前的產品布局,我們的存儲產品線可以支持27大產品系列、16種產品容量、4個電壓范圍、7款溫度規格、29種封裝方式。針對不同的市場應用需求,在兆易都可以找到解決方案。這些產品布局我們也可以滿足各類應用對全容量、高性能、低功耗、小封裝的需求。
我們看不同應用對Flash市場容量的情況,Flash作為高可靠性的系統代碼存儲媒介,一般都會用來存儲啟動代碼、固件或者一些操作系統,或者一些其他的數據。針對不同應用系統的復雜程度,不同的嵌入式對Flash容量的需求不同。尤其隨著當前用戶的需求多種多樣,系統功能也是越來越多,代碼的復雜程度也是不同,對Flash的需求容量也是不同的。
我們可以從這幾個應用來看,可以看到,各類應用對Flash的需求容量跨度都很大。既使是同樣的一個應用類型,對Flash的容量需求也是不一樣的。但整體來看,基本上市場上對Flash的需求容量是從512Kb,最大到8Gb。兆易創新的Flash完全覆蓋市場上對Flash所有需求的容量。不同的應用對Flash的需求容量都可以從兆易找到不同的產品來對應。我們的容量范圍也是做到了當前業界最全的Flash容量支持范圍。
性能方面,也是大家對Flash非常關注的一點,不同的應用對性能的需求也是不一樣的。對此兆易創新推出了不同的系列、不同性能的解決方案。
大家都知道,我們的NOR Flash可以支持片上執行,可以從Flash中直接運行代碼。但是對大部分應用來說,會把這個Flash的應用代碼搬到RAM去執行,這對Flash的要求并不高。但隨著物聯網、可穿戴、汽車電子等新型領域的發展,對Flash的性能需要越來越高。像物聯網、可穿戴,他們希望Flash可以支持更高的性能,主要是想要從Flash中直接運行代碼,這樣可以節省RAM的大小,從而節省成本。對于汽車電子這類需要Flash和高性能的需求,希望能夠提高傳輸速率,能夠做到及時響應,從而提高用戶的體驗感。
對此兆易創新提出了高性能的解決方案,我們推出了T系列、LT系統,此系列最高的性能可以支持到200MB每秒,這個性能也是當前可以做到的業界最高性能的四口產品。
對于最高的性能需求,我們推出了八口SPI Flash產品,在四口的產品上IO數量擴大了一倍。最高的性能可以支持400MB每秒,這個性能也是業界最高的產品性能水平。
不同的應用對Flash電壓的需求也是不一樣的,全球的能源是有限的,節約能源綠色的設計理念已經成為半導體行業的一個主要的推動力。像低電壓、低功耗,我們認為是現在及未來的需求方向。
兆易創新也是秉承節約能源的思想和趨勢,我們推出了不同低電壓、低功耗的解決方案,來滿足不同應用的需求情況。
我們的電壓是從3伏,再到低電壓的1.8伏,再到寬電壓1.65到3.6伏,再到更低的電壓需求,到1.2伏,不同類型電壓的解決方案滿足不同的應用需求。
像工業控制、計算機、電表、網通這類應用,還是需要Flash支持3伏電壓。但隨著越來越多的電子設備趨向于便攜式、可移動性方向的發展,對于低功耗的需求帶來延長續航時間變得越來越重要。所以像可穿戴、手機屏、計算機、筆記本電腦這類應用,需要Flash支持低電壓1.8伏的電壓。像搖控器、電子煙、追蹤器這類應用,電池供電需要Flash支持更寬的電壓范圍,所以我們是1.65到3.6的寬電壓。另外還有一些更低電壓,對功耗的要求更高的需求,需要Flash支持1.2伏的低電壓。所以我們推出了各類不同低功耗、低電壓的解決方案,來滿足低功耗節約能源的需求趨勢。
對于封裝方面,近些年來集成度越來越高,對Flash的封裝也是不同的應用提出了不同的需求。這是目前Flash主流的封裝形式,我們可以看到,各個應用對封裝主流的使用是不一樣的。但是隨著集成度越來越高,在一些尺寸受限日趨小型化的應用要求下,進一步縮小Flash的體積,擴大同封裝Flash產品容量范圍勢在必行。對此,我們也推出了不同的小形狀大容量的解決方案。
針對縮小封裝,兆易創新一直在引領創新,我們推出了業界首顆1.2×1.2的封裝,USON6封裝形式,這種封裝易于焊接和封裝,比較耐用。
另外推出了WLCSP封裝,可以做到和裸die封裝尺寸大小一致,也可以做到產品中最小的封裝形式。但是它容易受損,系統的門檻會更高一些。當前在消費類上,比如穿戴式上用的比較多。
另外我們還推出了在擴大封裝容量上,也提出了不同的引領創新的解決方案。在64兆的容量上,我們推出了業界最小尺寸的3×2mm FO-USON 8封裝。這個封裝形式是和USON 3×2的封裝形式完全兼容。當前USON 8 3×2的封裝最大可支持容量是32Mb,而我們可以做到64Mb,客戶有擴容的需求,直接可以將其擴到64Mb,而無需更新PCB。
另外和當前64Mb主流的封裝USON 4×4相比,3×2的封裝空間體積也減少了70%,對于緊湊型的設計,可以有更靈活的設計空間。
另外我們在128Mb的容量上,也推出了業界最小尺寸的3×3mm封裝。3×3的FO-USON8封裝,我們也可以做到和傳統的USON8 3×3封裝形式完全兼容的。當前業界USON8 3×3最大的可支持容量是64Mb。如果客戶有擴容的需求,可以直接將其擴展到128Mb,而無需更新PCB。
另外,和128兆主流的封裝形式USON8 6×5相比,在空間體積上,3×3的封裝相對來講減少了85%的空間體積,這個縮小是非常明顯的。所以無論是從空間體積還是擴大容量方面,這兩個封裝形式都有非常大的優勢。
在封裝方面,我們一直在引領創新,滿足市場上各種應用對Flash的封裝需求。
后面著重來看一下先進工藝制程的SoC對NOR Flash的需求情況。
剛才孫總也有講到,就是半導體制程工藝的節點發展非常快,最近3納米已經量產了。這個工藝節點的降低,它的特征尺寸降低,它的速度也會越快。
另外,節點的降低也會帶來電壓的降低,它的功耗降低。尤其到7納米以下,電壓會降低到1.2伏,功耗降低,能源進一步節約。節點尺寸越小,它的計算能力也越強,性能進一步提升。
因為7納米以下先進工藝制程的特點,像汽車應用、手機、云計算或者智能識別,這些對性能的需求越來越高,7納米以下的制程工藝可以為其SoC處理器帶來更快的計算速度、更強的圖片處理能力、更長的電池續航時間,能夠給用戶帶來更出色的體驗。所以這些應用大部分都是用的7納米及以下的先進工藝制程。
尤其高性能還有低功耗的SoC的需求,對Flash也提出了同樣的要求,希望我們的Flash可以做到高性能、低電壓、低功耗。對此,兆易創新也是推出了不同的解決方案來應對。
左邊是當前1.8伏的方案,(見PPT)如果核心供電為1.2伏的SoC和1.8V的SPI NOR Flash要通信的話,SOC需要增加升壓電路,將內部1.2伏電壓提升到1.8伏,來匹配外部SPI NOR Flash的電壓水平。這樣會增加電路設計的復雜度。
另外,因為SoC的電壓1.2伏,Flash的電壓是1.8伏,就需要提供多電源的系統,增加系統的復雜度。同時消耗功率也會高一些。
對此,兆易創新推出了更低電壓的解決方案,即NOR Flash的核心供電和IO的供電電壓都是1.2伏。這種方案它的電壓是和核心電壓SoC 1.2伏保持一致的電壓值。這樣就可以精簡1.2V SoC的電路設計,不需要增加升壓電路就可以直接通信。
另外,由于他們兩個的電壓是相同的,所以對于電源系統來講,也會更簡化一些。
電壓的降低,同時可以帶來更低的消耗功率。
另外我們還提出了另外的一個解決方案,就是1.2伏VIO的方案,此方案的核心電壓還是保持1.8伏,但是IO接口的電壓降低到1.2伏,這樣和核心電壓為1.2伏的SoC在通信的時候,也同樣的無需增加升壓電路,直接可以通信,精簡1.2伏SoC的電路設計。
同時我們保持了1.8伏的供電,可以做到和1.8伏同等的高性能的水平。
另外IO口的電壓降低,它的消耗功率也會降低。
講完了剛才我們提出的幾種低電壓解決方案,我們整體對比一下。我們從性能方面來對比一下,性能對Flash比較關注的就是讀寫擦這三種操作。讀性能就是越高越好,我們可以看到,上面的對比圖,1.2V VIO的供電電壓和1.8伏的方案是一樣的,都是保持1.8伏的供電。所以它的產品性能是可以做到和1.8伏的讀性能一致,可以保持比較高的水平,1.2伏產品的讀性能相對來講會低一些。在擦寫方面,擦寫時間也是越快越好。擦寫性能還是關注對于供電電壓方面的影響,所以1.2V VIO保持了1.8伏的供電,所以它的擦寫時間是可以做到和1.8伏的擦寫性能一致,可以做到比較快速的水平,相對來講1.2伏的產品系列擦寫速度就會慢一些。所以從這一頁來看,1.2伏的VIO,它的性能是可以做到和1.8伏同等的高性能水平。
另外一個對比就是在功耗方面,上面同樣也是三個操作比較關注,像讀寫擦的三個操作功耗對比情況。讀功耗的對比,在相同頻率的條件下,1.8伏的功耗是最高的,1.2伏相對于1.8伏讀的功耗可以降低50%以上。1.2伏的VIO相對1.8伏可以降低40%及以上。在擦寫功耗上,擦寫的功耗和接口的電壓關系不大了,主要的影響還是在核心供電電壓上,所以1.2伏的擦寫功耗是最低的,而1.2伏VIO和1.8伏的擦寫功耗是一致的。所以1.2伏的功耗是最低的,其次就是1.2伏VIO。
我們來看對比一下這三種方案:從性能來看,1.2伏VIO和1.8伏的方案都可以保持高性能的水平,但是從功耗上來看,1.2伏的功耗可以做到最低,其次就是1.2伏的VIO。所以對于先進工藝制程的1.2伏的SoC,如果對于高性能沒有特別高的要求,可以選擇1.2伏的方案產品。但對于一些汽車電子、手機、智能識別的應用,對于高性能和低功耗都有需求的,我們認為1.2伏VIO的方案在高性能和低功耗的兩種需求結合下,最理想的一個Flash的解決方案。
當前,我們推出了GD25NF四口的產品系列,1.2伏VIO的方案也是兆易創新業界首推的方案,當前我們這個產品也已經有樣品了。
以上講了不同的應用,包括一些趨勢需求對Flash的需求情況,和兆易創新的解決方案。主要是從容量、性能、電壓、封裝幾個方面。
除了剛才我們講到的,兆易創新也一直在關注和探索未來的發展趨勢。像容量方面,當前NOR Flash最大是2Gb,后面是不是還會有更大的容量需求。
在性能方面,當前我們可以做到400MB每秒,后面會不會對Flash有進一步的高性能的需求,當前我們也是一直在研究、在探索。
在電壓方面,我們現在可以做到1.2伏,隨著先進工藝制程的進一步發展,會不會需要Flash在支持更低電壓,比如說1.1伏的需求。
封裝方面,還是在持續不斷地引領創新,推出小封裝大容量的封裝形式。
除了這四個方面,對Flash的需求還有沒有其他方面的要求,我們也一直在關注。下次我們可以再一起分享對Flash其他方面的需求情況。
以上就是我的分享,謝謝大家!
提問:PCM這種相變存儲器會不會對我們的市場有一些影響?
張靜:我覺得這個還是不同類型的,NOR Flash有它自己的特點,它更高的可靠性來存儲系統代碼。所以這些對Flash高可靠性需求的市場應用上,應該還是不太會有交集。
提問:咱們也做一些3D堆疊工藝方面的NAND嗎?
張靜:沒有,我們當前就是SLC的NAND Flash、2D的。
提問:兆易創新現在在行業所處的地位怎么樣,咱們產品的優勢劣勢是什么?
張靜:大家也比較清楚,我們在Flash的產品行業內已經連續十年排名前十,前兩名是臺灣兩家公司,但是對于兆易創新的Flash優勢,我們也是比較明顯的,我們是輕資產,對于我們的設計也是有一定的優勢。
剛才也有講,我們在幾個方面都做到了當前各類應用對Flash比較高的要求,無論從大容量還是從高性能,還有低電壓、小封裝這種,我們基本上都做到了引領市場的地位。
提問:之前我看到一個趨勢,比如從六七年前開始,在一些小型類的消費電子上的NOR Flash,有一部分客戶可能會把小容量NAND來用,您對NOR Flash的看法和規劃在這些方面的應用上是什么想法?
前面那位問了可靠性,Flash的性能除了功耗、封裝這方面,應該還有一個就是它的可擦寫次數,它的壽命。你剛才講了電表,需要反復擦除的地方,比如說智能座艙有一些菜單需要經常更改的,還有擦寫次數更多的,比如水電表。我不知道你的看法怎么樣?
張靜:首先,確實會有容量重疊,有一些客戶會考慮成本的問題。比如說從256兆以上會選擇NAND Flash,但對于一些高可靠性的應用,既使在大容量上還會持續選擇NOR Flash。
另外就是對于擦寫次數,這也是我有放問號的地方,各種應用對Flash在可靠性方面的要求。當前我們的Flash是可以做到20年的數據保持和10萬次的擦寫周期,這是都沒有問題的。像儀表刷新,電表水表對高可靠性的需求。
提問:因為這個市場20年前就有一些新型的存儲器,叫鐵電,鐵電當時也有兩到三家供應商。鐵電因為它特殊的結構,會異常穩定,對它的記憶體每個單元。所以它的次數據說可以超過50萬次,這個你應該會了解吧?
張靜:確實它還是會有不一樣的,它的應用場景應該對擦寫次數的需求會更高一些。鐵電相對于Flash來講,成本也會更高一些。我們在一些應用上倒是也有碰到,但是它們兩個交集的地方很少。像電表水表,雖然他們對擦寫的次數非常多,但是他們不會考慮鐵電,還是會用Flash。我們在可靠性方面,也是一直在專注看它的一些發展趨勢,然后在研發更高的可靠性的產品。當前的市場無論是從電表水表,還是從刷新次數比較多的,像我們看到的手機屏幕,它的刷新次數也比較多,對Flash這種可靠性的要求我們都是可以滿足的。
主持人:我這邊線上也有個問題也想先請教張靜老師。
市面上的智能手機、手表等產品的主芯片SoC基本都采用7納米以下的工藝制程。根據兆易和方案商OEM的客戶交流情況,在消費領域上,是否1.2伏NOR Flash正在替換1.8伏方案呢?這對于整機功耗的下降有多大的幫助?OEM會不會將這個特性作為比較大的賣點呢?
張靜:消費電子會有這種趨勢,從1.8伏降低到1.2伏,從而降低功耗。但全面替代,這個當前我們看,還是會有逐步替代的方案,不會全面去切。
1.8伏和1.2伏來比,1.2伏的功耗肯定更低一些,因為從讀性能上,至少降低了50%以上的功耗。所以確實對于1.2伏來講,延遲續航時間還是非常有幫助的。
主持人:第二個問題,有媒體老師問:從PPT上看,1.2伏VIO產品系列是不是一種折中的方案?需要搭配兆易的PMIC產品,這對客戶來說是否增加了成本,而且電路上是否需要重新設計呢?
張靜:當前主流1.8伏的方案,它也需要1.2伏給SoC供電,同時1.8伏的供電可能不只是會給Flash供電,因為系統方面有很多器件,可能在這個系統上還會有其他的器件需要1.8伏。所以我們1.2伏VIO,當前其實是可以保持1.8伏的供電方式。
主題:嵌入式AI與MEMS傳感器塑造未來,開啟全新視野
皇甫杰:謝謝主持人介紹!在座各位半導體行業的同仁,以及各位媒體朋友:大家下午好!
我演講的主題是嵌入式AI與MEMS傳感器塑造未來,開啟全新視野
我今天的介紹主要圍繞這五個部分:一是關于Bosch集團;第二第三第四部分會結合我們自己的傳感器產品做一些案例結合,最后做一個總結。
Bosch集團涉及到四大業務領域:最大的一塊就是汽車和智能交通領域;第二塊是工業技術;第三塊是能源與建筑技術;最后一個是消費品。可能大家對Bosch集團了解比較多的是汽車和消費品。Bosch不造車,但汽車里面的零部件涉及到Bosch各種各樣的模塊或者傳感器,或者底盤系統等,都涉及到Bosch的零部件工藝。
我今天會圍繞Bosch Sensortec講解。Bosch 半導體是隸屬于Bosch汽車的市場領域。Bosch 擁有50年的相關開發和產品開發經驗,博世半導體涉及到四大產品模塊:一是功率器件,主要是車規的功率器件,包括碳化硅芯片;二是ASICs芯片,也是屬于車規產品;三是車規半導體、車規MEMS傳感器,涉及到加速器、陀螺儀、其他傳感器等;四是消費類的MEMS,也是我所在的部門負責的傳感器事業部。主要的成品是聚焦在消費類的電子產品,包括手機、穿戴、IoT等設備里面。
我們可以從這個時間軸快速了解Bosch半導體的MEMS傳感器發展的關鍵節點,從1996年開始,Bosch推出了它第一顆MEMS傳感器,基于6寸的MEMSWwafer,第一顆傳感器用在車規。從2005年開始,Bosch成立了Bosch Sensortec,這也意味著Bosch從車規領域拓展到了消費領域,因為Bosch Sensortec的產品就是聚焦于消費電子產品。
2007年,BoschSensortec在中國上海成立了亞太總部,2007年所有Bosch MEMS傳感器出貨量也突破10億顆。
2010年,我們在德累斯頓推出了8寸waferfab晶圓,2018年我們的出貨量突破100億顆,2021年的時候,我們在德累斯頓成立了一個新的Waferfab廠,推出了12寸晶圓的Wafer,同時出貨量突破150億顆。包括車規和消費類的傳感器,到今天為止,同時我們的產品出貨量突破180億顆。可以從產品出貨量看到,我們在汽車、消費類產品里面,每一顆出貨量代表它對應的每一個產品,這樣相當于180個產品在使用Bosch傳感器。
我們可以看到,Bosch的MEMS傳感器發展是從汽車開始,慢慢拓展到消費領域,消費領域包括手機、穿戴產品,再滲透到現在的IoT領域,IoT涉及到的產品特別多,萬物互聯。所以也離不開傳感器對物理信號的感知,讓這些IoT的設備變得更加智能。
我們現在MEMS傳感器已經滲透到用戶和生活的方方面面,在樓宇里面,可以通過傳感器檢測停車位,還有室內的導航。因為我們在樓宇之間,或者在地下停車場的時候,其實是沒有任何GPS信號的。為了得到一個室內的地圖,或者更精確的配合室內地圖做車載導航,就可以通過傳感器來做車載的慣導。
還有車內的空氣質量檢測,包括安防類的入侵檢測、睡眠監測等等,都會用到傳感器。還有在工廠端有一些設備的追蹤,還有增強現實的AR眼鏡的應用,為我們的工廠端生產和研發提供更便捷更高效的設備,參與工廠生產。
最后就是消費類里面,可以用傳感器計算一些更精確的卡路里,還有手機拍照防抖功能,以及手機穿戴設備記錄每天步數,這是基于加速度傳感器實現的。所以MEMS傳感器已經滲透到生活的方方面面,可能大家不會直觀地感受到,但它就陪在我們身邊。
接下來結合消費類Bosch傳感器產品,再做一些案例分享。
第一個是智能傳感器,在介紹我們的智能傳感器之前,先大概交流一下AI跟MEMS傳感器各自扮演的角色。從早期2000年初,傳感器的作用就是一個物理信號的檢測,承載的就是要檢測物理信號,然后提供給上層使用,所以它是單一的MEMS和模擬前端,在做一些數字電路的信號處理,然后直接把物理信號轉成一個電信號提供出來,相對功能比較單一。
持續發展的過程中,我們可以定義它單一的硬件,集成更多的算法和軟件的功能,去做一些定制化的配置,集成一些更豐富的功能,甚至可以往里面放一顆可編程的處理器,做算法的集成,讓它實現更多的功能。
到今天為止,現在邊緣AI算法也可以集成到小小的傳感器產品里面去,因為我們現在的處理器已經可以做到非常低的功耗,處理能力也可以實現AI算法的運行。所以在整個過程中,傳感器這個單一的硬件慢慢承載了更多的任務,去做更智能的應用場景。
我們的AI實現的方案是怎樣的呢?或者什么是邊緣AI?傳統的AI就是左邊的圖,我們會有成千上萬的硬件傳感器,它承載的就是一個信號的傳遞,它通過通過無線的方式或者其他的方式把這種物理信號傳遞到網絡端,網絡端收到成百上千甚至上萬個傳感器的信號之后,可以對大數據做建模,在云端提供一些智能的響應、智能的策略,這是一個傳統的方案。
除了這個方案之外,其實這個邊緣AI算法也可以集成到傳感器本體里面,因為傳感器只要集成一個超低功耗的處理器,就可以做這個動作。這也是Bosch Sensortec現在正在做的事情。
我把這些AI算法集成到器件里面的好處是什么?一是可以在器件端做定制化或者個性化,對每個用戶做一個適配,讓我的傳感器識別精度適應到每一個獨立的用戶,不是說一顆算法應用到所有用戶,因為用戶是有差異的。所以這個是它的優勢。
第二,傳感器的數據不需要上傳到云端,數據只是存在設備本身,甚至傳感器內部。這樣的話可以保證傳感器數據的安全性,或者用戶數據的安全性。
第三,實時響應,無需將數據上傳云端,再反饋到設備端,中間的過程直接忽略掉,直接在器件里面做響應,所以它的響應速度會更快。
第四,進一步地減少設備的功耗,來延長電池的使用壽命或者電池的日常使用時間。這是我們把AI算法集成到傳感器這個硬件內部的優勢。
這邊我會結合最新的BHI380傳感器做詳細的案例分享,我先介紹一下我們這個傳感器的命名規則,B代表Bosch,H代表hub,I代表ACC和陀螺儀二合一的傳感器。
它的尺寸非常小,所以這個傳感器可以應用在所有的電子產品,手機、手表、TWS耳機。我們現在的產品應用領域也是涉及到了耳戴、穿戴、手機、平板等。
這個器件關鍵的優勢是什么呢?第一,緊湊的尺寸可以方便集成到各種各樣的消費類電子產品里面;第二就是功耗非常低,因為它里面集成的那顆處理器,是一個超低功耗的處理器,它可以跟數據做融合的時候,保證功耗在一個毫安以下,微安級別,大概幾百個微安的級別。然后它是內置了一個處理器,在出廠的時候集成一些基本的功能,或者一些AI的算法集成在里面。用戶也可以做自己的二次開發,我們會提供一些資源出來,讓用戶集成自己的算法,這樣提供了更高的擴展性。
這邊列了幾個典型的應用場景:第一個是我們現在在TWS耳機里面,最常見的就是3D音效,它的原理就是檢測用戶的頭部在轉動的時候,對應的那個音效場景,或者用戶聽到的聲音,它的音響的位置不變,所以在轉動頭部的時候,耳朵聽到一個立體聲的效果,這是基于陀螺儀檢測頭部轉動角度實現的。
二是手勢的識別或者動作的識別,比如在走路、騎車、跑步,或者在坐車、坐高鐵、坐飛機,這些場景都可以通過傳感器的數據做一個大數據的融合之后來做識別。
三是人機交互,這是比較常見的。
四PDR,PDR是步行導航,因為我們現在手上基本上人手一個智能手表,或者智能手機,可以基于這個ACC和陀螺儀的數據,結合我們的算法去做運動軌跡的記錄。這個記錄不需要GPS的參與,包括在室內,比如說去到一個商場里面,商場里面肯定沒有GPS信號,商場里面可能會有一些內部地圖,這時候可以結合商場內部地圖做路徑規劃。
最后就是AI健身相關的記錄,或者健身動作的追蹤,包括游泳姿態的算法。
我們現在的AI傳感器BHI380,已經集成了一些AI相關的運動監測相關算法在里面,用戶可以在日常使用過程中,做一些健身的動作,可以自己去定義,或者用內部自帶的動作。我可以無縫去切換,不需要用戶去干預手表,或者需要做不同的健身動作的時候,在手表上做特定的設置,都不需要。設備可以自動檢測用戶當前在做什么動作,然后用戶做了多少次,這樣的話用戶可以在做動作的時候不參與任何干預,變得更加智能。
二是器件的功耗比上一代產品降低了54%,它的功耗很適用于穿戴設備。
三是集成耳機檢測用戶頭部追蹤,得到立體聲的效果。
中間這個就是跑步的場景,可能有些同仁比較喜歡戴著手表去跑步,但我們戴著智能手表在城市里面跑步的時候,由于周圍的一些建筑物或者其他的原因導致GPS信號往往很差,跑完幾圈之后,你會發現真實的跑步路徑跟地圖顯示的規劃相差很大,這時候就是因為GPS信號弱,或者壓根你沒有GPS信號的原因導致的。這時候可以結合GPS的信號,獲取精確的運動軌跡,得到讓用戶滿意的跑步路徑的反饋結果。
這邊有一個例子,可以看一下,這個用戶在做開合跳,這是我們在BHI380里面內嵌的算法,這里列了三個,里面我們集成了15到16個健身動作,用戶在做這些自帶的健身動作的時候,我們可以通過這些動作,逐步對用戶的動作做一些特征的捕捉,做一些定制化,用戶做這個動作的時候,識別精度進一步慢慢提升,因為內嵌的算法是基于一個標準的運動員的動作來定義的。可能不同的用戶在做這個動作的時候差異很大,我們就通過捕捉用戶特征,持續做這個動作的時候,捕捉用戶特征的時候會越來越完善,后面會得到更高精度的識別。
這是個性化,這也是AI算法的核心內容。
除了內嵌的十幾個健身動作之外,用戶可以定義新的健身或者其他的任何動作,這就是AI的典型學習能力。
這里舉了一個例子,就是在做啞鈴的舉握,這個算法我們本身是不具備的,用戶可以進入到學習模式,重復地去做動作大概三到五次之后,就可以讓傳感器識別到用戶的動作特征,因為我的算法里面是有一個公共的機器學習模型,捕捉到用戶的特征之外,快速建立用戶特征的模型出來,直接生成到傳感器里面,保存起來以后,下次用戶再做相同動作的時候,就可以直接識別,這是用戶自己定義的新動作,然后他做了多少次。這樣的話就可以讓一個復雜的算法,因為傳統的方式可能需要采數據,然后算法工程師去建立模型,建立模型之后捕捉特征,生成一個最終的模型,集成到CPU或者處理器里面,然后做最終的動作響應。現在這些過程全部簡化了,只要讓用戶觸發學習模式,自己識別用戶特征,然后快速響應之后成一個模型,集成到器件里面保存起來,下次用戶再做相同的動作就直接做識別。
接下來介紹一顆最新的環境類傳感器BME 688四合一的傳感器,也是目前世界上最小的一顆四合一傳感器,它里面集成了溫度、氣壓、濕度、氣體。基于這個環境類傳感器,我們可以給用戶提供一個微環境的監測,甚至可以做一些微環境的天氣預報預估,以及配合智能家居的聯動等。
通過四合一的傳感器怎么實現AI的功能呢?這顆傳感器沒有辦法再進一步集成控制器或者處理器,所以我們通過PC端,給用戶提供一個AI學習的開發工具,用戶可以基于這個工具去做自己的一些定制,或者應用場景的定制。
這邊給大家舉個例子,第一步,因為我們用BME688可以檢測不同的氣體,主要是VOC類的氣體,我們怎么做氣體的區分呢?第一步,用戶定義好自己的氣體種類,比如他想要檢測某一種咖啡的氣味,他就可以基于咖啡的目標氣體,讓我的傳感器去采集目標氣體的信號。data收集到了之后,在PC端有一個對應的簡化工具,可以讓用戶基于采集到的目標氣體的傳感器信號,去做一個數據特征的捕捉。可以在捕捉到數據特征之后,結合工具生成一個數據模型,去對這種目標氣體做識別。最后就是推過生成的模型,集成到客戶算法里面,就可以結合傳感器的物理信號,在真實應用場景的時候可以做功能的檢測。
VOC氣體應用的領域就特別廣了,第一個是森林野火的檢測;第二是對人體有害的氣體檢測;還有嬰兒紙尿片的檢測;還有在冰箱里面檢測食物新鮮程度,還有室外空氣指數的檢測。
這是氣體傳感器BME688的特點,它的工作原理是通過傳感器內部去加熱金屬氧化物,來跟目標氣體發生還原反應,在不同的溫度點的時候,它的還原反應的特征不一樣。所以我通過采集多個溫度點,對應的還原反應的電阻值,對特征做捕捉,捕捉到之后可以做區分。比如這里有三個揮發氣體,它捕捉到的特征不一樣,所以我可以快速通過不同溫度點,它的傳感器報出來的電阻值做特征的模型建立。
我大概介紹一下我們一個成功的案例,在北美那邊,我們用BME688做野火檢測的方案。這是它的產品形態,就是一個太陽能的電源給它供電,帶有無線通信模塊,BME688模塊傳感器在里面,整片森林里面可能在不同的位置都有掛置這種設備。這個設備的作用就是在不同位置檢測森林里面的空氣質量。因為森林大火發生之前會產生大量的煙霧,煙霧里面會有非常多的VOC氣體,我們就是檢測VOC氣體的含量,如果某一個區域的VOC氣體發生了劇烈變化,就可以快速定位到。因為它的信號都是通過網絡傳到云端,云端可以實時捕捉到傳感器的信號,然后做快速的響應。
這是一個動畫,發生野火之后,通過煙霧可以快速響應VOC的濃度巨變,通過網絡端獲取到VOC的傳感器信號之后,它會有一個數據模型做判斷,可能是某個區域已經發生大火了,結合這個結果,會人工再做一次二次判斷,確定這個地方確實有突發情況,就會快速通知消防隊或者緊急處理的部門,來到對應的區域,快速做滅火的動作,盡可能減少損失。
這是我們的BME 688傳感器在不同領域里面的應用場景,接下來是我們最新的氣壓傳感器BMP581。
因為氣壓計在北美的手機里面是標配器件,因為他們那邊手機運營商要求所有手機在打報警電話的時候,必須要知道你的坐標,這就是通過氣壓計來識別的。
這邊有一個實際的數據采集,左邊是不同的樓層,氣壓計的變化很明顯,右邊是走樓梯的時候采集到的氣壓計的變化。藍色的是最新的BMP 581的數據,走到每一個臺階,氣壓計的數據變化跟臺階是一對一的。可以表明它的傳感器噪聲和數據是精度非常高的。(見PPT)
我們的氣壓計在耳戴產品或者穿戴產品里面也有一些典型的場景,比如說用戶在佩戴智能耳機,氣壓計在做俯臥撐的時候,可以檢測用戶貼到地面或者撐起來的時候高度的變化,來識別用戶做了多少次俯臥撐。
還有用戶做引體向上的時候也是同樣的道理,可以檢測到用戶在拉伸或者雙臂完全放直的高度差,通過氣壓計也能快速識別用戶的拉伸動作。
氣壓計涉及到的應用案例非常多,我這邊列了三個:一是配合GPS做高度的識別,因為GPS可能只是XY兩個方向的識別,加上氣壓計還有高度的識別,還有卡路里計算和跌倒檢測,因為我們在手表手機里面,一個人跌倒時的高度變化可以通過氣壓計完全識別出來。還有就是掃地機或者掃地機器人里面的堵塞檢測,也可以通過氣壓計來識別,因為一旦堵塞,氣壓會跟外界大氣壓有明顯變化,也可以通過氣壓計來識別。
我這里就結合我們目前的幾個傳感器做一些案例的分享,我的介紹就是這些。謝謝大家!
主持人:好的,感謝皇甫杰老師的精彩分享,接下來咱們進入問答環節。
線上媒體朋友提問:剛才提到了MEMS產品在手機里的應用,也想問一下,對于中國的消費電子領域,Bosch Sensortec有那些針對性的產品或者本土化的戰略?
皇甫杰:我們現在Bosch Sensortec在國內的業務,主要涉及到的領域是手機客戶,我們在國內所有的各大手機廠商都在使用Bosch傳感器。還有一些穿戴產品,以及正在大力發展的IoT領域,因為IoT可能涉及到各行各業,客戶群體可能比較小,但使用場景會非常多,這也是我們未來重點發展的一個領域。
主持人:電源工業的媒體老師問:有一次在慕尼黑展會上看到Bosch幾款傳感器新品展示,也想請問:最后的AIOT市場需要更多的傳感器,對于傳感器這樣的快速發展,Bosch是怎樣看待的?
皇甫杰:傳感器涉及到的領域越來越多,因為目前Bosch的傳感器主要是運動、環境相關的,主要聚焦在這兩個領域。未來Bosch也會拓展到一些光學類的傳感器,比如說AR眼鏡,還有PM2.5傳感器,以及我們的麥克風等等。
主題:把握芯片設計關鍵核心,助力國產EDA 新格局
曉陽:謝謝主持人!很高興代表合見匯報我們集團目前的進展。描述合見的創立和現在發展的邏輯,我們先要講一下現在我們所處的時代情況。
現在我們所處的是數字經濟時代,最近最火的事情,9月25日華為發布了一系列的產品,大家仔細回想一下,華為發布了什么,除了手機以外,還有手表、pad、電視、汽車、wifi等等一系列的產品。它的發布有什么樣的特點呢?大家可以看到,第一,高度的智能化,當然,有很多很硬核的先進科技在這些產品當中。但是大家可以看到一個趨勢,就是高度的智能化、平臺化,平臺化就是用統一的軟件構造了所有產品的統一平臺。它發布了這么多產品,覆蓋了幾乎所有的數字終端設備:家庭、個人、出行的應用,構建了一個生態系統,這就是所謂的數字經濟的典型表現,平臺、生態。它提供的是終端用戶極致的體驗。所以這是一個非常現實的需求,這個需求帶來了大量對工具也好、芯片也好,對軟件硬件的需求。
我們可以看到,數據在需求的帶動下,全世界會產生大量的數據,所以存儲這些數據、消費這些數據都是很大的需求。
這些需求的下面,當然是一個半導體產業對這些應用的支撐。從摩爾定律的角度和現實的數字來看,大家可以看到,2011年的時候,整個半導體的生產制造成本大概在28納米,達到低點。后面隨著技術的進步,工藝制程的演進,成本在持續地往上漲,也就是說要生產一顆設計、制造、生產一顆芯片,成本非常高。
在現在國際大環境下,從2024年,從IMEC的預測來講,2024到2032年,它的制造工藝會從2納米到1.4、1.0、0.7、0.5納米,不停地往前進步。但是這些先進工藝很不幸,都是目前對中國來講是被封鎖的。所以這也是EDA要突破的地方。所有的這些工藝都離不開工具軟件的支撐,工具技術的支撐,我們EDA的發展,要領先于工藝的發展,才能支撐工藝的落地。
高端的應用產品里面,會大量地使用很高端的芯片。比如說手機上面的芯片,還有云計算里面的HPC,高性能的處理器、GPU等等,這些都是非常高端的大芯片,大芯片會用到這些先進的工藝。所以從市場的生態或者市場的發展來看,我們國內的半導體公司也越來越多,它要搶占先機,壓力也越來越大。再加上流片成本、人員成本越來越高,對技術的需求就會越來越大。
除了芯片的設計和驗證本身,另外就是從封裝的角度來講也是一樣的,因為芯片越來越大,所以封裝的復雜度等等,PCB的驗證,這些都是非常大的挑戰。
面對這樣的情況,需求非常大,但是又有一個卡脖子的問題,我們看一下EDA產業的特點。大家可以看到這個倒三角形,上面是所有的應用,終端產品也好,服務也好,上面是所有的應用。在這之下,要有電子系統、軟件硬件的支撐。先說硬件,一個電子系統里面有很多半導體芯片,半導體就要有設計加制造的一個過程。半導體要設計制造出來,就要EDA這樣的工具,就和我們造一棟大樓,要畫圖,先把大樓的結構圖、應力分析做出來一樣,需要EDA軟件。當然也需要IP。
這個倒三角形有什么特點呢?你可以想象,上面是非常廣闊的市場,這個EDA市場的份額看上去不是很大,但是特點是上面的玩家非常多,系統廠商非常地多,服務商特別地多。EDA相對就比較小眾,這是另外一個特點。
再一個潛在的特點,大家還記得去年我們的芯片短缺,所以半導體公司大家生意非常好,但到了今年年初,突然間市場不好,很多半導體公司就開始出庫存、清庫存,生意就不好了。所以上面的這些系統廠商受市場的供需需求關系影響非常大。有一個行業、一個賽道如果走錯方向了,可能今年好明年不好,所以它受市場的影響特別大。
但是這個影響會不會傳遞到EDA行業?當然會,但相對會小很多。為什么這樣說呢?你想象一下,如果我是一個半導體公司、系統廠商,我今年也許生意不好,但我需不需要繼續做研發的投入,如果我不繼續做研發的投入,也許兩年后就被我的競爭對手給超過了。所以我不是說在解決今年的問題,我的研發是解決兩年后的問題。我要持續地投入,就必須要做設計、招人,我也一樣需要EDA的協助,對新技術的研發投入是需要EDA的支撐。所以相對來說,EDA雖然小眾,份額小一點,但是它是在行業里面處于穩定的狀態,不管上面怎么樣,也許非常好、非常不錯,我們的客戶會持續地在EDA投入。
當然,EDA是一個非常難的行業,所以需要長時間的投入,需要頂尖的人才,也不太可能靠合見一家公司就把所有EDA整個產業、流程全部做完。當然,我們有這個愿景和夢想,但也要靠我們自身努力,再加上并購等等,把整個產業整合起來。
合見工軟就布局在EDA產業,從芯片的設計驗證,一直到系統級的這些封裝設計等等,再到應用級,我們有一些全資子公司,布局在應用級,可以支撐整個超算或者大數據、軟件等方面的應用。我們的夢想就是涉及到整個產業鏈的方方面面上下游,可以更廣泛地聽取客戶的聲音,獲取市場的需求,來打造一個真正的工業軟件集團。
這是目前上海合見,我們從2021年3月1日運營,到現在兩年半時間,目前擴張到了1000人的規模。按照我剛才說的,我們也積極地并購了一些公司,也投資其他產業里面的公司,希望可以打造整個EDA的流程。
在剛才講述的環節里面,合見一個很重要的著力點,就是從驗證這個領域出發,為什么呢?大家看右邊這個圖,一顆芯片要設計,把它制造出來。(見PPT)大家看這個柱狀圖就可以看到,隨著工藝的演進,集成度非常地高,集成度越高它的功能就越復雜,所涉及的因素就特別多,手機以前是塊磚,現在是一個很漂亮的移動設備,功能不知道是以前的多少倍了。為什么呢?就是因為我們工藝的演進,從65到5納米。在這個過程中,集成度這么高、功能這么高,要拍照、打電話、看視頻等等各種各樣的應用。對芯片的功耗、性能又有很多的要求,在這種情況下,驗證占的比例非常高,這個就是驗證了這個領域所覆蓋的地方。既然從驗證的角度來講,需求是最大的,我們就從這個角度切入到EDA,從驗證的領域來講,就涉及到仿真驗證、硬件加速、原型、虛擬原型、形式驗證、時序分析等,這些都是我們覆蓋的范圍。
對驗證來講要解決什么問題?對一個公司來講,驗證就是要做得快,又完整又快又好,所以要提升效率。另外東西做出來好不好不知道,要驗證完了才知道,但是東西做好了,設計做好了以后,比如一個月后,兩個月內要把所有驗證的東西做完,就是驗證的可預期性。
同時要保證驗證的質量,現在因為各種應用發生變化,所以還要滿足驗證場景不一樣的需求。所以從驗證的角度來講,我們會看這幾個維度:一是工具運行的速度,就是Speed這條線。還有容量,容量就是一次驗證到底能處理的是一個小模塊,還是一顆子系統,還是一顆芯片。速度就是,給我一個小模塊,跑多久驗證工作可以結束。處理SOC、整顆芯片是一分鐘可以跑完還是一個小時還是一天還是一周跑完。(見PPT)
右邊這條線就是Visibility & Debuggability,意思就是跑驗證會有錯的地方,這個錯有可能驗證本身的環境錯,工程師要去調試它。在驗證領域里面還有一個非常通常的共識,調試會占70%的時間。這些驗證的方法和手段,可調試的能力是一個非常重要的因素,因為如果不可調試,很快地把錯誤找到,但我沒有辦法調試,找不到錯誤的根因就解決不了問題,所以可調試性是非常重要的因素。
在上面這條線就是要花多大的力氣才能把驗證環境給準備好,可以開始跑,從這四個維度可以發現,軟件仿真的速度是最慢的,所有的信號可見,所以可調試性非常好。但因為速度慢,所以只能處理比較小的規模,就是單元、模塊、子系統。到了全芯片,可能只能跑1赫茲這種級別的速度,所以大概只能跑一點點東西,把初始化跑完就結束了,就沒有辦法再跑得動了。
大概十年前左右,在國內就開始大量使用Emulator,硬件仿真加速器,就是用一個硬件系統,可以想像好像超算,它是EDA用硬件系統去仿真客戶的設計。
傳統上原型驗證系統,就是在芯片之前把設計的一部分放到FPGA上面,它可以跑得很快。所以傳統Emulator的容量是最大的,原型驗證相對差一些,但一般來說原型驗證可以跑得更快。但隨著軟件的發展,原型驗證和硬件仿真開始出現融合,界限越來越不那么清晰了。我們把它統稱為硬件加速或者硬件的原型系統。
在這樣大的系統上面,客戶就有機會和有可能把一顆芯片全部放到硬件上去做驗證,并且可以跟外界所有的接口對接,去仿真和驗證一個真實的場景。在這樣一個系統里面,客戶可以跑真實的軟件變成有可能。當然它還是跑得比真實的芯片要慢很多。但是至少成為一種可能。比如說我起一個操作系統,芯片上面,也就是大家的筆記本上面可能是一分鐘就起來了,但是到硬件仿真或者原型驗證這個系統上要幾十分鐘或者一個小時的水平。但是它好歹能夠把操作系統給跑起來,跑起來以后就要跑應用。大家經常買手機或者看手機的廣告宣傳,大家會說跑分多少,事實上手機芯片的公司在之前,真的會在原型驗證或者硬件仿真上跑分。這樣才能知道五是芯片回來的性能、功耗是什么樣的。正是因為有了硬件仿真和原型驗證的大量使用,才使得中國的半導體或者設計公司可以高效率地去生產和設計這樣的芯片。
從合見的角度來講,就要覆蓋剛才說的這些范圍和領域,我們從驗證的角度,我們也是一個全流程驗證平臺,這個平臺包含了形式驗證、仿真器和硬件仿真加速器和原型驗證系統,當然還有虛擬原型的部分。這些都是驗證引擎,是計算出來的,算出來對錯以后要調試,所以下面就有一個Debug調試平臺,所有的驗證工具可以回答對和錯,到調試工具環境里面去找對錯的原因。
整個驗證是一個非常復雜的過程,所以我們需要做一個驗證管理,就是我們做整個驗證管理的系統,從規劃、出口標準去驅動整個驗證,做驗證的signoff和收斂,然后簽核,然后出口。所有這些工具目前合見都已經覆蓋了,我們有數字仿真器、驗證管理、原型驗證系統。(見PPT)
我們的原型驗證系統,是我們非常驕傲的一個產品,剛才也提到驗證的質量、驗證的效率、可預期性等等這些因素,所以我們要挑戰更大的容量,就是剛才幾個維度。容量、性能,就代表速度。快速的設計移植和啟動,就代表要花多少力氣把它跑起來,把設計在這個平臺上跑起來。再來就是調試手段,就是剛才另外一個可調試性的維度。
第一是容量,再來是性能,我們目前可以實現100顆VU19P FPGA級聯,這是Xilinx最成熟的最大的一顆芯片。我們目前在客戶的實際部署已經到了160顆。四顆FPGA是10億門,所以大概是40億門的規模。
性能是非常重要的,我們有一個很強的分割,在這個過程當中,設計下來要分割到很多FPGA上面,所以有分割算法,算法又需要時序驅動才可以跑得很快,性能才能好。所以這是我們非常有優勢的地方。
自動化,我們是全自動化的邊緣軟件,所以客戶不需要太多的改動設計,去適應FPGA。
然后有一個調試的手段,可以讓整個系統所有的信號取決于客戶想要看什么都可以看,而且是跨FPGA。
同時,客戶在做原型驗證之前,也許它的設計并不是一上來所有的RTL代碼都是準備好的,有可能一部分準備好,一部分還沒有,這時候可以一部分跑在原型驗證系統上,還有一部分用模型來替代做Hybrid,就是聯合的仿真和驗證,一部分跑在服務器上,一部分跑在硬件系統上。這樣的話,可以實現所謂的驗證左移,不一定等到所有代碼都實現完了再開始驗證工作,我可以更早地開始驗證,開始軟件開發。這是非常重要的一個手段,可以讓客戶縮短產品上市時間。
除了驗證,剛才講到封裝等等應用也是非常重要的,除了芯片的復雜度,系統復雜度也越來越高,大家看華為mate60,大家都在拆機,看到里面的元器件有多少,上面的各種問題很多,功耗、散熱、尺寸、可靠性等等事情非常多。所以我們也在PCB和封裝領域做了一個布局。從PCB這個角度來看,除了仿真,還有元器件庫的管理,客戶輸入原理圖,從器件庫里面選出器件,輸入原理圖,除了做仿真,還要做板級的封裝布局布線,要做協同的一致性檢查,因為有芯片的規則、有器件的規則、有板級的規則、有封裝的規則,所有規則要拉通做一致性檢查,否則的話要分好幾個工具自己去做檢查。所以這些問題最后做整個系統的規則檢查和簽核。
從我們的角度來講,現在我們布局的是UniVistaIntegrator原理圖的輸入,板級的封裝布局布線等等。EDMPro它是基于規則的庫管理簽核工具。
除了工具以外,現在的芯片大量使用了IP,這是一個典型的SOC,中間會有ISP、NPU、GPU、CPU等等。還有外圍各種高速接口、低速接口、存儲、Memory等等,構成一顆典型的SOC。從合見角度來講,工具是一方面,另一方面是IP,我們今年5月份收購了北京一家公司——北京諾芮集成電路設計有限公司,它的強項,目前控制器方面我們做了以太網的控制器PCIe等等。在Memory方面,我們做了DDR等解決方案。
特別強調一點,現在的形勢下,或者工藝的演進,也催生了Chiplet,一種新的封裝方式,所以UCIe這個接口就特別用來支撐芯粒的封裝,對工藝是一種異構的封裝方式,也就是這顆SOC上面,可能CPU用先進制程,但到了Memory可能用比較老的制程,不一定都是那么先進的制程,然后用異構的方式做封裝。這個就是UCIe這個協議要解決的問題。
我們這些產品已經陸續從兩年半之前到現在做了一些客戶的部署,也得到了客戶的一些認可。這是我們跟華大九天一起發布的一個解決方案,大家知道,一個芯片里面,除了數字的部分,還有模擬的部分,一個最典型的例子就是手機的芯片,除了CPU還有一個基帶芯片,還有天線部分RF,RF就是一個模擬的部分,通常來講,現在的芯片都是“大A”“小D”,也有場景是“大D”“小A”。我們跟華大九天,九天他們是做模擬仿真,我們做數字仿真,我們在客戶那邊一起打通接口,在他們的混合模擬場景下可以使用,形成這樣的解決方案。合見提供數字仿真器UVS,九天提供的是ALPS,做模擬仿真。在這兩個結合過程中,最主要解決的是仿真精度的問題,所以通過這個模型,來構建兩者之間的橋梁。
這是我們目前為止獲得的一些榮譽,其中像集成電路創新聯盟IC創新獎,這是到目前為止科技部組織專家評審頒給唯一的一個EDA獎項,我們是EDA唯一的一個獲獎者。
這是以前一些媒體的發布。
簡單來講,合見在EDA產業從芯片、系統到應用層次的愿景,所以我們也希望能夠團結擁有很多的人才,從海外國內的人才,一起來打造國內的EDA解決方案。
同時我們也很注重新人的培養,像去年我們招了一兩百號應屆畢業生,也很不錯,我自己也帶了很多。所以我們也希望新生的力量不停地補充到EDA領域里面來,把國內的產業做成熟。這個不是一天兩天能干完的,也是需要大家的共同支持。
責任編輯 蘇昌玲
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