技术半导体智能恩智浦:诠释新摩尔定律 展现美好技术愿景

恩智浦:诠释新摩尔定律 展现美好技术愿景

时间:2011年12月02日
恩智浦半导体多重市场半导体事业部大中华区高级市场总监梅润平:  新摩尔定律:迎合社会需求演变  今天,计算机的CPU所能集成的晶体管数目已经从上世纪70年代的数千个发展 处理器芯片核心Cavium新款OCTEON II处理器内含MPIS64核心批评新闻线索邮箱建伍推出首款具备两种SRS技术的汽车多媒体接收器苹果面板业者苹果iPhone 5面板尺寸仍小于4吋终端明年市场TD同价替代GSM手机 明年渠道市场爆发批评新闻线索邮箱Philips业界最小4通道UART芯片 将显著减小电路板尺寸记忆体出货量美元电子书为半导体供应商带来10亿美元商机因欧洲削减补助金 2011年太阳能电池形势严峻架构处理器核心ARM第三季大成长 感谢智能手机电视蓬勃发展平板电脑苹果公司苹果平板电脑地位面临冲击
恩智浦半导体多重市场半导体事业部大中华区高级市场总监梅润平:

  新摩尔定律:迎合社会需求演变

  今天,计算机的CPU所能集成的晶体管数目已经从上世纪70年代的数千个发展到最近的10亿个以上;与此同时,CPU每秒处理百万指令数据的成本也从3万美元降低到0.1美元以下。这些令人惊讶的发展成果都有赖于摩尔定律。自1965年被英特尔创办人提出来之后,摩尔定律在过去40多年里一直引领半导体产业全力去实现更高的性能、更大的容量以及更低的成本。今天,英特尔已经发布了最新的22nm工艺技术,以满足计算等领域不断提出的对数据处理和存储的更高要求。

  但除此之外,我们也看到,今天社会生活正在发生某些深层次的变化。在社会生活高度关注的健康、医疗、交通、通信、电子社会等领域,人们需要的不仅仅是速度、性能和容量,还需要节能、环保、舒适以及安全性。“人们已经从过去生产力驱动的时代演进到现在的增值年代。”恩智浦半导体多重市场半导体事业部大中华区高级市场总监梅润平先生解释说,“也就是说,人们从过去创造技术让生活节奏更快,演进到现在要让生活更有质量,更安全、更环保并更健康。”这些新的社会需求也在很大程度上影响到了半导体产业的发展。

  由于社会提出了更加多元化的需求,半导体行业要从过去只关注高速数据处理和海量存储这一主流市场,转而关注更多细分市场的需求;从过去致力于把多种功能集成在一个系统级芯片(SoC)上,转向定制化方案,以更好地满足特定应用的需求。“相应的,对比传统的摩尔定律,我们也提出了描述上述新发展动向的新规则,即新摩尔定律(More-than-Moore)。”梅润平先生说,“虽然翻译为新摩尔定律,但它并不是一个定律,因为它没有像摩尔定律那样提出某些业界可以遵循的数字化概念。但它也向我们揭示了一些新的趋势,即业界除了会延续摩尔定律对集成度、性能的追求外,还会利用更多的技术,例如,模拟/射频、高压电源、传感器和驱动器、生物芯片以及SiP封装技术等,提供具有更高附加价值的系统。”

  可以看出,新摩尔定律比传统的摩尔定律更为复杂。传统的摩尔定律要求业界投入大量的资金开发更先进的硅工艺,但新摩尔定律则需要业界将投资更多地转向客户定制方案,它所涉及的技术领域也更广。

  梅润平先生特别强调了两个重点的技术演进方向:一是封装技术,二是混合信号技术。由于传统的摩尔定律只主导着一个系统中的处理器和存储器的发展趋势,这些器件可能只占系统总器件数目的10%。除了这些器件外,一个系统中还会有电源、天线、滤波器、传感器和驱动电路、转换器、开关以及电阻和电容。如果一味地将这些技术集成到单芯片中,实现的效果可能会并不理想,因此业界正以很大的热情去开发SiP(系统级封装)等封装技术。除了封装技术以外,混合信号半导体技术、机械技术、化学、生物技术都将会与CMOS逻辑技术相融合,去提供一个微系统。

  除了技术上的要求,新摩尔定律也将改变半导体公司与客户和整个生态系统的关系。“在新摩尔定律时代,半导体公司与客户之间不再是简单的买卖关系。”梅润平先生分析说,“半导体公司要与客户一起去开发市场,把一个市场做起来。”为此,作为一个非常重要的演进趋势,半导体公司要依靠他们的技术专长,与多方协作,形成一个更有效的生态系统。梅润平先生表示,半导体企业从早期就要与客户协作,打造特定领域的定制优化方案;他们还需要与全球顶尖高校合作,吸引人才;与此同时,他们要参与标准化机构的工作;他们要与供应商合作,确保产品如期上市;他们甚至还要与竞争对手联合开发,交叉学习,共担成本。此外,很重要的一点是,他们要积极与政府合作,确保自身发展更符合社会需求的变化。据悉,恩智浦早已开始这一高效生态系统的建立。梅润平先生表示,凭借恩智浦在半导体领域积累的超过50年的经验,他们有信心在新摩尔定律时代获得更多的新机遇,从而开创一个新的未来。

恩智浦半导体智能识别事业部大中华区销售与市场总监吕宁:

  智能识别:移动和安全是智能卡两大趋势

  从交通一卡通到门禁,再到二代身份证和电子护照,所有这些产品中都采用了智能识别技术。今天,智能识别技术对人们的生活产生了极大的影响,它不但给人们带来了极大的便利,还正在改变人们的生活方式。

  由于非常看好智能识别的发展前景,恩智浦一直把该技术作为重要的业务领域进行持续的投入。经过长期地研发和推广,恩智浦目前在RFID(射频识别)、NFC(近距离通信技术)、电子护照及非接触式票务等领域稳居优势地位。“在交通一卡通、RFID、电子政务、NFC等领域,我们的市场占有率都是全球第一,同时我们正在向更多的领域拓展。”恩智浦半导体智能识别事业部大中华区销售与市场总监吕宁说。

  恩智浦认为移动和安全是未来智能卡发展的两大趋势。其中移动性其实是由非接触式卡技术带来的。它的最大好处就是快捷方便。吕宁举例说,坐公交车的时候,以前人们用的是接触式卡片,卡片必须要插到读卡器里才能完成交易。但现在采用非接触技术后,只要“一刷”就完成了操作。再如,未来在商场买东西,银行卡也会变成非接触式的,给人们带来便利。此外,手机支付也给人们带来了更为方便的生活方式,用手机在读卡器前晃一下就可以完成交易。

  吕宁进而总结了非接触式智能卡的优势。例如,它有较高的数据吞吐量,交易时间更短;不需要插入读卡器来刷卡等操作,设备无特定方向性;能够在肮脏和恶劣环境中正常运行,具有高耐用性和高可靠性;可以具备多样的外观形式,满足不同用户的需求。

  除了移动性,高安全性是智能卡发展的另一大趋势。这些年,非接触式智能卡的安全性技术发展得非常快。吕宁介绍了非接触式智能卡的几大安全技术。首先是信息保护功能,即要对非接触式卡的信息和通信进行加密。在这方面,可以通过PIN码、密码、生物信息技术对数据“加锁”。其次是防伪特性。由于内置了防篡改机制,非接触智能卡篡改伪造难度大。而它成熟的“片上”处理技术,对数据的保护涉及储存和访问的过程。再次是它采用了验证和授权式信息访问模式,可对信息请求者进行授权验证。

  吕宁告诉记者,基于技术的演进,恩智浦正在对MIFAREClassic卡进行升级。他们现在推广的PlusCPU对MIFAREClassic卡实现了无缝的升级,并在安全技术水平上跨上了新的台阶。据悉,PlusCPU卡芯片是首个达到自动售检票(AFC)产品通用标准认证(EAL)4+级标准的智能卡IC产品。它采用AES加密技术,包含多项附加的安全和保密功能。

  由于安全性不断得到提升,非接触式智能卡在电子政务、交通、票务、停车收费、电子支付、NFC等领域具有更大的应用优势。而且,结合恩智浦其他业务部门的技术,非接触卡在汽车智能钥匙和非接触式的电表、燃气表、水表方案中也正在获得越来越多的应用。例如,在电子计量上,恩智浦有非接触式预付费解决方案和SmartMX安全解决方案。

  除了这些应用之外,RFID在中国市场上的发展也呈现加速的趋势。吕宁介绍说,图书馆、动物标签等应用都将带动RFID市场的发展。针对RFID推广的瓶颈,恩智浦还准备与相关方合作在中国建立RFID应用环境实验室,帮助RFID系统集成商优化他们的方案。

恩智浦半导体多重市场半导体事业部大中华区市场总监金宇杰先生:

  多重半导体:智能电网和LED照明最受关注

  智能电网方案、LED照明方案、绿色基站射频方案、PC及消费电子产品供电单元,这些代表当前和未来发展趋势的热门方案都来自恩智浦的多重市场半导体事业部。其中,智能电网和LED照明可以说是未来业界两大驱动应用。

  智能电网近两年来受到全球相关产业人士的关注。它不仅可以帮助电力部门实现更为准确的远程抄表,有效节约投资,还可以帮助他们改善供电管理,特别是峰荷控制和电网利用效率;与此同时,它还能帮助消费者增强节能意识,实现用户智能负荷管理。“智能电网最终可以推动大众和企业降低能耗,减少二氧化碳排放。”恩智浦半导体多重市场半导体事业部大中华区市场总监金宇杰先生说,“而且,投资智能计量系统可以刺激经济发展。作为经济刺激计划的一部分,中国政府计划在今后3年投资680亿元,改善电力系统基础设施,预计每年新装电表6500万块左右。”

  金宇杰先生进一步表示,他们看到,智能电网的发展可以分为三大阶段。在已经过去的2000年到2007年,电子式计量表已经逐步取代传统机电式电表。从2008年到2012年,在全球范围内将淘汰机电式电表,在欧美及中国大规模推广基于高级计量架构(AMI)的双向通信网络。很多国家,特别是发展中国家采用简化网络智能电表作为简易型家庭网关。2013年及以后,智能电表将成为家庭网关,实现多种住宅控制功能,以家庭为单位实现智能化发电和配电。

  基于上述的发展趋势,恩智浦在多年前就已经布局智能电表领域,是市场上主要的电表方案供应商,为单相低成本电表、高端集抄设备以及负控终端设备提供电表芯片产品。除此之外,他们还提供实时时钟、显示驱动芯片、UART/I2C/SPI接口芯片、智能识别卡芯片、电源方案、逻辑芯片以及二极管/三极管。

  “我们感到8位微控制器已经无法满足智能电表市场的发展,因此开发了智能电表用超低功耗ARMCortex/M3微控制器,来支持智能电表业未来的发展。”金宇杰先生说,“而且,我们也是业界第一个推出燃气表/水表(电池供电)用超低功耗ARMCortex/M0微控制器的厂商。我们的产品更加智能化,具有防窃电等多种功能;可以采用非接触式读卡技术完成预付费;我们还开发了室内多计量表无线连接用ISM-band收发器以及多种高性能标准芯片。”

  LED照明是另一大被业界广为关注的热点技术。LED照明解决方案具有节能、使用寿命长、体积小、电压适应力强、环保以及可控制色彩与亮度等特点。随着LED性能的提高,成本的降低,LED的应用也越来越广泛。上世纪90年代,LED被应用于交通灯、手机背光应用上;自2000年开始,LED的应用扩大到景观照明和手机相机闪光灯等;到2005年之后,汽车车灯、平板电视背光等开始采用LED;预计在2010年之后,LED将越来越广泛地应用到室内照明、路灯、服装装饰等新应用上。

  在照明应用方面,LED灯与白炽灯相比,虽然能效收益相近,但LED灯的运行电压相对较低,因此可提供更有效的交流/直流转换,并具有输出与色彩平衡控制等功能。目前市场上已有通过标准TRIAC调光调整亮度的LED产品。恩智浦具有15年照明驱动产品经验,具有多种专利高压芯片工艺。在LED照明驱动方面,恩智浦也推出全球首款高度集成的LED市电切相调光驱动芯片。而且,据金宇杰先生介绍,恩智浦已经在实验室中获得了与LED灯寿命一样的LED驱动芯片产品,这将有效提高LED照明方案的可靠性。“这是我们最新的一个创新成果,相信很快将会与大家见面。”他说。

恩智浦半导体汽车电子事业部大中华区销售与市场总监欧阳旭:

  汽车电子:在质量和安全基础上进行创新

  在汽车电子业务领域,恩智浦主要针对两大应用领域开展业务,一是车载娱乐信息系统,另一是汽车安全与舒适系统。在本次创新日活动上,恩智浦半导体汽车电子事业部大中华区销售与市场总监欧阳旭先生通过3个生动的实例,对恩智浦汽车解决方案以及未来研发方向做了诠释。

  在恩智浦多年的努力下,汽车钥匙技术取得了巨大的进步。恩智浦通过把RFID与汽车钥匙技术相结合,先开发了汽车发动机防盗钥匙,之后又开发了具有遥控和防盗功能的钥匙,这一技术已风靡全球市场。在中国市场,今天无论是合资品牌还是自主品牌汽车也都采用了该技术。“汽车智能钥匙的发展不只停留于此。”欧阳旭先生说。恩智浦开发的被动无钥匙开门技术,又为消费者带来了新的便利。该技术目前已经应用在宝马车中,今后将被更多的汽车采用。钥匙上的创意还在继续。在此次创新日上,恩智浦还展示了双向智能钥匙。该钥匙使用户可以把汽车的各种信息存储下来,通过读卡器,可以随时读取相关数据。“未来会有更多的数据,比如,车开了多长时间,停在什么位置,上次检修的情况都可以存在钥匙里面。”欧阳旭说,“钥匙在这里被作为传输的媒介,把信息从一个终端传到另外一个终端。”而在双向智能钥匙之后的应用拓展则出乎人们的意料。“未来它还可以作为支付卡,成为付款钥匙。”欧阳旭兴奋地谈起新的应用,“未来可以把很多信息储存在车钥匙里面,同时采用恩智浦的其他技术实现支付功能。这样,大家出门的时候就可以只带两样东西,一个是手机,一个是车钥匙。怎么样把车钥匙和手机集成在一起,这也是我们下一步努力的方向。”

  除了未来钥匙技术外,由于车载远程信息技术与智能交通系统可以实现对交通运输的有效管理,也是相关管理部门高度重视的发展方向之一。恩智浦也研发了相应的解决方案。通过提供一款ATOP高集成的芯片,恩智浦与多个合作伙伴共同打造一个完整的智能交通管理系统。“一个城市为了解决交通拥堵问题,可能会对驾车者收费,但如何区分收费时段是一个问题。” 欧阳旭说,“采用恩智浦的技术可以实现汽车信息的实时处理。装了这个系统以后,就可以实现不同时段采用不同的计费标准,最终实现公平公正的收费。”而且,恩智浦车载远程信息平台可以为汽车提供事故自动报警系统。据统计,利用该系统每年在欧洲地区可以挽救2500条生命。

  此外,汽车娱乐信息系统是恩智浦目前在汽车电子中最主要的业务领域之一。MuviHD1是恩智浦公司最新推出的针对车内多媒体娱乐系统的高集成度方案。它带给大众全新的前后座娱乐体验。

  欧阳旭还演示了一个已经可以实用的立体自动泊车系统。“我们在一个车上前后左右装了四个摄像头,采集汽车周边的信息。在汽车泊车时,恩智浦的芯片和软件对信息进行计算处理,并非常直观、形象地在车内的显示屏上显示全立体泊车的情形,使倒车更容易、更安全。”这一系统可以大大提高驾驶的安全性。“汽车电子产品对芯片供应商有两个重要的要求,第一是质量,第二是能够对汽车产品持续地投入。”欧阳旭说,“恩智浦过去几十年持续地进行投入,并与汽车厂商开展紧密合作,提供高质量、符合需求的产品。”我们相信,对行业的深刻理解和对未来前瞻性技术与应用的研究,将使恩智浦在汽车电子技术上不断前进。
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