從半導體新技術看2023 ICT發(fā)展新風向

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/黃晶晶）ICT是信息技術與通信技術的融合，加速促進信息通信升級。而作為數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的基礎，新基建例如東數(shù)西算工程等又推動ICT行業(yè)迅速發(fā)展。這些產(chǎn)業(yè)發(fā)展的底座都離不開半導體科技。那么芯片產(chǎn)業(yè)又將如何推動ICT發(fā)展呢？近日，在易維訊EEVIA主辦的第十屆2022年度ICT論壇上，來自英飛凌、兆易創(chuàng)新、Imagination、ADI、加賀富儀艾、Omdia的嘉賓們圍繞ICT產(chǎn)業(yè)進行了芯片IP、芯片、模組等產(chǎn)品以及行業(yè)趨勢的精彩分享。

英飛凌提前部署碳化硅產(chǎn)能，完整解決方案滿足汽車需求

英飛凌是汽車芯片的主流供應商，2021年英飛凌在汽車半導體廠商營收排名中位列第一。汽車業(yè)務占比公司總銷售額的44%。在論壇上，英飛凌安全互聯(lián)系統(tǒng)事業(yè)部，汽車級WiFi/BT及安全產(chǎn)品應用市場管理經(jīng)理楊大穩(wěn)介紹了英飛凌在碳化硅核心器件上面的部署。

他表示，未來十年都將是新能汽汽車高速發(fā)展的形勢，英飛凌在碳化硅器件上做了超前部署。首先與上游硅片原材料廠商確定戰(zhàn)略關系，確認未來碳化硅材料穩(wěn)定地供應，以此保證英飛凌的碳化硅能夠為市場提供穩(wěn)定的貨源。其次，英飛凌加大現(xiàn)有工廠的碳化硅生產(chǎn)線，從6英寸、8英寸、12英寸所有產(chǎn)線進行完全投產(chǎn)，馬來西亞工廠將顯著增加產(chǎn)能，以盡可能進行擴產(chǎn)。同時，英飛凌將持續(xù)在碳化硅領域進行投資，不斷根據(jù)新的電動車市場需求開發(fā)新一代的碳化硅產(chǎn)品，提升碳化硅更高的性能。


除了碳化硅這個最核心的驅動器件外，英飛凌在整個電力驅動系統(tǒng)提供一套完整的解決方案。包括感知系統(tǒng)，主要集中在例如磁傳感器、用于偵測電動車轉速、電機旋轉、助力扭矩測量、曲軸位置、傾角測量等等傳感器。還有AURIXTM系列的處理器，給電力驅動帶來非?？煽糠€(wěn)定健全的功能模式。英飛凌還提供電機驅動IC?？傊w凌提供全面的產(chǎn)品，滿足不同新能源汽車廠商的不同需求。


兆易創(chuàng)新電源產(chǎn)品線首次亮相

兆易創(chuàng)新以閃存、MUC、傳感器的產(chǎn)品組合而知名，尤其是兆易創(chuàng)新的NOR Flash目前全球排名第三，中國市場占有率排名第一。通用類32位MCU在中國市場排名第一，指紋芯片也成績斐然，處于行業(yè)領先地位。而此次兆易創(chuàng)新電源產(chǎn)品部市場總監(jiān)馮忠河向與會媒體介紹了公司的電源產(chǎn)品線以及布局的重點產(chǎn)業(yè)應用等情況。

兆易創(chuàng)新目前的電源產(chǎn)品線主要分為四大類：一是高性能電源，主要以通用的DC-DC和LDO為主，應用在網(wǎng)通、工業(yè)、安防等領域。二是電機驅動，從家電到工業(yè)智能機器人，再到汽車，都會用到驅動產(chǎn)品。配合MCU，可以搭載一個系統(tǒng)解決方案提供給客戶。三是專用的電源芯片，主要是應用于TWS耳機和可穿戴設備。四是電池管理產(chǎn)品線，目前主要以通用的充電芯片為主。


據(jù)介紹，從2019年開始，兆易創(chuàng)新啟動電源類產(chǎn)品布局。2021年4月，首顆電源管理TWS耳機專用的芯片正式量產(chǎn)。同年6月，首顆馬達驅動產(chǎn)品 GD30DR8306 量產(chǎn)。11月首款超低噪聲LDO GD30LD330x正式上市，2022年5月份多款charger量產(chǎn)。

具體來看，GD30LD3300/3301是線性電源產(chǎn)品，其支持最大3A的輸出電流，具有出色的精度和噪聲性能，主要應用于通信、工業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)等多個領域。

GD30WS系列PMIC主要應用于可穿戴產(chǎn)品和TWS耳機系列，目前主要三款產(chǎn)品，GD30WS8662是一款456mA的線性充電管理芯片，在shipping mode下，靜態(tài)電流只有200nA，主要用于可穿戴的手環(huán)、手表、耳機；GD30WS8805是一款支持1.2A充電，600mA放電的的開關型電池管理芯片，是用于耳機倉的專用SOC芯片；GD30WS8815是8805的加強版，充電電流擴大到1.5A，放電電流擴大到1A。

GD30SP系列是集成了過壓、過流和過溫保護的芯片，其最大優(yōu)點是輸入電壓高，可以支持30伏，過壓范圍可以在4.5到15伏之間調整，應用與很多便攜式產(chǎn)品和12V輸入的通用產(chǎn)品上，作為前端的保護芯片。

GD30DR系列是馬達驅動的產(chǎn)品，目前主要有三款產(chǎn)品，有兩顆是單預驅控制芯片GD30DR8306/8304，還有一顆GD30DR8413是集成了Mosfet的預驅控制芯片。

GD30BC系列是電池管理產(chǎn)品，現(xiàn)在有三顆產(chǎn)品GD30BC2416、GD30BC2501、GD30BC2502，整體覆蓋了1到6節(jié)電池應用。

Imagination打造GPU核心技術

數(shù)據(jù)顯示，2021年全球GDP約為96萬億美元，電子信息規(guī)模在1.4萬億美元，而半導體的銷售額近6000億美元，2021年IP產(chǎn)值是50多億美元，相當于數(shù)十億美元的IP產(chǎn)業(yè)，支撐著數(shù)千億美元的半導體市場。同時，每年芯片的研發(fā)投入大概600億，但IP研發(fā)投入只有36億，僅占6%的份額。IP是整個半導體上游產(chǎn)業(yè)鏈里面的核心，如果說每一元芯片能撐起200多元的社會經(jīng)濟，而每一元的IP，能支持20000元的社會經(jīng)濟價值，這足以突顯IP產(chǎn)業(yè)的重要性。

隨著市場驅動技術的創(chuàng)新，芯片更講求可擴展性、功耗和帶寬以及安全性。Imagination產(chǎn)品市場高級經(jīng)理黃音女士談到，Imagination提供靈活性和擴展性的架構，例如，CXT 8-256 RT1 GPU核帶光線追蹤，可以從8-256核擴展到16-512甚至64-2048核。通過多核提高性能實現(xiàn)邏輯增強。還有低耦合多核技術，每個核有相同等級的權重和功能，信號不需要一定經(jīng)過中心的核，這樣可以節(jié)省能耗和帶寬。


此外還有分塊延遲渲染（TBDR）技術、硬件壓縮技術、硬件虛擬化技術等。Imagination是第一家實現(xiàn)GPU硬件虛擬化IP授權的公司，通過這一技術可以節(jié)省硬件成本，軟件成本以及確保安全性和靈活性。

Imagination的PowerVR GPU從誕生到今年剛好30年。黃音介紹，2019年Imagination GPU架構有了更大改進，推出了A系列，該內(nèi)核已經(jīng)是我們第十代的核，它相較于第九代的核，它的性能密度比，即單位面積的性能比提高了2.5倍，擁有更完善的運算邏輯單元，提高了紋理處理的能力，并且能夠配置Cache，提高了壓縮的算法。2020年推出B系列GPU產(chǎn)品，B系列開始是多核技術，可以支持多達4核，在算力上繼續(xù)進行優(yōu)化，在微架構上進行微調。到2021年，我們推出了C系列CXT GPU,增加了光線追蹤的核，就是在GPU的核里面加上了RAC，而且可以達到多核光線追蹤。同時，Imagination的GPU在計算上的創(chuàng)新，一直是追求效能和靈活性，因為我們的Imagination GPU一直遵循做高端的并行運算，GPU的運算能夠支持矩陣、浮點的神經(jīng)網(wǎng)絡單元，支持數(shù)據(jù)的前后處理，還以及圖像的增強。


另外，Imagination于2021年推出全新RISC-V CPU核Catapult，是對GPU和AI核的補充，Catapult RISC-V CPU有SDK，有集成開發(fā)環(huán)境，而且是基于Visual Studio Code，支持多語言、多操作系統(tǒng)，得到了業(yè)界朋友的肯定。

ADI傳感器模擬前端助力可穿戴

ADI中國產(chǎn)品事業(yè)部高級市場應用經(jīng)理何源首先分析了可穿戴市場的一些變化趨勢。從可穿戴品類來看，耳機的四大消費地區(qū)在中國、印度、歐洲、美國，近兩個季度的表現(xiàn)體現(xiàn)出一個很明顯的特征，歐美地區(qū)有些許下滑，中國基本不變，印度增長非常快。也就是說現(xiàn)在市場的主力是在往亞洲、東亞轉移，歐美相對來說市場也差不多快飽和了。

2020年之前VR市場波瀾不驚，2021年銷量破千萬臺，實現(xiàn)突破性進展，2022年預計增長40%-50%。未來五年，VR市場年復合增長率可達40%以上。

智能手表行業(yè)是少有的在消費類市場里面還能保持穩(wěn)步上升的。從2020年到2021、2022年，總出貨量呈兩位數(shù)增長，品牌占比也有所增長。


而對于可穿戴設備數(shù)據(jù)可靠性的訴求是用戶的一個剛需。那么ADI又能提供怎樣的解決方案來滿足？

何源解析ADI的傳感器模擬前端可分為兩大部分：一是光路部分。血管的收縮膨脹會有變化，對反射光采集信息做判斷，可用于采集心率信息。這個部分極具難度，因為每個人胖瘦不同，手表佩戴的松緊不同，膚色不同，包括體毛、紋身、傷疤等因素都能影響采集精準度。ADI在模擬領域深耕近60年，提供極高的信噪比，保證信號質量和可測覆蓋度；在不同情況下，比如漏光、環(huán)境光的干擾、動態(tài)光的偽像，ADI也提供一整套方案進行動態(tài)干擾抑制，可適配更多的環(huán)境、測試狀態(tài)；ADI還提供穩(wěn)定的算法，自適應的算法，應用機器學習的理論。



二是在電極部分也面臨很多挑戰(zhàn)，比如寒冷的冬季皮膚比較干燥，大齡用戶皮膚比較松弛等，這些情況下其實測不到結果。ADI提供可靠、穩(wěn)定、成熟的專業(yè)級架構技術和獨有的專利技術，可保證阻抗的測量精度，適配更多應用場景，對復雜的外部變量幾乎免疫，適用于心電測量、體脂測量。

在理想的實驗室情況下，阻抗數(shù)據(jù)把控會有很好的表現(xiàn)，但這些根本就不值得參考，因為它不代表真實情況。實際上手后，每個人接觸的狀態(tài)不一樣，由于用戶的操作帶來的誤差會很大，而且是大概率會發(fā)生的。利用ADI的獨有專利架構，就可以把誤差去到非常小。

另外，ADI還提供開發(fā)的板極支持，包括軟件、硬件、算法，都可以在ADI官網(wǎng)獲取，甚至可以根據(jù)用戶不同的需求做定制化的開發(fā)。

據(jù)了解，為了更好地服務于本土客戶，ADI成立了中國產(chǎn)品事業(yè)部，全鏈條本土化設計、開發(fā)、支持，具備技術、服務和供應多重優(yōu)勢。能提供24小時響應，在行業(yè)資源、經(jīng)驗上，ADI也可以提供指導，助力廠家打造差異化的產(chǎn)品，此外還體現(xiàn)出較優(yōu)的量產(chǎn)成本。從2020年成立第一代ADPD4XXX，到現(xiàn)在2022年已經(jīng)量產(chǎn)的ADPD6000,未來還會有更多方案的落地，并在很多領域做不同程度的加強。

加賀富儀艾進軍物聯(lián)網(wǎng)模組

業(yè)界預測到2025年全球的物聯(lián)網(wǎng)連接設備數(shù)預計將達到309億，中國的物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)相比2020年會翻倍，達到80億，呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長態(tài)勢。在這個背景下，各家廠商紛紛來入局這，加賀富儀艾電子算一個后來者，2021年正式收購了太陽誘電的有關藍牙和無線局域網(wǎng)模塊的商業(yè)權、開發(fā)和制造技術以及知識產(chǎn)權，才來投身到無線模塊領域。

加賀富儀艾電子（上海）有限公司產(chǎn)品管理部總監(jiān)杜復旦表示，我們的優(yōu)勢在于能夠提供非常小的尺寸，同時包含高級功能，有廣泛的產(chǎn)品陣容、強大的支持服務，以及新標準的支持能力。


加賀富儀艾的BLE藍牙模塊的產(chǎn)品線，根據(jù)外形尺寸、藍牙的版本、支持的協(xié)議、長短的距離、數(shù)量、應用程序可否嵌入等幾種規(guī)格。所有藍牙模塊都是基于Nordic的芯片，包括nRF52840、nRF52833、nRF52832等系列，基于nRF5340系列的產(chǎn)品正在研發(fā)中。

低功耗模塊產(chǎn)品線，這個模塊可以根據(jù)用戶的應用程序來進行串行命令和EPI的控制，它可以主控和被控切換的模塊。

加賀富儀艾電子推出了目前業(yè)界最小的模塊，僅3.25毫米×8.55毫米，重量小于0.1克，最適合的應用例如鋼筆、電動牙刷、筷子等這類細長型的產(chǎn)品形態(tài)。

無線局域網(wǎng)模塊的產(chǎn)品線，均采用Interface的IP，有支持IEEE802.11和藍牙4.2的產(chǎn)品。除了作為通用模塊制造商之外，加賀富儀艾還可以提供廣泛的服務，比如原先所具有的合同制造、網(wǎng)絡云服務、應用程序開發(fā)等服務，可以提供全產(chǎn)業(yè)鏈的服務。

杜復旦認為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的兩個重要機會，一是可持續(xù)的能源和物聯(lián)網(wǎng)的融合，二是公共事業(yè)領域大規(guī)模采用物聯(lián)網(wǎng)，目前已經(jīng)在進行中，但這方面最終還是取決于政府的一些監(jiān)管政策。

Omdia分析師暢談雙碳背景下ICT產(chǎn)業(yè)發(fā)展

知名市場研究機構Omdia中國首席顧問王珅談到雙碳背景下，ICT產(chǎn)業(yè)專業(yè)化發(fā)展的問題。

他表示，當前，歐洲已經(jīng)在能源可持續(xù)發(fā)展道路上取得了相當成果，歐盟電網(wǎng)有39%來自綠電。這跟歐洲長期以來對綠色能源的推動分不開。德國的核電可持續(xù)能源占到45%，法國是核電大國，核電量一直在70%上下浮動，西班牙可持續(xù)能源的比例也是超過40%。而中國目前有70%多的電力來自火力發(fā)電，火力發(fā)電里面有90%多來自煤炭。

而受俄烏沖突等因素影響，能源短缺和價格上漲的危機十分突出。另一方面，全球數(shù)據(jù)流量上升。Omdia預測2017到2024年整個數(shù)據(jù)流量形成一個快速上升的趨勢，在2024年達到每年580PB的數(shù)據(jù)，580PB相當于全球每個人每天都要上傳7000張照片。對大多數(shù)ICT行業(yè)的企業(yè)來說，都在加快部署新時代的數(shù)據(jù)傳輸技術，像5G、更高速的WiFi等。能源需求不斷增長，如果使用化石燃料，產(chǎn)生的消耗仍然產(chǎn)生更多的二氧化碳。而現(xiàn)在全球目標是2050年實現(xiàn)碳中和，而且保持全球變暖的幅度不超1.5，要推動碳中和目標的實現(xiàn)，ICT行業(yè)必須走向綠色化和高能效。


東數(shù)西算工程帶給中國ICT行業(yè)巨大的機遇。作為一個工業(yè)化比較發(fā)達的地區(qū)，我們的數(shù)據(jù)中心能耗已經(jīng)占到了總量的很大一部分，東數(shù)西算能夠推動實現(xiàn)能源和算力的地域平衡。在實現(xiàn)雙碳目標的道路上，我們可以采取提高綠電的比例、提高設備能效，實現(xiàn)智能化的能源管理等舉措，例如能源管理方面采用AI驅動的數(shù)據(jù)能源的算法來對整個網(wǎng)絡或者能源進行調控，進行精細的測量。