2020年注定是不平凡的一年,,新冠疫情突如其來,, 擾亂了我們正常的學習、生活,、工作,,對全球經濟也造成了巨大的沖擊。與此同時,,“新基建”在這一年頻頻被刷屏,,成為中國經濟的一大“熱詞”。
4月20日,,國家發(fā)改委首次明確了新型基礎設施的范圍,,包括信息基礎設施,、融合基礎設施、創(chuàng)新基礎設施三個方面,。5月22日,,“新基建”正式寫入政府工作報告?!秷蟾妗诽岢觯骸凹訌娦滦突A設施建設,,發(fā)展新一代信息網絡,拓展 5G 應用,,建設充電樁,,推廣新能源汽車,激發(fā)新消費需求,、助力產業(yè)升級?!碑斍?,官媒蓋章的“新基建”主要包括七大領域:5G基建、特高壓,、城際高速鐵路和城市軌道交通,、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心,、人工智能,、工業(yè)互聯(lián)網。
近期,,《電子技術應用》邀請了具有廣泛代表性的多家半導體廠商,,一同就“新基建”的話題,回顧2020,、展望2021,!
德州儀器(TI)副總裁、中國區(qū)總裁 胡煜華女士
問題1:2020年,,我國的“新基建”戰(zhàn)略對于半導體行業(yè)帶來了哪些主要影響,?
胡煜華:今年以來,大家都在談論新基建,??v觀新基建所覆蓋的多個領域中,半導體是新基建基礎性和先導性的產業(yè)支撐,。作為新基建的關鍵核心技術支撐,,半導體行業(yè)將會繼續(xù)主導新基建技術發(fā)展方向并加速項目的落地速度。同時為半導體行業(yè)的復蘇帶來轉機,,為半導體行業(yè)注入更多發(fā)展動力,,給國內外的半導體企業(yè)帶來新的增長機遇,。
問題2:貴公司如何看待“新基建”?對于公司業(yè)務在“新基建”領域的發(fā)展,,有哪些專門的策略和舉措,?
胡煜華:我們相信新基建建設的逐步展開將為半導體行業(yè)帶來更多發(fā)展新機遇。得益于TI在模擬和嵌入式芯片廣泛的產品組合和電源管理技術的優(yōu)勢,,我們可以為新基建的廣泛應用提供強有力的支持,,涵蓋工業(yè)、汽車,、個人電子產品,、企業(yè)系統(tǒng)和通信基礎設施等領域,我們已經和很多客戶開展過深入合作,。通過持續(xù)創(chuàng)新的產品,、快速的響應和服務,我們將滿足多個行業(yè)對芯片性能,、功耗和尺寸的全方位需求,,全力支持客戶參與新基建的發(fā)展。我們致力于通過半導體技術不斷的迭代升級,,讓電子產品更經濟實用,,幫助節(jié)約新基建項目的經濟成本,提升收益,。
問題3:對于2021年“新基建”對半導體行業(yè)的影響,,有哪些分析和預判?
胡煜華:2021年隨著新基建的推進,,我們相信市場將逐步回暖,,也會給半導體行業(yè)帶來更多的增長空間。展望未來,,TI將持續(xù)投資中國市場,,繼續(xù)貼近中國客戶的需求。世界在變,,我們的初心不變,。從1986年建立第一間辦公室,我們在中國市場耕耘了近35年,,建立了17個銷售和技術支持辦事處,、3個研發(fā)中心多個產品線、2個PDC,、1個一站式的制造中心,。早在2013年我們就公布了TI成都制造基地的長期戰(zhàn)略,未來15年內在成都投資100億人民幣,。目前我們已經建成的晶圓廠,、封裝測試廠,、凸點加工廠和晶圓測試廠,形成了TI全球唯一一個一站式的制造中心,。此外,,我們在今年5月升級了TI.com,正式推出線上采購功能,,幫助客戶強化其供應鏈并快速獲取TI 產品,。我們快速的響應能夠加速客戶交付電子產品,在充滿活力的市場中尋找更多增長機會,。
我們將繼續(xù)通過TI獨特的優(yōu)勢 (客戶導向的價值觀和企業(yè)文化,、創(chuàng)新的技術和廣泛產品組合、制程技術和產能優(yōu)勢,、以及線上線下靈活的銷售模式),,幫助客戶在中國市場及全球市場取得成功!作為中國電子產業(yè)的一份子,,我們將與客戶一起迎接挑戰(zhàn),、共同成長!
問題4:對于“新基建”所涉及的具體領域(5G,、工業(yè)互聯(lián)網,、人工智能,、數(shù)據(jù)中心,、新能源充電樁、軌道交通,、特高壓),,請從以下三方面回答:
(1) 該領域的發(fā)展對半導體行業(yè)帶來了哪些機遇和挑戰(zhàn)?
(2) 貴公司在該領域有哪些產品,、解決方案及服務,?
(3) 2021年有哪些新的半導體技術及產品有望在該領域得到較大發(fā)展?
胡煜華女士就工業(yè)互聯(lián)網,、數(shù)據(jù)中心,、新能源充電樁三大領域發(fā)表觀點:
1.工業(yè)互聯(lián)網
工業(yè)互聯(lián)網或工業(yè)4.0帶來了傳統(tǒng)工業(yè)基礎架構中的眾多創(chuàng)新和設計挑戰(zhàn),這需要如同德州儀器這樣的集成電路供應商來幫助工程師在控制器,、通信地面感應等方面開發(fā)智能系統(tǒng),。
(1)控制器方面——智能處理和智能分析推動了邊緣計算的市場需求,其中涉及RNN和CNN網絡不斷提升的復雜性,。依靠TI Jacinto SoC TDA4x平臺,,該平臺具有集成的A72 CPU、R5 MCU,、多核DSP和機器學習加速器(MMA),、通用CNN和預測性維護功能,,可在低功耗的情況下發(fā)揮實時性能,實現(xiàn)高計算吞吐量,。此外,,客戶可在TI高效的深度學習處理器(例如TDA4VM)上部署訓練有素的網絡模型,支持使用得到行業(yè)標準支持的運行引擎,,如TensorFlowLite,、ONNX和C ++或Python中的TVM/Neo-AI-DLR等。
(2)網絡/通信方面——許多現(xiàn)代系統(tǒng)目前都具有通信接口,,以增強系統(tǒng)設計的整體連通性,,但也可能給設計工程師帶來新挑戰(zhàn)。TI產品支持廣泛的工業(yè)通信標準——從串行接口(IO-Link,、CAN,、RS-485)到工業(yè)以太網以及諸如具備時效性的網絡體系(TSN)和單對以太網(SPE)等新技術。這種支持使設計師能夠擁有更高的連通性和可擴展性,,以滿足當前行業(yè)趨勢的需求,。
為幫助簡化向智能生產系統(tǒng)的過渡,我們提供了用于PROFIBUS,、多協(xié)議工業(yè)以太網(EtherCAT,、以太網/IP、PROFINET),、IO-Link主站和未來千兆位TSN等產品,。例如,我們的Sitara處理器系列具有直接集成到處理器中的協(xié)議,,可簡化設計過程,。
快速的節(jié)點互連和信息交換可實現(xiàn)具有快速、精確的執(zhí)行單元或驅動程序的分散系統(tǒng),。從低速現(xiàn)場總線到PROFINET,、EtherCAT、IO-Link等10/100M工業(yè)以太網的發(fā)展都展現(xiàn)了這一趨勢,。它們逐漸成為每個執(zhí)行節(jié)點上的標準,。TI的Sitara AM335x處理器提供了適用于主要工業(yè)以太網協(xié)議的單個硬件平臺系統(tǒng)。此外,,具有內置EtherCAT堆棧的C2000實時控制MCU有助于實現(xiàn)分散式多軸驅動系統(tǒng),。
(3)感應方面——智能工廠自動化和無人化管理需要精確、強大的感應技術,。我們利用在汽車雷達系統(tǒng)方面的成功經驗,,提供基于CMOS的SOC解決方案,并通過TI的IWR68產品輕松開發(fā)雷達技術。最新的雷達感應技術可幫助智能工廠設計人員部署智能機器人手臂,、協(xié)作式的機器人系統(tǒng)和無人化工廠管理,。
2.數(shù)據(jù)中心
制造商提高了服務器和其他數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的處理能力,也對更高效的電源管理電子器件提出了更高的需求,。德州儀器在電源管理技術方面的創(chuàng)新與數(shù)十年的電源設計系統(tǒng)專業(yè)知識相結合,,可幫助設計人員創(chuàng)建具有更高功率密度的、更節(jié)能,、更可靠的設計,。
德州儀器最近通過下一代600 V GaN FET擴展了其高壓電源管理產品組合。與現(xiàn)有解決方案相比,,新型LMG342x系列GaN FET具有快速切換的2.2MHz集成柵極驅動器,,可幫助工程師實現(xiàn)功率密度翻倍、達到99%的效率并將功率磁性器件尺寸縮小59%,。我們的新器件可在注重低損耗和減小電路板空間的AC/DC供電應用中實現(xiàn)更高的效率和功率密度,,如超大規(guī)模的企業(yè)計算平臺以及5G電信整流器等。
3.新能源充電樁
隨著中國電動汽車市場的發(fā)展,,尤其是新基建政策帶來的便利,,充電樁的應用迅速增加。因此激發(fā)了制造商持續(xù)開發(fā)可實現(xiàn)更快充電的系統(tǒng),,而直流充電樁則需要進行技術創(chuàng)新,,提升輸出功率的同時縮小體積。在德州儀器(TI),,我們可隨時提供一系列高效電源管理和嵌入式處理產品,,來幫助工程師設計迅速滿足當前以及未來多年的創(chuàng)新需求的產品。
直流充電樁需要能夠在30分鐘內充電至80%的高功率轉換器,。諸如具有用于碳化硅(SiC)或IGBT的12V欠壓鎖定(UVLO)的隔離式柵極驅動器UCC21530和UCC23513,,以及用于MOSFET的具有8V UVLO的UCC23513/B等新的電源管理產品,,可支持不同的電壓等級以及基于SiC或IGBT設計的電源拓撲,;也可采用氮化鎵架構,以實現(xiàn)更高的功率密度和系統(tǒng)效率,。功率密度增加也能幫助實現(xiàn)更小的尺寸,,從而有助于降低總體系統(tǒng)成本,同時減少組件上的熱應力,。我們的電平三相SiC交流/直流轉換器參考設計可幫助客戶創(chuàng)建一個可實現(xiàn)50kHz開關頻率的高密度系統(tǒng),,從而縮小磁性器件的尺寸。
車輛到電網技術(V2G)的慢慢推廣允許能量從電池流向電網,,在車輛處于停放或未使用狀態(tài)時,,以保持電網的穩(wěn)定性。這要求兩個功率級都可以雙向工作,且需要一個諸如UCC28C43或UCC12050的高效轉換器來提供電源隔離供電,。
除電源管理外,,德州儀器的多核MCU,如C2000實時控制MCU,,還提供快速的計算密集型實時處理功能,,幫助確保系統(tǒng)在幾微秒內做出反應,并防止對充電樁或電動汽車造成任何損害,。一些更高級的MCU集成了高性能的模數(shù)轉換器,,這對于有效監(jiān)控控制環(huán)路至關重要。