《電子技術(shù)應(yīng)用》
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3D傳感、AI、工業(yè)4.0、IoT 2019半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)技術(shù)展望

2019-04-18
作者:王偉
關(guān)鍵詞: 英飛凌 ADI Xilinx 艾邁斯

  2019年,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在經(jīng)歷了2017年的爆發(fā)性增長和2018年的歷史新高后,迎來了新一段調(diào)整。據(jù)WSTS發(fā)布的數(shù)據(jù)預(yù)測,2019年全球半導(dǎo)體市場規(guī)??赡茉黾拥?900億美元。半導(dǎo)體企業(yè)也將迎來全新的機(jī)會與挑戰(zhàn),3D傳感、AI、工業(yè)4.0、IoT等行業(yè)熱點(diǎn)也備受關(guān)注。

  2019年4月11日,EEVIA主辦的第八屆年度中國電子ICT媒體論壇暨2019產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望研討會在深圳成功舉辦,英飛凌艾邁斯、賽靈思、ADI、兆易創(chuàng)新、華虹宏力等公司參加并發(fā)表主題演講,就3D傳感、AI、工業(yè)4.0、IoT等行業(yè)熱點(diǎn)展開探討和交流。

  英飛凌:打破TOF技術(shù)在各種智能場景中的應(yīng)用限制與挑戰(zhàn)

  在5G時代,傳感器的作用越來越重要。而當(dāng)下最火熱的3D傳感技術(shù)當(dāng)中,ToF技術(shù)因具有抗太陽光干擾性能強(qiáng)、可擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn),可提供準(zhǔn)確、可靠的深度數(shù)據(jù),支持構(gòu)建復(fù)雜程度更高、細(xì)節(jié)更多的3D模型,因而備受青睞。

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  英飛凌科技電源管理及多元化市場事業(yè)部大中華區(qū)射頻及傳感器業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人麥正奇 (Jeffrey Mai)

  英飛凌研制的REAL3 3D圖像傳感器系列正是基于ToF技術(shù)。REAL3傳感器可以直接記錄深度圖和2D灰度圖,從實現(xiàn)又快又準(zhǔn)確的3D成像。REAL3圖像傳感器系列產(chǎn)品在消費(fèi)電子、工業(yè)、汽車都有不同的領(lǐng)先地位。消費(fèi)電子中主要是以移動裝置為主,可以分成手持或者VR、AR頭戴的產(chǎn)品。工業(yè)方面有自動化、安防、機(jī)器人等的應(yīng)用已經(jīng)在發(fā)酵。面向汽車應(yīng)用的REAL3圖像傳感器目前正在研發(fā)階段,工業(yè)移動方面的REAL3 圖像傳感器已經(jīng)量產(chǎn)化。

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  REAL3圖像傳感器優(yōu)勢概覽

  基于REAL3 圖像傳感器,英飛凌為客戶提供攝像頭、軟件驅(qū)動程序、3D深度處理管道、參考設(shè)計和定制支持、模塊制造商培訓(xùn)和支持資源,以及參考生產(chǎn)裝置設(shè)置,以便模塊制造商和原始設(shè)備制造商進(jìn)行校準(zhǔn)和測試。

  艾邁斯:用先進(jìn)的傳感器解決方案打造移動設(shè)備的未來

  艾邁斯半導(dǎo)體是是全球領(lǐng)先的先進(jìn)傳感器解決方案設(shè)計和制造商,專注于光學(xué)、圖像及音頻傳感器,業(yè)務(wù)領(lǐng)域設(shè)計傳感器解決方案、傳感器IC、接口、相關(guān)算法和應(yīng)用軟件。

  “當(dāng)下智能手機(jī)有三大主流趨勢,即3D人臉識別、全面屏/無邊框、攝影增強(qiáng)。針對這三個趨勢,艾邁斯都有相應(yīng)的解決方案?!卑~斯半導(dǎo)體先進(jìn)光學(xué)傳感器部門執(zhí)行副總裁兼總經(jīng)理Jennifer Zhao表示。

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  艾邁斯半導(dǎo)體先進(jìn)光學(xué)傳感器部門執(zhí)行副總裁兼總經(jīng)理 Jennifer Zhao

  針對3D人臉識別的三種技術(shù)--結(jié)構(gòu)光(SL)、主動立體視覺(ASV)和飛行時間(TOF),艾邁斯均可提供成熟的解決方案。幫助客戶將其產(chǎn)品投放到移動計算、智能家居/自動化、工業(yè)自動化、汽車等各種應(yīng)用場景中。

  針對智能手機(jī)的全屏化趨勢,艾邁斯開發(fā)了一種“OLED屏后”環(huán)境光/接近傳感器,使智能手機(jī)制造商能夠?qū)崿F(xiàn)最高的顯示區(qū)域與機(jī)身尺寸比例,同時保留關(guān)鍵的觸摸屏禁用和自動顯示亮度/色彩調(diào)節(jié)功能。RGB光傳感器和紅外接近傳感器TCS3701采用2.0mm x 2.5mm x 0.5mm OQFN小型封裝,可放置在智能手機(jī)的OLED屏幕后面。它讓智能手機(jī)設(shè)計人員能夠靈活安裝紅外發(fā)射器,以便在最佳前置位置支持接近傳感功能。串?dāng)_補(bǔ)償算法提供可靠的接近傳感性能。

  智能手機(jī)的第三個趨勢是改善攝影頭的功能。艾邁斯的TMF8801可以解決激光檢測自動對焦問題,檢測距離為2cm~2.5米,精確度達(dá)到5%,同時期間尺寸比同行業(yè)產(chǎn)品降低了30%左右,而且可以忽略玻璃蓋的污漬,在強(qiáng)太陽光下功能依舊良好。

  FPGA - 人工智能計算的加速引擎

  在過去的20多年技術(shù)發(fā)展過程中,我們經(jīng)歷了PC時代、互聯(lián)網(wǎng)時代、移動互聯(lián)網(wǎng)時代、AI時代,接下來我們將迎來AI+IoT時代。當(dāng)下這個時間點(diǎn),人們討論最多的就是AI的落地問題。而阻礙AI落地的因素有兩個,第一,需要處理的數(shù)據(jù)和計算芯片所能夠提供的處理能力之間的剪刀差。第二,快速變化、快速迭代的市場和ASIC開發(fā)周期漫長之間的差距。要實現(xiàn)AI真正的落地,必須要解決這個兩個時間差問題,而FPGA就是一個不錯的選擇。

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賽靈思人工智能市場總監(jiān) 劉競秀

  Xilinx的下一代的Versal計算引擎,面對通信和人工智能高性能場景,定義了完全不一樣的芯片架構(gòu),利用3D技術(shù)提供高性能的高帶寬存儲,提供計算和存儲兩大能力,同時充分利用硬核處理器功能,支持AI場景的快速運(yùn)算。

  Xilinx希望為客戶提供端到端的AI解決方案,包括硬件、IP、軟件、應(yīng)用層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、生態(tài)環(huán)境、工具鏈、各種參考應(yīng)用等,從而為客戶提供不同層次的支持,快速實現(xiàn)產(chǎn)品的部署。

  從行業(yè)的角度來講,Xilinx提供的是一個通用的AI解決方案,不局限于人臉檢測或車輛檢測等某一種應(yīng)用場景。為了實現(xiàn)這樣的目的,Xilinx在底層定義了自己的指令級和IP,這些高效的定制IP專門為人工智能做不同的算子,比如特殊編程、提供定向加速等。Xilinx還開發(fā)了工具,通過這些工具和SDK為客戶提供接口。所以客戶不需要寫任何一行代碼,只需要調(diào)用起來接口就可以支持不同行業(yè)不同場景的應(yīng)用。

  

  ADI:加速邁向工業(yè)4.0

  有人說中國的工業(yè)只處在2.5,還沒有必要談4.0,也有人說中國是想彎道超車。但無論工業(yè)4.0到什么程度,從業(yè)者們都看到了一些機(jī)會,像生態(tài)系統(tǒng)和伙伴關(guān)系、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能、更先進(jìn)的機(jī)器人和協(xié)作機(jī)器人、增強(qiáng)現(xiàn)實、網(wǎng)絡(luò)安全、可穿戴設(shè)備、自動駕駛車輛等。ADI也在其中窺到了一些中長期潛在的市場機(jī)會。

  ADI作為一家領(lǐng)先的模擬器件供應(yīng)商,長期耕耘在工業(yè)領(lǐng)域,對技術(shù)、產(chǎn)品、品質(zhì)都有相當(dāng)高的要求。目前,ADI的解決方案已經(jīng)覆蓋到了工業(yè)自動化的各個環(huán)節(jié),包括有機(jī)器人的應(yīng)用、控制系統(tǒng)、儀表/傳感器、傳輸通訊網(wǎng)絡(luò)。

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  ADI公司亞太區(qū)工業(yè)自動化行業(yè)的市場部經(jīng)理 于常濤

  針對傳統(tǒng)的機(jī)器人控制,ADI提供完整功能的解決方案,如角度控制、姿態(tài)控制、震動檢測等。借助ADI的核心板、評估板,客戶可以快速地將方案利用起來,大大縮短開發(fā)人員的投入時間。針對工廠的控制系統(tǒng),ADI推出最新一代的AD411X,AD411X作為全集成產(chǎn)品做了很多保護(hù)功能,不僅十分貼近國內(nèi)客戶的應(yīng)用場景,同時ADI還為其提供了相應(yīng)的電源解決方案。對此,于常濤表示,“由于每個通道都可以任意地定義為數(shù)字量的輸入輸出,或者模擬量的輸入輸出,因此,我們把它叫做軟件定義I/O。”

  針對工業(yè)以太網(wǎng),ADI的核心優(yōu)勢體現(xiàn)在集成度和靈活性。ADI可以用單一一顆芯片支持現(xiàn)有的主流工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議,可以在一個單一硬件平臺上,通過調(diào)用或者編寫部分軟件的方式,直接實施不同的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。

  兆易創(chuàng)新:SPI NOR Flash應(yīng)對高性能應(yīng)用需求

  NOR Flash是高可靠性的系統(tǒng)代碼存儲媒介,優(yōu)點(diǎn)是指令協(xié)議簡單、信號引腳少、體積小,符合這些新的電子設(shè)備對體積的要求。SPI協(xié)議是80年代發(fā)明的一項傳輸協(xié)議,經(jīng)過幾代產(chǎn)品的演變,數(shù)據(jù)吞吐量從最初的2.5MB發(fā)展到了今天的200 MB或400 MB。最新一代超高速SPI接口規(guī)范是xSPI,去年8月由國際規(guī)范組織JEDEC通過的SPI NOR Flash領(lǐng)域的協(xié)議。

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兆易創(chuàng)新存儲事業(yè)部資深產(chǎn)品市場總監(jiān)陳暉

  SPI NOR Flash的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,幾乎每一個新興的電子設(shè)備里面都需要有一顆Flash來存儲代碼。兆易創(chuàng)新作為第三大SPI NOR Flash供應(yīng)商,去年出貨量大概達(dá)到了20億顆,累計出貨量達(dá)到100億顆。

  兆易創(chuàng)新存儲事業(yè)部資深產(chǎn)品市場總監(jiān)陳暉從車載、AI和IoT等熱點(diǎn)應(yīng)用,講述了如何從xSPI NOR Flash中受益。無論是AI、5G或是車載、IoT,產(chǎn)品的發(fā)展趨勢都是性能越來越好、速度越來越快,這就要求數(shù)據(jù)的讀取速度同步提升,從而對Flash提出了更高的數(shù)據(jù)吞吐率要求。

  華虹宏力:電動汽車“芯”機(jī)遇

  2020年,國內(nèi)新能源車的銷售目標(biāo)是200萬臺,全球是700萬臺,這是一個非常大的市場。有別于傳統(tǒng)車,新能源車?yán)锩娴碾姍C(jī)、電池、車載充電機(jī)、電機(jī)逆變器和空調(diào)壓縮機(jī),這些都需要大量的功率器件芯片。電動化除了車輛本身的變化之外,還給后裝的零部件市場也帶來新的需求,同時配套用電設(shè)施,比如充電樁,也帶來大量的功率器件需求。據(jù)預(yù)測,2020年全球汽車市場可能需要30萬片/月的8英寸IGBT晶圓產(chǎn)能。

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華虹宏力戰(zhàn)略、市場與發(fā)展部科長李健

  華虹宏力從2002年開始自主創(chuàng)“芯”路,是全球第一家關(guān)注功率器件的8英寸純晶圓廠。2002年到2010年,陸續(xù)完成先進(jìn)的溝槽型中低壓MOSFET/SGT/TBO等功率器件技術(shù)開發(fā)并量產(chǎn);2010年,高壓600V到700V溝槽型、平面型MOSFET工藝開發(fā)完成,并進(jìn)入量產(chǎn)階段;2011年第一代深溝槽超級結(jié)工藝進(jìn)入量產(chǎn)階段,同年,1200V溝槽型NPT IGBT工藝也完成研發(fā)進(jìn)入量產(chǎn)階段;2013年,第2代深溝槽超級結(jié)工藝推向市場,同時600V到1200V溝槽場截止型IGBT(FDB工藝)也成功量產(chǎn)……經(jīng)過多年研發(fā)創(chuàng)新和持續(xù)積累,華虹宏力得以有節(jié)奏地逐步推進(jìn)自主創(chuàng)芯進(jìn)程。截至2018年第4季度,作為全球最大的功率芯片純晶圓代工廠,華虹宏力8英寸MOSFET晶圓出貨已超過700萬片。

  在功率器件方面,華虹宏力主要聚焦以下4個方面。一是Trench MOS/SGT,即低壓段200伏以下的應(yīng)用,如汽車輔助系統(tǒng)應(yīng)用12V/24V/48V等。二是超級結(jié)MOSFET工藝(DT-SJ),涵蓋300V到800V,在汽車應(yīng)用中主要是汽車動力電池電壓轉(zhuǎn)12V低電壓,以及直流充電樁功率模塊。三是IGBT。IGBT在電動汽車?yán)锩媸呛诵闹械暮诵?,主要是?00V到3300V甚至高達(dá)6500V的高壓上的應(yīng)用,如汽車主逆變、車載充電機(jī)等。四是GaN/SiC新材料,這是華虹宏力一直關(guān)注的方向。未來五到十年,SiC類功率器件會成為汽車市場的主力,主要是在電動汽車的主逆變器,和大功率直流快速充電的充電樁上。

  未來,華虹宏力依然堅持走特色工藝之路,也就是堅持“8+12”的戰(zhàn)略布局。華虹宏力有超過20年的特色工藝技術(shù)積累,包括功率器件、Flash技術(shù)等;同時這20余年來積累了很多戰(zhàn)略客戶合作的情誼;連續(xù)超過32個季度盈利的赫赫成績,也為華虹宏力積累了大量的資本。正因為有這些積累,華虹宏力可以開始布局12英寸先進(jìn)工藝。華虹宏力將通過12英寸先進(jìn)技術(shù),延伸8英寸特色工藝優(yōu)勢,提高技術(shù)壁壘,拉開與身后競爭者的差距。

  


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