2013半导体不相信预言

　　Intersil公司中国/香港总经理陈宇对未来高性能模拟市场的看法是产品会更集成化，外形会更小化。如何使用最少的成本的条件下，达到最优的效果;如何在芯片成本不增加的条件下，完善高清效果;如何在保证客户时间的条件下，缩短产品开发周期…等等，这些都会是模拟技术的发展趋势，高性能更会是趋势。之前我们提到过Intersil的SLOC解决方案，我认为这个SLOC生态系统也会是未来高性能模拟技术的发展趋势，互惠互利，技术分享也会是未来的趋势。

　　高性能模拟技术的发展必然会导致客户的需求增长，而客户需求增长对于高性能模拟企业来说，是一件好事。客户需求增加必然会面临个性化，给客户建议，满足客户的条件的同时，又能够缩短产品的开发周期，这个也就是建立模拟的生态系统的好处，模拟生态系统将是未来模拟市场一个重要的趋势。客户个性化期间需求增加，对于模拟厂商而言是一个机遇，我们可以了解市场需求动向，同时还可以完善自己的产品。

　　安森美半导体电源市场全球销售及营销高级总监郑兆雄针对高性能模拟技术的发展与客户日益增多的个性化器件需求之间的平衡问题表示，如何平衡要视乎应用，也许要在可行性及成本之间进行折衷取舍。例如消费市场对成本非常敏感，同时其应用批量也非常大，故适合针对消费市场开发专用标准产品(ASSP)来满足个性化器件的需求。另一方面，高性能通常意味着低批量应用，适合于能够承受高成本但数量有限的制造商的应用。

　　电源管理：提升能效将是不断追求

　　电源，是每个电子设备中必不可少的一部分，电源管理技术会慢慢成为重要趋势，所有应用都离不开电源管理，未来电源管理系统会更智能更绿色更高效。创新就成为未来电源管理应对市场的必然因素，而这里的创新不仅仅是指产品技术的创新，封装、材料、集成化以及布线排版都要有创新。而在绿色节能理念的倡导下，电源技术对提升能效的追求将是永不停息的。2013年，可能白金牌电源的标准将逐渐成为主流，而钛金牌电源的要求也会逐渐被各家厂商所重视，成为未来的发展趋势。

　　随着创新型高能效应用的需求不断推进，电源管理已经成被各公司快速提入日程，现在更深入工程师的思维，并且占据重要位置。对于多种类型的终端设计，在功率级和功率密度方面的要求都将不断提高，因为现在都要求系统可以实现更多功能。

　　几年前，数字电源管理一直还只是一项小的技术，但我们相信，现在它已经进入了一个被快速采用的阶段。在未来十年，对于高能效产品的关注将有望推动数字电源管理应用的扩展，主要应用包括DC-DC转换器、AC-DC转换器、照明系统和逆变器。

　　要提升电源系统的转换能效，不仅要提升电源在典型负载到满载范围内的能效、改善功率因数，还要提升轻载范围下的能效，并降低待机(空载)能耗。安森美半导体电源市场全球销售及营销高级总监郑兆雄举例，当今的电源设计人员不仅要提供更高的满载及典型负载工作能效，也要优化电源在轻载条件下的能效，从而在完整负载范围内均能提供优异的高能效性能。谈及未来电源管理系统，郑兆雄介绍，一方面，可以采用创新的电源架构来优化电源在完整负载范围内的能效。另一方面，可以细致分析电源各个可能的功率损耗来源，采取针对性的措施来减小功率损耗，进而提升能效，并配合减小尺寸及提升功率密度。

　　凌力尔特公司电源产品产品市场总监Tony Armstrong直接指出，任何系统中的功耗问题都必须以两种方式应对，首先，在整个负载电流范围内，最大限度地提高转换效率，其次，在所有工作模式时，降低从 DC/DC 转换器吸取的静态电流。因此，为了在降低系统功耗中发挥积极作用，电源转换和管理 IC 必须提高效率，即功率损失更低，在轻负载和休眠模式时，有非常低的功耗水平。应对未来的能效挑战，Linear将继续开发和推出更多具备更低静态电流的产品。

　　NXP大中华区资深产品行销经理张锡亮认为，智能电源日渐盛行，并为数字控制系统和数字通信带来诸多机会，包括无线和有线方式。由于系统可以准确知道所需电量并要求供应相应电量，因此智能电源可以节省更多用电。它还带来了组合发展机遇，例如在电源线上进行数据通信。对发电厂而言，更容易获知电源负载 (或需求)，从而更易于准备充足的电量。而对于个人和家庭而言，有更多的电源可供智能分配，如太阳能、风力发电和发电厂供电。

　　ADI电源管理部门市场工程师张洁萍眼中，绿色、环保、节能一直是这几年电源管理系统技术创新的重点。随着绿色技术在各行业的不断渗透，新的行业标准也在推动产品升级。照明、电信、智能电网、智能家电等领域同样具有巨大的增长空间，也是电源厂商重点关注的方向。节能主要体现在电源产品本身的节能和整体机房节能，而“绿色”主要体现在提高整机效率、减少对电网的干扰以及节省空间、节约成本等方面。另外，模块化电源、网络化电源等也是目前的关注焦点。模块化电源，除了能提高电源供应的可靠性，企业自身还可根据用电负载选配模块。因此，厂商们如果想要在激烈的市场竞争中保持甚至提高市场占有率，持续技术和产品创新是重中之重。

　　功率器件：提升能效的践行者

　　电源管理技术供应商已不仅仅局限在电源技术本身，同时更多地关注系统信号链的把握和系统的应用。在器件设计角度来看，通过器件带有的特性提升整体工作效率。比如,电源器件通过检测系统的工作状态，如动态调节输出电压来达到效率优化的目的。从工艺角度来看，功率器件工艺的改进是提高效率的关键。

　　富士通半导体亚太区市场副总裁郑国威则谈到了新技术对提升能效的意义，比如采用基于硅基板的氮化镓(GaN)功率器件是提升电源效率的新技术，这些器件可广泛用于电源增值应用，对实现低碳社会做出重大贡献。与传统硅基功率器件相比，基于GaN的功率器件具有导通电阻低和能够进行高频操作等特性。而这些特性恰恰有利于提高电源单元转换效率，并使电源单元更加紧凑。富士通半导体计划在硅基板上进行GaN功率器件的商业化，从而可以通过硅晶圆直径的增加，来实现低成本生产。

　　富士通半导体自2011年起开始向特定电源相关合作伙伴提供GaN功率器件样品，并对之进行优化，以便应用在电源单元中。最近，富士通半导体开始与富士通研究所 (Fujitsu Laboratories Limited) 合作进行技术开发，包括开发工艺技术来增加硅基板上的高质量GaN晶体数量;开发器件技术，如优化电极的设计，来控制开关期间导通电阻的上升;以及设计电源单元电路布局来支持基于GaN的器件的高速开关。这些技术开发结果使富士通半导体在使用GaN功率器件的功率因数校正电路中成功实现了高于传统硅器件性能的转换效率。

　　对GaN同样寄予厚望的是国际整流器公司亚太区销售副总裁潘大伟，他表示，由于设计者和技术人员已接近所能实现的芯片的外形极限，因此想要实现性能的进一步提高将变得异常复杂，实现成本也变得很高。在一些情况下，为了在浪费很少能源的情况下提高系统的功率密度，同时降低系统尺寸、复杂性和成本，那么就需要利用新技术来构建元件，或者在一些情况下，需要采用新材料。在IR公司GaN功率器件技术平台上，我们可以看到一个很恰当的示例，这也意味着高效功率设计新时代的到来。IR公司采用GaN功率技术的GaNpowIR®平台与采用先进硅技术的平台相比，能够把重要的专用应用的优值系数 (FOM) 提高达十倍。基本上，采用GaN的电源器件将最终用于与采用硅功率芯片相同的大部分应用，以及一些潜在的目前还不可采用硅芯片的新应用。电源转换应用目前GaN功率器件的电源转换应用目标包括AC-DC转换器、DC-DC转换器、电机驱动器、D类音频和照明系统。

　　而由于欧美政策上的变化，英特矽尔陈宇认为，消费类电子的小功率器件并不被太看好，而大功率器件却有着不小的潜力，但整体来讲，电源IC以及MOSFET还会有比较好的发展空间，而我们都知道功率半导体应用范围正从传统的工业控制领域4C领域(计算机、通信、消费类电子产品和汽车电子)扩展到国民经济与国防建设的各个方面。这种重要性决定了功率半导体在未来的变化，SiC等材料的关注度、器件集成化、器件搭载技术、封装创新度等都是未来值得关注的地方。

　　安森美的郑兆雄对功率器件的看法是，全球能耗大幅增加、能源价格不断上升以及预计对经济及环境的不利影响，也持续推动针对更高性能功率分立元器件的需求。这些高性能功率半导体器件须提供更高能效，帮助降低损耗，并提供更高可靠性。例如，安森美半导体推出NGTB15N120、NGBT20N120及NGBT25N120等新系列的场截止型(Field Stop) 绝缘门双极结晶体管(IGBT)，应用于高性能电源转换方案，适合多种要求严格的应用，包括电磁炉、电饭煲及其它厨房小家电应用。

　　新能源应用：绿色是不懈的追求

　　虽然新能源应用在经历了前几年的火爆之后，看似最近有所降温，不过，只要人们对节能与绿色环保的追求不变，各种新能源应用依然会逐渐被重视，并取代传统能源的部分市场，成为人们生活中必不可少的一部分。

　　绿色工程解决方案的市场持续快速增长，这是由于大家对环境的关注，厂商需要符合最新推出的法律法规，并且从商业角度，确保能源成本和能源供应的安全性。基于以上种种考虑，新电源管理方法的巨大商机存在于各个环节，包括从汽车到家电，从照明到可再生能源的各个领域。

　　凌力尔特专注于其倡导的能量收集产品，以专门服务于这一新市场。在我们周围有丰富的环境能源，传统的能量收集方法一直是使用太阳能电池板和风力发电机。不过，由于有了新的能量收集方法，我们现在可以用多种环境能源产生电能。此外，重要的不是电路的能量转换效率，而是可用来给电路供电的“平均收集”能量的多少。例如: 热电发生器将热能转换成电力、压电组件转换机械振动能、光伏组件用于转换阳光 (或任何光子源)、而电流组件则可从湿气实现能量转换。这使得有可能给远程传感器供电，或给电容器、薄膜电池等存储器件充电，以便在没有电源的偏僻地点，也能给微处理器或发送器供电。这为我们的能量收集产品带来了商机，这些产品可用于未来可能出现的各种解决方案。

　　替代能源带来商机的一个绝佳例子是太阳能供电的电子设备市场。随着企业不断寻求降低能耗的方式，这个市场也在持续增长。例如，我们可以看一下智能电表。智能电表用在智能电网中，可由环境能源供电，以降低工作能耗费用。一种可行和充足的能源是太阳能。不过，因为太阳能变化大、不是稳定可靠的，所以几乎所有由太阳能供电的设备都配备了可再充电电池。因此，一个重要的目标是，设法得到尽可能多的太阳能，以快速给电池充电，并保持电池的充电状态，这样在没有太阳能可用时，就可将电池用作能源。

　　节能环保的新能源是中国十二五规划产业升级的重点。中国风电机组装机容量近年迅速增长，太阳能光伏发电成长空间巨大，逆变器供不应求。新能源的主要市场是新型能源在能源系统暨电力系统中的应用，它存在于电力系统的发、输、配、用四大环节中，这也是智能电网概念中的一个重要部分。新型能源发电包括了太阳能光伏发电与风能发电，这是区别于目前大量使用中的化石原料发电的补充，是可再生的、清洁的能源。这也是新能源技术关心的重点，也是主要市场，亦是现阶段的投资重点。目前，国家大力提倡快速发展风力发电，以及太阳能光伏发电，这些变化我可以从有关部门的一些数据中看到。其中主要涉及的技术包括了大功率风力发电机组的设计与组装技术、发电机控制技术、大功率变流技术、光伏系统的MPPT控制、光伏逆变技术和并网技术等。