新闻中心

EEPW首页 > 专题 > 2017电子技术展望

2017电子技术展望

作者:王莹 时间:2016-12-28 来源:电子产品世界 收藏
编者按:随着信息化、自动化及智能化的不断发展深入,社会生活及生产发生着巨大革新,未来将会有哪些技术变革继续引领潮流?电子产品世界邀请到半导体领军企业分析了未来电子产品及相关技术的发展方向。

深耕本土,英飞凌继续“与中国共赢”

本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/201612/342185.htm

  就半导体销售量而言,多年来中国一直是全球最大的半导体市场,据IHS统计,2015年中国半导体销售总额占全球的41%(1440亿美元)。据美国半导体产业协会统计显示,去年全球半导体产业销售额同比下滑0.2%,不过,中国区仍然保持销售增长7.7%,成为唯一正增长国家。自2014财年起,中国市场超过德国,成为英飞凌全球销售额最高的市场,2016财年超过16亿欧元,占英飞凌总销售额的25%。

  英飞凌十分看好中国市场的发展,也希望可以和中国市场一起成长。根据今年的业绩可以看出,英飞凌部署的“与中国共赢”的战略在过去取得了一定的成就,业绩保持着稳步增长的态势。同时,英飞凌也在不断地调整战术,来适应市场的瞬息万变。未来将继续在助力“中国制造2025”、帮助本土客户走向世界、持续关注和支持中国的新兴行业、搭建本土生态圈等四个方面深耕本土市场。

自动驾驶和车联网将是未来一大趋势

  近年来全球半导体市场发展速度趋缓,唯独中国市场仍保持快速增长,成为全球半导体产业发展不容忽视的新兴力量。在即将过去的2016年里,我们看到市场规模持续增长,设备产品与应用日益丰富和完善,应用领域不断扩展,为半导体产业的发展打开了一扇扇新的大门。另一方面,在新的经济常态和产业格局之下,半导体行业也面临着诸多新的变化和机遇,值得每一位身处此行业的同仁思考和期待。

  跨界合作与共赢将成为行业大势所趋

  随着经济全球化发展,全球半导体市场的国际竞争日益激烈,整个电子行业开始瞄准高端领域的发展机会。然而,当前各国高端资源体量有限,前期需投入巨大且变化加剧,单一企业或行业难以凭借自身力量完成重大创新项目。这时,我们就需要把国际资源与国内资源更好地加以整合,通过跨界合作,实现产业创新,进而提升整个行业的水平。在这一方面,恩智浦深有体会。过去的几年里,我们与中芯国际、小米、海尔、华为等国内领先企业开展了不同层面的深入合作,实现了融合创新和共生共赢。

  利用全球市场资源,以更高起点推进自主创新将成为中国电子科技产业实现供给侧改革的有效途径。跨界合作,要求半导体企业能够勇敢地跨越本土化,通过跨国界、分布式、模块化的研究平台集成,让本地化应用对接全球的高端资源,从而更好地服务本地市场,这将是半导体行业下一步发展的一个重要的主题。

  市场不断升级、前景广阔

  在中国的发展如火如荼,而智能汽车作为移动的载体,被认为是下一轮变革的主要驱动力。目前,90%的汽车创新来自于电子产品,我们预计在2017年汽车市场将会呈现出无缝连接的消费电子装置体验、先进驾驶辅助系统(ADAS)、提升效率(如减轻汽车材料或加大研发新能源车)三个趋势。在引导创新的方向上,恩智浦在车载娱乐系统、车联网、ADAS&安全、安防和汽车门禁,以及标准产品方面均有布局。

  随着智能网联汽车被列入《中国制造2025》发展规划,车联网与自动驾驶是中国未来汽车发展的重要趋势之一。由德国大陆集团(Continental AG)开展的一份调研结果显示,来自中国的消费者比美国的消费者更愿意在ADAS功能上付费,显示了中国市场巨大的潜力。另据市场调研机构易观智库、智研咨询预计,2020年我国车联网用户数将超过4000万,渗透率超过20%,市场规模突破4000亿元。

  自动驾驶的变革是循序渐进的过程,我们预计未来十年自动驾驶辅助系统将是车辆产业的新指标,2017年,汽车产业链相关企业也会加大在此方面的研发与投入。作为全球最大的汽车半导体供应商,恩智浦的低功耗互联技术及传感技术、数据处理和安全识别技术,以及长期丰富的汽车电子技术开发经验,毫无疑问会为新一代中国汽车及未来智慧城市的创新提供无限的可能。

  发展车联网一个至关重要的因素是安全,尤其体现在隐私保护、避免未授权的侵入和提高安全性等方面。为此,恩智浦提出了汽车领域的安全级别标准“4+1安全框架”,分别从安全接口、安全网关、安全网络、安全处理和安全车禁五个方面提供一系列的保护措施,实现基于安全单元的无线连接、安全应用处理和安全网络,真正保障万物互联时代的汽车互联安全。近期,恩智浦携手长安汽车、东软集团共同成立“中国汽车信息安全共同兴趣小组”,以“4+1安全框架”为技术核心,旨在打造包括行业标准在内的完整的汽车安全解决方案,这也顺应了中国的汽车产业技术与安全标准的升级需求。

  未来十年汽车市场的变革将超过过去五十年发展的总和,而来自中国的企业已经开始在这场新的全球变革中扮演着引领者的角色。随着传统车厂、互联网汽车公司、汽车电子供应商、物联网公司,甚至相关金融服务机构的共同参与和推动,我们相信汽车领域也将是未来出现更多颠覆性创新者的市场。

物联网将带来产业技术革新

  横跨各行业一个共同的趋势是产业升级,例如智能制造、智慧城市、车联网等,而且背后都可以看到物联网的身影。这将提升产品和解决方案中半导体产品的数量和技术含量,也将推动半导体技术本身的迁移和升级,为全球半导体市场的成长注入新动力。

  物联网将带来一次新的产业技术革命。它的崛起将极大推动对半导体产品在更高集成度、低功耗、高性能、高可靠性等方面的新要求,而且对产品的丰富程度也提出了更高的要求,横跨模拟和数字信号调理、管理、无线和有限通信、数字安全、信息分析等;产业链参与者的增加、多样化和互相依赖的需要将使技术服务模式发生重大变化,传统的“供应商和客户”的概念将扩展到广义的“合作伙伴”,半导体厂家需要深入了解整个大系统的技术需求,以提供包括系统级在内的解决方案。产业升级对半导体技术需求的影响会导致产业在技术和规模上的洗牌,并购或生态链联盟将是重要的手段。

  ADI聚焦于物联网“从到云端”中每个环节(检测、测量、解译和连接)的技术创新,通过与客户和众多可信赖的生态伙伴密切合作,在通信、工业、医疗、汽车和消费各领域提供突破性与切实可行的物联网解决方案。除了继续加强传统模拟领域的创新,包括转换器等现有技术的低功耗、高可靠性等性能,也包括通过并购丰富模拟和传感技术,ADI还将通过整合必要的软件、通信、网络安全,甚至服务,包括通过合作伙伴,在电子产业的价值链上为客户提供更完整的系统解决方案。 例如ADI基于业界领先的低功耗Blackfin处理器ADSP-BF707和专门优化软件库的低成本、低功耗成像平台(BLIP),为智能运动检测、人数统计、车辆检测和人脸检测等新型应用提供了短上市周期的、开箱即用的开发平台;基于微能量收集管理芯片ADP5091和无线收发芯片等实现的在线故障监测终端(FCI)是配电网易于实施、少维护或免维护型低成本解决方案;对Sypris网络安全解决方案的收购,拓展了硬件和软件加密,增添了网络安全软件和服务;对Vescent激光波束转向技术的收购有助于实现更紧凑、稳健的激光雷达系统,以及下一代ADAS和自动驾驶应用。

混动/电动汽车的份额将不断扩大,物联网需要小型化

  2016年延续了去年的势头,智能手机和汽车市场稳步增长。特别是汽车市场,以自动驾驶(ADAS)为首的技术革新正在加速中,可以预见电子产品的实装率也会提高,这也必然进一步拉动半导体市场和电子行业的发展。

  关于产品开发,罗姆会进一步磨炼精进本身比较强的领域,例如将进一步扩充以IC为代表的模拟电源领域、小信号元器件、功率元器件领域的产品。

  特别是在功率元器件领域,2016年10月起,罗姆与世界首个电动汽车竞赛——Formula E(电动方程式)的参赛车队“文图里电动方程式车队 (Venturi Formula E Team) ”签订了官方技术合作伙伴协议,开始为其赛车引擎驱动的核心——逆变器部分提供罗姆的功率半导体“SiC(碳化硅)”。通过为世界高等级的赛车设备的小型化、轻量化、高效率化提供支持,罗姆期待能够在产品品质和效率方面向全世界证明罗姆的实力。今后混动汽车和电动汽车的份额将不断扩大,在强化预计需求量将进一步提高的SiC功率元器件的同时,希望也能够进一步提高汽车领域销售额的体量。

  在另一个备受期待的IoT(物联网)领域,小型化、薄型化以及低功耗化十分重要,特别是对半导体本身的期待也非常高。罗姆以通过新工艺、新技术实现的小型化的“RASMID系列”为首,对所有元器件都追求小型化。另外,再加上通过集团旗下蓝碧石半导体(LAPIS Semiconductor)的低功耗技术所衍生出的通信IC和低功耗微控制器,在对各种(加速度、气压、地磁等)追求高精度的同时,还在不断开发并扩充脉搏、土壤传感器等全新传感器产品阵容,对农业领域和医疗健康领域等新兴领域的需求也能应对。

汽车视觉系统要求更高效的电源管理系统

  在汽车领域,我们相信半导体器件将继续实现两位数的百分比增长。我们将看到辅助驾驶功能被增加到汽车中,用以提高安全性。其中一个例证就是越来越多的光学摄像头被安装到汽车上,以支持避免事故发生的视觉系统。这样的新系统将要求在整个汽车内实现高速视频分发。所以我们将看到视觉系统在计算性能上的需求将急剧增加,从而要求更高效率的电源管理。这些趋势也帮助Maxim发挥其在视频分发和电源管理领域的强大优势。

  此外,用于生命体征监测的设备正在快速发展,Maxim致力于为客户提供创新的解决方案。其中的一些设计环节非常关键,包括低功耗、小尺寸,以及易于设计。

  Maxim的增长驱动力包括汽车、工业和可穿戴/健康领域:

  • 汽车:信息娱乐系统目前在汽车领域是最大的业务部分,并将继续保持。我们将持续在ADAS、电源管理和串行链路相关技术领域投入,这些技术支持汽车中的高速视频分发,以满足信息娱乐系统、辅助驾驶和安全等要求。

  • 工业:数字化工厂需要低功耗、小尺寸、高性能及更高生产力的分布式控制。Maxim凭借其强大的专利组合与长期专注于模拟整合的丰富经验,将开辟一条通向工业4.0的新路径。

  • 可穿戴/健康:今天,这一领域的关键在于高精度测量不同运动状态下的生命体征,例如心率等,同时保持较低的功耗和较长的电池寿命。Maxim凭借其在可穿戴健康和健身应用领域的专利与和经验积累,可以在微型、低功耗的封装中集成多重技术。

  对于未来的技术发展,Maxim仍将坚持致力于为汽车、工业、医疗健康、移动消费类及云数据中心市场开发模拟IC产品。

高速增长的联网设备需要高集成度和安全并重

  2017年有三个显而易见的推动因素:自动驾驶系统、云计算基础设施,以及数量不断增加的物联网连网设备。

  从很多方面来看,2016年是令人激动的一年。行业整合仍是重要议题,大公司变得更大。物联网(IoT)和高级驾驶辅助系统(ADAS)将是半导体行业未来五年中最重要的两个机遇,这方面已有诸多新产品问世。另外,由于支持无人机、3D打印和虚拟现实头戴耳机的技术变得更加经济实惠,这些新兴市场最终扎根,将逐渐成为主流。

  从技术角度看,集成、互操作性、功率和效率一直是重要议题,并将在未来几年继续占据半导体行业创新的主导地位。据世界经济论坛报告,连网设备的数量将以22%的年复合增长率从2016年的230亿美元增至2020年的500亿美元。要实现这样高的增长速度,离不开经济有效并具有高集成度的器件支持,它们就像具有先进软件和处理器的计算机。但其电池寿命必须达到一年或更长时间,并具有轻便性和易用性,以鼓励客户采用。2016年下半年,黑客对互连设备攻击造成网络大面积破坏的事件也进一步促使行业进行创新,以增加可靠性和安全性。

  针对这些机遇,Intersil提供了众多创新产品。在汽车应用领域,Intersil提供针对先进车载功能的电源解决方案,以及用于信息娱乐与安全的视频应用的解码器技术。ISL78226是业内一款6相双向PWM控制器,用于执行12V与48V汽车总线间的降压和升压电源转换。单个汽车级ISL78226能够以大于95%的转换效率提供3.75kW功率输出,并能在模块化主/从架构中进行交错执行,以提供更高功率。这一创新设计使工程师能够支持48V混合动力总成系统的快速采用,帮助内燃式发动机/电轻混动力系统降低排放和提高燃油经济性。在针对信息娱乐显示屏、高级驾驶辅助系统(ADAS)智能后视镜和组合仪表显示器的下一代LCD方面,Intersil近期推出了汽车级ISL76534,该器件可提供低功耗和高精度的伽玛校准。

  对于数据中心和其他网络设备应用,Intersil推出新型数字多相控制器系列和配套智能功率级模块系列;对于从PC到可穿戴设备的下一代连网设备,Intersil提供单芯片USB-C降压-升压电池充电器系列,为具有多达4芯锂离子电池的移动设备电池组快速充电。

多麦克风及抗扰频干扰成为MEMS麦克风发展趋势

  近年来,由于支持语音界面和多媒体应用的消费产品的需求日益增加,这成为影响MEMS麦克风市场的一个重要发展趋势。

  我们注意到,物联网(IoT)领域已出现配置多个高性能麦克风的设备。这些设备使用多个麦克风作为“语音用户界面”(“voice as a user interface”),得益于高信噪比(SNR)系统,设备性能得到显著提高,而其内置的多个麦克风能进行方向分辨,从而更好地对语音指令做出预判。一个成功的语音指令最重要的是准确性。高级电子设备中配置的附加麦克风可使用复杂的算法来处理语音,并确保指令诠释的准确性。此外,多麦克风系统可实现“插入”(“barge-in”)功能,即使设备在生成音频时,也能同时接收语音。在物联网应用中,单个设备中配置的高SNR麦克风数量也越来越多。

  此外,智能手机中也开始配置多个麦克风,以针对多种用户场景捕获音频,包括电话呼叫、语音指令、用于远场和自拍视频的多媒体记录、电话会议、音乐会录音等。这些应用需要对麦克风的不同位置进行优化,并且用户可能会处于不同方向——这样常常会阻挡一个或多个麦克风。 通过将多个麦克风放置在各种位置,智能手机可根据场景特征在最优化的位置真实捕捉声音,同时防止麦克风被手遮挡。

  为了进一步提高系统SNR并实现上述应用,系统设计者可以对接收的音频流采用波束形成和噪声抑制等算法。由于空间算法还额外受益于麦克风的紧密灵敏度和相位匹配,因而能生成更有效的信号处理算法。我们注意到,目前客户对灵敏度和相位变化的偏差度要求越来越严格。

  MEMS麦克风的另一个重要发展趋势是抗射频(RF)干扰。当手机和无线IoT设备传输数据时,天线可以通过多种方式拾取噪声。楼氏的麦克风设计中结合了许多技术来减少这一干扰,从而赋予设计师在空间运用上更大的灵活性。

  除了高信噪比的模拟和数字麦克风之外,楼氏还提供具有嵌入式信号处理器和算法的智能麦克风,以支持VAD(语音活动检测)和语音指令。

  VAD仅在检测到语音或关键字时“唤醒”主处理器,从而节省系统电量。这可使系统在没有语音情况下保持低电量运行,对于手机和使用电池的物联网系统等,对电力敏感的设备而言无疑是一大福音。

  系统设计人员通过在MEMS麦克风中嵌入信号处理器和算法,能够以简便的方式将一组语音指令加入其产品中,同时加快产品上市时间。否则系统必须采用一系列组件和子系统,才能实现相同的功能。通过使用楼氏的声学处理器或智能麦克风,系统设计师得以有效地优化设备功率并加入更多新功能。




评论


相关推荐

技术专区

关闭