憑借電源管理和射頻業(yè)務(wù)的高速增長,2016年英飛凌PMM事業(yè)部營收增至20億歐元,并在硅基氮化鎵、碳化硅基氮化鎵等半導(dǎo)體新材料技術(shù)上可大規(guī)模制造量產(chǎn),同時毫米波雷達、各類傳感器器件在快速搶占市場。日前,英飛凌電源管理及多元化市場事業(yè)部大中華區(qū)副總裁潘大偉,在媒體見面會上表示…電子制作模塊
作為全球半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者,英飛凌憑借創(chuàng)新實力保持穩(wěn)步發(fā)展,其在全球功率半導(dǎo)體領(lǐng)域位居第一,在汽車電子和智能卡IC市場排名第二。2016年,英飛凌整體的營收約65億歐元,利潤率達15.2%。其中電源管理及多元化市場事業(yè)部(PMM)營收增至20億歐元,年復(fù)合增長率達9.4%。在日前的媒體見面會上,英飛凌電源管理及多元化市場事業(yè)部大中華區(qū)副總裁潘大偉介紹稱,英飛凌主要有四大事業(yè)部,其中PMM事業(yè)部占整體營收的31%,另外三大業(yè)務(wù)中,汽車電子事業(yè)部占41%,工業(yè)功率控制事業(yè)部占全球業(yè)務(wù)的17%,智能卡與安全事業(yè)部占11%。無疑,PMM業(yè)務(wù)是英飛凌整體業(yè)務(wù)中非常重要的一部分。
目前,PMM事業(yè)部專注于高速數(shù)據(jù)、人機交互和能源效率三大領(lǐng)域,在這三大領(lǐng)域英飛凌都有相應(yīng)的產(chǎn)品和解決方案。專注于這三大領(lǐng)域,英飛凌究竟有著怎樣的布局?來聽聽英飛凌怎么說。
5G浪潮席卷而來,英飛凌半導(dǎo)體技術(shù)如何應(yīng)需而為?
英飛凌電源管理及多元化市場事業(yè)部大中華區(qū)高級經(jīng)理顏新指出,未來的5G是高速、萬物互聯(lián)的場景,傳統(tǒng)的3G、4G都是通過基站,5G除了傳統(tǒng)的宏蜂窩基站——表現(xiàn)為大規(guī)模的MIMO,這種架構(gòu)會越來越多。還有小蜂窩,主要是高頻的熱點覆蓋。另外,除了傳統(tǒng)的雙天線、四天線、八天線,多天線 (64天線,128天線,256天線等) 技術(shù)也會出現(xiàn)。此外,還有固定的無線接入。這其中,應(yīng)用最快的5G是NB-IoT。未來,智能家居、智能汽車、工業(yè)4.0和智能街燈都會連接到5G的大網(wǎng)絡(luò)上。隨著5G時代的到來,首先,互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量會大大增加,全球人均有7個智能終端接入5G網(wǎng)絡(luò)。其次,智能工業(yè)、智能駕駛等應(yīng)用需要超短時延——4G網(wǎng)絡(luò)的1/50,比眨眼速度快3倍。三是超高寬帶,平均是LTE下載速度的2500倍,1秒就能下載一部高清電影,這要求帶寬達到25Gbps。“這要求5G兼容三個方面:大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)、任務(wù)關(guān)鍵型數(shù)據(jù)傳輸和增強型移動寬帶。”顏新說。據(jù)介紹,英飛凌廣博的半導(dǎo)體技術(shù)組合涵蓋5G所有網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場景,適用于新一代宏蜂窩基站、小蜂窩、回程鏈路和最終用戶設(shè)備等,包括大規(guī)模MIMO。顏新介紹稱,英飛凌廣博的半導(dǎo)體技術(shù)組合包括:1)鍺化硅,已經(jīng)大規(guī)模出貨,出貨在2000萬以上;2)傳統(tǒng)的LDMOS,橫向擴展金屬氧化物半導(dǎo)體放大管;3)硅基氮化鎵,目前英飛凌在歐洲正在研發(fā)硅基氮化鎵在射頻的應(yīng)用;4)碳化硅基氮化鎵,除了LDMOS外,碳化硅基氮化鎵在全球的主要客戶有五六個,大的主流客戶已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn);6)射頻CMOS/SOI。“從4G開始,英飛凌立足良好的客戶關(guān)系,積累了豐富的系統(tǒng)專門知識。”顏新說,第一,英飛凌有行業(yè)首個封裝型毫米波收發(fā)器;有集成式寬帶LDMOS和GaN Doherty放大器。第二,有毫米波傳感器和高級毫米波射頻及射頻前端解決方案,適用于24-100GHz頻率范圍。另外,還有采用波束成形架構(gòu)的創(chuàng)新相移技術(shù)。在5G基站產(chǎn)品方面,英飛凌提供多種型號、高穩(wěn)定性、高效率的寬帶氮化鉀射頻功率管,以及高集成射頻前端放大模塊。另外,英飛凌也提供高精度設(shè)備前端模塊。這個模塊主要是支持宏蜂窩、小蜂窩和多入多出,是一個多芯片組件模塊產(chǎn)品。首款產(chǎn)品是3.5GHz,大概今年年底推出。顏新強調(diào),這個市場大客戶比較集中,而且是緊密合作研發(fā)的模式,所以,英飛凌的特點就是與客戶緊密合作,共同研發(fā),提供更有優(yōu)勢的、高質(zhì)量的、定制化的產(chǎn)品,應(yīng)用于5G基站。
持續(xù)增強電源管理功率半導(dǎo)體的領(lǐng)先優(yōu)勢
在能源效率方面,英飛凌有領(lǐng)先的高性能MOSFETs和數(shù)字功率ICs、GaN/Sic器件。英飛凌電源管理及多元化市場事業(yè)部大中華區(qū)高級市場經(jīng)理陳清源表示,從2006年到2016年,全球電力消耗增加了30%,這進一步加大了地球的負擔(dān),因此,提高能源效率是當(dāng)務(wù)之急,而英飛凌電源管理功率半導(dǎo)體有助于減緩全球暖化。從5W到65W,5W到150W,大到甚至幾千瓦,英飛凌提供一系列的電源管理產(chǎn)品。目前,英飛凌在電動工具、通信電源、服務(wù)器和充電樁四個領(lǐng)域都占據(jù)市場領(lǐng)先地位。“在通信電源市場,已經(jīng)有客戶用英飛凌的器件做到了98%的能源效率,下一步我們希望做到99%的能源效率。” 陳清源說,英飛凌在伺服器電源上主動元件的涵蓋率達到80-90%的份額,這也是英飛凌可以幫助客戶把電源效率做到最高,降低損耗,降低對地球資源消耗的原因。對于充電樁市場,陳清源透露,未來會推出CoolMOS™ CFD7的產(chǎn)品,一方面以提升效率,另一方面是優(yōu)化價格。“新一代的產(chǎn)品的價格會比舊一代的更有競爭力。” 陳清源說。
“在電源管理效率上,過去是了解設(shè)備級需求,現(xiàn)在是了解電源需求,未來要了解整個系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心的需要,以實現(xiàn)提高電源管理效率,達到節(jié)省電源的目的。” 陳清源舉例稱,如耗電量較大的數(shù)據(jù)中心,上千、上萬臺的數(shù)據(jù)機、服務(wù)器同時工作,無論是電源轉(zhuǎn)化或者是在數(shù)據(jù)機上強調(diào)使用空調(diào)冷卻,這其中的電力費用一直都是很大的一筆開銷。通過使用英飛凌的電源管理方案,可以讓數(shù)據(jù)中心每年節(jié)省約25%的電力損耗,一年至少可以節(jié)省幾百萬電費。值得一提的是,英飛凌是全球首家成功采用硅材料制作300mm (12寸) 薄晶圓的功率半導(dǎo)體公司,而且用12寸晶圓做功率半導(dǎo)體的廠商,世界上只有英飛凌一家。據(jù)陳清源介紹,這一制造工藝帶來的優(yōu)勢體現(xiàn)在:一是它的單位產(chǎn)出比8寸(200毫米)晶圓的產(chǎn)出多了1.5倍;二是成本管控,300毫米晶圓的前端制造單位成本要比200毫米晶圓更有競爭力;三是,英飛凌會持續(xù)投資,支持客戶和市場的需求。
創(chuàng)新傳感器技術(shù) 毫米波雷達應(yīng)用前景廣泛
英飛凌提供的人機交互主要器件包括硅基麥克風(fēng)、壓力傳感器、光學(xué)傳感器和環(huán)境傳感器。此外,還有毫米波雷達。英飛凌電源管理及多元化市場事業(yè)部大中華區(qū)總監(jiān)麥正奇介紹,目前英飛凌已經(jīng)開發(fā)了一款針對二氧化碳的傳感器,帶吸附功能和聲光告警。在MEMS麥克風(fēng)方面,英飛凌已經(jīng)發(fā)展了十多年,具備很高的信噪比和靈敏度。壓力傳感器則主要用來偵測氣壓值的變化。英飛凌的光學(xué)傳感器主要是用光學(xué)波形的轉(zhuǎn)換來偵測人體運動、心跳或者血氧感測。
目前,這四個不同的傳感器應(yīng)用范圍各有側(cè)重。麥正奇稱,壓力傳感器英飛凌目前主要用在以下領(lǐng)域:一是用在無人機,作為穩(wěn)定飛行器和高度檢測;二是用在健康和運動領(lǐng)域,偵測熱量的損耗,以及運動和活動追蹤;三是用于導(dǎo)航,包括戶外3D、室內(nèi)導(dǎo)航,以及天氣預(yù)測和風(fēng)暴預(yù)警;四是用于手勢檢測,通過手勢變化幫助一些手持式產(chǎn)品做簡單的手勢識別動作。“英飛凌的MEMS麥克風(fēng)在智能手機和無線耳機上占有了很大的市場份額, 可以提供非常清晰、無失真的音質(zhì)。更廣的應(yīng)用是在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。一個比較新的應(yīng)用則是在波束成形上,利用多個麥克風(fēng)偵測聲音的來源和方向。” 麥正奇如是介紹其MEMS麥克風(fēng)的一些應(yīng)用場景。至于環(huán)境傳感器,主要包括氣體傳感器和光學(xué)傳感器,前者可以用在空調(diào)設(shè)備上,幫助空調(diào)設(shè)備節(jié)能,以及用于室內(nèi)空氣質(zhì)量的監(jiān)控。光學(xué)傳感器,目前英飛凌主要應(yīng)用在智能裝置上監(jiān)控心率或者血氧,另外也可以做一些簡單的手勢識別。除了傳感器產(chǎn)品,麥正奇重點介紹了英飛凌的24GHz毫米波雷達和60GHz毫米波雷達。目前,英飛凌不僅將24GHz毫米波技術(shù)應(yīng)用范圍延伸至汽車應(yīng)用,還延伸至工業(yè)應(yīng)用。目前,英飛凌的24GHz毫米波雷達應(yīng)用于汽車主要用于實現(xiàn)后方橫向警示(Rear cross traffic allert)、盲點偵測(Blind spot detection)以及變換車道輔助(Lane change assistance)功能。用于工業(yè)市場,主要有四大應(yīng)用場景:樓宇自控和智能家居方面的一些運動檢測、照明感測和監(jiān)控安全;無人機上的防碰撞、著陸傳感和高度控制;機器人上的碰撞檢測,比如機器人在生產(chǎn)線上的自動化生產(chǎn)過程中,采用毫米波雷達可以偵測物體的位置,避免碰撞發(fā)生,再比如掃地機器人的碰撞檢測;還有智慧照明,包括室內(nèi)照明和室外照明,通過采用毫米波雷達可以感測人體或車輛運動來控制燈的明暗、開關(guān),以及監(jiān)控等。
此外,英飛凌還介紹了其60GHz雷達應(yīng)用。2015年5月30日,谷歌I/O開發(fā)者大會亮相的Project Soli的手勢識別功能就是英飛凌與谷歌合作的結(jié)果,英飛凌提供硬件,而谷歌進行軟件和算法的開發(fā)。據(jù)麥正奇介紹,英飛凌與谷歌的高級技術(shù)與項目(ATAP)小組共同開發(fā)出基于雷達的感測解決方案IC,可應(yīng)用于可穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)以及汽車等市場。2017年,英飛凌開始優(yōu)化第二代微波天線集成雷達手勢識別傳感器IC——Soli-C。麥正奇透露,第三代Soli-C產(chǎn)品集將把天線整合進去,更方便工程師做開發(fā)。