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電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/程文智）11月3日，第四屆意法半導體（ST）工業(yè)峰會在深圳福田香格里拉大酒店召開，本屆峰會的主題是“激發(fā)智能，持續(xù)創(chuàng)新”，峰會上，ST的高管們介紹了他們對工業(yè)市場的洞察、ST的未來戰(zhàn)略，以及聚焦的三大領域，即自動化、電機控制和電源與能源。另外，ST及其客戶和合作伙伴帶來了150多件工業(yè)展品和解決方案，同時圍繞自動化、電機控制和電源與能源應用主題舉辦了35個技術分論壇。峰會上重點展示的應用場景有綠色能源生產(chǎn)和存儲、智慧教室、智能保健，以及智慧農(nóng)業(yè)。

ST在工業(yè)市場的洞察與戰(zhàn)略

在上午的主題分享階段，ST總裁兼首席執(zhí)行官Jean-Marc Chery分享了他對工業(yè)市場的洞察和ST的未來戰(zhàn)略。在他看來，工業(yè)市場正在經(jīng)歷一場轉(zhuǎn)型，而電源和能源管理，物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)，智能出行基礎設施，是工業(yè)市場轉(zhuǎn)型的基礎。

Jean-Marc Chery認為，在工業(yè)應用轉(zhuǎn)型方式中有兩大趨勢：

一是設備及系統(tǒng)數(shù)字化，包括與云的融合，也就是大家常說的“云化”。這個趨勢包括制造和物流自動化、機器人和自主系統(tǒng)，以及人工智能和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的普及。

二是能源管理和能效改進。這一趨勢包括推動電氣化、電機控制智能化和節(jié)能化，以及能源基礎設施改進。

在工業(yè)市場中，市場規(guī)模和增速最快的當屬制造和過程自動化，接下來是電源&能源，以及醫(yī)療電子、樓宇&居家控制等。而ST重點關注的三個細分領域分別為：自動化、電機控制，及電源&能源。

在未來戰(zhàn)略方面，據(jù)Jean-Marc Chery介紹，ST正擴大投資，以提高其技術和制造優(yōu)勢。

今年，ST的資本支出約為35 億美元，正通過執(zhí)行戰(zhàn)略投資計劃升級制造，包括擴大12寸晶圓產(chǎn)能，以及加快寬禁帶技術的垂直整合和產(chǎn)能提升。

作為一家大規(guī)模芯片制造商，ST擁有數(shù)字芯片制造技術，包括90nm到28nm 嵌入式非易失性存儲器制造技術。同時，他們也繼續(xù)加大投資以提高12寸數(shù)字晶圓的產(chǎn)能，同時擴大模擬器件的產(chǎn)量。幾個月前，ST剛剛宣布與格芯 (Global Foundries) 合作，投資數(shù)十億歐元在法國Crolles新建一個聯(lián)營的大規(guī)模晶圓制造廠。

ST將繼續(xù)投資建設在意大利米蘭附近的 Agrate的12寸晶圓新廠，按計劃明年上半年開始增加產(chǎn)能，預計到 2025 年底前有望釋放全部產(chǎn)能。總之，這將讓我們的 12寸產(chǎn)能在2022 年至 2025 年間提高一倍。

此外，ST也在快速提高碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)等寬禁帶技術的產(chǎn)能。就在不久前，ST宣布在意大利新建一個整合式SiC襯底制造廠，以更好地支持汽車和工業(yè)應用對 SiC 器件不斷增長的需求。該工廠預計明年開始投產(chǎn)。

同時，ST也在加快提高后工序產(chǎn)能，通過和外包合作伙伴共同努力，作為一家垂直整合制造商，持續(xù)為客戶打造可靠的供應鏈。

ST體亞太區(qū)銷售及市場執(zhí)行副總裁Jerome Roux強調(diào)亞太區(qū)是ST重要的業(yè)績增長區(qū)，在亞太地區(qū)，工業(yè)市場有望達到兩位數(shù)的增長。工業(yè)市場極其復雜，高度多元化且極具挑戰(zhàn)，在不同的細分市場都有特定的需求。ST將這些細分市場再細分成40 多個更小的市場，在這些市場上部署2萬多款產(chǎn)品——包含了標準產(chǎn)品到高度定制的產(chǎn)品。通過這些產(chǎn)品，ST支持了超過10萬名不同規(guī)格的客戶——從跨國公司到初創(chuàng)公司都包含在內(nèi)。ST不僅為工業(yè)市場提供產(chǎn)品，同時還為各種工業(yè)應用提供完整的系統(tǒng)解決方案包括電力轉(zhuǎn)換，基于行業(yè)前沿的 STM32 MCU 和 MPU、磁隔離柵極驅(qū)動器、MOSFET、IGBT、模擬信號處理 IC、運動傳感器、環(huán)境傳感器、光學傳感器，以及多種多樣的連接解決方案。

為了更好地服務亞太地區(qū)的客戶，ST在亞洲設立了七個技術創(chuàng)新中心，分別是智能手機、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、電機控制、自動化、電源和能源以及新能源汽車。其中電源與能源、電機控制、自動化等三個創(chuàng)新中心專注于服務主要的工業(yè)細分市場。這三個技術創(chuàng)新中心從項目早期就開始與客戶研發(fā)團隊溝通，提出整套解決方案，從中積累專業(yè)技術知識，并部署解決方案。

除了這些工業(yè)技術創(chuàng)新中心外，ST還在亞洲主要城市(深圳、上海、北京、首爾和臺北)建立了五個實驗室，擁有約 50 名相關的ST高級專業(yè)技術人員(SRA、FAE 和 Division AE)。

為了加快部署技術創(chuàng)新中心開發(fā)的可持續(xù)性解決方案，ST與代理商合作伙伴(Arrow、WT、WA、Edom、Avnet)建立了五個聯(lián)合實驗室，與客戶(泰科智能，匯川技術，華潤創(chuàng)業(yè))建立了三個聯(lián)合實驗室，與印度的REC公司建立了一個聯(lián)合推廣實驗室。ST通過實施項目管理和部署市場推廣解決方案來實現(xiàn)上述目標。此外，ST還與中國的幾家重點大學建立了聯(lián)合實驗室, 因為新一代工程師是中國的未來。

Jerome Roux表示，ST高度關注工業(yè)市場，特別是中國，是ST業(yè)務發(fā)展的重點市場。

ST重點關注的三大領域

本屆工業(yè)峰會上，ST主要聚焦在三個領域，一是自動化技術，讓系統(tǒng)實現(xiàn)智能化，從而減少能源消耗；二是電機控制，三是電源&能源，致力于幫助生產(chǎn)、傳輸和存儲清潔能源。

自動化包括工廠自動化、智能家居、樓宇及城市，以及智能農(nóng)業(yè)等。ST目前可以提供豐富的硬件和軟件產(chǎn)品，包括模擬器件、MCU、接口芯片、傳感器等等。

首先，自動化產(chǎn)品的安全性是非常重要的，ST在自動化領域尤其注重產(chǎn)品的安全性。據(jù)悉，ST所有的產(chǎn)品都通過了Safety Integrity Level安全等級的認證，客戶如果使用ST產(chǎn)品就可以更好地通過這個安全認證，因為ST產(chǎn)品已經(jīng)全部都包含了這個認證。

同樣，ST還有在工業(yè)自動化I/O Link和樓宇自動化KNX方面，也有非常完整的一套解決方案可以供客戶選擇。隨著這些年I/O Link和KNX逐漸進入大家的視野，被大家接受。所以，這方面的應用以后會越來越廣，ST可以在這方面提供完整的技術支持。

傳感器是工業(yè)自動化或者說是整個自動化控制的神經(jīng)末梢，所以它越來越深度地融合到工業(yè)自動化控制邏輯中來。當然，我們這次給大家?guī)矸浅ＸS富的產(chǎn)品，首先是圖像傳感器系列，有像可以做機器視覺的圖像傳感器、避障的ToF、可以用來做感光或人體存在的光學類傳感器，還有一些做3D識別的，就是用來做智能家庭的3D人臉識別的傳感器等。

在峰會上，ST還特別提到了一款AI賦能的傳感器ISM330IS，該傳感器內(nèi)置了DSP的內(nèi)核，及BNN機械學習架構。內(nèi)置的DSP內(nèi)核可以讓開發(fā)者基于普通的C語言來做一些算法的設計。BNN用來干什么呢？ST已經(jīng)基于這個BNN架構做了一些模型的學習，比如用在風扇上，風扇異常時，傳感器自己就能判斷是不是異常，然后給到后臺的系統(tǒng)做報警和做一些處理。該傳感器的主要優(yōu)勢是：第一是功耗低，第二是反應速度快，這也是邊緣計算的一個優(yōu)勢。傳感器和整個系統(tǒng)是隔離開的，直接給上層MCU 報告一些狀態(tài)和結果，讓MCU可以快速反應，對整個邏輯做快速的控制。

電機控制

當談到電機控制時，很多人可能認為電機控制是一個不太重要的因素，因為電機控制的能耗并不大。事實上，全球大約有52%的總能源是由電機消耗掉的，而要優(yōu)化電機的能耗，就需要優(yōu)化電機，從而減少振動和能耗。而這個過程的優(yōu)化需要固件和硬件的支持。

電機的種類繁多，電機參數(shù)變化多樣，控制曲線要求實時可靠。據(jù)ST的廖科盛介紹，STM32從三個方向來解決這些問題：首先是ST多樣的產(chǎn)品，ST有多個產(chǎn)品系列可以支持客戶選擇高性價比產(chǎn)品針對不同的電機應用來做產(chǎn)品開發(fā)；第二，ST有多種多樣的硬件評估套件，幫助客戶做產(chǎn)品原型機開發(fā)、控制算法的驗證；第三，ST有全流程的軟件開發(fā)套件，支持客戶做全流程的開發(fā)，從電機的參數(shù)設定到控制算法，到最后電機調(diào)試都有一套完整的軟件支撐。ST從這三個方面來幫助客戶快速、便捷地開發(fā)可靠精確的電機控制系統(tǒng)。

除了MCU，ST的功率器件在電機驅(qū)動中也應用廣泛。電機驅(qū)動市場是非常多樣化、多元化的。從不同形式的電機，包括直流電機、開關磁阻電機，還有更多不同的應用領域，從小功率、消費類到工業(yè)類、甚至汽車里的電機，它們的應用場景和對功率器件提出的需求其實也不盡相同。ST完備的功率器件的工藝和產(chǎn)品，比如高壓MOS、DM2、DM6，具備在低載情況下提升馬達驅(qū)動轉(zhuǎn)換效率的能力。

另外一些工業(yè)伺服，甚至更為高端的電機驅(qū)動領域，對可靠性以及功率密度提出了要求。ST的智能功率模塊IPM以及大的ACEPACK Module就很好地解決了客戶應用的痛點。同時，ST也有豐富的晶圓技術和碳化硅組合的模塊，能夠很好地在大功率應用場合提升效率和功率密度。

第三代半導體也開始在電機驅(qū)動應用中出現(xiàn)，特別是SiC和GaN器件。ST在電機控制領域有著全面的產(chǎn)品組合，超過150多種產(chǎn)品和超過10億臺用于工業(yè)領域的電機，正在由ST的芯片來驅(qū)動。STSPIN32G4是ST推出的一款用于低壓伺服電機的驅(qū)動產(chǎn)品，這是一款系統(tǒng)級封裝的驅(qū)動芯片，內(nèi)部集成了M4內(nèi)核和一個三項半橋驅(qū)動器，最高可支持1000W最大功率；同時，它還集成了電流采樣和電源管理，可用于AGV、機械臂、協(xié)作機器人等應用。

ST重點介紹了一顆驅(qū)動芯片------STGAP2，該芯片可以用于驅(qū)動碳化硅、氮化鎵以及IGBT模塊，可以提供6000V的隔離能力以及4A的驅(qū)動電流。可應用于工業(yè)和汽車領域。

現(xiàn)在電機應用在我們生活的各個方面，電機的維護就成為困擾客戶的一個問題。ST 的eFuse產(chǎn)品就可以很好幫助客戶解決這個問題。eFuse就是一個電子保險絲，它在保護之后可以自恢復，不用手動更換，可以大大幫助我們客戶降低維護成本。同時，相對于傳統(tǒng)的保險絲，電子保險絲保護速度更快，保護的精度更高；同樣，它還可以人性化地調(diào)節(jié)你保護的電壓、電流以及輸出的斜率，這些都是傳統(tǒng)保險絲做不到的。所以，它是傳統(tǒng)保險絲很好的替代產(chǎn)品。

ST同時還帶來了一顆振動傳感器IIS3DWB。由于電機在工作過程中，它的各種模塊或工作狀態(tài)不一樣時，振動頻率是不一樣的。通過傳感器可以把信號抓出來以后進行頻譜分析，看它整個頻譜的狀態(tài)以及看哪個頻點是被拉高還是被拉低了，我們就可以來判斷電機在整個運行過程中，某一個部位到底出現(xiàn)了什么狀況？當然，這需要MCU的配合，通過無線、藍牙傳到后臺做大數(shù)據(jù)的分析。而三軸傳感器IIS3DWB就可以用來監(jiān)測電機的運行狀態(tài)。

電源和能源

電源有各種各樣的應用場景，有各種各樣的應用需求。ST的STM32平臺化很好地匹配了這一應用的特點，ST以太陽能儲能為例，重點展示一下STM32多樣化產(chǎn)品。比如，其高性能產(chǎn)品STM32H7可以幫助客戶實現(xiàn)拉弧檢測；高性能的TIMer可以幫助客戶實現(xiàn)可靠的逆變器；MPU和無線產(chǎn)品可以幫助客戶實現(xiàn)人機界面的設計。這里我們以人工智能檢測為例，人工智能拉弧檢測可以方便客戶實現(xiàn)快速、準確的拉弧檢測功能。Cube.AI的應用使單片機上客戶可以快速、方便實現(xiàn)這樣的拉弧檢測。

在能源里，效率是非常關鍵的指標。ST在功率器件上，涵蓋了所有的硅晶體功率器件，以及最近非常熱門的第三代寬禁帶半導體，包括碳化硅、氮化鎵。

ST針對光伏和儲能應用市場，分享了其碳化硅器件。從2014年ST發(fā)布了第一款碳化硅MOS管，到現(xiàn)在已經(jīng)給市場提供到了第三代這樣的工藝技術，它涵蓋了650V、1200V、1700V以及在研的更高電壓產(chǎn)品。碳化硅在這個市場應用當中，就極大地提升了能源轉(zhuǎn)化效率。ST還有全碳化硅的功率模塊，在進一步提升能源系統(tǒng)功率密度和可靠性方面取得了非常大的貢獻。

除了碳化硅，ST還有氮化鎵技術。ST可以提供種類非常豐富的氮化鎵產(chǎn)品，包括650伏的氮化鎵功率管、G-FET、G-HEMT、G-driver系列等，其中，G driver系列，可以為IGBT, 碳化硅MOSFET和氮化鎵提供驅(qū)動電路。同時，ST還有氮化鎵芯片MasterGaN系列。MasterGaN系列其實是業(yè)界首款集成了兩個氮化鎵功率管、及其驅(qū)動和邏輯控制的一個氮化鎵芯片。此外，還有VIPerGaN系列，它集成了一顆QR反激變換器, 及一顆650伏的氮化鎵功率管。ST今年已經(jīng)發(fā)布了一款120mΩ（毫歐）、e-mode技術的氮化鎵產(chǎn)品SGT120R65AL，這個產(chǎn)品已經(jīng)大量面市，即將會有更多規(guī)格的產(chǎn)品發(fā)布到市場。

氮化鎵相對于傳統(tǒng)硅晶體收益是非常明顯的。從上圖的實際案例當中，大家可以清楚地看到，在200W電源轉(zhuǎn)換產(chǎn)品里，相對于傳統(tǒng)的硅晶體，氮化鎵發(fā)揮了它極其高頻的優(yōu)勢，能夠把電源產(chǎn)品的功率密度提升3倍，同時可以有將近3個點效率的提升。這對使用者在功率效率以及密度方面是取得了非常大的幫助。

結語

與MCU市場一樣，ST在工業(yè)市場也非常注重生態(tài)系統(tǒng)的構建，他們與合作伙伴構建聯(lián)合實驗室；用豐富的硬件和固件等資源來支持客戶；也有開發(fā)和積累專業(yè)知識和技能的規(guī)劃。一方面，與大學合作，一起開發(fā)和獲取新的專業(yè)知識和技能；另一方面，ST也在幫助其分銷渠道商和客戶更多地了解產(chǎn)品。