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傳感器、加速計(jì)算、存儲以及物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和工業(yè)4.0等等話題是當(dāng)下半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的關(guān)注焦點(diǎn)。日前，在第八屆年度中國電子ICT媒體論壇暨2019產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望研討會上，與會嘉賓圍繞這些議題進(jìn)行了深入討論。

英飛凌：ToF的應(yīng)用越來越廣

ToF（飛行時間）的話題越來越熱，背后是需求市場的放大。該技術(shù)可提供準(zhǔn)確、可靠的深度數(shù)據(jù)，相較于其他深度傳感技術(shù)，ToF僅使用一個紅外光光源就可以直接測量每個像素中的深度和幅度信息。其通過發(fā)射調(diào)制紅外光到整個場景，通過ToF成像器捕獲反射光，通過發(fā)射光和接收光之間測量到的相位差以及幅度值可以得到高度可靠的距離信息以及完整場景的灰度圖像。

圖：ToF成像原理

英飛凌電源管理及多元化市場事業(yè)部大中華區(qū)射頻及傳感器部門總監(jiān)麥正奇表示，不僅是手機(jī)，ToF在工業(yè)、汽車或消費(fèi)電子等領(lǐng)域都會有很大的機(jī)會。在英飛凌的汽車電子事業(yè)部、DSS數(shù)字安全解決方案事業(yè)部，電源管理及多元化事業(yè)部和工業(yè)控制事業(yè)部四個事業(yè)部中，多元化就是射頻和傳感器，是英飛凌業(yè)務(wù)重要的部分。英飛凌的ToF業(yè)務(wù)已經(jīng)覆蓋到消費(fèi)電子、工業(yè)、汽車領(lǐng)域。其中，消費(fèi)電子主要是以移動裝置，包括手持或VR、AR頭盔；在工業(yè)方面，主要是自動化、安防、機(jī)器人等應(yīng)用；在汽車部分，ToF已經(jīng)是一個選項(xiàng)。

圖：麥正奇，英飛凌電源管理及多元化市場事業(yè)部大中華區(qū)射頻及傳感器部門總監(jiān)

針對ToF圖像傳感器，英飛凌的主打產(chǎn)品是REAL3。據(jù)麥正奇介紹，該傳感器透過3D的深度圖加上2D的灰階圖，得到一個完整的深度訊息。其算法保證即使在強(qiáng)光下，也不會過曝。而英飛凌特有的智能濾波和偽影校正算法提高了數(shù)據(jù)精度。ToF的結(jié)構(gòu)使之能夠?qū)崿F(xiàn)非常緊湊的攝像頭設(shè)計(jì)，而最重要的是REAL3只需在出廠時做一次校正（5秒內(nèi)完成）。REAL3的深度計(jì)算量很小，CPU占用量低，降低了功耗，“這對移動裝置是最重要的，每個點(diǎn)都可以提供完整的深度訊息，其傳輸出去的數(shù)據(jù)已經(jīng)是可用的了，不像其它結(jié)構(gòu)的3D傳感需要不斷用CPU計(jì)算深度和幅度訊息，” 麥正奇說，“這些特性可減少手機(jī)或移動設(shè)備的能耗和熱損耗?！?/div>

目前，英飛凌面向工業(yè)和移動應(yīng)用的REAL3已投入量產(chǎn)，該傳感器通過優(yōu)化CMOS技術(shù)，提升了性能、功耗和成本特性。其中，面向移動設(shè)備的專用REAL3已經(jīng)面市，而面向汽車應(yīng)用的REAL3尚在研發(fā)階段。該器件主要由英飛凌自有工廠量產(chǎn)，但也不排除通過代工廠生產(chǎn)，另外，他們也在和錫根的pmdtechnologies合作開發(fā)軟件算法，Pmd提供ToF像素矩陣，英飛凌則提供SoC功能塊，并開發(fā)ToF優(yōu)化CMOS制造工藝。

艾邁斯：今年光學(xué)傳感有幾個熱點(diǎn)

光學(xué)、圖像和音頻是傳感器領(lǐng)域重要的三個領(lǐng)域，其系統(tǒng)方案包含IC、接口、算法和軟件，而在這些領(lǐng)域，艾邁斯（ams）是重要的玩家，其產(chǎn)品應(yīng)用包括消費(fèi)電子、工業(yè)、汽車和醫(yī)療。在3D傳感上，艾邁斯的產(chǎn)品涵蓋ToF、主動立體視覺和結(jié)構(gòu)光三個主要類別，另外，該公司在音頻、攝像頭偵測、健康檢測、電子商務(wù)和顯示管理上都有相應(yīng)的傳感技術(shù)和產(chǎn)品。

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表示，根據(jù)IHS的統(tǒng)計(jì)排名，過去八年艾邁斯光學(xué)傳感器業(yè)務(wù)都是行業(yè)第一。“因?yàn)槲覀兎浅Ｗ⒅貏?chuàng)新，”Jennifer Zhao說，“今年客戶最大的需求就是怎樣進(jìn)行屏下管理，我們的環(huán)境光、無顯示失真接近傳感器和紅外IR抑制技術(shù)能夠滿足需求；在真無線立體聲方面，我們新出的傳感器可以做到0.1、0.2cm的近距離優(yōu)化。另外在窄或無邊框LCD顯示屏、3D光學(xué)傳感以及醫(yī)學(xué)健康保健方面，我們都能提供高性能的傳感器?！?/div>

圖：Jennifer Zhao，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

在光學(xué)傳感器上，艾邁斯主要產(chǎn)品是兩條線：集成光學(xué)傳感器和顏色、光譜傳感器。前者主要是顯示強(qiáng)度管理、攝像頭/顯示屏色彩平衡、接近（手機(jī)/家庭助理）和1D ToF接近以及距離傳感，后者則是顏色識別、食物分析、化妝品和膚色監(jiān)測以及生物傳感器。就智能手機(jī)應(yīng)用看，光學(xué)傳感技術(shù)的主流趨勢有三個：1、3D人臉識別，主要用于身份識別和安全支付；2、全面屏、無邊框；3、攝影增強(qiáng)。

圖：3D人臉識別技術(shù)包括結(jié)構(gòu)光、主動立體視覺和ToF三類。其中結(jié)構(gòu)光主要適用于近距離，具有最佳深度圖質(zhì)量和安全性，成本也最高，主要被高端手機(jī)選用；主動立體視覺適用于中等距離，其深度圖質(zhì)量也比較優(yōu)良，但是精度沒有結(jié)構(gòu)光好，其成本較結(jié)構(gòu)光有優(yōu)勢；ToF適合中遠(yuǎn)距離（5米左右），系統(tǒng)集成簡單，尺寸最小。

Jennifer Zhao介紹，艾邁斯在3D傳感領(lǐng)域不僅有VCSEL光源、光路和光學(xué)封裝、NIR和ToF攝像頭這些硬件，也有與曠世、bullus 3D等合作的軟件算法，以及3D應(yīng)用的軟件。而除了手機(jī)，智能家居、工業(yè)自動化以及汽車也是艾邁斯3D傳感的重要市場。

就全面屏趨勢而言，近100%的屏占比推動了對OLED（或BOLED）屏下元件的需求。“在OLED屏，主要客戶的要求有兩點(diǎn)：一是屏下靈敏度要很高，因?yàn)楣庖ㄟ^OLED屏下面打出來；二是在所有亮度等級下都要能運(yùn)行，”Jennifer Zhao說，“我們的TCS3701支持這些要求，在OLED屏下高光低光下都能應(yīng)用，該產(chǎn)品目前已經(jīng)量產(chǎn)?！?/div>

圖：不同屏占比對3D傳感器尺寸的要求不同

攝影增強(qiáng)是目前手機(jī)最主要的功能，3D傳感發(fā)揮著重要作用。其中關(guān)鍵技術(shù)包括激光檢測自動對焦、光源閃爍控制、自動白平衡和閃爍補(bǔ)償。激光檢測自動對焦通過1D ToF傳感器支持，要能檢測2cm-2.5m距離，精度在±5%，能夠抗蓋板玻璃上的污垢干擾并能抗太陽光。艾邁斯最新的相關(guān)產(chǎn)品是TMF8801，可以滿足這些要求。

光源閃爍控制、自動白平衡和閃爍補(bǔ)償主要是解決在AWB算法中可能會被少數(shù)飽和顏色所主導(dǎo)的場景誤導(dǎo)以及人工光源環(huán)境中拍攝的照片出現(xiàn)波紋的問題。艾邁斯通過色溫傳感器，可以在所有的光源環(huán)境中提供精確的色溫來解決這個問題；通過光學(xué)傳感器來精確的測量環(huán)境光以調(diào)整混合光源造成的失真；通過光源閃爍檢測傳感器自動檢測環(huán)境閃爍輔助算法來解決閃爍波紋的問題。

賽靈思：AIoT為加速計(jì)算引擎提供商機(jī)

AI的核心是高性能計(jì)算，過去CPU一直被用于通用計(jì)算，從2012年開始，GPU被用于高性能計(jì)算。AI雖然發(fā)展迅速，但落地的場景和實(shí)際回報(bào)離大家的預(yù)期還要差一點(diǎn)。賽靈思人工智能市場總監(jiān)劉競秀認(rèn)為主要原因在于兩個剪刀差產(chǎn)生的阻礙。

圖：劉競秀，賽靈思人工智能市場總監(jiān)

“第一個剪刀差是需要處理的數(shù)據(jù)和計(jì)算芯片所能夠提供的處理能力之間的剪刀差?！?劉競秀說，“第二個剪刀差就是芯片設(shè)計(jì)生產(chǎn)的長周期和快速迭代的市場需求之間的差距。就是快速變化、快速迭代的市場和ASIC開發(fā)周期漫長之間的差距?！?/div>

他認(rèn)為，摩爾定律的性能升級效應(yīng)在放緩，芯片迭代成本高昂，而FPGA可以滿足原型開發(fā)和快速導(dǎo)入計(jì)算平臺產(chǎn)品的需求，不必像ASIC那樣必需是成熟市場規(guī)模上量才能回收成本。

圖：兩個剪刀差阻礙AI落地和回報(bào)預(yù)期

AI的主流應(yīng)用場景包括與視頻、圖像和語音相關(guān)的應(yīng)用。其中跟視頻相關(guān)的安防監(jiān)控系統(tǒng)對AI的需求在加大，因?yàn)?a href="http://www.socialnewsupdate.com/soft/data/42-102/" target="_blank">AI技術(shù)可以解決以往人工監(jiān)控下警力不濟(jì)的痛點(diǎn)，極大的提高警察系統(tǒng)的效率。另外，高檔寫字樓、高檔酒店、機(jī)場、火車站等無人值守閘機(jī)、無人值守超市也主要應(yīng)用AI人臉識別技術(shù)。

網(wǎng)絡(luò)視頻的內(nèi)容審查需求也是AI視頻落地的一個應(yīng)用?！艾F(xiàn)在大都還是依靠人力做，非實(shí)時短視頻業(yè)務(wù)相對比較容易，直播類的就比較難，”劉競秀說，“不少AI公司現(xiàn)在做了基于文字、人臉識別，包括基于行為動作的審查機(jī)制的解決方案，現(xiàn)在在不同的場景、不同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都在做相應(yīng)的嘗試跟大量的部署。”

此外，AI在自動駕駛的ECU處理上也有很大前景。不過，相對于視頻，AI在語音上的應(yīng)用還不夠成熟，劉競秀指出這是因?yàn)橐曈X相關(guān)應(yīng)用，屬于用CNA或者DNN做網(wǎng)絡(luò)檢測的應(yīng)用，能夠提供端到端解決方案，而語音應(yīng)用的AI（例如LSTM），其網(wǎng)絡(luò)模型只是不同語音模型中的一部分，有大量的前處理跟后處理的技術(shù)，跟AI沒有關(guān)系。在語音識別的技術(shù)中，AI只是眾多技術(shù)處理環(huán)節(jié)中的一環(huán)，其效率好壞并不一定，能否為語音做更好的加速，要看客戶所選擇的具體方案。此外，現(xiàn)在語音聊天機(jī)器人還有能力上的限制，無論數(shù)字級多豐富，訓(xùn)練的網(wǎng)絡(luò)多深，也沒辦法聊二十句，這也限制了AI語音技術(shù)的發(fā)展。

作為FPGA供應(yīng)商，賽靈思的新戰(zhàn)略已確定為以數(shù)據(jù)中心優(yōu)先，加速核心垂直市場的增長，其Versal計(jì)算引擎將為此賦能。作為賽靈思下一代計(jì)算引擎，面對通信和人工智能高性能場景，Versal定義了完全不一樣的芯片架構(gòu)，劉競秀強(qiáng)調(diào)，通過豐富的資源配置和優(yōu)化，采用賽靈思的方案，最快只要幾個小時就可以把新的網(wǎng)絡(luò)部署在硬件上，把系統(tǒng)運(yùn)行起來，“這對AI創(chuàng)業(yè)公司和合作伙伴來講是最重要的，可以非常快地拿到一個原型機(jī)，用這些原型機(jī)去真正的場景做性能、功能的迭代、數(shù)據(jù)的收集，這樣產(chǎn)品才能比別人更快地推向市場?！?/div>

圖：賽靈思從底層到應(yīng)用端的開發(fā)資源

ADI：新趨勢加快工業(yè)4.0落地

什么才是工業(yè)4.0？工業(yè)4.0怎么落地？什么時候落地？ADI亞太區(qū)工業(yè)自動化行業(yè)市場部經(jīng)理于常濤表示，目前工業(yè)4.0面臨一些困境，如實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0的路徑和時間表不明確，許多正在發(fā)揮作用的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)因素帶來不確定性，投資有不確定性的風(fēng)險(xiǎn)，與客戶進(jìn)度的匹配等，但有一點(diǎn)可以肯定——先行者會有極大的優(yōu)勢。

圖：于常濤，ADI亞太區(qū)工業(yè)自動化行業(yè)市場部經(jīng)理

于常濤指出，一個典型的工業(yè)4.0工廠應(yīng)該包含四個要素：一、要有機(jī)器人的應(yīng)用；二、要有控制系統(tǒng)；三、要有現(xiàn)場的若干儀表和傳感器；四、必須有穩(wěn)健的傳輸通訊網(wǎng)絡(luò)把各網(wǎng)絡(luò)連在一起。他認(rèn)為，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)看重的是有線的方式，無線的作為補(bǔ)充，還沒有那么普及，包括5G如何落實(shí)在工廠當(dāng)中還有爭議。

圖：一個典型的工業(yè)4.0工廠所包含的要素

隨著中國人力成本的提高，對于ADI來講，圍繞工廠自動化的機(jī)器人會有更多的商業(yè)機(jī)會出現(xiàn)。傳統(tǒng)的機(jī)器人機(jī)器手臂，只需要控制系統(tǒng)和相應(yīng)的軟硬件及基本的安全功能設(shè)計(jì)，但隨著物聯(lián)網(wǎng)和人工智能概念融合之后，會有更多的元素加載。

“比如說各關(guān)節(jié)角度的監(jiān)測，在大負(fù)載情況下，手臂本身的抖動情況，同時機(jī)器人在和工作人員緊密配合的時候一定不能傷到人，這涉及到若干傳感器的技術(shù)。”于常濤說，“同時作為工廠的一分子，機(jī)器人也需要把參數(shù)上傳到云端，這催生了通訊的機(jī)會。所以這些需求給ADI創(chuàng)造了不止一倍的機(jī)會?！?/div>

工業(yè)4.0落地給ADI創(chuàng)造的機(jī)會還包括針對控制技術(shù)諸如角度或者編碼器的完整的解決方案、針對整個機(jī)器手臂的姿態(tài)監(jiān)控的傳感、針對檢測震動的加速度傳感器，以及安全方面的解決方案。此外，作為連接現(xiàn)場儀表和整個控制單元的核心單元電機(jī)控制模塊，ADI可以提供所有環(huán)節(jié)的產(chǎn)品，其他領(lǐng)域包括24V輸入、5V輸出的電源、軟件定義I/O（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）等。于常濤強(qiáng)調(diào)，軟件定義I/O是非常靈活的方案，可以完全根據(jù)現(xiàn)場的設(shè)施結(jié)構(gòu)，通過軟件的方式把系統(tǒng)完整地運(yùn)行起來，在很大程度節(jié)省了現(xiàn)場工程安裝的難度和成本。

軟件定義I/O控制非常適用于工業(yè)以太網(wǎng)，工業(yè)以太網(wǎng)會更多的運(yùn)用到工業(yè)4.0中。而在驅(qū)動部分，ADI這邊也做了很大的投入，其核心優(yōu)勢也體現(xiàn)在高集成度和靈活性，如ADI的fido5000可以用單一一顆芯片支持目前主流的工業(yè)以太網(wǎng)的協(xié)議，同時，ADI正在計(jì)劃于今年底推出下一代的基于千兆以太網(wǎng)的TSN方案。

圖：ADI今年底將推出TSN方案

華虹宏力：功率器件聚焦4個方向

從去年下半年開始，有關(guān)國內(nèi)汽車銷售景氣下滑的消息不斷，最近中國汽車工業(yè)協(xié)會公布的數(shù)據(jù)顯示今年一季度乘用車銷量同比下滑了13.7%，但與此同時，新能源汽車銷量卻持續(xù)保持快速增長。今年一季度新能源汽車銷量同比增長達(dá)109.7%！所以，華虹宏力戰(zhàn)略、市場與發(fā)展部科長李健把電動汽車視為芯片產(chǎn)業(yè)的機(jī)遇，將成為下一波增長的重要應(yīng)用載體。

圖：李健,華虹宏力戰(zhàn)略、市場與發(fā)展部科長

李建表示，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的歷史發(fā)展路徑是一直向上，每個時段都有核心應(yīng)用來支撐。1992年到2000年，是臺式電腦，2000年到2008年是功能手機(jī)，2008年到2016年是智能手機(jī)，2016到2018年，整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)增長率高達(dá)20%以上，這是由于大量的新技術(shù)出現(xiàn)，包括5G、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等，但這些技術(shù)不會單一存在，它們需要一個實(shí)際的產(chǎn)品作為載體來體現(xiàn)，而智能手機(jī)自2017年開始已顯疲態(tài)，能夠擔(dān)任多技術(shù)融合載體、拉動半導(dǎo)體快速上揚(yáng)重任的將是未來的智慧汽車。一個重要原因是汽車電子化。“從汽車的成本結(jié)構(gòu)來看，未來芯片成本有望占汽車總成本的50%以上，這會給整個半導(dǎo)體帶來巨大的市場需求。”李健說道。

汽車電子化拉動了半導(dǎo)體產(chǎn)品的需求，如自動駕駛處理器、ADAS芯片等，同時也為功率器件，如MOSFET創(chuàng)造了新機(jī)遇?！?020年，中國新能源車的銷售目標(biāo)是200萬臺，全球是700萬臺，是一個非常大的市場?！崩罱ㄕf，“有別于傳統(tǒng)車，新能源車?yán)锩嬗?a target="_blank">電機(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?！?/div>

電動汽車中功率芯片的用途非常廣泛，啟停系統(tǒng)，DC/DC變壓器，DC/AC主逆變器+DC/DC升壓，包括發(fā)電機(jī)，還有車載充電機(jī)等。以IGBT為例，電動汽車前后雙電機(jī)各需要18顆IGBT，車載充電機(jī)需要4顆，電動空調(diào)8顆，總共一臺電動車需要48顆IGBT芯片。“如果2020年國內(nèi)電動汽車銷量將達(dá)到200萬臺，后裝維修零配件市場按1：1配套計(jì)的話，粗略估算國內(nèi)市場大概需要10萬片/月的8英寸車規(guī)級IGBT晶圓產(chǎn)能（按120顆IGBT芯片/枚折算）?！崩罱∷懔艘粋€賬，“基于國內(nèi)電動車市場占全球市場的1/3，2020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！除了汽車市場，IGBT在其它應(yīng)用市場中也廣受歡迎，業(yè)內(nèi)有看法認(rèn)為還需要新建十座IGBT晶圓廠，我覺得此言也不虛?！?/strong>

李健表示，在功率器件方面，華虹宏力主要聚焦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。預(yù)計(jì)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。

經(jīng)過多年研發(fā)創(chuàng)新和持續(xù)積累，華虹宏力已經(jīng)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。華虹宏力功率器件工藝的基礎(chǔ)是硅基MOSFET，而中流砥柱則是超級結(jié)MOSFET(DT-SJ)，該工藝適用于500V到900V電壓段，其電阻更小，效率更高，散熱相對低，所以在要求嚴(yán)苛的開關(guān)電源里有大量的應(yīng)用。

“超級結(jié)MOSFET最顯著特征為P柱結(jié)構(gòu)，華虹宏力采用擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的深溝槽型P柱，可大幅降低導(dǎo)通電阻，同時，在生產(chǎn)制造過程中可大幅降低生產(chǎn)成本和加工周期?！崩罱”硎?，“總體來看，華虹宏力的超級結(jié)MOSFET工藝每兩年就會推出新一代技術(shù)，用單位面積導(dǎo)通電阻來衡量的話，每一代新技術(shù)都會優(yōu)化25%以上。其中深溝槽型超級結(jié)MOSFET是華虹宏力自主獨(dú)立開發(fā)、擁有完全知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)‘芯’技術(shù)?！?/div>

華虹宏力把硅基IGBT芯片定位為功率器件的未來。其量產(chǎn)狀態(tài)為：早期以1200V LPT、1700V NPT/FS為主；目前集中在場截止型工藝上，以600伏和1200伏電壓段為主；未來方向的3300V到6500V高壓段工藝的技術(shù)開發(fā)已經(jīng)完成，正與客戶在做具體的產(chǎn)品驗(yàn)證。在GaN和SiC方面，李健認(rèn)為未來10到15年市場空間非常巨大。“從市場應(yīng)用需求來講，SiC的市場應(yīng)用和硅基IGBT完全重合，應(yīng)用場景明確；GaN則瞄準(zhǔn)創(chuàng)新型領(lǐng)域，如現(xiàn)在流行的無線充電和未來無人駕駛LiDAR，應(yīng)用場景存在一定的變數(shù)?！彼f，“從技術(shù)成熟度來講，SiC二級管技術(shù)已成熟，MOS管也已小批量供貨；而SiC基GaN雖然相對成熟，但成本高，Si基GaN則仍不成熟。從性價比來講，SiC的比較明確，未來大量量產(chǎn)后有望快速拉低成本；而GaN的則有待觀察，如果新型應(yīng)用不能如期上量，成本下降會比較緩慢?！?/div>
在產(chǎn)能和工藝規(guī)劃上，目前華虹宏力月產(chǎn)能為17.4萬片（以200mm晶圓計(jì)，下同）。具體來說，華虹一廠、二廠和三廠都在上海，其中一廠月產(chǎn)能6.5萬片，先進(jìn)節(jié)點(diǎn)為95納米；二廠月產(chǎn)能5.9萬片，是功率器件主要生產(chǎn)基地，先進(jìn)節(jié)點(diǎn)為0.18微米；三廠的月產(chǎn)能為5萬片，先進(jìn)節(jié)點(diǎn)為90納米；七廠是在建的華虹無錫12英寸晶圓廠，預(yù)計(jì)今年投產(chǎn)，最先進(jìn)的技術(shù)節(jié)點(diǎn)是65/55納米，這也標(biāo)志著華虹宏力踏上12英寸新征程。

兆易創(chuàng)新：SPI NOR Flash向高端應(yīng)用演進(jìn)

作為存儲器一大品類，SPI NOR Flash發(fā)展了很長時間，但還在不停地更新?lián)Q代。去年8月，國際規(guī)范組織JEDEC通過了一個新的規(guī)范——xSPI，這是新一代超高速SPI接口的規(guī)范，將進(jìn)一步提升SPI NOR Flash的性能。作為世界第三大SPI NOR Flash供應(yīng)商，兆易創(chuàng)新去年出貨量約20億顆，累計(jì)出貨量已超過了100億顆。

兆易創(chuàng)新資深產(chǎn)品市場總監(jiān)陳暉表示，從半導(dǎo)體芯片的制程工藝上看，Flash制程一直落后于邏輯制程，這限制了Flash進(jìn)一步縮小晶體管的尺寸，所以到30nm節(jié)點(diǎn)，制程工藝很難再向下發(fā)展。這意味著高階制程的邏輯芯片內(nèi)不能加入Flash的部分，需要一個外部的Flash支持它的代碼存儲。所以，大概從2004年剛剛推廣開始，到目前，SPI NOR Flash出貨量已經(jīng)達(dá)到60億顆以上，“ 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，符合新的電子設(shè)備對體積的要求。”陳暉說道。

圖：陳暉，兆易創(chuàng)新資深產(chǎn)品市場總監(jiān)

SPI協(xié)議接口的頻率和速度的發(fā)展經(jīng)歷了幾代節(jié)點(diǎn)，從最初的20MHz，2.5MB/s，到2004年的50MHz，12.5MB/s，到2009年的104MHz，52MB/s，再到2018年的200MHz，400MB/s，即新規(guī)范的xSPI，八個I/O口，帶DTR?？紤]到老客戶的需求，兆易創(chuàng)新今年推出了基于四個I/O口的通道協(xié)議，把頻率提高到200MHz，數(shù)據(jù)吞吐量達(dá)到200MB/s的產(chǎn)品。

圖：SPI協(xié)議接口的頻率和速度的發(fā)展

xSPI規(guī)范的推出，為NOR Flash在車載、AI和IoT之類熱點(diǎn)應(yīng)用提供了更好的性能。在車載信息娛樂顯示屏應(yīng)用中，用前一代的104MHz四口來存儲所有顯示屏的數(shù)據(jù)，其開機(jī)讀取需要超過五秒鐘，而用最新的八口協(xié)議，用200MHz DTR來讀，不到一秒鐘就全部讀取完。

在儀表盤顯示的應(yīng)用中，NoR Flash的性能將直接影響到用戶體驗(yàn)，因?yàn)楝F(xiàn)在的儀表盤分辨率越來越高，有2K甚至4K的顯示屏都在研發(fā)當(dāng)中。NOR Flash有一大部分是要放圖像的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)要通過NoR Flash讀取到DRAM里，再通過圖形控制器完成顯示。

這種性能提升的需求，同樣體現(xiàn)在AI的應(yīng)用上。用前一代產(chǎn)品，在調(diào)用算法、AI數(shù)據(jù)庫時，速度會受到限制，只有用新一代八口的高速率的傳輸，才能夠保證AI芯片運(yùn)作起來。以MPU為例，在AI應(yīng)用中會經(jīng)常調(diào)用不同的算法，在數(shù)據(jù)庫里進(jìn)行各種比對，來實(shí)現(xiàn)對人、車、物的識別，F(xiàn)lash不僅存儲系統(tǒng)代碼，也會存儲算法和數(shù)據(jù)庫。AI運(yùn)算需要頻繁調(diào)用存儲于Flash內(nèi)的算法及數(shù)據(jù)庫，提高Flash 接口的數(shù)據(jù)吞吐量才能保證AI快速、高效的運(yùn)算。

IoT應(yīng)用更能夠體現(xiàn)NOR Flash性能提升帶來的助益。陳暉表示，IoT應(yīng)用受到系統(tǒng)成本和功耗的約束非常大，不希望DRAM成為負(fù)擔(dān)，所以主芯片會從Flash里直接調(diào)用系統(tǒng)代碼，直接進(jìn)行本地執(zhí)行，即XIP（eXecute In Place）的概念——把Flash中存儲的系統(tǒng)代碼按指令讀到指定的Cache中執(zhí)行，所以，提高Flash的數(shù)據(jù)吞吐量可以大幅度縮短固定字節(jié)數(shù)目的讀取時間，減少主芯片等待時間，提高主芯片運(yùn)行效率。

圖：兆易創(chuàng)新的存儲系列產(chǎn)品

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