作为全球半导体行业的领导者,英飞凌凭借创新实力保持稳步发展,其在全球功率半导体领域位居第一,在汽车电子和智能卡IC市场排名第二。2016年,英飞凌整体的营收约65亿欧元,利润率达15.2%。其中电源管理及多元化市场事业部(PMM)营收增至20亿欧元,年复合增长率达9.4%。 20170731-inf-1 在日前的媒体见面会上,英飞凌电源管理及多元化市场事业部大中华区副总裁潘大伟介绍称,英飞凌主要有四大事业部,其中PMM事业部占整体营收的31%,另外三大业务中,汽车电子事业部占41%,工业功率控制事业部占全球业务的17%,智能卡与安全事业部占11%。无疑,PMM业务是英飞凌整体业务中非常重要的一部分。

目前,PMM事业部专注于高速数据、人机交互和能源效率三大领域,在这三大领域英飞凌都有相应的产品和解决方案。专注于这三大领域,英飞凌究竟有着怎样的布局?来听听英飞凌怎么说。 20170731-inf-2

5G浪潮席卷而来,英飞凌半导体技术如何应需而为?

英飞凌电源管理及多元化市场事业部大中华区高级经理颜新指出,未来的5G是高速、万物互联的场景,传统的3G、4G都是通过基站,5G除了传统的宏蜂窝基站——表现为大规模的MIMO,这种架构会越来越多。还有小蜂窝,主要是高频的热点覆盖。另外,除了传统的双天线、四天线、八天线,多天线 (64天线,128天线,256天线等) 技术也会出现。此外,还有固定的无线接入。这其中,应用最快的5G是NB-IoT。未来,智能家居、智能汽车、工业4.0和智能街灯都会连接到5G的大网络上。 20170731-inf-3 随着5G时代的到来,首先,互联网设备的数量会大大增加,全球人均有7个智能终端接入5G网络。其次,智能工业、智能驾驶等应用需要超短时延——4G网络的1/50,比眨眼速度快3倍。三是超高宽带,平均是LTE下载速度的2500倍,1秒就能下载一部高清电影,这要求带宽达到25Gbps。“这要求5G兼容三个方面:大规模物联网、任务关键型数据传输和增强型移动宽带。”颜新说。 20170731-inf-4 据介绍,英飞凌广博的半导体技术组合涵盖5G所有网络应用场景,适用于新一代宏蜂窝基站、小蜂窝、回程链路和最终用户设备等,包括大规模MIMO。颜新介绍称,英飞凌广博的半导体技术组合包括:1)锗化硅,已经大规模出货,出货在2000万以上;2)传统的LDMOS,横向扩展金属氧化物半导体放大管;3)硅基氮化镓,目前英飞凌在欧洲正在研发硅基氮化镓在射频的应用;4)碳化硅基氮化镓,除了LDMOS外,碳化硅基氮化镓在全球的主要客户有五六个,大的主流客户已经实现量产;6)射频CMOS/SOI。 20170731-inf-5 “从4G开始,英飞凌立足良好的客户关系,积累了丰富的系统专门知识。”颜新说,第一,英飞凌有行业首个封装型毫米波收发器;有集成式宽带LDMOS和GaN Doherty放大器。第二,有毫米波传感器和高级毫米波射频及射频前端解决方案,适用于24-100GHz频率范围。另外,还有采用波束成形架构的创新相移技术。 20170731-inf-6 在5G基站产品方面,英飞凌提供多种型号、高稳定性、高效率的宽带氮化钾射频功率管,以及高集成射频前端放大模块。另外,英飞凌也提供高精度设备前端模块。这个模块主要是支持宏蜂窝、小蜂窝和多入多出,是一个多芯片组件模块产品。首款产品是3.5GHz,大概今年年底推出。颜新强调,这个市场大客户比较集中,而且是紧密合作研发的模式,所以,英飞凌的特点就是与客户紧密合作,共同研发,提供更有优势的、高质量的、定制化的产品,应用于5G基站。 20170731-inf-7

持续增强电源管理功率半导体的领先优势

在能源效率方面,英飞凌有领先的高性能MOSFETs和数字功率ICs、GaN/Sic器件。英飞凌电源管理及多元化市场事业部大中华区高级市场经理陈清源表示,从2006年到2016年,全球电力消耗增加了30%,这进一步加大了地球的负担,因此,提高能源效率是当务之急,而英飞凌电源管理功率半导体有助于减缓全球暖化。 20170731-inf-8 从5W到65W,5W到150W,大到甚至几千瓦,英飞凌提供一系列的电源管理产品。目前,英飞凌在电动工具、通信电源、服务器和充电桩四个领域都占据市场领先地位。“在通信电源市场,已经有客户用英飞凌的器件做到了98%的能源效率,下一步我们希望做到99%的能源效率。” 陈清源说,英飞凌在伺服器电源上主动元件的涵盖率达到80-90%的份额,这也是英飞凌可以帮助客户把电源效率做到最高,降低损耗,降低对地球资源消耗的原因。 20170731-inf-920170731-inf-10 对于充电桩市场,陈清源透露,未来会推出CoolMOS™ CFD7的产品,一方面以提升效率,另一方面是优化价格。“新一代的产品的价格会比旧一代的更有竞争力。” 陈清源说。

“在电源管理效率上,过去是了解设备级需求,现在是了解电源需求,未来要了解整个系统、数据中心的需要,以实现提高电源管理效率,达到节省电源的目的。” 陈清源举例称,如耗电量较大的数据中心,上千、上万台的数据机、服务器同时工作,无论是电源转化或者是在数据机上强调使用空调冷却,这其中的电力费用一直都是很大的一笔开销。通过使用英飞凌的电源管理方案,可以让数据中心每年节省约25%的电力损耗,一年至少可以节省几百万电费。 20170731-inf-11 值得一提的是,英飞凌是全球首家成功采用硅材料制作300mm (12寸) 薄晶圆的功率半导体公司,而且用12寸晶圆做功率半导体的厂商,世界上只有英飞凌一家。据陈清源介绍,这一制造工艺带来的优势体现在:一是它的单位产出比8寸(200毫米)晶圆的产出多了1.5倍;二是成本管控,300毫米晶圆的前端制造单位成本要比200毫米晶圆更有竞争力;三是,英飞凌会持续投资,支持客户和市场的需求。 20170731-inf-12

创新传感器技术 毫米波雷达应用前景广泛

英飞凌提供的人机交互主要器件包括硅基麦克风、压力传感器、光学传感器和环境传感器。此外,还有毫米波雷达。 20170731-inf-13 英飞凌电源管理及多元化市场事业部大中华区总监麦正奇介绍,目前英飞凌已经开发了一款针对二氧化碳的传感器,带吸附功能和声光告警。在MEMS麦克风方面,英飞凌已经发展了十多年,具备很高的信噪比和灵敏度。压力传感器则主要用来侦测气压值的变化。英飞凌的光学传感器主要是用光学波形的转换来侦测人体运动、心跳或者血氧感测。

目前,这四个不同的传感器应用范围各有侧重。麦正奇称,压力传感器英飞凌目前主要用在以下领域:一是用在无人机,作为稳定飞行器和高度检测;二是用在健康和运动领域,侦测热量的损耗,以及运动和活动追踪;三是用于导航,包括户外3D、室内导航,以及天气预测和风暴预警;四是用于手势检测,通过手势变化帮助一些手持式产品做简单的手势识别动作。 20170731-inf-14 “英飞凌的MEMS麦克风在智能手机和无线耳机上占有了很大的市场份额, 可以提供非常清晰、无失真的音质。更广的应用是在物联网领域。一个比较新的应用则是在波束成形上,利用多个麦克风侦测声音的来源和方向。” 麦正奇如是介绍其MEMS麦克风的一些应用场景。 20170731-inf-15 至于环境传感器,主要包括气体传感器和光学传感器,前者可以用在空调设备上,帮助空调设备节能,以及用于室内空气质量的监控。光学传感器,目前英飞凌主要应用在智能装置上监控心率或者血氧,另外也可以做一些简单的手势识别。 20170731-inf-16 除了传感器产品,麦正奇重点介绍了英飞凌的24GHz毫米波雷达和60GHz毫米波雷达。目前,英飞凌不仅将24GHz毫米波技术应用范围延伸至汽车应用,还延伸至工业应用。 20170731-inf-1720170731-inf-18 目前,英飞凌的24GHz毫米波雷达应用于汽车主要用于实现后方横向警示(Rear cross traffic allert)、盲点侦测(Blind spot detection)以及变换车道辅助(Lane change assistance)功能。用于工业市场,主要有四大应用场景:楼宇自控和智能家居方面的一些运动检测、照明感测和监控安全;无人机上的防碰撞、着陆传感和高度控制;机器人上的碰撞检测,比如机器人在生产线上的自动化生产过程中,采用毫米波雷达可以侦测物体的位置,避免碰撞发生,再比如扫地机器人的碰撞检测;还有智慧照明,包括室内照明和室外照明,通过采用毫米波雷达可以感测人体或车辆运动来控制灯的明暗、开关,以及监控等。

此外,英飞凌还介绍了其60GHz雷达应用。2015年5月30日,谷歌I/O开发者大会亮相的Project Soli的手势识别功能就是英飞凌与谷歌合作的结果,英飞凌提供硬件,而谷歌进行软件和算法的开发。据麦正奇介绍,英飞凌与谷歌的高级技术与项目(ATAP)小组共同开发出基于雷达的感测解决方案IC,可应用于可穿戴设备、物联网以及汽车等市场。2017年,英飞凌开始优化第二代微波天线集成雷达手势识别传感器IC——Soli-C。麦正奇透露,第三代Soli-C产品集将把天线整合进去,更方便工程师做开发。

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