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恩智浦半導體的新摩爾定律(More- than- Moore)(下)
2009/08/09 03:41:02瀏覽1750|回應0|推薦20

我們過去的兩個世代,電子訊息、光電、通訊等領域的發展----二十世紀在科技歷史上的發展有重要的地位人類的偉大就是有能力將可能性可以變成現實

在這一篇,我們看看恩智浦半導體(NXP Semiconductors) 資深副總裁暨首席技術長舉出他們已經研發接近可應用的結果,當然,許多正在進行的更有創意的機密研發是不會說的!!   但,這些訊息,對消費者而言已經足夠了解未來三到五年的趨勢!! 

我們也可以由這篇文章知道-----所謂引導流行的公司的研發理念及許多新的觀念創意創新的典範(paradigm)及對新摩爾定律 (More- than- Moore)的演繹。。

恩智浦半導體(NXP Semiconductors)這家公司是2006年由飛利浦獨立出來的----往後,引導應用商品的成熟流行後,靠授權生產的權利金創造企業的利潤!!    

然後,台灣的研發致力於各種流行商品的山寨整合供應未開發及發展中的國家市場的需求創造企業的利潤!!    我們那麼幾家被商業媒體捧上天台灣國際級的企業何時能有這樣的格局?!!   

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資料來源: 恩智浦 2009/8/5

作者:René Penning de Vries,恩智浦資深副總裁暨首席技術長

From living better to living faster從更快到更好

恩智浦的新摩爾定律創新成果

恩智浦已經針對新摩爾定律的元件與 IC進行非常積極的開發與銷售工作。我們在此將以具體範例說明新摩爾定律如何提供技術開發成果,並藉此創造有趣的商業機會,提升人類日常生活的價值。

消費性電子產品的電源供應器效能

消費性電子產品的電源供應器在全球浪費了大量能源,例如電視機、筆記型電腦,以及桌上型電腦,不論是運作或待機模式都會造成浪費。 

全球許多國家為了因應這項問題,都立法要求交流電源的功率區塊,必須隨時維持高效運作,包括待機時的低耗電模式,以及禁止使用傳統變壓器。 

要以低廉成本達成上述節能目標,必須採用特殊技術,在運作模式中納入智慧功能,並讓客製化的電源裝置具有高效率的本質。

恩智浦的綠色晶片GreenChip」系列產品即是成功範例,不但符合能源之星(Energy Star) 的規範,也減少了電源供應器高達二倍的能源損耗

我們結合了最佳化的架構與設計,並搭配特殊的半導體技術,從全功率到待機模式,都一樣具備節能效果。摩爾定律應用的特點,就是將眾多功能整合至單一 IC不過在此並不適用

我們採用了不同的 IC 技術,以達成最佳化的整體效能:在主要控制器功率因素校正整合高電壓裝置,並於高電壓裝置使用高密度高速低電壓控制智慧介面功能  

智慧型汽車鑰匙

今日的汽車鑰匙具有防盜功能,並可透過單向通訊進行遠端存取

根據最新的開發成果,汽車鑰匙已成為結合眾多功能與特色的系統。  車主可透過鑰匙配備的LED,或是顯示器以及雙向通訊功能,只要在操作範圍內,就可以於遠端檢查車輛狀態,例如上鎖或未上鎖。

鑰匙的標準化介面採用近距離無線通訊(Near Field Communication; NFC)技術,可用於創造進階功能。

舉例來說,汽車位置、油量,或是胎壓,都可由 NFC 行動電話顯示

如果裝置包含 GPS 接收器,甚至可以幫助車主找到汽車。  同樣的標準化介面,也可以在加入安全元件後,利用汽車鑰匙支付款項

照明

白熾燈轉換為螢光燈 (CFL) 燈管 (TL)最高可節省 80% 的照明電力目前部分有遠見的國家正研擬全面禁止販賣白熾燈

傳統上,CFL TL 的驅動電子元件,使用獨立的電源元件,不過目前也出現不少壓力,促使採用整合式解決方案。對專業市場而言,效率成本無疑是必要條件,不過各種設備需要智慧控制功能連結環境照明與空間偵測功能,因此無線通訊控制成為重要因素

LED 提供的照明解決方案,具有體積小適應力強節省能源可控制色彩與亮度,以及使用壽命長等特點。LED 照明成本低,並且是高度整合的驅動器電子元件,因此目前受到廣泛使用。

LED 燈與白幟燈的效率利益相近不過運作電壓相對較低,因此可提供有效的交流/直流轉換,並包括輸出與色彩平衡控制等功能。

目前市面上的 LED,已有透過標準 TRIAC 調光調整亮度的產品。LED 驅動器與控制器的進階發展,目標包括持續降低能源消耗、減少產生熱能(可縮小產品體積),以及功率因素校正(調整 25W 以上功率的諧波失真)。

恩智浦其他成功的應用領域,包括行動應用裝置的 LED 閃光燈,以及液晶電視的 LED 背光調光技術,可大幅節省能源(超過 50%)。

低溫鏈:食品安全與保存

全球每年浪費的易腐性產品,總金額高達 350 億美元,其中包括食物、飲料、鮮花、藥品、疫苗、血液以及化學藥劑。

所謂的低溫鏈,是指這類產品由生產運輸儲存,以及送達消費者的供應鏈全程冷藏處理並進行掌控

藉由在產品上加裝智慧標籤,可以避免許多的浪費。產品與容器上的 RFID 標籤,包含各種感應器,例如溫度、濕度、O2/CO2 濃度、酸鹼值,或是光線強度。若能即時監控這些數值,就可以在偏離安全值時啟動警告。如果能早期發現產品接近過期日,就可以確保產品安全,避免浪費。智慧標籤可讓運籌物流工作更符合成本效益,也減少了儲存空間。

近距離無線通訊 (Near-Field Communication; NFC)

近距離無線通訊技術近年來逐漸引人注目,有越來越多的機構例如銀行交通運輸業者以及手持裝置製造商都希望在自己的業務中整合這項技術  不過由於業界缺乏統一標準阻礙了手持裝置製造商與行動業者全面應用NFC的發展

恩智浦是近距離無線通訊技術的共同發明者我們已持續帶領業界建立標準,並打造業界廠商的生態系統,以帶動標準增加應用。恩智浦了解社會日趨複雜,消費者需要具備多重功能的裝置協助簡化生活,因此最近推出了首款標準化晶片,刺激市場需求。

推出新晶片的目的,在於因應部分阻礙 NFC 技術的問題,將 SIM 成為 NFC 裝置的關鍵零組件,確保非接觸式交易的安全,並提供 NFC 應用方式,要將這項技術整合至更多不同的裝置,例如筆記型電腦以及數位相框,以提升各種媒體的點對點分享功能。

雖然 NFC 至今仍未成為主流技術,不過接下來的 12 個月,將是 NFC 準備大展身手,實現潛能的關鍵時刻。

醫療應用裝置的超低功率技術

醫療電子產品是半導體發展最快速的領域之一。恩智浦的超低功率解決方案,以磁感應無線電技術以及 CoolFlux DSP 作為基礎,發展成最新的助聽器產品。

我們晶片支援的資料速率最高可達 298 kbps,並具備雙向通訊功能,可創造新型應用,例如立體聲音訊串流以及雙耳處理等等。MP3 播放器或行動電話,配備集線器後即具備無線連線能力,可輕鬆連線至助聽器。此外短距離小於 50 公分磁感應無線電訊號,相較於射頻訊號可節省更多能源,通過身體組織時,訊號強度降幅也相當有限。磁感應無線電訊號與人體組織的互相作用,也遠低於傳統的射頻訊號,因此可降低組織傷害的風險

其他的超低功率醫療應用,包括監控生命功能的體內感應器、神經刺激與疼痛管理的應用裝置,以及心律管理裝置。以上都是新摩爾定律技術的成功範例,讓我們提升生活品質,而不是加快步調。 

智慧型電子計量

過去用於計量屋內電力、瓦斯、水量以及熱能消耗的電機式裝置, 1990 年代開始,已逐漸更換為全數位的電子式計量裝置。這類計量裝置多半具有通訊功能,可連接至所謂的智慧計量網路,例如自動讀表 (AMR) 或先進讀表基礎建設 (AMI) 網路,都屬於智慧型計量。

目前對電力、瓦斯、水,以及熱能的計量裝置需求,已經開始成長。政府持續推動採用智慧型計量,因為消費者可藉此更了解本身的能源消耗模式,進而降低能源消耗。另一項加強利用現行發電容量的方式,就是減少 CO2 排放。

未來幾年內智慧型計量裝置將發展為家庭閘道作為建築的控制裝置連接所有室內計量裝置瓦斯以及電力),並可透過雙向通訊功能,提供其他服務,例如保全或警報。

恩智浦正在提供關鍵的半導體元件,因應這個成長市場的需求,例如專用的電子計量微控制器、即時時脈、標準驅動器,以及邏輯 IC 與離散元件等標準產品;此外恩智浦也提供接觸式與非接觸式讀卡機 IC,應用於預付型電子計量解決方案,以及短距無線通訊的 IMS 頻收發器。

車用資通系統

智慧型交通系統可大幅改善行動能力減少交通阻塞,並且更具有永續能力歐洲在道路收費與稅務系統的採用上展現了強大的驅動力。政府預期由此產生的營收具有高度的吸引力,特別是在目前經濟困難的年代;而道路收費基礎建設,也可用於因應行動能力與生態駕駛(eco-driving)的挑戰。

安全要求日漸增加,因此也需要更快速的反應緊急事件。歐洲緊急事件通報中心 (The European Emergency Call; eCall) 是歐洲政府著名的創新方案,所有歐盟地區銷售的車輛,都必須安裝 eCall 功能。這些發展工作,需要低成本的車用資通系統解決方案。為了達到最低限度的系統成本,需要採用最小型的全新架構。恩智浦為了因應這項需求,設計了第一代的車用單元平台,稱為 ATOP 2.5G。這是一種多核心完整解決方案,應用於車用資通系統,結合了 GSM/GPRSGPSSRAM 以及快閃記憶體,並配備 ARM7 微控制器提供 CANUSB 以及多重序列的處理器間匯流排安全控制器 SmartMX(安全程度符合銀行標準),以及 NFC 標準的 FRID 介面

基地台

行動通訊是人類的基本需求,隨時隨地都可進行通訊。手持行動電話的驚人成長反映出這種現象,並且不僅是應用於通話也逐漸增加對行動上網的需求這股成長趨勢,與全球無線基礎建設的快速擴張,可說是相輔相成。基地台必須提升資料流容量至客戶(電池容量),這造成 3G 4G 系統使用更複雜的訊號調節,因此需要更高的輸出功率。

社會持續關注能源消耗與 CO2 排放的問題,因此要求基地台必須提升能源效率。不過這項要求,與上述更複雜的訊號調節,以及更高輸出功率的發展方向互相衝突。

恩智浦為了因應完全不同的需求,正在開發元件應用於基地台的收發端,例如資料轉換器DAC ADC)、使用小型訊號區塊(混波器、LNAVGA …),以及射頻功率電晶體

恩智浦之後將投資研發功率放大器架構,以進一步降低能源消耗,就長遠觀點而言,由於網際網路與隨選行動電視對頻寬的大量需求,基地台的電池容量將持續大幅提升,這將需要更多先進系統,例如相位陣列基地台。

恩智浦因為擁有所有的先進技術,才能繼續領導開發未來的基地台。

 

( 知識學習商業管理 )
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引用
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