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第八届EEVIA年度ICT论坛,英飞凌、艾迈斯、赛灵思等半导体硬核专家齐聚

2019-04-17 13:58 来源:乐智网 莫婷婷

4月11日,国内电子和ICT媒体界的年度大趴——第八届EEVIA年度中国ICT媒体论坛暨2019产业和技术展望研讨会在深圳开启,乐智网记者受邀参加。主办方深圳易维讯继续在国内ICT界主流媒体、中国ICT工程开发社群与业界领先厂商/技术提供商之间搭了一道面基互动的桥梁,英飞凌、艾迈斯、赛灵思、ADI、兆易创新和华虹宏力等半导体公司代表与会并发表主题演讲,就TOF、光传感器、FPGA、工业4.0等领域同与会人员进行深入探讨。

 

第八届EEVIA年度中国ICT媒体论坛暨2018产业和技术展望研讨会媒体合照


英飞凌:打破ToF技术在各种智能场景中的应用限制与挑战

传感器在工业4.0时代扮演着十分重要的角色。随着物联网在工业领域的应用推广,传感器在其中的应用越来越广泛。英飞凌电源管理及多元化市场事业部 大中华区——射频及传感器部总监麦正奇认为,飞行时间(ToF)作为重要的传感器之一,未来将会应用到所有的手持装置上,在工业、汽车或消费电子等领域都会渐渐普及。

英飞凌电源管理及多元化市场事业部 大中华区——射频及传感器部总监麦正奇

ToF技术是一种3D成像技术,可以提供准确、可靠的深度信息。其工作原理是通过向目标发送近红外光,并利用传感器接收从物体返回的近红外光,进而获得光的飞行时间t,再计算获得目标距离:d=ct/2。简单来说,ToF图像传感器就是在传统的2D图像上增加了Z轴的景深信息,从而生成3D图像。

英飞凌REAL3图像传感器的关键应用在于智能手机、AR/ VR等移动设备上。使用英飞凌REAL3图像传感器的高端旗舰机型前置摄像头集成了3D成像与识别功能深度感知能力,支持高度安全的手机解锁和支付识别认证。另外,后置摄像头也逐步采用ToF技术来实现AR、3D扫描和计算摄影等功能。

REAL3图像传感器是如何打破应用限制与挑战,最终获得市场成功?麦正奇指出其四个关键特性:

1)即便在明媚的阳光下也可实现行业领先的ToF像素性能;

2)尖端的深度管道算法和针对特定应用的智能滤波和伪影校正;

3)高度集成,可实现最小巧的3D摄像头模组和最低物料成本(BoM);

4)已经批量生产验证的校准概念,可实现高精度感测。

麦正奇提到,英飞凌与德国锡根的合作伙伴pmdtechnologies股份公司彼此配合,推出多款REAL3系列ToF图像传感器。在接下来的发展战略中,将从前沿的ToF像素点、集成芯片、模组设计到先进的图像处理,设计出深度传感方案,共同打造了业界最佳的3D ToF系统。

ams:先进光学传感器助力智能手机三大主流趋势

什么是智能手机的三大流行趋势?ams又是如何通过其先进光学传感器解决方案打造移动设备的未来?艾迈斯半导体先进光学传感器部门执行副总裁兼总经理Jennifer Zhao做出了详细的介绍。

艾迈斯半导体先进光学传感器部门执行副总裁兼总经理Jennifer Zhao

Jennifer Zhao介绍,未来智能手机的发展有三大方向:一是前置功能,主要用于身份验证、安全、支付;二是全面屏无边框手机的设计;三是摄影的增强,怎么去捕住后续的摄影,让图像更完美。

作为全球领先的高性能传感器解决方案供应商,艾迈斯半导体专注于三大传感器方面:光学、图像和音频传感器,另外包括传感器 IC/传感器接口、相关算法和应用软件。在应对智能手机的三大流行趋势上, Jennifer Zhao介绍了其针对性开发的成熟的方案和技术。

在3D视觉传感方案上,ams推出典型3D传感系统,在结构光、主动立体结构视觉、飞行时间上为所有3D传感平台提供各类关键模块。Jennifer Zhao提到,结构光在市场上比较受欢迎,有一些厂商已经应用了,它的距离和深度以及安全适应都是最佳的,但是价位也是最高的。

在智能手机的全屏化方面,Jennifer Zhao表示,全面屏已成为智能手机发展的趋势,今年很多智能手机屏幕都是全面屏,主流屏达到95%的屏占比。近100%的屏占比推动了对OLED(或BOLED)屏下元件的需求, ams推出一款支持全面屏的屏下设计传感器——TCS3701,其具备以下特点:市场上灵敏度最高的光学传感器 、用于ALS和接近测量的2合一传感器 、透过OLED显示屏测量环境光 、可在所有亮度等级下运行。

在摄像头方面,ams旗下推出新品——TMF8801,这是结构光中间一个主要的器件单点1D TOF。通过1D ToF传感器协助相机执行自动对焦算法和闪光,为“增强现实”提供真实距离锚点,实现摄像头的激光检测自动对焦。

赛灵思:FPGA——人工智能计算的加速引擎

在过去的20多年技术发展过程中,我们经历了PC时代、互联网时代、移动互联网时代、AI时代,以及所面临的下一个时代,也就是AI+IoT。但令人尴尬的是,AI技术发展迅速,但是落地的场景却未能达到预期效果。

赛灵思人工智能市场总监刘竞秀认为有两个剪刀差阻碍了人工智能的落地:其一,是需要处理的数据和计算芯片所能够提供的处理能力之间的剪刀差;其二,是快速变化、快速迭代的市场和ASIC开发周期漫长之间的差距。

赛灵思人工智能市场总监刘竞秀

商业模式发展趋势驱使AI变现能力迅速增强,近几年,各种各样的AI相关的主流应用场景不断出现,包括视频、图像、智能驾驶、语音应用等,万物互联正在成为一种趋势。“无论是万物互联还是大规模的超算,我们需要做的事情是帮助客户、帮助市场提供快速部署的平台,所以我们的目标就是提供灵活应变万物互联的高性能计算平台。”刘竞秀表示。

赛灵思的下一代的Versal计算引擎,面对通信和人工智能高性能场景,定义了完全不一样的芯片价格,赛灵思利用3D技术提供高性能的高带宽存储,提供两个能力,一个是计算能力,一个是存储能力。同时,赛灵思充分利用硬核处理器功能,支持AI场景的快速运算。

从人工智能的解决方案来讲,赛灵思希望能提供端到端的解决方案,结合赛灵思传统的开发软件,把这些整套的AI相应的工具用起来,就可以快速地实现产品的部署。从行业的角度来讲,赛灵思希望提供的是一个通用的AI解决方案,换句话来讲,而不仅仅是只能做人脸或者只能做车辆检测。

赛灵思作为传统的FPGA芯片公司,现在已经慢慢走向另外一个维度。刘竞秀提到:我们希望为客户提供基于芯片、IP加上工具,以及客户在真实场景中真实应用的算法,提供一整套的参考设计,而参考设计的神经网络,对我们来讲通常会免费提供给客户。

ADI:独到解决方案加速迈向工业4.0

工业4.0市场正在逐渐爆发,ADI亚太区工业自动化行业市场部经理于常涛先生表示:“工业4.0到什么程度,我们的确看到了一些机会,像生态系统和伙伴关系、物联网和大数据、机器学习、人工智能、更先进的机器人和协作机器人、增强现实、网络安全、可穿戴设备、自动驾驶车辆等,这也给ADI带来一些额外的增加,面向中长期潜在的机会。就ADI本身而言,我们绝对不仅仅只有这方面的产品和方案。”

ADI亚太区工业自动化行业市场部经理于常涛

作为全球领先的解决方案提供商ADI是如何利用其独到的解决方案帮助客户尽早达成工业4.0的愿景?于常涛提到了以下四个方面:

1)加速机器人整合:传统机器人的核心只是让机器人动起来,其关键技术大多只涵盖了运动控制、软硬件基础以及功能安全三个方面,面对更快速更精准更智能化的工业4.0未免捉襟见肘。ADI的独特之处是能够将传统大型机器人的所有关键技术与快速增长的Cobot领域结合起来,提供精确、同步的控制和通信解决方案,提高能源效率和机器人生产力;同时,能够提供异常准确和低延迟的信息,使得机器人在配对时的安全运行。

2)工业I/O“随需应变”:ADI推出的软件定义IO,这款产品大大降低对现场施工人员的要求,只用清楚地标明接口的数字型模拟型,正确地连接信号的正负,再结合现场的实施结构,即可通过软件的方式把系统完整地运行起来。ADI新一代软件可配置技术,打造灵活的系统来支持快速重新配置,把停机时间和资本投入处于最低水平,以及轻松地适应不断变化的需求。

3)面向未来的工业以太网:ADI的工业以太网通过fido系列芯片支撑不同的协议栈(包括EtherCAT在内的各种主要工业以太网协议)、不同工业互联网的标准 。同时fido系列的产品也会面对下一代工业互联网的标准,慢慢地从多种标准向TSN(时间敏感网络)里收窄,进一步提高带宽,解决工业里十分急迫的延时问题和优先级问题。于常涛表示,ADI在今年年底将推出下一代的基于千兆的TSN技术。

4)MEMS振动传感器:工业4.0当前的实现形式是基于条件的监控。精确、实时的机器健康监测可以大大减少停机时间和维护成本。ADI的低延迟、基于条件的监测工具(CbM)将精确感知与嵌入式算法结合起来,以最少的额外处理手段进行实时监测,以极其可靠的实时数据和通信来防止生产中断、提高安全性、提高吞吐量和降低成本。

兆易创新:SPI NOR Flash应对高性能应用领域的趋势和需求

NOR Flash作为存储领域的一大重要品类,成为了当今左右半导体行业市场走向的关键力量之一。兆易创新存储事业部资深产品市场总监陈晖提到,SPI NOR Flash在全球的出货量基本是从无到有,2004年开始推广,达到60亿颗以上,平均地球上每人可以分到一颗。所以,NOR Flash是高可靠性的系统代码存储媒介,优点是指令协议简单、信号引脚少、体积小,符合这些新的电子设备对体积的要求。

兆易创新存储事业部资深产品市场总监陈晖

“现在SPI NOR Flash的应用领域非常广泛,成百上千种应用,每一个新兴的电子设备里面,都是用数码设备,都需要有一颗Flash来存储代码,就是这一颗小小的代码,兆易创新去年出货量大概达到了20亿颗,而且只是一年的时间。如果累计来看,我们在八九年的时间里累计出货量超过了100亿颗!全球有一百亿颗电子设备都是靠着兆易创新的Flash来存储其启动代码。”陈晖讲到。

在应用端如何让新的SPI Flash让应用能够受益?陈晖从车载、AI和IoT热点应用上带来分析。

汽车的显示屏直接涉及到SPI NOR Flash的应用。如果用前一代的104MHz四口来存储所有显示屏的数据,把显示屏里面的数据从Flash里面读出来,需要超过五秒钟,如果用最新的八口协议,用200MHzDTR来读,不到一秒钟时间这么大的屏幕就会点亮,这个速度才能满足人的需求。

Flash会和各种应用打交道,最典型的比如当今大热的AI领域也会涉及到Flash的应用。用前一代产品,在调用算法、AI数据库时,速度会受到限制,只有用了新一代八口的高速率的传输,才能够保证这颗AI芯片真正地动起来,能够达到一个接近人脑的水平。

IoT应用受到系统成本的约束非常大,因为它非常多、非常小,不希望把DRAM作为一个负担,所以这时主芯片会从flash里直接调用系统代码,直接进行本地执行,这就是一个XiP的概念,既是把flash里面存储的系统代码按指令把它读到指定的Cache里面去执行。这样,在flash这个分区里的系统代码部分,就可以看到它有不同的指令,在不同的地址,是可以支持随机读取指令的器件。

华虹宏力:电动汽车“芯”机遇

“当传统的汽车制造业遇到当今的半导体,就像千里马插上翅膀,会变成下一个引领浪潮的‘才子’。”华虹宏力战略、市场与发展部科长李健认为,从汽车的成本结构来看,未来芯片成本有望占汽车总成本的50%以上,这会给整个半导体带来巨大的市场需求。

华虹宏力战略、市场与发展部科长李健

汽车电动化给我们带来哪些新机遇?2020年,国内新能源车的销售目标是200万台,全球是700万台,是一个非常大的市场。有别于传统车,新能源车里面有电机、电池、车载充电机、电机逆变器和空调压缩机,这些都需要大量的功率器件芯片。电动化除了车辆本身的变化之外,同时也给后装的零部件市场也带来新的需求,同时配套用电设施如充电桩,也将带来大量的功率器件需求。

国内在功率器件领域也有不少玩家,华虹宏力就是其中之一,硅基MOSFET是华虹宏力功率器件工艺的基础,超级结MOSFET(DT-SJ)是其功率器件工艺的中流砥柱,而硅基IGBT芯片则是其功率器件的未来。

在功率器件方面,华虹宏力主要聚焦以下4个方面。一是Trench MOS/SGT,即低压段200伏以下的应用,如汽车辅助系统应用12V/24V/48V等。二是超级结MOSFET工艺(DT-SJ),涵盖300V到800V,在汽车应用中主要是汽车动力电池电压转12V低电压,以及直流充电桩功率模块。三是IGBT,IGBT在电动汽车里面是核心中的核心,主要是在600V到3300V甚至高达6500V的高压上的应用,如汽车主逆变、车载充电机等。四是GaN/SiC新材料,这是华虹宏力一直关注的方向,未来五到十年,SiC类功率器件会成为汽车市场的主力,主要是在电动汽车的主逆变器,和大功率直流快速充电的充电桩上。

作为全球领先的特色工艺纯晶圆代工企业,华虹宏力坚持“8+12”的战略布局。8英寸的战略定位是“广积粮”,重点是“积”。华虹宏力有近20年的特色工艺技术积累,是业内首个拥有深沟槽超级结(Deep Trench Super Junction,DT-SJ)及场截止型IGBT(Field Stop,FS IGBT)工艺平台的8英寸代工厂,公司现已推出第三代DT-SJ工艺平台。

后记

正如李健在论坛中提到的,“只有积累了雄厚的底蕴,才能够在更高的舞台上走得更稳”。每年一届的EEVIA年度中国ICT媒体论坛,年年都有丰富多彩的研讨主题,用最敏锐的洞察和最细致的技术分析、最真实的现场演示为我们拨云见日,让我们共同期待行业新技术的巨大进步!

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