第八届中国ICT媒体论坛讨论了这些热点话题，一定有你感兴趣的
发布时间：2019-4-25 15:41
发布者：eechina
|
2019年4月11日，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召开。会上，英飞凌、艾迈斯半导体、赛灵思、ADI、华虹宏力和兆易创新的数位专家就当前的热点技术和应用进行了广泛的探讨。下面是各个演讲内容的综述，读者可挑选自己感兴趣的部分浏览或深入阅读。 英飞凌：REAL3 ToF图像传感器 英飞凌电源管理及多元化市场事业部大中华区—射频及传感器部门总监麦正奇先生介绍了英飞凌的REAL3 ToF图像传感器。 麦先生介绍说，英飞凌REAL3图像传感器在多个市场居于领先地位。面向工业和移动应用的 REAL3图像传感器已投入量产，面向移动设备的专用 REAL3图像传感器已经面市，面向汽车应用的REAL3图像传感器尚在研发阶段。英飞凌自有工厂和代工厂确保了该系列产品的高产能。 
图1：飞行时间技术工作原理 飞行时间（Time of Flight，ToF）的基本原理是通过连续发射光脉冲（一般为红外激光）到被观测物体上，然后接收从物体反射回去的光脉冲，通过探测光脉冲的飞行（往返）时间来计算被测物体离相机的距离。飞行时间技术可提供准确、可靠的深度数据，仅使用一个红外光光源就可以直接测量每个像素中的深度和幅度信息。 英飞凌的REAL3 传感器3D成像具有最优性能、高度集成和优异功能。REAL3传感器可以直接记录深度图和2D灰度图，从实现又快又准确的3D成像，在明媚的阳光下仍可全面运行。REAL3可实现紧凑式摄像头设计，快速完成一次性校准。它坚固耐用，不含机械部件，深度图计算量小，CPU占用量低，可降低整机功耗。 
图2：REAL3 3-D 图像传感器芯片可以实现小巧的摄像头模块，便于轻松集成到小巧的电子装置中 。 英飞凌提供可靠、完备的REAL3传感器解决方案，包括摄像头、软件驱动程序、3D深度处理管道、参考设计和定制支持、 模块制造商培训和支持资源，以及参考生产装置设置，以便模块制造商和原始设备制造商进行校准和测试，校准时间小于5秒。 REAL3图像传感器适合各种移动设备应用，如智能手机前置摄像头，以安全生物特征（人脸、手纹）识别来完成设备和App的解锁以及安全支付。REAL3也可以用于智能手机的3D人脸扫描 ，用于自拍应用、 3D打印、虚拟人物和美颜应用等。此外，REAL3可用于手势追踪，实现零接触指令。 相关阅读：英飞凌推出REAL3飞行时间图像传感器：支持HVGA分辨率并带来卓越照片品质等优势的第四代产品 ams：集成光学传感器 艾迈斯半导体（ams）先进光学传感器部门执行副总裁兼总经理Jennifer Zhao女士介绍了该公司的光学和颜色/光谱传感技术，尤其是集成光学传感器。Ams的集成光学传感器用于、显示强度管理、摄像头/显示屏色彩平衡、接近感测和ToF接近和距离传感。颜色和光谱传感技术则用于颜色识别、食物分析、化妆品和肤色监测以及先进的生物传感解决方案。 赵女士介绍说，智能手机目前呈现三大主流趋势：前置摄像头带有3D人脸识别功能以实现身份验证，保证手机安全和支付安全；屏幕趋向全面屏设计，无边框，采用OLED屏下环境光亮度测量技术；摄影增强方面则采用激光检测自动对焦、自动白平衡和光源闪烁检测技术。 
图3：艾迈斯半导体为所有3D传感平台提供各类关键模块 目前，有三种技术可用于手机的人脸识别功能：结构光(SL)、飞行时间(ToF)和主动立体视觉(ASV)。其中，结构光成本最高，但安全性最好；而ToF由于成本低、尺寸小等优点得到越来越多厂家的青睐。作为一家光传感器大型厂商，赵女士说，ams对这三种技术都有储备。 用于全面屏的屏下元件，ams的代表产品是TCS3701光学传感器。这是市场上灵敏度最高的光学传感器，是可用于ALS和接近测量的二合一传感器，可透过OLED显示屏测量环境光，而且可在所有亮度等级下运行。 除了人脸识别，ToF传感器在智能手机中的另一项重要应用是后置摄像头的自动对焦。ams的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。此类传感器可检测2cm至2.5m的距离，精度±5%。ams的TMF8801器件可独立实现接近和距离监测，芯片内置直方图，可以忽略玻璃盖板污迹。它还带有片上光学滤波器，可抗太阳光。该器件的封装尺寸只有2.2 x 3.6 x 1mm。 拍照功能对于现在的智能手机来说非常重要；优秀的拍照效果会极大提升手机的市场竞争力。为了增强拍照影像的质量，ams的增强自动白平衡和闪烁补偿技术效果显著。在现实情况下，通常的白平衡算法无法提取干净的白点，而ams的色温传感器在所有光源场景中都能提供精确的色温，精确测量环境光，提供图像的真实性。另外，在很多情况下，由于环境光闪烁，图像受波纹效应的影响（如拍照电脑屏幕）。ams的光源闪烁检测引擎具有自动检测环境闪烁辅助算法，从而消除闪烁引起的图像波纹。 
图4：艾迈斯半导体光学传感器产品组合助力智能手机三大主流趋势的不断创新 相关阅读：传感器赋能智能手机变革，光学传感器巨头ams解读三大创新趋势 赛灵思：FPGA是人工智能计算的加速引擎 赛灵思公司人工智能市场总监刘竞秀先生介绍了FPGA如何在正在兴起的人工智能应用中发挥巨大作用。 我们知道，人工智能不会采用单一的电子技术，也不限于单一的应用。CPU、GPU、FPGA和ASIC都可以用作人工智能引擎，可应用于汽车、通信、工业、消费等各个领域。刘先生介绍说，无论在哪个领域，人工智能落地所面临的巨大挑战都使得FPGA成为现实有效的解决之道。 
图5：高性能计算平台的发展趋势 刘先生说，从大型机时代、PC时代到移动计算时代，我们一直主要依赖通用型的CPU，依靠摩尔定律所呈现的工艺进步来满足不断增长的计算能力需求。然而，在人工智能时代，摩尔定律已经跟不上对数据量和数据处理能力的爆炸性需求。在此情况下，采用效率最高的ASIC似乎更具吸引力。然而，随着半导体工艺节点的不断缩小，其研发成本急剧上升，使得仅有少数巨头能够负担得起ASIC开发所需的昂贵前期费用。其次，如今新产品更新换代频繁，常规的产品开发周期已经不能适应快速变幻的市场。综合各种因素，FPGA因其数据处理能力强大且灵活性强的特点成为很多人工智能应用的合理选择。 刘先生介绍说，人工智能开发过程十分复杂，耗时耗力。客户不仅需要芯片，还需要软件、生态环境、工具链以及各种参考应用。赛灵思提供整套的产品，为客户提供不同层次的支持，从底层的硬件、中间各类IP以及软件，乃至应用层的神经网络模型。客户可以通过选择赛灵思及其合作伙伴提供的合适的神经网络、合适的芯片和合适的硬件板卡等，就可以快速实现产品的部署。 赛灵思提供的是一个通用的AI解决方案。虽然实际应用中（如人脸识别、车辆识别）采用不同的CNA，但它们核心的算子都是一样的，只是网络架构和参数配置不一样。采用赛灵思的方案，用户最快几个小时就可以把新的网络部署在硬件上并运行起来，这对人工智能类创业公司来说重要的，可以让自己的产品比竞争者更快地推向市场。 刘先生说，传统的FPGA芯片公司赛灵思现在已经慢慢走向另外一个维度，向客户提供的不单是一颗芯片，而是基于芯片、IP、工具以及客户在真实场景中的算法，为客户提供整套的参考设计，帮助客户更好地使用基于赛灵思FPGA的解决方案。 相关阅读：如何破解两把“剪刀差”加速AI落地？Xilinx给出了答案 ADI：加速迈向工业4.0的好伙伴 ADI亚太区工业自动化行业市场部经理于常涛先生介绍了工业4.0所面临的挑战，以及ADI在该领域拥有一些典型技术积累。 虽然工业4.0的概念已经被提出若干年，但其目前的发展状况似乎并未如当初所预想的那样顺利。于常涛先生介绍说，由于一些不确定的因素，用户尚未做好大规模投资的准备。但不可否认的是，工业4.0是大势所趋，有能力的先行者将会占据极大的优势。他说，作为一家拥有数十年历史的大型半导体厂商，ADI长期耕耘工业领域，在模拟、电源、处理器和通信等诸多技术层面拥有强大实力，是开发工业4.0方案的可靠半导体厂商。 于先生介绍说，一个典型的智慧工厂包含四个重要组成部分：机器人、控制系统、通信网络以及现场仪表和传感器。在这几方面，ADI都有着深厚的技术积累。 
图6：加速机器人整合 在工业机器人方面，ADI拥有功能完整的解决方案。针对机器人控制，ADI有基于AMR技术的产品，也有研发中的新一代技术产品，即针对角度或者编码器的解决方案。针对机器手臂的姿态，ADI有很多传感器技术，如IMU。关于震动检测，ADI有加速度计产品。针对工厂安全问题，ADI也有相应的解决方案。 在控制系统方面，ADI推出了最新一代的AD411X产品，它是全集成的软件配置I/O，具有很多保护功能，非常贴近国内客户的应用场景。每个通道都可以任意地定义为数字量的输入输出或者模拟量的输入输出，是非常灵活的方案。 工业网络方面，于先生介绍说，目前工厂当中仍以有线网络为主。除了传统的RS-485/RS-422现场总线，更多的是工业以太网。针对工业以太网，ADI的核心优势也体现在了集成度和灵活性。fido5000实时以太网多协议(REM)交换机芯片是ADI收购的Innovasic公司的产品技术，可以用一颗芯片支持主流的工业以太网的协议，通过调用或者编写部分软件的方式实施不同的工业以太网的协议。针对接续工业以太网的时间敏感网络（TSN），ADI以及做了许多工作，将在今年底推出下一代的千兆TSN技术。 对于中国市场，于先生说，EtherCAT在中国是应用最广的协议栈，并且在世界上也是最集中的区域。针对本地客户一些不同的需求和不同的特点，ADI在上海、北京有一个接近50人的系统团队，这个系统团队全部来自各公司比较资深的研发人员，针对本地客户的需求做系统性的开发。例如，ADI的EtherCAT评估板功能齐全，同时做了工业一致性的测试，还有软件测试的支持。 关于机器健康监测，于先生说，这是自去年以来非常热门的话题，也是工业物联网落地的一个很好实例，正在被越来越多的客户所接受。他说ADI最突出的产品是基于加速度计的产品。在机器健康相关的各项参数中，震动是一个关键的参数，机器的损坏会带来震动情况的反馈。ADI把一些有特色的产品和自己的方案整合在一起，提供了一个完整的DEMO系统。该系统包含震动检测节点，可基于无线传输方式检测震动，它还带还有天线、电机驱动、PC端GUI等。基于这个系统，用户可以迅速获得第一手数据，把整个工作的重心集中在更有附加值的基于云端的算法上面。 华虹宏力：汽车电动化将带动新一轮半导体市场增长 华虹宏力战略、市场与发展部科长李健先生做了题为“电动汽车‘芯‘机遇‘’的演讲，阐述了电动汽车将带动全球半导体市场新一轮的增长，以及华虹宏力的产品技术优势及未来规划。 李健先生分析说，在过去的几十年中，虽然半导体市场具有明显的周期性，但总体上呈现振荡式上扬形态。PC机和手机曾成为拉动半导体市场的关键应用。但是，自2017年开始，智能手机已显疲态。能够担任多技术融合载体、拉动半导体市场快速上扬重任的就是未来的智慧汽车。实现汽车的自动化和电动化需要大量的半导体器件作为基础。他测算，2020年全球汽车市场可能需要30万片/月的8英寸IGBT晶圆产能。 李先生说，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，二是超级结MOSFET工艺（DT-SJ），三是IGB，四是GaN/SiC新材料。 华虹宏力从2002年开始自主创“芯”之路，是全球第一家关注功率器件的8英寸纯晶圆厂。截至2018年第4季度，作为全球最大的功率芯片纯晶圆代工厂，华虹宏力8英寸MOSFET晶圆出货已超过700万片。 硅基MOSFET是在华虹宏力功率器件工艺的基础，后续工艺都是基于这个工艺平台不断升级、完善。在对可靠性要求极为严格的汽车领域，华虹宏力的MOSFET产品已通过车规认证，并配合客户完成相对核心关键部件如汽车油泵、转向助力系统等的应用。 相比基础的硅基MOSFET，超级结MOSFET(DT-SJ)则是华虹宏力功率器件工艺的中流砥柱。超级结MOSFET最显著特征为P柱结构，华虹宏力采用拥有自主知识产权的深沟槽型P柱，可大幅降低导通电阻，同时，在生产制造过程中可大幅降低生产成本和加工周期。超级结MOSFET适用于500V到900V电压段，它的电阻更小，效率更高，散热相对低，所以在要求严苛的开关电源里有大量的应用。 硅基IGBT芯片在华虹宏力的定位是功率器件的未来。硅基IGBT在电动汽车里是核“芯”中的核心，非常考验晶圆制造的能力和经验。目前，基本上车用IGBT是在600V到1200V电压范围。华虹宏力是国内为数不多可用8英寸晶圆产线为客户代工的厂商之一。华虹宏力IGBT相关工艺的量产状态为，早期以1200V LPT、1700V NPT/FS为主；目前集中在场截止型工艺上，以600伏和1200伏电压段为主；未来方向的3300V到6500V高压段工艺的技术开发已经完成，正与客户在做具体的产品验证。 李先生说，未来10到15年，宽禁带材料（GaN和SiC）的市场空间非常巨大。宽禁带材料本身优势非常明显，但目前来讲，可靠性上还有待进一步的观察。简单地将宽禁带两个材料按照不同维度列表对比可见，SiC的市场应用和硅基IGBT完全重合，应用场景明确；GaN则瞄准创新型领域，如现在流行的无线充电和未来无人驾驶LiDAR，应用场景存在一定的变数。从技术成熟度来讲，SiC二级管技术已成熟，MOS管也已小批量供货；而SiC基GaN虽然相对成熟，但成本高，Si基GaN则仍不成熟。从性价比来讲，SiC的比较明确，未来大量量产后有望快速拉低成本；而GaN的则有待观察，如果新型应用不能如期上量，成本下降会比较缓慢。 李先生说，公司未来的整体战略依然是坚持走特色工艺之路，也就是坚持“8+12”的战略布局。8英寸的战略定位是“广积粮”，重点是在“积”这个字上。华虹宏力有超过20年的特色工艺技术积累，包括功率器件、Flash技术等等；同时这20余年来积累了很多战略客户合作的情谊；连续超过32个季度盈利的赫赫成绩，也为华虹宏力积累了大量的资本。正因为有这些积累，华虹宏力可以开始布局12英寸先进工艺。12英寸的战略定位是“高筑墙”，重点是在“高”字上。华虹宏力将通过12英寸先进技术，延伸8英寸特色工艺优势，拓宽护城河，提高技术壁垒，拉开与身后竞争者的差距。 目前，华虹宏力正通过技术研发，将特色工艺从8英寸逐步推进到12英寸，技术节点也进一步推进到90纳米以下，比如65/55纳米，以便给客户提供更大的产能和先进工艺支持，携手再上新台阶。总结来说，只有积累了雄厚的底蕴，才能够在更高的舞台上走得更稳，即使当时会有一些危机发生。 兆易创新：SPI NOR Flash应对高性能应用领域的趋势和需求 北京兆易创新科技股份有限公司（GigaDevice）成立于2005年4月，是一家以中国为总部的全球化芯片设计公司，致力于各类存储器、控制器及周边产品的设计研发。兆易创新是世界第三大SPI NOR Flash供应商，累计出货量达到100亿颗。兆易创新存储事业部资深产品市场总监陈晖先生向我们介绍了NOR Flash的最新进展和应用状况。 我们知道，电子系统的核心是处理器。当系统启动时，处理器需要加载启动代码。因为逻辑电路和存储电路的半导体制造工艺不同（处理器制程已经达到了7nm甚至5nm，而存储器制程很难达到30nm以下），处理器上不适合集成非易失存储器，所以独立的闪存就有了存在的必要。在各类闪存中，NOR Flash以可靠性高、数据传输快等特点成为启动代码的首选存储器件。 自问世以来，NOR Flash的接口在不断进化，现在最新的接口是xSPI标准，数据吞吐量从最初的每秒2.5MB发展到今天的每秒200或400MB。 那么，这种高吞吐量的器件有何现实意义呢？陈先生介绍说，这是当下各类应用所要求的。不管是AI、5G或是车载、IoT，都希望产品性能越来越好、越来越快。 以越来越流行的车载超大的显示屏为例，如果用前一代的104MHz四口NOR Flash来存储所有显示屏的数据，那么把显示屏里面的数据从Flash里面读出来需要超过五秒钟，显然这是消费者难以接受的。如果用最新的八口协议，用200MHz DTR来读，那么不到一秒钟屏幕就会点亮。也就是说，汽车启动按钮一按，显示屏上的动画、导航等各种各样的信息就显示出来了。同理，对于人工智能系统，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。总之，新应用需要新型xSPI Flash支撑，而兆易创新已经做好了准备。 |
网友评论