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| 恩智浦“新摩尔定律”创新成果 | |
| 时间:2009-7-15 10:02:31 来源:中国电子报 作者: 浏览 | |
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恩智浦已经针对“新摩尔定律”积极开展IC研发与销售工作。以下是恩智浦的一些具体案例。 高能效电源供应方案 在运行或待机模式下，笔记本电脑、台式机等消费电子产品的电源供应单元都浪费了大量能源。为解决这一问题，全球许多国家和地区都针对交流电源功率模块进行了立法，立法内容包括降低待机功耗并禁止使用传统变压器。要想以低成本的方式达到上述节能目标，必须采用特殊技术，在设备运行模式中纳入智能功能，并从根本上提高定制化电源装置的能效。 恩智浦的GreenChip系列产品是这方面的成功案例。它们符合能源之星(EnergyStar)的要求，把电源供应损耗减少了1/2。能源之星是一项主要针对消费电子产品的国际能源节约计划，由美国政府在1992年率先提出。之后，澳大利亚、加拿大、日本、新西兰、中国台湾、欧洲等都加入了该计划。恩智浦通过结合优化的架构与设计，并搭配特殊的半导体技术，实现了电源模块在所有状态下都节能的目标。在这里，摩尔定律所指的那种将众多功能集成到单一IC上的技术已经不适用。恩智浦采用了多种IC技术，优化电源模块的整体性能。例如，在主要控制器与功率因素校正(PFC)电路上整合高压器件，并在这些高压器件上集成高密度、高速、低电压控制的智能接口。而且，通过在输出控制器上采用低压和中压技术，实现了在二级高压电流的状况下控制同步整流器的目标。恩智浦独特的技术解决方案，具备出色的变压效率。因此，产品的功耗远远低于全球立法规范提出的标准。 节电照明技术 把白炽灯转换成荧光灯(CFL)或灯管(TL)，最高可节省80%的照明电力。目前已有部分国家计划全面禁止白炽灯的销售。传统的CFL与TL的驱动器是分立的电源器件，但一些因素正迫使驱动器采用集成化的解决方案。在低成本的CFL市场，IC技术因具备减少浪费、缩小体积以及延长产品使用寿命等优点而具有相当大的吸引力。IC驱动器也可以提供强化功能，例如发光相位控制、频率控制以及PFC。而且，它还兼容传统的相位中断调光器控制。恩智浦的CFL驱动器采用高电压SOI(绝缘体硅芯片)技术制造，在半桥式配置中采用了两个电源晶体管。这种技术可以简化设计，缩短上市时间，更容易整合复杂的管理电路和电源控制电路，并不用担心闩锁效应引发的风险。 LED照明解决方案具有体积小、电压适应力强、节能、色彩与亮度可控以及使用寿命长等优点。LED照明成本低，采用了高集成度的驱动器。LED灯与白炽灯的能效收益相近，但运行电压相对较低，因此对交流/直流转换提出了新的需求。这些需求包括输出与色彩平衡控制等。目前市场上已有通过标准TRIAC调光器调整亮度的LED产品。LED驱动器与控制器的进一步发展，旨在继续降低能耗，减少发热并缩小产品体积。恩智浦还拥有手机用LED闪光灯以及液晶电视LED背光调光技术等等。 智能汽车钥匙 如今的汽车钥匙具有自动锁死功能，并可通过单向通信进行远程访问。而且，通过采用成熟的CMOS、高压、模拟、射频、MEMS以及先进的封装技术，汽车钥匙的功能可以进一步扩展。最新的开发成果显示，汽车钥匙已成为结合众多功能的系统。车主可通过钥匙配备的LED或是显示器以及双向通信功能，在操作范围内对车辆状态进行远程检查，例如检查车辆是否上锁。 钥匙的标准化接口采用近距离无线通信(NFC)技术，该技术可实现多种功能。例如，可在NFC手机上显示汽车位置、油量或是胎压。再结合手机中的GPS接收器，该钥匙系统可以帮助车主找到汽车。此外，在汽车钥匙的NFC接口上增加了安全技术特性后，例如恩智浦的SmartMX，钥匙就可以进行付款。 确保食品安全的冷链技术 全球每年浪费的易腐烂产品，总金额高达350亿美元。这些易腐烂产品包括食物、饮料、鲜花、药品、疫苗、血液以及化学品。所谓的冷链，是指这类产品从生产、运输、储存到消费的供应链，该供应链全程需要冷藏处理和控制。 通过在产品上使用智能标签，可以避免许多浪费。产品上的RFID标签以及容器上带有的温度、湿度、O2/CO2浓度、酸碱值以及光线强度等各种传感器可以提供一系列数值。若能对这些数值进行实时监控，就可以在环境条件偏离安全值时启动警告系统。而且，如果能早点发现产品快要过期了，就可以确保产品安全，避免浪费。 近距离无线通信 NFC技术近年来引人注目，有越来越多的机构，例如银行、交通运输业以及手机制造商都希望在自己的业务中引入这项技术。不过由于业界尚未建立统一的标准，NFC在手机制造商与移动运营商中的规模应用尚待时日。 恩智浦是NFC的发明者之一，我们一直处在推动标准发展的前沿，并致力于构建生态系统，以推动标准的发展以及应用的扩展。消费者需要具备简化生活的设备。基于这一认识，恩智浦最近推出了首款标准化芯片。该芯片使SIM卡成为NFC设备的核心部件，确保非接触式交易的安全，部分地解决了阻碍NFC发展的瓶颈。不过，恩智浦并不认为NFC的应用仅限于手机，因此我们与重要的OEM厂商合作，计划将这项技术集成到笔记本、数字相框等不同的设备中，以改进各种媒体的点到点(P2P)互联。 虽然NFC至今仍未成为主流技术，不过未来的12个月将是它大显身手、发挥潜力的时候。 医疗应用超低功耗技术 医疗电子是半导体技术发展最为快速的领域之一。恩智浦的超低功耗解决方案基于磁感应无线电技术及CoolFluxDSP，可以为最新的助听器产品提供优良的解决方案。我们的芯片支持最高可达298kbps的数据速率，并具备双向通信功能，支持立体音频流和双耳处理等新型应用。集线器的使用可为MP3播放器或手机配备无线连接功能。此外，相较于射频信号，短距离(50厘米以下)磁感应无线电信号可节省更多能源;穿越身体组织时，信号强度的降幅也有限。磁感应无线电信号与人体组织的相互作用也远低于传统的射频信号，因此磁感应信号对人体组织的损伤非常小。 恩智浦其他超低功耗的医疗技术包括监控生命功能的体内传感器、神经刺激与疼痛管理应用设备以及心律管理设备。 智能电表 在过去10年中，用于计量家庭用电、煤气、水及暖气的电子机械设备已逐渐更换为全数字电子仪表。这类仪表大部分具有通信功能，可连至智能计量网络上(AMR和AMI)。这一市场的主要推动力来自电表应用。AMR/AMI可帮助电力供应商降低成本，并能更有效地管理电网尖峰负载。这是影响电力行业发电容量的关键因素。 目前市场对电子煤气表、水表及暖气表的需求已经开始增长。政府推动智能仪表的应用使消费者能够更了解他们的能源消耗模式，这在降低能耗方面已经显现效果。此外，更好地利用现有发电容量还可减少二氧化碳的排放。 在未来几年中，智能仪表将演进为智能建筑家庭网关。它连接所有室内仪表(包括煤气表、水表、暖气表及电表)，并可通过双向通信功能，提供安保或警报服务。 恩智浦正为这一不断发展的市场提供关键的元器件，包括专用的电子仪表微控制器、实时时钟、显示驱动器、逻辑IC以及分立器件等标准产品。恩智浦还为预付费电表解决方案和短距离无线通信IMS波段收发器提供接触式与非接触式读卡器IC。 车载信息通信系统 智能交通系统可大幅减少交通阻塞。欧洲对该应用的需求非常迫切。随着人们对安全需求的日益增加，政府也需要建立更快速的应急体系。欧洲紧急呼叫中心(TheEuropeanEmergencyCall;eCall)是欧洲各国政府共同的创新方案。该方案要求欧盟地区销售的所有车辆都必须安装eCall功能。这就需要低成本的车用信息通信解决方案。为最大限度降低系统成本，需要采用全新的微型架构。恩智浦为应对这一需求，设计了第一代车用单元平台，称为ATOP2.5G。这是一种多核心的交钥匙解决方案，应用于车载信息通信。它结合了GSM/GPRS，GPS，SRAM和闪存，基于 ARM7并支持CAN、USB及多串行处理器间总线的微控制器，符合银行标准(BankStandards)安全级别的安全控制器SmartMX以及基于NFC标准的RFID接口。所有这些技术均集成在一个BGA封装中，面积为31毫米×1毫米，高度不到3毫米。该器件在成本、尺寸、车内连接性和能耗等方面都进行了优化。它配备了标准软件，确保客户可以通过GSM认证、汽车行业质量认证以及政府相关认证。 高蜂窝容量基站 移动通信已成为人类的基本需求，人们需要随时随地进行沟通。手机与全球无线基础设施都在快速增长。基站必须提升数据流容量(蜂窝容量)。这就要求3G与4G系统进行更复杂的信号调制，而这将导致输出功率的增加。为解决输出功率的增加问题，恩智浦正在开发应用于基站射频区的器件，包含数据转换器(DAC与ADC)、混波器、LNA、VGA以及射频功率晶体管等。恩智浦应用于功率放大器的RF-LDMOS技术，可为3G、LTE以及4G等先进的复杂信号调制应用提供优异性能，实现最出色的能效比。恩智浦还将推出GaN技术，使器件实现更好的性能。此外，恩智浦正投资研发功率放大器架构，以进一步降低能耗。恩智浦即将推出一种集成的先进放大器——— Doherty，这将是RF功率领域的首款产品。 从长远发展看，随着互联网与手机电视点播等对带宽需求较高的应用的发展，基站的蜂窝容量将继续大幅提升。这将对相位阵列基站等更先进的系统产生需求。恩智浦正在研发此类基站的高性能构建模块。恩智浦拥有多种先进技术，在基站领域未来将扮演领导者角色。 | |
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