2021年11月3日,意法半导体工业峰会在深圳福田香格里拉大酒店召开,本届意法半导体工业峰会延续“激发智能 赋能创新”主题,围绕电源与能源、电机控制和自动化三大应用领域展开,并为行业内的相关人士带来多场精彩的内容分享。
本次意法半导体工业峰会的主旋律是可持续发展,意法半导体和技术合作伙伴为大家带来了令人耳目一新的产品演示,以及深入的技术讨论,向与会者展示意法半导体完整的工业生态系统,为用户未来的设计和创新助力。
下面是本次意法半导体工业峰会的媒体问答环节,对于媒体朋友感兴趣的有关问题进行详细的回答。
意法半导体出席的发言人有:亚太区功率分立和模拟产品器件部市场和应用副总裁 Francesco MUGGERI 沐杰励 ,亚太区MCU和数字IC产品部、IoT/AI技术创新中心及数字营销副总裁 ARNAUD JULIENNE,亚太区功率分立及模拟器件产品部,工业产品应用及市场总监, 自动化技术创新中心负责人 ALLAN LAGASCA,亚太区功率分立及模拟器件产品部,应用开发高级经理, 电机控制技术创新中心负责人DINO COSTANZO ,亚太区功率分立及模拟器件产品部,电源与能源技术创新中心应用开发经理 Alex LI 李晓先, 亚太区功率分立及模拟器件产品部,商务市场总监 Michael KUANG 匡磊。
Q1、我们知道ST举办工业峰会已经有2~3届了,但是之前没有展示智能农业解决方案。今年在深圳有智能农业展示区。但是据我们了解,智能农业的用量不是很大,请问你们增加这个技术区的原因是什么?主要是看重智能农业那一方面的表现呢?
ST:大家下午好。感谢你们参加这次活动。我认为这位记者提出的问题非常重要。首先,我想说的是,2004年,在智能手机进入市场之前,苹果公司就已经从技术和可行性研究方面,开始设计这些(智能手机)解决方案。但今天出现在市场上的,并不是当初所设计的。这是我要说的第一点。
确实,如你所说,目前市场需求很大,但也不是非常大。我说几种情况给你听。我们知道,全球人口在不断增加。说到二氧化碳排放,其中一大部分来自农业,特别是人们倾向于认为来自奶牛养殖。一些人认为,二氧化碳排放问题是奶牛养殖造成的。也许他们也是对的。我不想争论这一点。我要说的是,需要养殖的奶牛越来越多,但需要监控的其他牲畜也越来越多。同样还有另一方面的原因。我们可能听说过,猪流感来自养猪业。如果我们能够在早期阶段发现疾病的感染,就可以避免这种疾病的传播,避免造成更严重的后果。因此,一方面,或许新冠疫情已经唤醒了我们所有人。另一方面,我们需要农业提供食物。一些大公司,包括一些中国公司,要求开发非常复杂的系统,通过我们的传感器和无线通信,跟踪牲畜,并能够与在农场发生的一些其他情况进行数据交换。
Q2、今天我们会的主题也是工业。今天我们在现场也看到很多工业场景的应用,包括基建交通、能源、智能制造、自动化和家居、智能楼宇、农业(被归纳到工业范畴里面来)等等。在工业领域应用场景下,ST是否能从投入,市场承受度两个角度介绍一下哪些是当前热的应用,哪些是在未来的3~5年内可能会有爆发式增长的应用?
ST:这是一个非常好的问题。通常情况下,一种新的模式进入市场参与竞争时,最开始的时候,不能确定哪一方会赢,但我认为你更多地是在问哪一方面会占据主导地位。对于这个问题,我的看法是,我们可以看一下电动汽车领域,目前大家都对汽车电气化有需求。众所周知,中国在这个领域处于领先。非常多的新技术都源自中国。我们正在与一些头部的公司进行非常密切的合作。比如深圳的比亚迪,还有一些其他这样的大公司不胜枚举。从产业的角度来看,如果不能为这些车辆的电池充电,这些汽车能上路行驶吗?因此,对于工业部分和配电来说最主要的需求将会是充电站。
我不认为这会更加容易,因为这需要把如今我们从燃油汽车中所获得的能量转为电能。我们需要把电力生产转移到城市之外,再将其分布到城市之中。因此不妨思考一下电气化分布的所有配置,它必须改变和加强以支持所有的充电站。让我们简单计算一下。对于每一个充电站,都有几种充电方式,包括家庭充电、楼内充电和停车场充电。以DC/DC解决方案为例(类似于目前加油站环境的充电站),我们讨论的是也许能够在半小时、甚至更少,例如在23~24分钟内为120千瓦电池充电的350千瓦充电站。
每座充电站内的半导体的价值超过300美元。至于哪些半导体将占主导地位,我认为将会是带有高级MCU、具有强大计算能力以及SiC MOSFET的数字化解决方案。我们正在这方面进行投资。同样,与计算有关的另一大部分工作,更多地是与服务器电源站和电信电站的装配相关。每个充电站都需要特定的SMPS。要做到这一点,需要达到3千瓦,我们的展示区展示了该解决方案。
3kW SMPS是相当标准的东西。我再强调一下,数字处理和MCU,以及碳化硅技术已经进入市场。从技术的角度来看,我们对碳化硅的投资是为了支持数据处理和基础设施。这是其中两个最大规模的应用领域,另外还有我们的客户阳光电源(Sungrow) 今天所展示的太阳能。对于太阳能来说,我们也提供碳化硅,目前主要是IGBT。我们针对IGBT投入了大量资金。这是从电力的角度来看的。
Q3、在今天上午的主题演讲中,我们也多次听到ST提到关于碳中和的话题。那么在这一个话题的背景下,我们都知道提高能源转换效率的第三代半导体产业也是当前非常火热的一个产业。所以我想了解一下ST 在这方面目前的研发进展和相应的市场布局是什么样的?谢谢。
ST:第三代半导体目前已经进入到了我们的生活当中。显然,对于第三代半导体来说,我们谈论的是宽禁带器件。今天已经展示了碳化硅和氮化镓。针对碳化硅,我们已经做了大量投资,我们已经收购了Norstel,目标是垂直整合供应链。正如你们所知,我们目前的晶圆供应来自两大公司,一家是Wolfspeed Cree,另一家是SiCrystal。一家是德国公司,另一家是美国公司。目前,我们已经投入生产。你可能也已经听说了,为了强化这一点,我们的目标是到2024年,实现40%的内部晶圆供应。为此,(除了瑞典北雪平市的晶圆厂之外)我们还在意大利卡塔尼亚也建了一座晶圆厂。这座新厂正在建设之中,很快就可以投入使用。我想该厂在明年年中基本上就可以使用了。这是第一个例子。
我要说的另外一点是,我们已经生产了8英寸晶圆样品。大家知道目前生产的是6英寸晶圆,但ST已经在生产8英寸晶圆样品。我记得这个消息是在一个半月前样品出来后宣布的。这是我们在碳化硅方面正在做的工作。目前,我们已经向市场推出第三代碳化硅技术,不久我们将推出第四代,以后还将推出第五代半导体。我们的半导体非常受汽车市场青睐。我们在工业领域也非常强大。
另一方面,另一项技术是氮化镓。我们已经在法国图尔市投入了氮化镓生产。很快将拥有我们自己的技术。我们一直在对EXAGAN公司进行投资,我们已经收购了该公司的大部分股份,该公司有着非常有趣的专利。我们正在全速前进通过涵盖三个方面的技术。我们将有常开的G-FET™在这种情况下需要在器件内部进行级联配置的氮化镓驱动器。我们也会推出常闭型e-mode GHEMT™技术,以及带有嵌入式硅数字门的超快速氮化镓驱动器G-DRIVE™。这三个PowerGaN系列都会相继推出。
也许你们已经在我播放的幻灯片上看到了,我们在内部为其申请了STPower GaN和STI2GaN商标。STI2GaN主要面向汽车领域。STPower GaN的技术主要面向SMPS领域。我们也在推进射频方面的工作。我们正在使用在硅和镓上的两种特别的技术。我们正在与一些公司合作。这方面我不能多说。但需要知道的是,我们也在推进这方面的工作。第三点是我们在市场上推出了MasterGaN产品,今天有几个人在台上进行了展示。MasterGaN已经进入市场。我在演讲中已经展示使用MasterGaN模块的充电器。
Q4、随着智能化的到来,无论是工业自动化、农业、智慧城市、汽车,未来都需要AI技术的赋能。作为全球半导体大厂,AI技术也越来越成为考验一家厂商核心竞争力的代表。ST在AI算法和软件方案领域有哪些核心技术积累,是否能给我们介绍一下?
ST:谢谢你的提问。这的确是个很好的问题。这个话题不仅很时髦,而且十分普遍,因为人工智能完全有理由随处可在。早在人们谈论当今市场中的解决方案之前,意法半导体已在人工智能领域投资多年。我们的投资方式多种多样。首先,我们一直在开发可以在我们已面市的MCUSTM32上运行的算法,从而为人工智能找到一种软件方式。另外,我们一直在构建可以在未来几年中部署在我们产品之上的人工智能硬件引擎,后面我们将进行官宣,届时就能知道细节了。最近,我们收购了一家名为Cartesiam的公司,我们的首席执行官在上午的主旨演讲中也提到了这点。这家公司专注于帮助任何公司在应用中实施人工智能,这种应用不需要太多的人工智能技术,要知道对于很多公司来说,采用人工智能有点儿复杂。借助我们从这家公司获得的软件,我们得以帮助客户以更加无缝的方式在我们的STM32上部署人工智能。
在未来几个月中,我们将以意法半导体的品牌在中国和全世界部署Cartesiam的这种解决方案。我想说明的是,因为我们的MCU针对的是嵌入式应用,所以我们关注的是边缘人工智能 (AI on the edge)。当然,云中也有人工智能;网关里也有人工智能——有些公司称之为“网关与边缘”,我们实际上将边缘称为“节点”。你看到的是云、网关和节点,我们关注的是节点,关注的是在节点上让人工智能处理信息,就性能、保密性和缓解节点和云之间的带宽问题而言,这有诸多优势,也是我认为对于意法半导体和人工智能定位来说很重要的信息。
Q5、意法半导体的多位高层提到STM32产品在赋能智能家居、智慧楼宇方面实现了节省能源和可持续发展的作用。碳中和也是国家今年主推的政策之一。ST的哪些核心产品为实现可持续发展做出了贡献,主要解决了哪些痛点?谢谢。
ST:谢谢你的提问。我想之前引用的空调例子在这里也非常适用。因为在每个人家中,能耗最大的电器就是空调。所以,从空调中节省的每一瓦电能都是对节能做出的贡献。你只能用MCU来实现这一点,因为控制变频压缩机是一个非常复杂的过程。这也是为什么我们采用STM32来运行这些复杂的算法并控制这些设备的原因。
现在我们谈谈另外一个节能领域。我们十分重视研发,转向更小型的光刻,这样40纳米的MCU就可以耗费更少的电流。我们的目标是延长便携式设备的电池寿命、提高产品的效率,因为以超低功率为特征的MCU多数都用于电池供电的设备中,不过同时也用于诸多休眠系统之中。一天24小时节省几百万微安,一年365天就能省下不少电。这也是我们研发的重心。
我想另外举一个例子说明如何利用STM32实现节能。在中国,许多我们熟知的大公司(手机制造商)设计和生产的智能手表都是由STM32驱动的。STM32能提供强大的性能、生动的图像和超长的电池寿命。由于采用了MCU技术和算法,设备消耗的功率非常低。
Q6、本次峰会提到了150多个创意解决方案,其中可应用于可持续发展领域的占比是多少?
ST:从技术上说,首先需要知道的是,在意法半导体采用的所有演示板中,有67%是工业部门专用的。也就是说,我们大约有700多个演示板,其中450多个是用于工业部门的,这其中许多都将用于支持可持续发展。我本想直接说全部的演示板——不过更确切地说——今天主会场有95%的演示板针对的是我在今天演示中提到的工业领域中的节能。其中之一是生产更高效的能源,也就是能源生产和清洁能源。你们看到的所有针对能量转换的IGBT或SiC的板子都和清洁能源相关。我们也有能量传输和转换演示板,它们明显针对的是提高能效。就我们生产的新演示板而言,我们的目标是在99%的案例中实现更高的能效。
可持续的另一个重要方面我们今天并未涉及,也就是我们已尽可能地利用更少的材料。我们没有浪费太多材料,同时产生的污染更少。为此,我们在任何时候都尽量做到缩小尺寸、降低损耗、节约能源并减少污染。
从用户的角度看,如果你们还记得这页幻灯片,你们就会知道能源生产,然后是传输和利用。我们需要在能量转换中最大程度地减少损耗。这在你们在主会场中看到的系统和演示板中都贯穿了这点。
另外,我们需要智能地利用能源。这一点是通过Arnaud前面提到的人工智能和智慧利用实现的。你们已经看到了Allan今天展示的演示板,它解决的就是智能利用问题。感知变得十分重要,原因在于,如果你要监测是否有外部照明或者外部照明是否充足,你需要打开所有的灯。或者说怎么在开关灯之前判断房间内有没有人?你如何通过振动判断并了解是否存在系统故障(这将耗费大量能源消耗)?你是如何判断所有这些情况的?你可以通过传感、通过连接我们MCU中的数据边缘来实现这些判断,然后在本地进行具体操作。如果你看看今天主会场上的所有演示板,你就会发现96%-97%的演示板都是关于可持续性的。
Q7、MCU作为ST的明星产品目前在工业应用市场表现如何,尤其是在工业控制方面。 除了MCU,ST还有电源SA、驱动控制、传感器、包括一些动态监控工具。更完善的产品可能会比竞争对手提供更加优质的服务,那么这么多完善的产品如何形成差异化或者协同效应,以为客户提供更大的价值服务?
ST:谢谢你的提问。事实上,没有太多公司像意法半导体一样提供如此广泛的产品组合。所以是的,我们的MCU种类繁多,这些年来,我们一直为此感到自豪。我们也拥有各种各样的其它产品系列,包括传感器、功率和模拟器等等。我想,正如你提到的那样,从部分程度上说,这个问题本身就是,在意法半导体,我们的解决途径就是提供综合的应对方案去满足客户需求。这里不仅指微处理器或是其它设备,还指节能以及系统的连贯性。如果各种部件没有和谐地彼此关联,节能就无从谈起。公司正在朝这个方向努力,在各种应用中整合这些产品,正如你们越来越多看到的那样。
我想说,STM32是意法半导体工业生态系统的一部分,这个系统中有多种产品,STM32是其中一种,常常因为软件的原因也是系统的核心,不过它只是这个系统中的一部分。STM32在意法半导体之外也有自己的生态系统,有很多合作伙伴。了解这一点很重要。所以,我们将继续打造STM32的竞争力,在我们的生态系统中引入新的产品和合作伙伴。我也提到过对Cartesiam的收购。我们知道,通过这样的收购来创造价值需要一些时间。不过,它将极大地优化我们的生态系统,因为它有高性能的人工智能引擎来支持我们的STM32。这就是我们在工业世界中利用STM32的方式。
Q8、芯片的制造对水和电的消耗是非常大的。ST作为全球第一家提出碳中和目标的半导体厂商和IDM厂商,在芯片生产制造,晶圆厂方面为实现碳中和有哪些措施和计划?
ST:我们的首席执行官今天已在某种程度上回答了这个问题。我们看看还能深入谈些什么。今天,我们的首席执行官提到,意法半导体将在2027年之前实现碳中和。我们开始的时间比国家呼吁的时间更早。可持续意味着我们工厂排出去的所有水都必须是纯净水,不能造成任何污染。这是我们打算实施的领域。我们的首席执行官提到这将是我们的目标。为此,我们设立了十分先进的项目。现在我还不能透露这些项目,因为它们还与其它部门相关。不过,在对可持续、尤其是碳中和的遵循方面,我们比市场中的任何其它公司都要走在更前面。我想,这也是意法半导体值得骄傲的地方,它再次体现了我们主张的理念,即科技引领智能生活 (life.augmented),用我们的半导体提高人们的生活品质。这是与我们的使命和战略完全一致的。显然,我们的目标很快就会实现。
Q9、早上的会议和刚才的问题中反复提到了碳中和的问题。在如何提升太阳能和风能等清洁能源的利用率方面,意法半导体将有哪些举措能够帮助使用者提升能源的生产、存储,以及分配的设备和技术?
ST:首先,我们回到之前说过的话题。为了实现碳中和,我们需要将现在化石能源生产转变为清洁能源和可再生能源。其中与电子相关的主要有两个方向——
也就是风能和太阳能。首先,我们需要为这两个市场生产更多的电子元件,因为需求在爆发式地增长。我们需要生产更多的产品来支持这些细分市场。现在,与需求相比,我们在供给方面受到一些约束。第二,正如你提到的那样,我们需要生产适用于这些应用的元件,以减少能源浪费。就此,我再次强调SiC和IGBTs的重要作用。所以,我们需要更大的模块来提高效率,我们也需要引入新的技术。就这一块来说,SiC对于大功率风能和太阳能都是十分理想的。GaN则尤其针对太阳能系统中的“流”或是微型逆变器。目前阳光能源(Sungrow)正在每家每户的房顶应用这样的东西,这也是我们的主要方向。我们一方面增加供给,一方面提高这些设备在减少损耗方面的能力。我相信你会在我后面要与你们分享的内容中看到这种新技术是如何为这些领域做出贡献的。所以,SiC和GaN真的有助于此。我们也将会在所有沟通中提到这一点。我想请Alex来展示一些我们正在做的东西。你们相信这些系统不会对可持续产生任何风险或是影响吗?在5-6年或10年之后,太阳能电池板效率降低,那么我们需要建造新的系统来取代旧的系统,去循环利用这些系统。我们是否已经为此做好准备了吗?这就是我们提出的问题。我们对此还不太确定。
总结
随着碳中和和可持续发展成为全世界的目标,意法半导体作为世界著名的半导体公司,将会从半导体芯片的制造环节推进可持续发展,并致力于提高能源的使用效率。意法半导体将从人工智能和新型半导体材料等多方面技术着手,提升能源利用效率,推出更优秀的解决方案助力碳中和。
评论 (0)