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【回顾与展望】迎接“新基建”市场机遇,TI持续投资中国初心不变

——半导体厂商共话“新基建”的2020与2021
2020-12-31
作者:王洁
来源:电子技术应用

2020年注定是不平凡的一年,新冠疫情突如其来 扰乱了我们正常的学习、生活、工作,对全球经济也造成了巨大的冲击。与此同时,“新基建”在这一年频频被刷屏,成为中国经济的一大“热词”。

4月20日,国家发改委首次明确了新型基础设施的范围,包括信息基础设施、融合基础设施、创新基础设施三个方面。5月22日,“新基建”正式写入政府工作报告。《报告》提出:“加强新型基础设施建设,发展新一代信息网络,拓展 5G 应用,建设充电桩,推广新能源汽车,激发新消费需求、助力产业升级。”当前,官媒盖章的“新基建”主要包括七大领域:5G基建、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网。

近期,《电子技术应用》邀请了具有广泛代表性的多家半导体厂商,一同就“新基建”的话题,回顾2020、展望2021!

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德州仪器(TI)副总裁、中国区总裁 胡煜华女士

问题1:2020年,我国的“新基建”战略对于半导体行业带来了哪些主要影响?

胡煜华:今年以来,大家都在谈论新基建。纵观新基建所覆盖的多个领域中,半导体是新基建基础性和先导性的产业支撑。作为新基建的关键核心技术支撑,半导体行业将会继续主导新基建技术发展方向并加速项目的落地速度。同时为半导体行业的复苏带来转机,为半导体行业注入更多发展动力,给国内外的半导体企业带来新的增长机遇。

 

问题2:贵公司如何看待“新基建”?对于公司业务在“新基建”领域的发展,有哪些专门的策略和举措?

胡煜华:我们相信新基建建设的逐步展开将为半导体行业带来更多发展新机遇。得益于TI在模拟和嵌入式芯片广泛的产品组合和电源管理技术的优势,我们可以为新基建的广泛应用提供强有力的支持,涵盖工业、汽车、个人电子产品、企业系统和通信基础设施等领域,我们已经和很多客户开展过深入合作。通过持续创新的产品、快速的响应和服务,我们将满足多个行业对芯片性能、功耗和尺寸的全方位需求,全力支持客户参与新基建的发展。我们致力于通过半导体技术不断的迭代升级,让电子产品更经济实用,帮助节约新基建项目的经济成本,提升收益。

 

问题3:对于2021年“新基建”对半导体行业的影响,有哪些分析和预判?

胡煜华:2021年随着新基建的推进,我们相信市场将逐步回暖,也会给半导体行业带来更多的增长空间。展望未来,TI将持续投资中国市场,继续贴近中国客户的需求。世界在变,我们的初心不变。从1986年建立第一间办公室,我们在中国市场耕耘了近35年,建立了17个销售和技术支持办事处、3个研发中心多个产品线、2个PDC、1个一站式的制造中心。早在2013年我们就公布了TI成都制造基地的长期战略,未来15年内在成都投资100亿人民币。目前我们已经建成的晶圆厂、封装测试厂、凸点加工厂和晶圆测试厂,形成了TI全球唯一一个一站式的制造中心。此外,我们在今年5月升级了TI.com,正式推出线上采购功能,帮助客户强化其供应链并快速获取TI 产品。我们快速的响应能够加速客户交付电子产品,在充满活力的市场中寻找更多增长机会。

我们将继续通过TI独特的优势 (客户导向的价值观和企业文化、创新的技术和广泛产品组合、制程技术和产能优势、以及线上线下灵活的销售模式),帮助客户在中国市场及全球市场取得成功!作为中国电子产业的一份子,我们将与客户一起迎接挑战、共同成长!

 

问题4:对于“新基建”所涉及的以下具体领域(5G、工业互联网、人工智能、数据中心、新能源充电桩、轨道交通、特高压),请从以下三方面回答:

(1)    该领域的发展对半导体行业带来了哪些机遇和挑战?

(2)    贵公司在该领域有哪些产品、解决方案及服务?

(3)    2021年有哪些新的半导体技术及产品有望在该领域得到较大发展?

胡煜华女士就工业互联网、数据中心、新能源充电桩三大领域发表观点:

1.工业互联网

工业互联网或工业4.0带来了传统工业基础架构中的众多创新和设计挑战,这需要如同德州仪器这样的集成电路供应商来帮助工程师在控制器、通信地面感应等方面开发智能系统。

(1)控制器方面——智能处理和智能分析推动了边缘计算的市场需求,其中涉及RNN和CNN网络不断提升的复杂性。依靠TI Jacinto SoC TDA4x平台,该平台具有集成的A72 CPU、R5 MCU、多核DSP和机器学习加速器(MMA)、通用CNN和预测性维护功能,可在低功耗的情况下发挥实时性能,实现高计算吞吐量。此外,客户可在TI高效的深度学习处理器(例如TDA4VM)上部署训练有素的网络模型,支持使用得到行业标准支持的运行引擎,如TensorFlowLite、ONNX和C ++或Python中的TVM/Neo-AI-DLR等。

(2)网络/通信方面——许多现代系统目前都具有通信接口,以增强系统设计的整体连通性,但也可能给设计工程师带来新挑战。TI产品支持广泛的工业通信标准——从串行接口(IO-Link、CAN、RS-485)到工业以太网以及诸如具备时效性的网络体系(TSN)和单对以太网(SPE)等新技术。这种支持使设计师能够拥有更高的连通性和可扩展性,以满足当前行业趋势的需求。

为帮助简化向智能生产系统的过渡,我们提供了用于PROFIBUS、多协议工业以太网(EtherCAT、以太网/IP、PROFINET)、IO-Link主站和未来千兆位TSN等产品。例如,我们的Sitara处理器系列具有直接集成到处理器中的协议,可简化设计过程。

快速的节点互连和信息交换可实现具有快速、精确的执行单元或驱动程序的分散系统。从低速现场总线到PROFINET、EtherCAT、IO-Link等10/100M工业以太网的发展都展现了这一趋势。它们逐渐成为每个执行节点上的标准。TI的Sitara AM335x处理器提供了适用于主要工业以太网协议的单个硬件平台系统。此外,具有内置EtherCAT堆栈的C2000实时控制MCU有助于实现分散式多轴驱动系统。

(3)感应方面——智能工厂自动化和无人化管理需要精确、强大的感应技术。我们利用在汽车雷达系统方面的成功经验,提供基于CMOS的SOC解决方案,并通过TI的IWR68产品轻松开发雷达技术。最新的雷达感应技术可帮助智能工厂设计人员部署智能机器人手臂、协作式的机器人系统和无人化工厂管理。

2.数据中心

制造商提高了服务器和其他数据存储系统的处理能力,也对更高效的电源管理电子器件提出了更高的需求。德州仪器在电源管理技术方面的创新与数十年的电源设计系统专业知识相结合,可帮助设计人员创建具有更高功率密度的、更节能、更可靠的设计。

德州仪器最近通过下一代600 V GaN FET扩展了其高压电源管理产品组合。与现有解决方案相比,新型LMG342x系列GaN FET具有快速切换的2.2MHz集成栅极驱动器,可帮助工程师实现功率密度翻倍、达到99%的效率并将功率磁性器件尺寸缩小59%。我们的新器件可在注重低损耗和减小电路板空间的AC/DC供电应用中实现更高的效率和功率密度,如超大规模的企业计算平台以及5G电信整流器等。

3.新能源充电桩

随着中国电动汽车市场的发展,尤其是新基建政策带来的便利,充电桩的应用迅速增加。因此激发了制造商持续开发可实现更快充电的系统,而直流充电桩则需要进行技术创新,提升输出功率的同时缩小体积。在德州仪器(TI),我们可随时提供一系列高效电源管理和嵌入式处理产品,来帮助工程师设计迅速满足当前以及未来多年的创新需求的产品。

直流充电桩需要能够在30分钟内充电至80%的高功率转换器。诸如具有用于碳化硅(SiC)或IGBT的12V欠压锁定(UVLO)的隔离式栅极驱动器UCC21530和UCC23513,以及用于MOSFET的具有8V UVLO的UCC23513/B等新的电源管理产品,可支持不同的电压等级以及基于SiC或IGBT设计的电源拓扑;也可采用氮化镓架构,以实现更高的功率密度和系统效率。功率密度增加也能帮助实现更小的尺寸,从而有助于降低总体系统成本,同时减少组件上的热应力。我们的电平三相SiC交流/直流转换器参考设计可帮助客户创建一个可实现50kHz开关频率的高密度系统,从而缩小磁性器件的尺寸。  

车辆到电网技术(V2G)的慢慢推广允许能量从电池流向电网,在车辆处于停放或未使用状态时,以保持电网的稳定性。这要求两个功率级都可以双向工作,且需要一个诸如UCC28C43或UCC12050的高效转换器来提供电源隔离供电。

除电源管理外,德州仪器的多核MCU,如C2000实时控制MCU,还提供快速的计算密集型实时处理功能,帮助确保系统在几微秒内做出反应,并防止对充电桩或电动汽车造成任何损害。一些更高级的MCU集成了高性能的模数转换器,这对于有效监控控制环路至关重要。

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