5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能風聲水起，半導體傳感器市場機遇無限
——第八屆年度中國電子ICT媒體論壇暨2019產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望研討會

導讀：如今，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、人工智能（AI）等行業(yè)風聲水起，5G也初露鋒芒，智能制造、智能家居、智能手機等各種應用的發(fā)展和需求的激增不斷推動著半導體技術(shù)向更加集成、更加互聯(lián)，以及更加安全的方向邁進。近年來，中國對高科技的重視和投入有目共睹，引來眾多半導體企業(yè)對中國市場前景看好。2019年4月11日，在由易維訊（EEVIA）舉辦的“第八屆年度中國電子ICT媒體論壇暨2019產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望研討會”上，多家國內(nèi)外知名半導體企業(yè)高管、眾多專業(yè)媒體記者，以及專業(yè)觀眾共同分享了行業(yè)最新技術(shù)及產(chǎn)品研發(fā)態(tài)勢，并熱烈討論了新技術(shù)的應用前景以及市場的機遇與展望。

打破ToF技術(shù)在各種智能場景中的應用限制與挑戰(zhàn)

麥正奇：英飛凌電源管理及多元化市場事業(yè)部大中華區(qū)射頻及傳感器部門總監(jiān)

麥正奇認為，隨著5G的推進，ToF傳感器的應用會在工業(yè)、汽車或消費電子等所有手持裝置上漸漸普及，甚至也將包括其它不同的領域。英飛凌在消費電子上主要是以移動裝置為主，有手持或VR、AR頭戴產(chǎn)品；在工業(yè)方面有自動化、安防、機器人等的應用；在汽車應用方面，不論是內(nèi)部或外部都應用了英飛凌的產(chǎn)品；在工業(yè)移動方面，REAL3已經(jīng)在量產(chǎn)化，英飛凌可以提供高效能、低功耗，而且成本上極具優(yōu)勢的晶圓產(chǎn)品；在手持設備方面，REAL3已經(jīng)開始生產(chǎn)，2014、2015年開始與手機廠商進行距離偵測的合作，例如兩側(cè)長度或者AR、VR的應用等；在汽車部分，目前在與一些汽車廠商討論合作方案。

現(xiàn)在的智能手機包含了所有相機的應用，目前我們與客戶在完善這些應用，比如安全的生物特征、人臉辨識等等。英飛凌及其合作伙伴通過提供非常細膩的人臉3D圖，可以提升應用的安全規(guī)格。ToF目前在往高度集成、最優(yōu)性能和靈活配置的方向發(fā)展，把周邊的性能都整合在芯片上面，這對于廠商在生產(chǎn)上面的優(yōu)勢非常明顯。

麥正奇提到，英飛凌與錫根的合作伙伴PMD Tehnologies長期合作，在ToF傳感器項目上更是深度結(jié)合。客戶除了獲得英飛凌提供的專業(yè)硬件產(chǎn)品外，還能獲得包括工具和軟件等在內(nèi)的全面服務。

艾邁斯半導體持續(xù)創(chuàng)新，靈活應對瞬息萬變的智能手機市場

Jennifer Zhao：艾邁斯半導體先進光學傳感器部門執(zhí)行副總裁兼總經(jīng)理

現(xiàn)如今，手機早已不只是通訊工具，而是更多地兼具了相機、支付、娛樂等各項功能，已經(jīng)成為人們不可或缺的生活工具，而在以上諸多的應用功能中，傳感器起到極為重要的作用。全球領先的先進傳感器解決方案設計和制造商艾邁斯半導體秉承“傳感即生活”，致力于創(chuàng)建使設備和技術(shù)更智能、更安全、更易用、更環(huán)保的傳感器解決方案。

艾邁斯半導體先進光學傳感器部門執(zhí)行副總裁兼總經(jīng)理Jennifer Zhao介紹說：“ams主要致力于三大傳感器方面：光學、圖像和音頻傳感器。不僅有傳感器的IC，還有傳感器接口、算法和軟件，我們現(xiàn)在的目標是為客戶提供整個傳感器的解決方案。”

當前智能手機的三大主流趨勢為3D人臉識別、全面屏和攝影的增強。

3D人臉識別的應用主要是前置攝像用于身份檢測和安全支付等。除此之外，現(xiàn)在已擴展到智能家居和自動化。工業(yè)自動化方面的應用包括像3D位置傳感、自動化機器人、模式識別等。有些汽車廠商也用3D進行駕駛員的身份認證和駕駛員的監(jiān)控和智能手勢，相信不久3D在各種不同的領域應用會越來越廣。

今年很多手機廠家推出了全面屏，屏占比達到95%。TCS3701是一款支持全屏的OLED屏下設計傳感器。因為光要通過OLED屏下面打出來，這款產(chǎn)品在屏下具有極高靈敏度，并且它在OLED屏下所有亮度等級都能運行，即高光、低光狀態(tài)下都能應用，這個產(chǎn)品現(xiàn)在已經(jīng)量產(chǎn)了。

關于攝影的增強，也就是改善攝像頭的功能，這項應用主要針對后置攝像頭，ams有環(huán)境光和色溫傳感器，還有光源閃爍檢測，以及用于自動對焦的ToF。ams今年推出的一款新產(chǎn)品——TMF8801，可以解決2cm～2.5m的距離，精確度達到5%，跟行業(yè)同類產(chǎn)品相比，尺寸降低了30%左右，而且可以忽略玻璃蓋的污漬，1D ToF可以忽略屏蓋上的污漬。另外還有一個突出的優(yōu)勢是抗太陽光，濾器片在強太陽光下依舊功能很好。

ams在智能耳機和耳塞產(chǎn)品線上也每年進行豐富，不久將有一顆工業(yè)應用的市場最小的傳感器發(fā)行。

同時，ams也很注重健康檢測方面的應用，比如心電圖、心率、電壓的測試，另外還有一些健康的標準，像壓力水平、動脈彈性，都有相應的硬件和軟件支持。另外一個是電子商務，我們公司通過光譜傳感，可以做顏色匹配，我們跟合作伙伴一起為客戶和市場提供整個的解決方案。

最后，Jennifer Zhao總結(jié)說：“ams有豐富的產(chǎn)品線，成熟的供應鏈，以及完善的解決方案，我們會不斷地創(chuàng)新，跟客戶一起合作，讓他們的產(chǎn)品在市場上更有優(yōu)勢。”

人工智能計算的加速引擎

劉競秀：賽靈思人工智能市場總監(jiān)

在過去的20多年技術(shù)發(fā)展過程中，我們經(jīng)歷了PC時代、互聯(lián)網(wǎng)時代、移動互聯(lián)網(wǎng)時代、AI時代，以及所面臨的下一個時代，也就是AI+IoT。AI并不是某一個行業(yè)或者某一個產(chǎn)品，最終還是要落地在具體的場景，具體的行業(yè)，具體的需求上。AI最終其實是被所有需要做計算、需要做理解、做感知的設備、場景和服務提供本地的計算能力和云上的計算能力，本質(zhì)上AI是通用能力，就像電, 像內(nèi)燃機，它所賦予的并不是某一個特定行業(yè)狹窄的應用，而是可以促進眾多行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級、產(chǎn)品迭代。從賽靈思的角度來講，無論是萬物互聯(lián)還是大規(guī)模的超算，我們需要做的事情是幫助客戶、幫助市場提供快速部署的平臺，所以我們的目標就是提供靈活應變?nèi)f物互聯(lián)的高性能計算平臺。

劉競秀認為，促進人工智能技術(shù)發(fā)展趨勢落地有兩個很關鍵的因素，即視頻和圖像相關應用及基于語音相關的應用。

跟視頻和圖像相關的，最新也最多的應用首先是安防視頻監(jiān)控和網(wǎng)絡安全的建設，也包括高檔寫字樓、酒店等人臉識別相關的應用，以及機場、火車站大量無人值守的閘機等。第二類應用跟網(wǎng)絡視頻相關，大量短視頻的內(nèi)容審查機制使這類應用成為剛需，AI公司基于文字、人臉識別、行為動作制定解決方案，在不同的場景、不同的網(wǎng)絡節(jié)點都在做相應的嘗試跟大量的部署。第三類應用是跟消費類相關，例如無人值守超市。而與汽車相關的應用一直是非常熱門的話題，無論是自動駕駛還是無人駕駛，這些ECU（電子控制單元）最終都需要具備一定的理解能力，輔助中央控制器做相應的判斷和決策。

去年，新任CEO就職賽靈思，發(fā)布了新的戰(zhàn)略，數(shù)據(jù)中心優(yōu)先，加速傳統(tǒng)的八大核心市場，驅(qū)動自適應的計算。在AI出來之前，賽靈思在汽車行業(yè)已經(jīng)深耕了十幾年，有各種各樣的符合車規(guī)認證的車載芯片。在通信領域，各種各樣的FPGA做高性能的信號處理。賽靈思下一代的Versal計算引擎首先是面對通信和人工智能高性能場景，定義了完全不一樣的芯片架構(gòu)。我們利用3D技術(shù)提供高性能的高帶寬存儲，提供兩個能力，一個是計算能力，一個是存儲能力，人工智能的網(wǎng)絡都是幾十幾百層，幾千萬上億參數(shù)的快速運算和反復的讀取，如果每一層的數(shù)據(jù)運算結(jié)果都需要去讀寫的話，一個是延時長，一個是功耗大，所以現(xiàn)在主流做AI芯片會提供盡可能大的存儲空間，而3D的技術(shù)是最有效提供高性能面向存儲的技術(shù)。同時我們充分利用硬核處理器功能，支持AI場景的快速運算。

劉競秀說：“在過去幾年賽靈思做了很大的轉(zhuǎn)變，通過這種轉(zhuǎn)變我們也希望能夠在未來人工智能時代配合客戶和合作伙伴快速地進行產(chǎn)品落地。”

加速邁向工業(yè)4.0——實現(xiàn)更快、更智能、更安全的工業(yè)自動化方案

于常濤：ADI亞太區(qū)工業(yè)自動化行業(yè)市場部經(jīng)理

工業(yè)4.0概念推出初期引來不少爭議，當時有人說中國只處在2.5時代。隨著近年來各種傳感器技術(shù)的不斷創(chuàng)新、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的逐步完善，中國已逐步邁進以智能制造為代表的工業(yè)4.0時代。在這種大環(huán)境下，機會無處不在，像生態(tài)系統(tǒng)和伙伴關系、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)、機器學習、人工智能、更先進的機器人和協(xié)作機器人、增強現(xiàn)實、網(wǎng)絡安全、可穿戴設備、自動駕駛車輛等，它能夠帶來的生產(chǎn)效率、安全性能的提升、越來越強大的數(shù)據(jù)分析能力，以及整個生產(chǎn)帶來的靈活性等若干優(yōu)勢也被越來越多人認同和接受。

ADI長期耕耘在工業(yè)模擬器件，特別是對技術(shù)、產(chǎn)品、品質(zhì)有相當要求的領域。從前端的檢測到后端的測量、技術(shù)參考、ADC，再到數(shù)據(jù)解析，包括電源、連接（無論是有線還是無線），可以說涵蓋了所有產(chǎn)品需求。ADI目前正在研發(fā)基于下一代的技術(shù)，就是物理技術(shù)。安全部分也是ADI正在探討的領域。

ADI亞太區(qū)工業(yè)自動化行業(yè)市場部經(jīng)理于常濤圍繞實際工廠的應用場景，以機器人為例介紹ADI所涵蓋的各個環(huán)節(jié)。他說：“對傳統(tǒng)的機器人/機器手臂而言，核心是讓機器手臂動起來，它要有控制系統(tǒng)，有相應的硬件軟件設計，還有基本的安全功能。隨著智能化、靈活性或物聯(lián)網(wǎng)概念、人工智能概念融合之后，加上一些更多的元素，更多體現(xiàn)在傳感器本身，比如說各關節(jié)，我們一定要檢測它當前的角度，要看在大負載情況下，手臂本身的抖動情況，同時機器人在工作過程當中，特別是一些協(xié)作機器人，需要跟工作人員緊密配合的時候一定不能傷到人，這涉及到若干傳感器的技術(shù)。同時機器人作為工廠的一分子，它也需要把參數(shù)上傳到云端，這催生了通訊發(fā)展的機會。另外，我們也提供核心板、評估板，希望讓客戶更簡單地把方案用起來，能夠大大縮短開發(fā)人員在開發(fā)上的投入時間。”

機器健康監(jiān)測從去年開始逐漸成為熱點，同時機器健康監(jiān)測也是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)一個很好的落地的實踐，也被越來越多的客戶所接受。比如像風電、火電、核電一些化工廠的應用場景，既可幫客戶構(gòu)建高效的自動化系統(tǒng)，節(jié)省人力成本，又使設備安全更有保證。

得益于工業(yè)4.0 發(fā)展不斷涌現(xiàn)的新需求和技術(shù)導向，ADI 的發(fā)展前景令人樂觀。

電動汽車“芯”機遇

李健：華虹宏力戰(zhàn)略、市場與發(fā)展部科長

縱觀全球半導體歷史，整個產(chǎn)業(yè)是震蕩向上的走勢。華虹宏力戰(zhàn)略、市場與發(fā)展部科長李健基于1985到2018年間的全球半導體銷售額，疊加不同的參數(shù)，從不同的維度來闡述了自己的觀點。

國家通過供給側(cè)改革淘汰落后產(chǎn)能，這對半導體產(chǎn)業(yè)形成史無前例的支持。2016到2018年，整個半導體產(chǎn)業(yè)的增長率是空前的，20%以上的增長。在這個年代，以及往后再推十年，大量的新技術(shù)出現(xiàn)，5G、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等等這些技術(shù)不會單一存在，它們需要一個實際的產(chǎn)品作為載體來展示這些技術(shù)。

李健認為，2017年開始，智能手機已顯疲態(tài)，能夠擔任多技術(shù)融合載體、拉動半導體快速上揚重任的就是未來的智慧汽車。從汽車的成本結(jié)構(gòu)來看，未來芯片成本有望占汽車總成本的50%以上，這會給整個半導體帶來巨大的市場需求。當傳統(tǒng)的汽車制造業(yè)遇到當今的半導體，就像千里馬插上翅膀，會變成下一個引領浪潮的“才子”。半導體為智慧汽車帶來冷靜的頭腦，如自動駕駛處理器、ADAS芯片等，同時也帶來更強壯的“肌肉”，讓“千里馬”跑得更快，即大量的功率器件，比如MOSFET。這也就是電動汽車里面所蘊含的新機遇。

2020年，國內(nèi)新能源車的銷售目標是200萬臺，全球是700萬臺，是一個非常大的市場。有別于傳統(tǒng)車，新能源車里面有電機、電池、車載充電機、電機逆變器和空調(diào)壓縮機，這些都需要大量的功率器件芯片。電動化除了車輛本身的變化之外，還給后裝的零部件市場也帶來新的需求，同時配套用電設施，比如充電樁，也帶來大量的功率器件需求。

華虹宏力主要聚焦以下4個方面：

一是Trench MOS/SGT，即低壓段200伏以下的應用，如汽車輔助系統(tǒng)應用12V/24V/48V等；

二是超級結(jié)MOSFET工藝（DT-SJ），涵蓋300V到800V，在汽車應用中主要是汽車動力電池電壓轉(zhuǎn)12V低電壓，以及直流充電樁功率模塊；

三是IGBT，IGBT在電動汽車里面是核心中的核心，主要是在600V到3300V，甚至高達6500V的高壓上的應用，如汽車主逆變、車載充電機等；

四是GaN/SiC新材料，這是華虹宏力一直關注的方向。未來5到10年，SiC類功率器件會成為汽車市場的主力，主要是在電動汽車的主逆變器和大功率直流快速充電的充電樁上。

華虹宏力的整體戰(zhàn)略依然是堅持走特色工藝之路，也就是堅持“8+12”的戰(zhàn)略布局。8英寸的戰(zhàn)略定位是“廣積糧”，重點是在“積”這個字上。華虹宏力有超過20年的特色工藝技術(shù)積累，包括功率器件、Flash技術(shù)等等；同時20余年來積累了很多戰(zhàn)略客戶合作的情誼；連續(xù)超過32個季度盈利的赫赫成績，也為華虹宏力積累了大量的資本。正因為有這些積累，華虹宏力可以開始布局12英寸先進工藝。12英寸的戰(zhàn)略定位是“高筑墻”，重點是在“高”字上。華虹宏力將通過12英寸先進技術(shù)，延伸8英寸特色工藝優(yōu)勢，拓寬護城河，提高技術(shù)壁壘，拉開與身后競爭者的差距。

目前，華虹宏力正通過技術(shù)研發(fā)，將特色工藝從8英寸逐步推進到12英寸，技術(shù)節(jié)點也進一步推進到90nm以下，比如65/55nm，以便給客戶提供更大的產(chǎn)能和先進工藝支持，攜手再上新臺階。總結(jié)來說，只有積累了雄厚的底蘊，才能夠在更高的舞臺上走得更穩(wěn)，即使過程中遇到一些危機。

SPI NOR Flash如何應對高性能應用領域的趨勢和需求

陳暉：兆易創(chuàng)新存儲事業(yè)部資深產(chǎn)品市場總監(jiān)

SPI NOR Flash是存儲器大行業(yè)里面的一類產(chǎn)品，SPI中文叫做串行閃存，學名是非易揮發(fā)性存儲器。兆易創(chuàng)新在這個行業(yè)耕耘了十幾年，借此機會和大家分享了在這個行業(yè)取得的一些小小的成績，也是為了符合各種應用、各種新興的一些市場需求，對我們的產(chǎn)品定義做出一些新的發(fā)展。

我們把SPI和X加在一起，組成一個新的詞叫xSPI，這個是我們新一代超高速SPI接口的規(guī)范。這個規(guī)范是在去年8月由國際規(guī)范組織JEDEC通過的在SPI NOR Flash領域的協(xié)議。

2004年大家剛剛開始推廣SPI NOR Flash，達到60億顆以上，平均地球上每人可以分到一顆。所以NOR Flash是高可靠性的系統(tǒng)代碼存儲媒介，它的優(yōu)點是指令協(xié)議簡單、信號引腳少、體積小，符合這些新的電子設備對體積的要求。現(xiàn)在SPI NOR Flash的應用領域非常廣泛，成百上千種應用，每一個新興的電子設備里面，都是用數(shù)碼設備，都需要有一顆Flash來存儲代碼，就是這一顆小小的代碼，兆易創(chuàng)新去年出貨量大概達到了20億顆，而且只是一年的時間。如果累計來看，我們在八九年的時間里累計出貨量超過了100億顆。全球有一百億顆電子設備都是靠著兆易創(chuàng)新的Flash來存儲其啟動代碼。

自從上世紀80年代發(fā)明以來，SPI接口已經(jīng)從單通道、四通道發(fā)展到現(xiàn)在的八通道，當然，這主要是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的結(jié)果。陳暉認為，如今SPI NOR Flash廣泛應用于車載、AI和IoT等領域，這些引用對數(shù)據(jù)吞吐率的要求逐步提高，而八通道的SPI可以實現(xiàn)400M/s的數(shù)據(jù)吞吐率、頻率達到200MHz，能夠滿足相關應用客戶的需求。

值得提及的是，兆易創(chuàng)新GD25全系列SPI NOR Flash產(chǎn)品已完成AEC-Q100認證，是目前唯一的全國產(chǎn)化車規(guī)閃存產(chǎn)品，為汽車前裝市場以及需要車規(guī)級產(chǎn)品的特定應用提供高性能和高可靠性的閃存解決方案。兆易創(chuàng)新通過提供GD25全系列SPI NOR Flash的車規(guī)產(chǎn)品解決方案，大大加快了汽車行業(yè)用戶的研發(fā)速度和產(chǎn)品上市時間，并提高了系統(tǒng)的性能與可靠性。這對于整個國產(chǎn)閃存芯片行業(yè)來說具有重要的意義。