恩智浦“新摩爾定律”創(chuàng)新成果
2009-07-16 08:48 RFID世界網(wǎng)
導(dǎo)讀:恩智浦已經(jīng)針對(duì)“新摩爾定律”積極開展IC研發(fā)與銷售工作。以下是恩智浦的一些具體案例。
恩智浦已經(jīng)針對(duì)“新摩爾定律”積極開展IC研發(fā)與銷售工作。以下是恩智浦的一些具體案例。
高能效電源供給方案
在運(yùn)行或待機(jī)模式下,筆記本電腦、臺(tái)式機(jī)等消費(fèi)電子產(chǎn)品的電源供給單元都浪費(fèi)了大量能源。為解決這一問題,全球許多國家和地區(qū)都針對(duì)交流電源功率模塊進(jìn)行了立法,立法內(nèi)容包括降低待機(jī)功耗并禁止使用傳統(tǒng)變壓器。要想以低成本的方式達(dá)到上述節(jié)能目標(biāo),必須采用非凡技術(shù),在設(shè)備運(yùn)行模式中納入智能功能,并從根本上提高定制化電源裝置的能效。
恩智浦的GreenChip系列產(chǎn)品是這方面的成功案例。它們符合能源之星(EnergyStar)的要求,把電源供給損耗減少了1/2。能源之星是一項(xiàng)主要針對(duì)消費(fèi)電子產(chǎn)品的國際能源節(jié)約計(jì)劃,由美國政府在1992年率先提出。之后,澳大利亞、加拿大、日本、新西蘭、中國臺(tái)灣、歐洲等都加入了該計(jì)劃。恩智浦通過結(jié)合優(yōu)化的架構(gòu)與設(shè)計(jì),并搭配非凡的半導(dǎo)體技術(shù),實(shí)現(xiàn)了電源模塊在所有狀態(tài)下都節(jié)能的目標(biāo)。在這里,摩爾定律所指的那種將眾多功能集成到單一IC上的技術(shù)已經(jīng)不適用。恩智浦采用了多種 IC技術(shù),優(yōu)化電源模塊的整體性能。例如,在主要控制器與功率因素校正(PFC)電路上整合高壓器件,并在這些高壓器件上集成高密度、高速、低電壓控制的智能接口。而且,通過在輸出控制器上采用低壓和中壓技術(shù),實(shí)現(xiàn)了在二級(jí)高壓電流的狀況下控制同步整流器的目標(biāo)。恩智浦獨(dú)特的技術(shù)解決方案,具備出色的變壓效率。因此,產(chǎn)品的功耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全球立法規(guī)范提出的標(biāo)準(zhǔn)。
節(jié)電照明技術(shù)
把白熾燈轉(zhuǎn)換成熒光燈(CFL)或燈管 (TL),最高可節(jié)省80%的照明電力。目前已有部分國家計(jì)劃全面禁止白熾燈的銷售。傳統(tǒng)的CFL與TL的驅(qū)動(dòng)器是分立的電源器件,但一些因素正迫使驅(qū)動(dòng)器采用集成化的解決方案。在低成本的CFL市場,IC技術(shù)因具備減少浪費(fèi)、縮小體積以及延長產(chǎn)品使用壽命等優(yōu)點(diǎn)而具有相當(dāng)大的吸引力。IC驅(qū)動(dòng)器也可以提供強(qiáng)化功能,例如發(fā)光相位控制、頻率控制以及PFC。而且,它還兼容傳統(tǒng)的相位中斷調(diào)光器控制。恩智浦的CFL驅(qū)動(dòng)器采用高電壓SOI(絕緣體硅芯片)技術(shù)制造,在半橋式配置中采用了兩個(gè)電源晶體管。這種技術(shù)可以簡化設(shè)計(jì),縮短上市時(shí)間,更輕易整合復(fù)雜的治理電路和電源控制電路,并不用擔(dān)心閂鎖效應(yīng)引發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。
LED照明解決方案具有體積小、電壓適應(yīng)力強(qiáng)、節(jié)能、色彩與亮度可控以及使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。LED照明成本低,采用了高集成度的驅(qū)動(dòng)器。LED燈與白熾燈的能效收益相近,但運(yùn)行電壓相對(duì)較低,因此對(duì)交流/直流轉(zhuǎn)換提出了新的需求。這些需求包括輸出與色彩平衡控制等。目前市場上已有通過標(biāo)準(zhǔn)TRIAC調(diào)光器調(diào)整亮度的LED產(chǎn)品。LED驅(qū)動(dòng)器與控制器的進(jìn)一步發(fā)展,旨在繼續(xù)降低能耗,減少發(fā)熱并縮小產(chǎn)品體積。恩智浦還擁有手機(jī)用LED閃光燈以及液晶電視LED背光調(diào)光技術(shù)等等。
智能汽車鑰匙
如今的汽車鑰匙具有自動(dòng)鎖死功能,并可通過單向通信進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問。而且,通過采用成熟的CMOS、高壓、模擬、射頻、MEMS以及先進(jìn)的封裝技術(shù),汽車鑰匙的功能可以進(jìn)一步擴(kuò)展。最新的開發(fā)成果顯示,汽車鑰匙已成為結(jié)合眾多功能的系統(tǒng)。車主可通過鑰匙配備的LED或是顯示器以及雙向通信功能,在操作范圍內(nèi)對(duì)車輛狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程檢查,例如檢查車輛是否上鎖。
鑰匙的標(biāo)準(zhǔn)化接口采用近距離無線通信 (NFC)技術(shù),該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)多種功能。例如,可在NFC手機(jī)上顯示汽車位置、油量或是胎壓。再結(jié)合手機(jī)中的GPS接收器,該鑰匙系統(tǒng)可以幫助車主找到汽車。此外,在汽車鑰匙的NFC接口上增加了安全技術(shù)特性后,例如恩智浦的SmartMX,鑰匙就可以進(jìn)行付款。
確保食品安全的冷鏈技術(shù)
全球每年浪費(fèi)的易腐爛產(chǎn)品,總金額高達(dá)350億美元。這些易腐爛產(chǎn)品包括食物、飲料、鮮花、藥品、疫苗、血液以及化學(xué)品。所謂的冷鏈,是指這類產(chǎn)品從生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存到消費(fèi)的供給鏈,該供給鏈全程需要冷藏處理和控制。
通過在產(chǎn)品上使用智能標(biāo)簽,可以避免許多浪費(fèi)。產(chǎn)品上的RFID標(biāo)簽以及容器上帶有的溫度、濕度、O2/CO2濃度、酸堿值以及光線強(qiáng)度等各種傳感器可以提供一系列數(shù)值。若能對(duì)這些數(shù)值進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,就可以在環(huán)境條件偏離安全值時(shí)啟動(dòng)警告系統(tǒng)。而且,假如能早點(diǎn)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品快要過期了,就可以確保產(chǎn)品安全,避免浪費(fèi)。
近距離無線通信
NFC技術(shù)近年來引人注目,有越來越多的機(jī)構(gòu),例如銀行、交通運(yùn)輸業(yè)以及手機(jī)制造商都希望在自己的業(yè)務(wù)中引入這項(xiàng)技術(shù)。不過由于業(yè)界尚未建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),NFC在手機(jī)制造商與移動(dòng)運(yùn)營商中的規(guī)模應(yīng)用尚待時(shí)日。
恩智浦是NFC的發(fā)明者之一,我們一直處在推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展的前沿,并致力于構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng),以推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展以及應(yīng)用的擴(kuò)展。消費(fèi)者需要具備簡化生活的設(shè)備。基于這一熟悉,恩智浦最近推出了首款標(biāo)準(zhǔn)化芯片。該芯片使SIM卡成為NFC設(shè)備的核心部件,確保非接觸式交易的安全,部分地解決了阻礙NFC發(fā)展的瓶頸。不過,恩智浦并不認(rèn)為NFC的應(yīng)用僅限于手機(jī),因此我們與重要的OEM廠商合作,計(jì)劃將這項(xiàng)技術(shù)集成到筆記本、數(shù)字相框等不同的設(shè)備中,以改進(jìn)各種媒體的點(diǎn)到點(diǎn)(P2P)互聯(lián)。
雖然NFC至今仍未成為主流技術(shù),不過未來的12個(gè)月將是它大顯身手、發(fā)揮潛力的時(shí)候。
醫(yī)療應(yīng)用超低功耗技術(shù)
醫(yī)療電子是半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展最為快速的領(lǐng)域之一。恩智浦的超低功耗解決方案基于磁感應(yīng)無線電技術(shù)及CoolFluxDSP,可以為最新的助聽器產(chǎn)品提供優(yōu)良的解決方案。我們的芯片支持最高可達(dá) 298kbps的數(shù)據(jù)速率,并具備雙向通信功能,支持立體音頻流和雙耳處理等新型應(yīng)用。集線器的使用可為MP3播放器或手機(jī)配備無線連接功能。此外,相較于射頻信號(hào),短距離(50厘米以下)磁感應(yīng)無線電信號(hào)可節(jié)省更多能源;穿越身體組織時(shí),信號(hào)強(qiáng)度的降幅也有限。磁感應(yīng)無線電信號(hào)與人體組織的相互作用也遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的射頻信號(hào),因此磁感應(yīng)信號(hào)對(duì)人體組織的損傷非常小。
恩智浦其他超低功耗的醫(yī)療技術(shù)包括監(jiān)控生命功能的體內(nèi)傳感器、神經(jīng)刺激與疼痛治理應(yīng)用設(shè)備以及心律治理設(shè)備。
智能電表
在過去10年中,用于計(jì)量家庭用電、煤氣、水及暖氣的電子機(jī)械設(shè)備已逐漸更換為全數(shù)字電子儀表。這類儀表大部分具有通信功能,可連至智能計(jì)量網(wǎng)絡(luò)上(AMR和AMI)。這一市場的主要推動(dòng)力來自電表應(yīng)用。AMR/AMI可幫助電力供給商降低成本,并能更有效地治理電網(wǎng)尖峰負(fù)載。這是影響電力行業(yè)發(fā)電容量的要害因素。
目前市場對(duì)電子煤氣表、水表及暖氣表的需求已經(jīng)開始增長。政府推動(dòng)智能儀表的應(yīng)用使消費(fèi)者能夠更了解他們的能源消耗模式,這在降低能耗方面已經(jīng)顯現(xiàn)效果。此外,更好地利用現(xiàn)有發(fā)電容量還可減少二氧化碳的排放。
在未來幾年中,智能儀表將演進(jìn)為智能建筑家庭網(wǎng)關(guān)。它連接所有室內(nèi)儀表(包括煤氣表、水表、暖氣表及電表),并可通過雙向通信功能,提供安保或警報(bào)服務(wù)。
恩智浦正為這一不斷發(fā)展的市場提供要害的元器件,包括專用的電子儀表微控制器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、顯示驅(qū)動(dòng)器、邏輯IC以及分立器件等標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。恩智浦還為預(yù)付費(fèi)電表解決方案和短距離無線通信IMS波段收發(fā)器提供接觸式與非接觸式讀卡器IC。
車載信息通信系統(tǒng)
智能交通系統(tǒng)可大幅減少交通阻塞。歐洲對(duì)該應(yīng)用的需求非常迫切。隨著人們對(duì)安全需求的日益增加,政府也需要建立更快速的應(yīng)急體系。歐洲緊急呼叫中心 (TheEuropeanEmergencyCall;eCall)是歐洲各國政府共同的創(chuàng)新方案。該方案要求歐盟地區(qū)銷售的所有車輛都必須安裝 eCall功能。這就需要低成本的車用信息通信解決方案。為最大限度降低系統(tǒng)成本,需要采用全新的微型架構(gòu)。恩智浦為應(yīng)對(duì)這一需求,設(shè)計(jì)了第一代車用單元平臺(tái),稱為ATOP2.5G。這是一種多核心的交鑰匙解決方案,應(yīng)用于車載信息通信。它結(jié)合了GSM/GPRS,GPS,SRAM和閃存,基于ARM7并支持CAN、USB及多串行處理器間總線的微控制器,符合銀行標(biāo)準(zhǔn)(BankStandards)安全級(jí)別的安全控制器SmartMX以及基于NFC標(biāo)準(zhǔn)的RFID接口。所有這些技術(shù)均集成在一個(gè)BGA封裝中,面積為31毫米×1毫米,高度不到3毫米。該器件在成本、尺寸、車內(nèi)連接性和能耗等方面都進(jìn)行了優(yōu)化。它配備了標(biāo)準(zhǔn)軟件,確保客戶可以通過GSM認(rèn)證、汽車行業(yè)質(zhì)量認(rèn)證以及政府相關(guān)認(rèn)證。
高蜂窩容量基站
移動(dòng)通信已成為人類的基本需求,人們需要隨時(shí)隨地進(jìn)行溝通。手機(jī)與全球無線基礎(chǔ)設(shè)施都在快速增長?;颈仨毺嵘龜?shù)據(jù)流容量(蜂窩容量)。這就要求3G與4G系統(tǒng)進(jìn)行更復(fù)雜的信號(hào)調(diào)制,而這將導(dǎo)致輸出功率的增加。為解決輸出功率的增加問題,恩智浦正在開發(fā)應(yīng)用于基站射頻區(qū)的器件,包含數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(DAC與ADC)、混波器、LNA、VGA以及射頻功率晶體管等。恩智浦應(yīng)用于功率放大器的RF-LDMOS技術(shù),可為3G、LTE以及4G等先進(jìn)的復(fù)雜信號(hào)調(diào)制應(yīng)用提供優(yōu)異性能,實(shí)現(xiàn)最出色的能效比。恩智浦還將推出GaN技術(shù),使器件實(shí)現(xiàn)更好的性能。此外,恩智浦正投資研發(fā)功率放大器架構(gòu),以進(jìn)一步降低能耗。恩智浦即將推出一種集成的先進(jìn)放大器——— Doherty,這將是RF功率領(lǐng)域的首款產(chǎn)品。
從長遠(yuǎn)發(fā)展看,隨著互聯(lián)網(wǎng)與手機(jī)電視點(diǎn)播等對(duì)帶寬需求較高的應(yīng)用的發(fā)展,基站的蜂窩容量將繼續(xù)大幅提升。這將對(duì)相位陣列基站等更先進(jìn)的系統(tǒng)產(chǎn)生需求。恩智浦正在研發(fā)此類基站的高性能構(gòu)建模塊。恩智浦擁有多種先進(jìn)技術(shù),在基站領(lǐng)域未來將扮演領(lǐng)導(dǎo)者角色。