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ST展現趨勢科技、見證創新未來、持續企業永續

本文作者:文:陳慧芬整理       點擊: 2023-12-15 17:19
前言:
 
ST Taiwan Tech Day是意法半導體在台灣舉辦的大型科技盛會,此次活動當中以企業永續為出發點,針對智慧出行、電力與能源、物聯網與連接,以及感知世界等不同趨勢而研發的技術與應用。
 
「智慧出行」讓汽車更安全、更綠能、更互聯
意法半導體亞太區功率離散與類比產品部行銷和應用副總裁Francesco MUGGERI:在意法半導體,汽車產業是營收重要的來源。我們是這一市場參與者值得信賴的長期合作夥伴,並以創新、可靠的產品支援產業朝向數位化發展。例如,為了幫助製造商提升效能,SiC 是我們的核心投資之一,意法半導體正引領著這一領域的技術進步。目前,我們與全球領先的汽車製造商,包括美國、韓國和中國車廠合作,在SiC領域佔據高達50%的市佔率。展望未來,ST對卡塔尼亞(義大利)生產基地的投資感到自豪。我們不僅擴大了在新加坡的產能,還與中國三安光電公司成立了合資企業,為中國市場生產碳化矽。此外,我們還在不斷提升技術,例如,我們與法國 Soitec 在歐洲共同開發先進的碳化矽加工技術。
 
此外,ST還推出了第四代碳化矽元件,廣受客戶的歡迎。隨著不斷發展和進步,我們正在開發第五代技術,進一步展現我們的實力。此外,ST亦在開發具有隔離驅動器的閘極驅動器技術,以支援混合概念和更多的 SiC 應用。根據ST與其他公司合作的經驗,預計在不久的將來為亞洲客戶提供這項技術。
 
意法半導體APeC區之汽車子產品部門行銷總監Danny LEE意法半導體正在為汽車供應鏈帶來一個全新生態系統的概念,而不僅提供技術。這種合作有助於意法半導體為全方位的電子應用提供服務,並支援車用以外的眾多市場,意法半導體將繼續從創新解決方案和技術中提供服務,並致力於支援客戶達成共同發展的目標。
 
軟體定義汽車的新概念為汽車產業的變革,硬體也需要改變,必須採用更優化的架構,如領域架構甚至區域架構。這些變化需要性能更高的微控制器或微處理器來達到即時控制,同時也為與外部基礎建設的連線提供了機會。軟體定義的汽車為汽車製造商帶來了諸多好處。
 
透過採用新的領域或區域架構,汽車製造商可以優化車輛所需之ECU(電子控制單元)的數量。這些變化在汽車內部使用更多的數位通訊,並減輕了線束的重量。這些變化還能讓汽車製造商及其一級供應商考慮打造一個通用的軟體平台,進一步節省軟體週期,提升重複使用的可能性。
 
採用領域或區域架構亦有利於半導體商。由於對高性能微控制器和微處理器的需求,意法半導體有望獲得更多營收。此外,意法半導體正在導入新技術,包括 28奈米微控制器和 7奈米微處理器,以及用於電源管理的智慧電源。此外,意法半導體還將推出新型 eFuse,利用電子保險絲取代機械保險絲。

2018 年,EPB(電子式駐煞車系統)的普及率僅為 30% 左右,但現在的採用率已超過 70%。此外,隨著汽車系統變得越來越複雜,對安全性的要求也隨之提升,一種新的安全概念,及「功能安全」應運而生。
 
正如之前所提到的,這些變化影響了半導體商、汽車製造商和一級製造商的整個生態系統。新架構的導入使軟體和半導體成為這場變革中不可或缺的一部分。因此,汽車製造商需要與半導體商進行更密切的溝通與合作。
 
「電力與能源」寬能隙元件助功碳中和
2030 年全球電力需求將增加 30%,而二氧化碳排放量將減少 45%(將全球暖化控制在攝氏 1.5C以內),以及到 2030 年再生能源發電量將增加 20%。我們更加關注人類如何在地球上繼續生存下去的方式。
 
現在,人們正在探索從太陽、風和海洋等資源中產生再生能源的方式。氫氣可以轉化為能源,也可以從海洋中產生。這些都是可以幫助我們在這個環境中生存的再生能源。這是今天必須要考慮的一個關鍵點。
 
意法半導體APeC區功率離散與類比子產品部行銷總監Daniel JEOUN:透過使用矽的傳統解決方案,我們可以達到平均 82% 的發電效率。但當我們將功率擴大到千兆瓦時,使用新型寬能隙材料,我們可以額外提升高達8%的效率。這就是我們的理念對更潔淨世界的貢獻。
 
 
接著讓我們來討論寬能隙裝置。雖然寬能隙材料出現已有一段時間,但由於技術限制和製造成本高昂,因此並未實現產業化。但現在,透過技術創新和投資,意法半導體已經將其產業化。
 
與傳統矽元件相比,寬能隙元件具有多項優勢。其中最重要的優勢之一是擊穿電壓高、開關性能快。相較於矽元件,寬能隙元件具有更高的效率和更小的尺寸。此外,碳化矽(SiC)和氮化鎵(GaN)這兩種寬能隙材料具備各自的優勢。例如,碳化矽具有更高的熱導率,能承受高電壓和大電流,因此適用於大功率和高電壓系統。這也是電動汽車市場率先採用SiC的原因所在,藉由意法半導體的技術領先優勢和先發優勢,我們一直維持市場領先地位。有趣的是,SiC的熔點比矽低,這在某些方面使其更易於製造。

Daniel JEOUN:意法半導體是SiC MOSFET的領導者,市佔率超過50%。我們幾乎每兩年就會推出新一代 SiC 技術,這有助於我們不斷創新並引領市場。我們還在基板開發和晶圓加工投入鉅資,致力在 10 年內將產能提升 10 倍。
 
意法半導體的每一代技術都為持了市場領先地位。ST的技術專長和豐富的經驗讓我們每年都能推出新一代產品。這對客戶來說非常重要,因為他們需要新的型號和產品來滿足其廣泛的需求,而意法半導體的產品始終能符合客戶的需求。
 
接下來,讓我們看氮化鎵(GaN)。這是另一種相對較新的寬能隙材料。與碳化矽一樣,氮化鎵的市場尚未完全成熟。事實上,氮化鎵在 2021 年的市場規模僅為 1 億美元。分析師預估,在此基礎上,氮化鎵市場到 2027 年將增長 20 倍,這對意法半導體來說是一個絕佳的機會。我們正在對氮化鎵進行投資,並積極推動其發展。
 
意法半導體有三類不同的氮化鎵產品。第一類是PowerGaN,即以高功率密度工作的離散產品。客戶可以使用PowerGaN製造更小、功率配置更高的產品。第二類是MasterGaN,這是一種氮化鎵產品,包括一個驅動器以及與半橋和專用控制器不同的配置。意法半導體的第三類產品是VIPerGaN,這是一種SiP(系統級封裝)產品,旨在協助客戶設計高速開關應用。有了SiP選項,客戶可以輕鬆地將其用於自己的應用,進而更容易製造出更小,而且功率配置更高的產品。
 
意法半導體致力於維持其在工業領域的市場領導地位,並在亞太地區建立了以電力與能源、馬達控制和自動化為重點的創新技術中心。藉由致力於開發新解決方案的專業技術,意法半導體能夠維持市場領先地位,同時為客戶提供永續創新支援。
 
物聯網與連接」STM32Cube生態系統相結合達到創新、節能、安全
 
 
 
意法半導體APeC區微控制器部門資深行銷經理楊正廉: 意法半導體的軟硬體解決方案、開發工具和生態系統可滿足客戶在產品開發各個階段的不同需求。產品組合包括STM32產品豐富的運算能力、性能、省電機制、無線連接產品、相關的人工智慧解決方案以及物聯網安全解決方案,並與STM32Cube生態系統相結合。意法半導體始終能夠為客戶提供多方面的支援,幫助他們打造創新、節能、安全的產品。
 
STM32 產品組合有包含多達1,300個料號,可以提供一站式的解決方案,並為開發過程提供有力支援。ST的產品組合涵蓋超低功耗微控制器,到高性能的微控制器和微處理器,還包括可促進人工智慧應用的 NPU(神經網路處理器)。
 
STM32的產品組合因應無線的挑戰,也包括無線射頻和 SoCSTM32 產品提供了豐富的人工智慧開發工具和可擴充的安全性。事實上,STM32 產品組合不僅符合物聯網所需要的性能。而意法半導體特別重視低功耗的需求,採用靈活的電源管理架構和專用IP來提升低功耗性能,例如我們的LPBAM(低功耗後台自主模式)。
 
ST所提供之廣泛的產品組合以及封裝、功能和內核心的組合,使設計人員能夠以最佳的價格,選擇最適用的產品。
 
意法半導體除了提供BLESub-GHz無線電,即BlueNRGSpirit,還提供支援 BLE 5.3,而且具有高達 1MB 快閃記憶體,以及強化安全功能STM32WBASoC。該產品採用最新的 Cortex-M33 內核心,具有高性能和低功耗的特色。意法半導體亦支援 Matter協定。
 
採用雙核架構的LoRa SoC能夠幫助客戶的產品快速上市,並能同時支援多種協定,如LoRaSigfox
 
在邊緣運行嵌入式人工智慧的模型具備很多優勢。意法半導體在此一領域的研發已經有近10年的經驗。我們很早就意識到,嵌入式人工智慧將變得無所不在,開發人員需要完整的工具和產品組合以善用邊緣人工智慧的優勢。我們的產品和技術包括在微控制器和微處理器上優化和運行模型的硬體加速還有軟體工具。
 
STM32Trust 是一個安全框架,目前已完全到位。該框架的重點是為開發人員提供 12 項強制性的安全功能,包括安全啟動、安全更新、隔離程式碼中的機密或敏感部分,以及加密,使開發人員能夠達到其目標的安全保證。意法半導體透過硬體、軟體、服務和完善的生態系統協助客戶達成此一目標。
 
意法半導體正在深入研究SESIPPSA,使這些安全功能成為安全保證的關鍵基礎。STM32的產品具有很高的可擴充性,可滿足所有市場和需求,包括具有安全硬體的產品,以保護客戶韌體;具有加密、隔離和秘密保護功能的產品,執行TFM等開源軟體;以及具有擴充晶片上系統軟體服務的產品。

最後,STM32Trust 與意法半導體的安全系列產品(包括 STSAFE 等技術和產品)結合,將 STM32 本機安全功能提升到最高安全級別。
 
為了推動這些工具的採用,意法半導體推出了 STM32 Developer Zone(開發者社群)。在這裡,您可以方便快速地使用 STM32Cube,它提供了一個使用者友善的環境,幫助開發人員完成設計過程中的每一步驟。STM32 Developer Zone可供開發人員瀏覽產品、硬體和軟體工具、嵌入式軟體和開發人員資源等所需的相關資訊。
 
 
意法半導體的軟硬體解決方案、開發工具和生態系統可滿足客戶在產品開發各個階段的不同需求。產品組合包括STM32產品豐富的運算能力、性能、省電機制、無線連接產品、相關的人工智慧解決方案以及物聯網安全解決方案,並與STM32Cube生態系統相結合。意法半導體始終能夠為客戶提供多方面的支援,幫助他們打造創新、節能、安全的產品。
 
「感知世界」精準 、智能
意法半導體APeCAMS MEMS與影像產品部總監Shaun PARK在提供感測器時,供應商通常會將重點放在精準度上。在ST,我們相信不僅提供精準度,我們還優先考慮能夠讓感測器執行簡單運算的智慧功能。這有助於減少 MCU 的工作量,這就是我們所謂的「智能」--能夠執行測量資料以外的其他功能。此外,我們的感測器設計為開放式,易於在我們的生態系統中使用。這樣就可以輕鬆配置感測器,滿足客戶的需求。
 
意法半導體的部分感測器系列已經具備了執行能力和機器學習內核心。此外,還有部分的感測器產品系列具備 ISPU(智慧感測器處理單元)功能。最好的感測器在晶片中內嵌多種配置功能。透過感測器融合讓這些設備可以執行涉及數學定義的資料融合。瞭解技術的工程師可以善用意法半導體所提供的優勢,若需要協助或指導,我們也能提供支援。
 
 
ST 感測器還可以應用在TWS(真正的無線身歷聲)裝置,以偵測人們的頭部動態,並透過骨傳導提供更高的音訊品質或降噪音。在 AR/VR 應用中,我們的感測器可用於偵測使用者在螢幕上的視線位置。
 
對於需要省電功能和更高精準度的電腦周邊,我們的感測器就可以提供這些功能。
 
意法半導體APeCAMS影像產品部資深技術行銷經理張程怡:意法半導體的四個影像產品系列,包括一體化的 ToF(飛行時間)模組、3D ToF感測器、全域快門影像感測器和環境光感測器。每一類產品都非常適合特定應用。例如,一體式飛行時間模組已在手機、智慧家庭應用、智慧家庭控制、控制台和清潔產品中使用多年。
 
3D飛行時間感測器是一種較新的技術,其可提供深度資訊。這些感測器可提供高達 50 萬像素的解析度,並可與 RGB 相機結合使用,以打造 3D 相機。而這項技術有很大的潛力。
 
全域快門影像感測器則可應用於消費性和工業領域,亦可用於家庭監控的清潔機器人、掃描器、無人機以及其他需要影像的地方。最後,環境光感測器不僅能為手機及其他光學或照明產品提供亮度讀數。它們還能提供成分、RGB、紅外線和清晰度等資訊,為未來的先進應用奠定基礎。
 
我們還有適用於汽車應用的解決方案,包括車內監控。其中第一項技術是用於駕駛監控系統的紅外線解決方案。這項技術已在許多現有車型中採用,不久將被要求在新款車型中使用。
 
最新一代技術使用 2D 3D 影像偵測,可以辨識車內的人或物件。這項技術可以確保使用手機的駕駛是車主,或者車內的孩子是駕駛的孩子。這項技術為機器視覺在汽車中的應用開啟了更多延伸功能,包括臉部辨識、資訊娛樂和 VR
 
Shaun PARK我們討論了MEMS 和感測器在創造永續發展的未來將持續扮演關鍵角色。意法半導體擁有廣泛的創新產品組合,並將繼續投資和推動創新。我們與合作夥伴密切合作,透過意法半導體生態系統提供無縫整合體驗。創新是我們的核心DNA,我們將致力不斷改善軟體和硬體解決方案。
 
在工業通訊領域,使用各種無線技術
Francesco MUGGERI:無縫通訊在工業通訊中至關重要,因為錯誤是不可容忍的。意法半導體透過提供無縫通訊專用產品(如 IO-Link)來解決這一問題。雖然無線通訊在該領域占主導地位,但IO-Link也在向無線通訊發展,只是應用範圍有限,包括那些不涉及安全問題的應用。意法半導體正在朝這個方向發展。不過,IO-Link 是一項全球標準,標準使用者需要取得使用許可,因此我們需要為此支付專利費用,這使其成為一個複雜的工作領域。意法半導體提供的MCU可支援軟體和介面,如IO-LinkEtherCAT
 
我們與標準公司合作,提供設備,但不進行銷售。意法半導體在這一領域非常強大,而且我們在自動化領域非常先進,在2023 9 月底的ST工業高峰會期間,我們在深圳展示了全自動生產線。這生產線是由意法半導體感測器、MCU、馬達控制器和其他元件組成的。我們非常重視通訊,並提供廣泛的解決方案。在我們的類比產品中,成長最快的元件就屬於這種環境。
 
 

 

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