日前,第二屆ST 工業(yè)峰會在深圳舉辦。本屆峰會聚焦電機控制、電源和能源以及自動化三大主題。在現(xiàn)場,意法半導(dǎo)體(以下簡稱ST)發(fā)言人重申了其亞太工業(yè)市場的戰(zhàn)略目標,分析了工業(yè)領(lǐng)域的長期趨勢,介紹了2020年ST一系列新的產(chǎn)品組合……
在第二屆ST 工業(yè)峰會現(xiàn)場,ST展示了內(nèi)置ST氮化鎵(GaN)產(chǎn)品及方案的全新65W快充頭,還介紹了嵌入式處理、無線連接、人工智能、新電機控制設(shè)備、新MEMS解決方案、擴展SiC MOSFET、IGBT、IPM等產(chǎn)品組合。ST發(fā)言人表示,這些產(chǎn)品組合均面向亞太工業(yè)市場。
“ST在亞洲工業(yè)領(lǐng)域的核心戰(zhàn)略是:成為第一領(lǐng)先者。” ST亞太區(qū)功率分立和模擬產(chǎn)品部區(qū)域營銷和應(yīng)用副總裁Francesco Muggeri介紹,“工業(yè)領(lǐng)域是一個高度分散化和多業(yè)態(tài)部門,我們必須要同時滿足大眾市場中的大客戶和小客戶的需求。我們相信,高質(zhì)量的分銷合作伙伴是戰(zhàn)略中非常重要的部分,針對亞洲這個56億美元的工業(yè)市場,我們決定聚焦電源和能源、電機控制和自動化三大領(lǐng)域。”目前,ST針對工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)有5000多種產(chǎn)品,并建立起相應(yīng)的工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。ST一直非常關(guān)注工業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品組,每個產(chǎn)品組均有自己的實驗室和專業(yè)技術(shù)。亞洲工業(yè)市場是ST重點市場之一,目前ST已經(jīng)在亞洲設(shè)立了5個技術(shù)創(chuàng)新中心(今年還新成立了一個亞洲AI創(chuàng)新中心)。其中,自動化創(chuàng)新中心位于中國深圳。以65 W Type-C超級快充解決方案為例。該方案基于ST創(chuàng)新產(chǎn)品MasterGaN氮化鎵器件(一種系統(tǒng)封裝模塊)。這個超級充電器的功率密度達到了每英寸立方體30瓦特(30 W/inch3)。值得注意的是,現(xiàn)在市場上大部分產(chǎn)品還無法突破每英寸立方體20瓦特(20 W/inch3 )。
另外,ST的550多種專業(yè)開發(fā)板可為大家提供支持。其中,電力能源、電機控制和自動化專用的演示板數(shù)占演示板總數(shù)的67%以上。每個演示板都帶有相關(guān)的固件、原理圖、材料清單、Gerber文件、數(shù)據(jù)簡介、應(yīng)用說明和用戶手冊。
Francesco 強調(diào)說:“我們希望能夠成為亞洲工業(yè)領(lǐng)域的領(lǐng)先者,不斷實現(xiàn)電源和能源、電機控制和自動化領(lǐng)域的策略。ST現(xiàn)在已經(jīng)建立一個完善的生態(tài)系統(tǒng),通過生態(tài)內(nèi)的渠道和合作伙伴為客戶提供支持,持續(xù)在亞洲工業(yè)市場激發(fā)智能、賦能創(chuàng)新。”
“2020年,我們在研發(fā)設(shè)施上投資總額為5億美元,資本開支為12億美元,所有開支都是由趨勢所引導(dǎo)。這樣的投入對于高科技行業(yè)的發(fā)展,以及支持可持續(xù)發(fā)展的未來至關(guān)重要。雖然有一些經(jīng)濟方面的挑戰(zhàn),但在未來還有增長空間。” ST總裁兼首席執(zhí)行官 Jean-Marc Chery表示,電子產(chǎn)業(yè)的長期趨勢引導(dǎo)了ST的投資選擇。
他解釋說,ST在工業(yè)領(lǐng)域的戰(zhàn)略主要體現(xiàn)在以下:
智能出行:助力汽車制造商,使駕駛更加安全、更加環(huán)保,有更高的連接性。主要支持工業(yè)應(yīng)用,如電動汽車的充電設(shè)施。
電源&能源:使得不同行業(yè)能夠提高能效,支持它們使用可再生能源。這是ST關(guān)注的重點領(lǐng)域,本屆峰會上所展示的一些服務(wù)都支持這些應(yīng)用。
物聯(lián)網(wǎng)&5G:ST支持分布式智能設(shè)備連接、工業(yè)應(yīng)用,以提升安全性生產(chǎn)的效率和效益,為設(shè)備提供相關(guān)傳感器、組織解決方案、安全、寬帶等解決方案。
“雖然今年的情況比較特殊,但ST的整體戰(zhàn)略原則沒有發(fā)生改變。如今,ST依舊專注汽車、工業(yè)、個人電子/通訊設(shè)備、計算機及外設(shè)四大終端市場。”Chery 補充說:“我們在ST核心關(guān)鍵產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,分別針對四大終端市場推出了通用產(chǎn)品組合。ST已經(jīng)向10萬多名客戶提供了基于專有技術(shù)的產(chǎn)品,其中大部分是選擇性或是外延性技術(shù)。”據(jù)介紹,ST已經(jīng)持續(xù)數(shù)十年開發(fā)專有技術(shù),這些技術(shù)包括了CMOS、嵌入式非易失性存儲器、BCD電源智能管理、微執(zhí)行器MEMS、飛行時間傳感器成像、IGBT、硅化MEMS、寬間隙材料碳化硅和氮化鎵等。ST還與其他技術(shù)領(lǐng)先者建立合作,共同為客戶提供服務(wù)。
Chery總結(jié)了ST在工業(yè)領(lǐng)域的目標:首先成為嵌入式處理器領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者,為此ST在嵌入式處理技術(shù)上進行了大量的投資;其次,不斷加速模擬器件和傳感器市場的發(fā)展;再次,進一步擴大在電源和能源管理上的業(yè)務(wù)。針對以上,ST擴展通用和專用解決方案的模擬產(chǎn)品系列并做了大量投資。
ST銷售、市場、傳播及戰(zhàn)略發(fā)展總裁Marco Cassis透露,在工業(yè)半導(dǎo)體中增長最快速的是工業(yè)自動化,后者包含了讓下一代工廠更高效、更靈活、更安全所需要的各種功能。
他分析了未來應(yīng)用領(lǐng)域的三大趨勢:第一,更高的自主性。分布式控制和人工智能的普及,導(dǎo)致新的自動化水平成為可能。這一趨勢推動了對微控制器和微處理器等半導(dǎo)體器件以及傳感器和執(zhí)行器的需求;第二,更高的能效。這一趨勢推動了傳統(tǒng)硅器件(IGBT、硅MOS等)、新型寬帶隙材料器件(SiC和GaN等)、集成功率器件、特定應(yīng)用模擬器件和數(shù)字功率控制器件(如專用微控制器)的需求;第三,支持物聯(lián)網(wǎng)的安全設(shè)備。使各類設(shè)備與云端實時連接,該趨勢推動了對全系列有線和無線連接和安全解決方案、微控制器和傳感器、模擬和低功耗管理的需求。
Marco分析說,受益于工廠自動化、電力和能源等應(yīng)用的快速發(fā)展,工業(yè)半導(dǎo)體市場預(yù)計在未來三年內(nèi)將會穩(wěn)定增長。
ST一直在不斷增強STM32產(chǎn)品家族,針對STM32的投資主要聚焦在無線通信技術(shù)、安全保護技術(shù)、人工智能領(lǐng)域。截至目前,STM32的出貨量已經(jīng)超過60億顆,其中涵蓋了MPU處理器、高性能MCU、主流MCU、超低耗MCU和無線MCU等產(chǎn)品。
ST微控制器和數(shù)字IC部門總裁Claude Dardanne表示,在無線MCU方面,包括藍牙、W系列(針對更高的產(chǎn)品生產(chǎn)要求),ST可為客戶提供廣泛的、不同要求的設(shè)計。ST最新收購的兩家公司在無線通信方面都有很好的專業(yè)能力,其中一家叫Riot Micro,在低功耗蜂窩的IoT方面有好的實踐;第二家叫BeSpoon,其業(yè)務(wù)專門針對UWB的連接性。
ST已經(jīng)擁有STM32 Trust平臺,也具備追蹤室內(nèi)和室外資產(chǎn)的能力,能夠滿足LoRa以及不同傳輸協(xié)議的要求。超低功耗的性能在資產(chǎn)追蹤、表計方面非常重要,ST通過提升STM32系列的超低耗功能,能夠更好地滿足工業(yè)級市場的需求。
在眾多的核心應(yīng)用里,ST不僅提供軟件,還提供軟件系統(tǒng),包括軟件安全、Graphic、圖形界面等。ST中國區(qū)微控制器事業(yè)部市場和運用總監(jiān)曹錦東說:“ST會持續(xù)升級工藝、創(chuàng)新設(shè)計、加入最新IP,未來無線產(chǎn)品將是ST非常重要的投資方向。今后我們會在集成BLE的WB、集成LoRa的STM32WL基礎(chǔ)上,推出更多的無線產(chǎn)品。面向工業(yè)設(shè)計, ST還將提供系統(tǒng)安全、信息安全等安全服務(wù)。”
2019年,ST推出了STM32 Linux MPU。之前,MCU只是MCU產(chǎn)品線,Linux是針對處理器的生態(tài)系統(tǒng)。ST推出的首顆STM32 MP1為650M,2020年該產(chǎn)品線的性能提高到了800M,體現(xiàn)了工業(yè)控制客戶對性能的極致追求。
未來的設(shè)備在聯(lián)網(wǎng)的過程中,將產(chǎn)生更多的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)只有在AI場景里才能發(fā)揮更大的作用。ST針對工業(yè)控制嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域?qū)瞥鯝I工具、AI軟件,位于深圳的AI團隊會幫助用戶開發(fā)基于AI的應(yīng)用。“我們會提供從芯片到軟件,再到第三方認證的報告,幫助客戶建立安全的概念,并實施這樣的設(shè)計。”曹錦東說。
2020年,ST針對低壓功率及電源、汽車電氣化,均有推出IGBT產(chǎn)品及方案,針對供電ST有推出新的氮化鎵解決方案。另外,ST計劃在2021年推出第三代碳化硅器件、DN的MOSFETs,同時也會在新加坡開設(shè)第二個工廠。
ST亞太區(qū)功率分立及模擬器件產(chǎn)品部高級技術(shù)市場經(jīng)理周志強說,ST在功率器件上具備非常強的競爭力。以高壓MOS管為例,從M2/DM2到M6/DM6以及即將推出的M9/DM9,每一代高壓MOS管的工藝都明顯提升了開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗,更好地幫助電源工作者提高電源轉(zhuǎn)換效率。
豐富的封裝選擇和在封裝領(lǐng)域的創(chuàng)新,對應(yīng)用也非常重要。ST在封裝領(lǐng)域進行革新、進行創(chuàng)新,其集成化的模塊封裝可使設(shè)計更緊湊,通過把拓撲搬到封裝里,讓設(shè)計更可靠、簡潔。
在馬達驅(qū)動應(yīng)用領(lǐng)域。除了高效率、系統(tǒng)穩(wěn)定性之外,對抗EMI能力的追求也被設(shè)計人員關(guān)注。在這樣的應(yīng)用領(lǐng)域中,溝槽式場截止IGBT、智能IPM模塊以及功率模塊,正好完美地貼合這一設(shè)計需求。同時,高壓MOSFET DM2系列能夠提升馬達驅(qū)動的輕載效率。
碳化硅是ST的策略性產(chǎn)品,該產(chǎn)品已經(jīng)廣泛使用在汽車和工業(yè)領(lǐng)域。ST將繼續(xù)投入碳化硅技術(shù),在產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)能擴充方面持續(xù)有大動作。
在工業(yè)市場,模擬器不僅要關(guān)注通用模擬芯片,也要關(guān)注特殊的模擬產(chǎn)品。對此,ST主要針對界面、電源管理、信號管理,關(guān)注專業(yè)應(yīng)用的解決方案,其中包括功率的轉(zhuǎn)換、運動控制等,每個應(yīng)用都有相關(guān)產(chǎn)品。
ST自動化技術(shù)創(chuàng)新中心負責人Allan Lagasca說,STM32系列能夠?qū)崿F(xiàn)有效的內(nèi)嵌式微控制器上電機的驅(qū)動。其中,STSPIN32系列也帶來了更多的“最小化”,能更好地根據(jù)需求來實現(xiàn)可攜帶性。2020年ST推出的G4系列是STSPIN32家族之下的一款產(chǎn)品,能幫助用戶實現(xiàn)更高的驅(qū)動。
針對能源轉(zhuǎn)換的安全性,今年新推出的6kV驅(qū)動器STGAP使用了碳化硅技術(shù),碳化硅驅(qū)動能夠?qū)崿F(xiàn)STGAP2SiCS、STGAP2SiCD產(chǎn)品的量產(chǎn)。實際上,在過去幾年里,ST也有基于IGBT技術(shù)的產(chǎn)品。另外,高能源效率的解決方案產(chǎn)品MasterGaN主要利用了氮化鎵技術(shù),是ST無線充電方案的部分。MasterGaN是高緊湊型的產(chǎn)品,有兩個傳輸單元、一個輸出單元。
針對工廠自動化,ST有智能開關(guān)和IBS解決方案,還有機器傳輸和溝通方面的產(chǎn)品。這些都是從單一向雙產(chǎn)品的推廣,今年ST也帶來了更多新的實施產(chǎn)品的推廣。
圖像傳感產(chǎn)品非常重要。ST展示的是多合一的模塊,包括時間飛行的3D模塊,對深度地圖、視野以及更長的續(xù)航有很大優(yōu)勢?,F(xiàn)在ST考慮的是如何使用飛行時間模塊,更好地響應(yīng)目前的需求來實現(xiàn)社交隔離的要求等。
通用的工業(yè)模擬產(chǎn)品,在能源管理、電能管理、資產(chǎn)追蹤、智能照明、工業(yè)、能源、電力方面都有覆蓋。
Allan認為,ST全面的產(chǎn)品組合,能夠覆蓋模擬、所有工業(yè)場景的需求。
“2020年Q3 ST銷售了4.5億片MEMS傳感器,預(yù)計2020年全年MEMS傳感器出貨量或?qū)⒗塾嬤_到200億片。”ST亞太區(qū)MEMS產(chǎn)品高級市場經(jīng)理徐永剛表示。
他著重介紹了兩個傳感器:第一個是最新推出的傾角傳感器。相對于其他傳統(tǒng)傳感器,兩軸數(shù)字傳感器具備低功耗的特點——在溫度范圍-4℃到+105℃范圍內(nèi),最大誤差只有0.5℃。ST在其中植入了人工智能技術(shù),可使該傳感器無需微處理器判斷控制。該產(chǎn)品可應(yīng)用與5G微波塔、油井油礦、樓宇橋梁狀態(tài)監(jiān)測等應(yīng)用中。
第二個是三軸數(shù)字SPI通用接口MEMS電動傳感器,其頻率高達6KHz,在0-6KHz區(qū)間,頻響為非常頻,相傳統(tǒng)陶瓷壓電的成本低、接口靈活、功耗低、噪聲也低。很多智能電梯、智能樓宇都在使用這款傳感器做機器樓宇的狀態(tài)監(jiān)測。
本屆工業(yè)峰會,ST還邀請了其生態(tài)鏈合作伙伴來做演講。匯川技術(shù)表示,其在整個工業(yè)自動化領(lǐng)域的解決方案基本都是拓撲結(jié)構(gòu),他們上至控制器、驅(qū)動器,下到傳感器,每個解決方案都有采用ST的產(chǎn)品。比如,在他們的N95口罩機解決方案中的控制器部分采用了用了很多ST的產(chǎn)品。
麥格米特介紹了一個與ST合作的經(jīng)典方案。從2008年開始應(yīng)用,到現(xiàn)在每年出貨量仍達幾百萬套。另外,智能家居部分的空調(diào)、衛(wèi)浴等設(shè)備也用到STMCU、IGBT等產(chǎn)品。現(xiàn)在該公司的工業(yè)自動化產(chǎn)品也漸漸走向市場,其通信電源、服務(wù)器電源、電力電源、工業(yè)制造化電源等產(chǎn)品,均有采用ST的肖特基、快恢復(fù)、IGBT等器件。
唯傳科技與ST的合作共分為三個階段:2013年,唯傳開始進軍物聯(lián)網(wǎng)市場,基于ST的技術(shù)打造了第一款物聯(lián)網(wǎng)終端;2019年,唯傳聯(lián)合ST開發(fā)首款LoRa SOC芯片;2020年7月,兩家公司聯(lián)合推出了基于STM32WL SOC的具有全球頻段的LoRa通信模組M300C。唯傳基于STM32WL,設(shè)計了一系列包括傳感終端、煙霧報警器、電器火災(zāi)、地磁等工業(yè)化產(chǎn)品,打造了一系列家居應(yīng)用。