作為國內每年一度的電子技術的綜合性論壇,EEVIA中國ICT論壇一直以內容水平高,專家陣容強大立身于行業。在智能+與制造業升級的背景下,面向行業趨勢深度解讀則顯得更加有意義,ICT產業雖然技術通用性強,但其涉足行業非常廣,是物聯網,AI和工業互聯網所依賴的基礎核心技術。今年的論壇邀請了多家行業引領企業,英飛凌,AMS,ADI,賽靈思,華虹宏力,兆易創新等廠商,就TOF傳感技術,AI應用開發平臺,工業4.0落地解決方案,存儲設備升級及功率器件的發展方向做出了綜述與分析。
TOF技術也叫飛行時間技術,對被測物體的景深做深度測量,由于其低功耗,光線影響小,以及識別距離更遠的特性,目前在消費電子領域被認為比結構光方案更加具有優勢的技術,與毫米波傳感器并列兩大熱門技術之一,來自英飛凌電源管理及多元化市場事業部大中華區——射頻及傳感器部門總監麥正奇(Jeffery),認為TOF技術完全可以滿足在各種智能場景在各行業中的應用,在消費電子、工業、汽車等多個領域均有不俗的表現,目前雖然TOF在手機市場已經占有優勢地位,但其實工業移動領域已經有相關方案存在,例如AGV設備就是TOF應用最多的領域。

英飛凌電源管理及多元化市場事業部大中華區——射頻及傳感器部門總監麥正奇
英飛凌對TOF技術應用方面也進行了優化,開發了REAL3?圖像傳感器作為市場上領先的解決方案,目前在消費電子方面以移動裝置為主,分成手持和VR、AR頭戴的產品。工業方面有自動化、安防、機器人等等的應用以及汽車領域,工業和移動方面的REAL3已經在量產化,英飛凌可以提供效能最佳、功耗最低,而且成本上占有極大優勢的晶圓產品。
Jeffery還介紹,REAL3傳感器主要透過3D的深度圖加上2D的灰階圖,可以生成一個完整的深度訊息,給客戶作為應用設計方面的參考,同時英飛凌提供案例,方便客戶將軟體進行充分開發,TOF在光源太強的狀況下,像素點會受到影響,英飛凌優化了REAL3的演算方式,讓其能夠在強光下,避免過度曝光。并實現非常緊湊的攝像頭設計,支持一次性的校正。另外,結構上高度集成化,優化封裝,讓其耐用度非常高。Real3 CPU占用量低,極大地降低功耗,每個點都可以提供完整的深度訊息,傳輸數據完全可用,無需大量的CPU演算取得深度和幅度訊息,減少移動裝置的電能消耗,并且在熱量上進行持續控制。
今年針對目前手機行業的主流趨勢,來自AMS 艾邁斯半導體先進光學傳感器部門執行副總裁兼總經理 Jennifer Zhao講解了AMS帶來的針對智能手機產品提出的解決方案。

艾邁斯半導體先進光學傳感器部門執行副總裁兼總經理 Jennifer Zhao
Jennifer介紹AMS認為目前智能手機主要有三大趨勢,第一,3D的人臉識別,用于身份的檢測和安全支付的前置功能。第二個全面屏、無邊框。第三個攝影的增強,輔助后續的攝影,讓圖像更完美。面對第一個趨勢,3D人臉識別,AMS給出三個不同的方案,第一個是結構光,可以在距離和深度以及安全適應有良好的體驗。第二種是主動立體視覺,比較適合覆蓋中等的距離,深度圖質量也比較優良,結構比較簡單,價位比結構光更具有優勢。第三個為TOF飛行時間,適應中遠距離,可以到5米左右。作為前置來講,系統集成比較簡單,尺寸是在三種方案里面最小,就三種方案而言AMS在技術上完全成熟,滿足客戶提出的要求。
此外,工業領域,工業自動化方面,3D位置傳感、自動化機器人、模式識別也都有在應用。
第二大趨勢是屏占比的逐年提高,從2016年的65%,到目前主流屏的幾乎達到了90%,甚至95%。AMSTMD3702VC,負責把接近和顏色合并,體積非常小可以放在很小的劉海屏下面。全屏方面,AMS支持全屏的屏下設計,TCS3701,可以置放在OLED屏下面,其靈敏度很高,并可以通過OLED屏向上投射。能夠在所有亮度等級下運行,在OLED屏下高光低光下都能應用。
第三個趨勢是攝影增強。前置攝像主要需求集中在激光檢測和自動對焦方面,AMS的TMF8801可以解決2cm到2.5米的距離,精確度達到5%,相比同行業尺寸降低了30%左右,忽略玻璃蓋的污漬。此外,在強太陽光下也可以依舊功能很好。對光源閃爍進行了一定的控制,消除人工光源下產生的波紋,隱性攝像頭的算法。
另外自動的白平衡算法,會在自然光和人工照明這個光源環境下混合起來會失效,可以通過光學傳感器精確的測量環境光來調整,讓圖像非常真實。閃爍的問題,如果光源閃爍會出現波紋在照片上,通過傳感器可以讓攝像頭主動進行算法,把波紋取消,使用AMS光學傳感器達到真實的白平衡照片。
來自賽靈思的人工智能市場總監 劉競秀先生認為 未來很可能是AI+IoT的時代。AI并不是某一個行業或者某一個產品,最終還是要落地在具體的場景,具體的行業,具體的需求上。本質上AI是通用能力,就像電, 像內燃機,它所賦能的并不是某一個特定行業狹窄的應用,而是可以促進眾多行業的產業升級、產品迭代。

賽靈思的人工智能市場總監 劉競秀
但不同行業對AI的需求以及AI能做什么,不同的廠商、不同的客戶會有不同的理解。
劉競秀認為有兩個剪刀差阻礙了人工智能的落地。第一個剪刀差是需要處理的數據和計算芯片所能夠提供的處理能力之間的剪刀差。
摩爾定律使芯片性能增加速度越來越飽和。只有高端的消費類、迭代很快的產品(例如手機)才能支撐得起最先進工藝高昂的芯片迭代成本。
至于芯片的發展趨勢,無論從CPU、GPU到FPGA、ASIC,對于通用芯片來講,它的好處是應用比較廣泛、上手比較快,大公司如谷歌、阿里也在出芯片,眾多創業公司都在做各種各樣的ASIC,希望在特定的定制領域提供一些場景和應用。對這些特定的場景和應用,ASIC的性價比可能更高,所以技術發展的趨勢一定是從CPU、GPU到 FPGA,最后到ASIC。而在每個行業在需求成熟之前,競爭者并不會去開ASIC,而且這時候又需要一個平臺做初期的市場嘗試或者在激烈的市場競爭中快速將創意變成現實, 贏得市場先機,這時候FPGA就是最好的計算平臺產品。
劉競秀認為的第二個剪刀差就是芯片設計生產的長周期和快速迭代的市場需求之間的差距。芯片最快也要一年半到兩年才有可能走完一個完整的流程,這一年到兩年的時間窗口是任何人做ASIC都要經歷的。AI公司的客戶,很多情況下需求都非常緊迫。所以第二個剪刀差,就是快速變化、快速迭代的市場和ASIC開發周期漫長之間的差距,這也是第二個重要原因。
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,利用3D技術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。
從人工智能的解決方案來講,結合賽靈思傳統的開發軟件,把這些整套的AI相應的工具用起來,實現更快速地實現產品的部署。
從行業的角度來講,賽靈思希望提供的是一個通用的AI解決方案,為了實現這樣的目的,賽靈思在底層定義了自己的指令級和IP,來專門為人工智能做不同的算子,比如特殊編程,定向加速的IP,定向到相應的指令。并為其開發了工具,通過工具和SDK為客戶提供了接口。
利用現有的方案,最快幾個小時就可以把新的網絡部署在硬件上,系統運行起來,人工智能的創業公司和合作伙伴,可以非常快地拿到一個原型機,用這些原型機去做真正的性能、功能的迭代、數據的收集,這樣產品才能更快地比別人推向市場。
賽靈思作為一顆傳統的FPGA芯片公司,現在已經慢慢走向另外一個維度,幫助客戶提供的不單是一顆芯片,而是圍繞芯片PCB層面進行參考設計,基于芯片、IP加上工具,以及客戶在真實場景中真實應用的算法,而參考設計的神經網絡,賽靈思通常會免費提供給客戶,目的是幫助客戶更好的使用基于賽靈思FPGA的解決方案。
ADI公司亞太區工業自動化行業的市場部經理于常濤介紹,面對工業信息化的崛起,作為半導體廠商的ADI公司為國內自動化企業工業4.0的落地開發了更切實可行的方案。

ADI公司亞太區工業自動化行業的市場部經理于常濤
ADI作為一個半導體供應商。針對整個模擬量輸入模塊,推出了最新一代的AD411X產品,是全集成的,做了很多保護的功能,非常貼近國內客戶的應用場景。
是工廠當中的控制系統以及連接現場儀表和整個控制單元的紐帶。同時ADI還提供了相應的電源解決方案,在應用過程當中,基本上是24V輸入、5V輸出的電源架構。這個產品叫做軟件定義I/O,每個通道都可以任意地定義為數字量輸入輸出,或者模擬量的輸入輸出,ADI稱其為軟件定義I/O。
在傳統應用過程當中,在現場各個傳感器接入完成后,需要在電器柜這一側有10%的冗余。借助這個產品的靈活性,可以給終端客戶在工廠實施過程當中,通過軟件的方式把系統完整地運行起來,降低員工培訓與上手難度,完全根據現場的實施結構,大幅度節省我們現場工程安裝的難度和成本。
設備管理需要互聯互通,在工廠當中更加認同有線網絡為主,有線的網絡除了傳統的基于RS-485/RS-422的現場走線之外,更多的是工業以太網,ADI這邊也是做了很大的投入,基于之前一家公司的收購為基礎,我們做了后續產品的開發。針對工業以太網的部分,ADI的核心優勢也是體現在了集成度和靈活性這一塊。ADI此產品可以用單一一顆芯片支持現在所見到的主流工業以太網的協議,通過調用或者編寫部分的軟件方式,可直接實施不同的工業以太網協議。工業以太網在傳統而言,由各大廠商主導推出,各廠商之間完全不兼容。此外速度慢,現行的工業以太網都是運行在一百兆的通訊速率之下,但數據量卻在不斷加大,如攝像頭、機器視覺、工業相機這些應用場景正在增多,在這兩個比較大的因素驅動之下,TSN網絡的優勢凸顯,它既兼顧了一些實時性數據的傳輸,同時保留了帶寬,ADI現有產品支持現行工業以太網,同時在今年底也會推出下一代的基于千兆的TSN技術。
ADI面向機器監測市場,提供基于加速度計的產品,機器健康相關的各種各樣的檢測參數當中,溫度和震動都是比較關鍵的參數,大家知道機器損壞會帶來震動情況的反饋。同時再配合后端的信號處理,跟邊緣計算的理念相結合的,以低功耗為基礎的,注入頻率數據的分析,ADI把一些有特色的產品和方案整合在一起,提供震動檢測節點,并基于無線傳輸方案,并通過PC看到相關數據,如果有工程師想做機器檢測的話,基于這個系統,可以很迅速地在第一時間拿需要的數據,把整個工作的重心集中在更有附加值、更有意義的、基于云端算法上。
面向功率器件的需求市場華虹,華虹宏力主要聚焦以下4個方面。華虹宏力戰略、市場與發展部科長李健 介紹華虹目前開發的產品,一是Trench MOS/SGT,即低壓200伏以下的應用,如汽車輔助系統應用12V/24V/48V等。二是超級MOSFET(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。未來五到十年,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。

華虹宏力戰略、市場與發展部科長李健
華虹宏力的整體戰略依然是堅持走特色工藝之路,也就是堅持“8+12”的戰略布局。8英寸的戰略定位。華虹宏力有超過20年的特色工藝技術積累,包括功率器件、Flash技術等等;同時這20余年來積累了很多戰略客戶合作的情誼;連續超過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。在12英寸的戰略定位,將通過12英寸先進技術,延伸至8英寸特色工藝優勢,拓寬護城河,提高技術壁壘,拉開與身后競爭者的差距。
目前,華虹宏力正通過技術研發,將特色工藝從8英寸逐步推進到12英寸,技術節點也進一步推進到90納米以下,比如65/55納米,以便給客戶提供更大的產能和先進工藝支持,攜手再上新臺階。
SPI NOR Flash的應用領域非常廣泛,成百上千種應用,兆易創新去年出貨量大概達到了20億顆支持各領域的發展。

兆易創新存儲事業部資深產品市場總監陳暉
兆易創新存儲事業部資深產品市場總監陳暉介紹, SPI接口自發明以來,最早是單通道,數據只能往外送,每八個時鐘才能讀出一個data,數據吞吐量非常低。到2004年開始出現多通道,數據吞吐量從達到,此后數據吞吐一直在上升。經過十多年的發展,通道數越來越多,數據讀取頻率越來越高,數據吞吐量也越來越大,JEDEC最新發布的xSPI電氣接口標準對總線事務、命令和大量內部功能進行了標準化,八通道JEDEC xSPI帶DTR數據讀取頻率高達200MHz,數據吞吐量高達400MB/s,
立足于中國市場,能夠很好的協助本土客戶在不同領域更快的開發出更好的產品。據了解,兆易創新豐富的SPI NOR Flash產品線提供了從512Kb至1Gb的系列產品,涵蓋了NOR Flash市場的全部容量類型,電壓涵蓋、、以及寬電壓產品,針對不同應用市場需求分別提供高性能、低功耗、低成本、高可靠性等幾個系列,產品采用領先的工藝技術節點和優化的設計,性能、成本、可靠性等在各個應用領域都具有顯著優勢。此外,兆易創新采用Fabless的生產模式,可以充分利用國內完整的半導體產業鏈,從而把主要精力集中于芯片的設計和開發,確保在激烈的市場競爭中能夠快速調整、快速發展。