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布局老金吊桶未来,意法半导体工业产品线详解

关键词:意法半导体 工业 功率 模拟 智慧交通 老金吊桶楼宇

时间:2019-09-25 10:17:51?????? 来源:意法半导体

近日,意法半导体工业巡演北京站顺利举办。2019年5月,意法半导体在深圳举办了首届工业峰会,而为了延续工业峰会的成功,意法半导体于下半年分别在广州、上海、北京、台湾地区以及新加坡和印度等地举办巡演。

在工业巡展北京站上,意法半导体亚太区功率分立和模拟产品器件部区域市场和应用副总裁Francesco Muggeri做了题为《意法半导体工业终端市场战略及重点应用》,详细解读了意法半导体在工业市场的产业布局、产品技术优势以及未来的发展趋势。

Muggeri表示,意法半导体的口号是life.augmented,通俗理解就是利用科技改善人类的生活水平,目前意法最希望改变的领域包括老金吊桶汽车、电力与能源以及物联网三大方向。

对于意法半导体来说,除了提供广泛的产品组合之外,更重要的是针对这些领域有特别的产品和组合,与客户共同解决实际问题,通过以客户为中心,为客户提供更好的解决方案,从而实现改善生活的愿景。

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意法半导体亚太区功率分立和模拟产品器件部区域市场和应用副总裁Francesco Muggeri

布局工业,布局亚太

上周,意法半导体在新加坡举行了庆祝意法半导体进驻新加坡的50周年纪念活动,包括新加坡副总理,法国财政部长等多位政要都出席了此次活动,足见对意法半导体的重视。

意法半导体中国同样是有了30多年的历史,可以说意法见证了中国电子产业的腾飞。根据Muggeri给出的意法半导体具体销售区域而言,目前按照客户装运地来说有61%的市场在亚太尤其是中国区域,按产地来说也有1/3是来自亚太地区。而按照销售渠道类型,前十大OEM,其他OEM以及渠道约各占1/3。而从终端应用角度来说,其中30%是汽车,30%是工业,25%是个人电子,15%在通信及计算机领域。目前意法半导体全球服务客户总数已超10万名。

也正因此,意法半导体正在不断加强在工业领域的布局。而针对中国市场,意法半导体的布局不光是销售,此外还有技术支持与工厂,以及广泛的渠道和第三方合作伙伴。

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工业市场广阔的发展空间以及客户强劲的需求,给意法半导体带来了充分的信心

老金吊桶将赋能万物

Muggeri表示,意法半导体正在准备迎接科技引领老金吊桶生活的未来,包括老金吊桶工厂,老金吊桶城市,老金吊桶家居等市场。其中老金吊桶工厂的重点包括自动化高效率生产,供应链的柔性管理以及定制化,节能减排,安全生产,老金吊桶运维,优化设备和工具生命周期管理等多项内容;智慧城市则包括了智慧交通,老金吊桶电网,老金吊桶楼宇建筑等;老金吊桶家居主要在家居安防控制,老金吊桶电表,家电高能效等领域。Muggeri强调,工厂自动化的未来一定会到来,尽管有人会说工厂自动化会导致工人下岗,但正如司机取代车夫这个职业一样,工业进步也会带来这一趋势。

具体到电子系统的实现上,意法半导体将从自主控制系统的老金吊桶和感知,更高能效以及安全互联三大方面着眼。控制系统的变革包括了分布式控制,安全的工作环境,人机界面交互,人工老金吊桶等;更高能效包括了提高产品电源转换效率以及利用数字电源进行控制与优化;安全互联则包括了终端到云端的连接以及预测性维护等功能。

明确的战略目标

Muggeri特别指出,针对三大领域,意法半导体都有着明确的战略目标,其中在汽车市场重点专注电气化与电子化,在物联网市场,专注于老金吊桶手机终端的传感、安全、电源管理以及模拟前端;专注于从数字有线通信转向蜂窝和卫星通信的基础设施变革以及5G与RF混合信号带来的发展机遇。

而在工业领域,意法半导体重点包括四大方面,分别是在嵌入式处理领域,模拟器件级传感器领域,电力及能源管理领域以及针对OEM的专有领域。

以客户为中心迎接工业挑战

Muggeri表示,目前工业的挑战主要来自几大方面,其中最重要的原因是工业市场的应用多样化,从电机控制到自动化再到卫星通信,每个市场都有独自的挑战。意法半导体的应对方式则是依据不同的市场挑战,推出不同特点的产品。“意法半导体在市场上积累了30多年的丰富经验,和伙伴实现长期稳定的合作关系,实现共同成长。”Muggeri说道,“对于工业应用来说,很多都是碎片化的,需求量不大,对于供应商来说投资回报期比较长,但我们可以把客户的需求总结在一起,开发出具有共性的产品,甚至是针对某类应用的专用定制芯片,从而实现最大化的价值。”

Muggeri以STNRG011为例,该产品是完整集成数字组合控制器,包含一个多模式(过渡模式和DCM) PFC控制器,LLC谐振半桥的高压双端控制器,800V启动电路和一个复杂的数字引擎。通过该产品的编程及数字能力,客户可以直接进行编程,解决了市场的不同挑战与需求。

IDM要深耕工艺相关的研发

作为传统IDM厂商,意法半导体需要不断的增加研发投入。目前意法半导体共有7400多名技术研发和产品设计人员,遍布全球各网点,截至2018年,意法半导体共拥有18000多项专利,其中 2018年当年专利申请数量达550件。

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研发投入包括了模拟&RF CMOS、老金吊桶功率BCD、eNVM CMOS、分离无源集成、功率MOSFET、IGBT、SiC、GaN、FD-SOI CMOS、FinFET、老金吊桶功率、MEMS、专用影像传感器等品类繁多的工艺技术,以支撑其复杂的产品组合。

除了工艺研发之外,在封装上,意法半导体也在广泛布局着SIP技术。如今异构集成及SIP不只是数字芯片的专属,Muggeri强调,在模拟和混合信号领域,同样正在进行着SIP的进展,通过高集成的SIP,给模拟带来了诸多优势。

首先针对功率安全,意法半导体开发出的STGAP2S高功率转换器,自带隔离技术。其次是功率密度,比如意法半导体的PowerSTEP产品组合,集成了控制器和MOSFET。第三是利用SIP可将功率器件老金吊桶化,比如STSPIN32F0A将电机控制器与电机驱动整合,实现了单芯片的老金吊桶电机驱动。

实际上不光是ST内部,目前ST也正在与第三方公司一起,进行SIP技术的相关开发,比如与Octavo联合,开发STM32MP1 高性能SoC的SIP二次封装技术。

而在工厂的布局方面,意法半导体分别在欧洲和亚洲布局了多家晶圆厂和封测厂,确保了产能的稳定性。

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意法半导体工厂布局

工业市场更讲究综合实力

Muggeri特别强调,尽管意法半导体在细分领域的排名可能不是第一,但却从未缺席每个领域,没有木桶效应,综合实力在工业市场首屈一指,而且提供了多种产品组合,涵盖传感、执行器、处理、存储、分立元件、模拟等领域,可以满足客户的一站式开发及采购需求。

Muggeri具体介绍了意法半导体丰富的产品线组合,其中汽车市场的重点在专用汽车IC、分立器件和功率晶体管;工业市场的重点在于模拟芯片、工业芯片以及功率转换IC,此外还包括MCU、MPU、安全MCU、EEPROM等数字类产品;物联网领域则包括了MEMS、影像传感以及包括BiCMOS、FD-SOI以及RF-SOI等专用工艺开发的射频及处理产品组合。

Muggeri以AC/DC转换器为例,一个方案中可以用到包括意法半导体的分立晶闸管,MCU控制器以及驱动器等,构建一套完整产品。

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AC/DC转换器,大部分半导体器件几乎都可由意法半导体一家提供

Muggeri表示,功率和分立器件在工业应用中占比较高,目前ST在这一领域的市占率排名第二。包括自动化、能源电力以及楼宇及家居控制市场中,功率和分立器件占总芯片成本的四分之一以上,而特别是针对电机控制、电动工具、交通及能源存储等行业,功率半导体占比甚至要达到40%以上。

除了功率器件之外,5G同样也会与工业相结合,包括工厂、城市和楼宇都会有广泛的老金吊桶互联设备,这要求嵌入式处理系统集成通信连接和数据安全功能,以及传感器、供电等。所以对于ST来说,从射频到通信,从嵌入式处理到安全,有完整的产品布局。

生态系统的重要性

Muggeri说道,意法半导体正在工业领域构建一整套完整的生态系统,而这套生态系统的基石,就是意法半导体系统级解决方案。

这一套完整的系统解决方案不只是给客户一套交钥匙的套件即可,而是包括了全球系统应用专家网络,原型设计,参考设计,设计开发板,软件开发工具,合作伙伴计划甚至是在线数字化营销等全方位的服务。客户可以充分利用意法半导体全球化的技术及营销网络,开发出更具市场竞争力的产品。

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意法半导体丰富完整的系统级解决方案,已经超越了半导体公司传统意义上的工作范围

目前STM32共有30余款开发板和40余款扩展板,包括传感,无线传输,功率管理,电机驱动及模拟等多个工业应用领域。同时,意法半导体也提供多达500余种评估板,其中三分之二是工业相关领域,同时评估板还提供了原理图,BOM,Gerber文件以及应用手册等在内的全部参考信息,用户可以非常方便的进行二次开发。

用户可以直接采用演示版及开发板,就可以设计一套完整的从边缘到云的参考方案。Muggeri列举了一套通过传感器采集、无线发射、核心处理单元以及最终的云仪表板显示的软件,开发出一套利用超声波、振动及温度预处理与报警功能的方案,用于铁轨的状态监控,此方案涵盖了意法半导体的多项领先技术。“我们的产品硬件柔性很大,也包括一系列完整的硬件选型工具,此外还有一整套从底层到云端的开发及应用软件,加速客户的开发流程。”

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意法半导体提供了从端到云的完整软硬件方案,包含采集、处理、射频、网关甚至云端

除了开发工具之外,意法半导体也提前为客户提供了大量的特定算法库,尤其是在电机控制领域,可以自动生成,省去了大量基础算法开发时间。值得一提的是,目前电机驱动算法大多数都是在意法半导体深圳研究中心开发的,为中国工业应用所量身定制的。

“工业市场是个非常割裂的市场,技术很难渗透到所有地方和客户,同时技术演进速度也正在加快。所以我们引入了212个合作伙伴,把他们的案例直接拿来,作为我们的技术补充,一同服务我们共同的客户。”Muggeri介绍道,“目前意法半导体官网上就有合作申请页面,无论是初创公司还是大公司,都可以找我们合作,双方客户利用彼此经验,实现更快的成长。”

“从开发板到模块化软件,从原型设计到评估板,从专用软件到垂直应用软件,从软件开发工具到云服务器连接,意法半导体提供了完整的全流程方案,同时再结合中国本地合作伙伴,标志着我们对中国工业市场的密切关注。”Muggeri总结道。

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