半导体技术在节能领域的不断**和发展,顺应了时代发展的大潮流,日益提高了全球能源的利用率.在全球节能环保要求更加紧迫的形势下,各大半导体企业“八仙过海,各显神通”,依托自身的优势加快推出相应的节能减排新技术、新产品以及新的解决方案.
英特尔:对节能减排进行长期规划
英特尔一直对节能减排有着长期的规划.2007年他们建立了绿色芯片厂,2008年他们已成为全美*大的绿色能源购买者.
在他们全年的耗能中,生产活动耗能占70%左右.而在所有的生产活动中,销往全球的产品其本身所消耗的能量占绝大部分.因此,产品的改善和技术的提升对于节能而言至关重要.
他们推出的生态服务器架构较普通的服务器架构也大大降低了能耗.2007年推出的全球**实现量产的45纳米制程和高K金属栅极硅制程技术重新定义了晶体管概念,使晶体管转换速度提高20%,转换能耗降低了30%.2008年,他们推出了业内体积*小的低功耗处理器家族——面向移动互联网终端、上网本和上网机,提高了系统的能效.2009年,英特尔芯片技术将过渡到32纳米,那时候,功耗还会进一步降低.
恩智浦:不遗余力推动高效节能环保
恩智浦很早就意识到绿色环保和节能问题的重要性,并致力于将先进的理念应用于新产品,以实现在显著提升产品性能的同时,有效地减少能耗.
恩智浦从事用于电源和照明的高电压集成电路领域的研发与生产已有15年的历史.恩智浦的GreenChip(绿色芯片)集成电路系列是专为节能而设计的,从开始便**着个人电脑功耗效率方面的行业标准设定.GreenChip是高效节能的、用于消费电子和计算机电源的集成电路系列产品.
在产品设计、芯片制造和废弃物处理方面,恩智浦都致力于节能和环保.通过晶圆直径的增大、工艺设备的**和生产物流的优化显著降低了芯片生产的能耗,2007年,恩智浦每生产1平方厘米芯片所消耗的电力不到2001年时该数据的60%.目前,恩智浦的GreenChip产品全部符合欧洲关于铅、汞和镉的使用规定,并且已有20%的产品符合“深绿”的要求.到2008年年底,将有75%的GreenChip产品符合“深绿”要求.未来,他们将通过继续提升GreenChip在电子设备中的节能作用,将节能进程往前推进.
TI:能量使用和转换两方面体现节能
半导体节能主要体现在能量的使用和能量的转换两方面.
TI的DSP(数字信号处理系统)、OMAP(开放式多媒体应用平台)处理器、MSP430等一直以来是嵌入式计算的***.当然,一般所说的节能,实际上专指能量的转换.在这一方面TI及其电源部门的前身———Unitrode也是高效率转换的倡导者.至今畅销于世的TL494和UCC3842系列为世人打开了PWM(脉宽调制)转换的大门,几乎奠定了节能转换的基调.
至于环境保护,从2007年开始,TI耗费巨资,将其高达上万种产品几乎全部转换成符合*严格环境保护条例的产品.
对于节能,TI开发的产品着眼在两个方面:降低静态功耗,提高转换效率.前者的产品如TPS65050,这是一个2路DC(直流)-DC、4路LDO(低压降)稳压、1路上电复位的集成供电单元,它自身的耗电只有150μA,可以基于它开发超长时间待机的产品;后者的产品如UCC28070,这是一款双通道交替式PFC,1200W时效率超过95%,常用于变频式空调、马达控制或大功率电源产品.
Spansion:EcoRAM存储产品“绿化”互联网
随着如搜索应用这类受限于存储容量的应用日益增多,传统服务器架构不能够满足每一秒钟由消费者发出的日益增多的请求,这意味着需要更多的服务器,也意味着需要更多的能量来运行、冷却这些服务器.
Spansion利用ViridentSystems公司的新技术,开发了基于MirrorBit闪存技术的全新存储产品———EcoRAM.在互联网数据中心服务器中用该产品取代极其耗能的DRAM(静态随机存储器),可以解决日益加剧的互联网数据中心能耗危机.
Spansion的EcoRAM将帮助互联网数据中心服务器的能耗大幅下降75%,而且在同样的能耗条件下,存储容量为传统纯DRAM型服务器的4倍.
SpansionEcoRAM优于目前可用的各种存储产品,对数据中心解决方案应用具有以下明显的潜在优势:读取性能符合快速随机存取的要求,能耗只有DRAM的1/8,可靠性是DRAM的10倍,裸片容量比传统的浮动门NOR高2-4倍,写入性能比传统的NOR闪存快2-10倍.
飞兆:为电子行业提供节能**途径
飞兆半导体的高能效解决方案在解决这些问题方面发挥着关键的作用,飞兆半导体在功率半导体的设计和制造方面拥有先进的封装、专有技术和丰富的经验,其产品为电子行业提供了节能的**途径.
飞兆半导体的功率开关、功率MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(绝缘栅双极型功率管)、整流器、PWMIC和LDO系列均有助于提高能效,同时能够降低电源的待机功耗、体积和成本.
飞兆半导体的镇流器控制IC、IGBT、MOSFET等产品,能够提高能效,延长设备的寿命,并为照明应用提供更大的灵活性.
飞思卡尔:在汽车节能环保领域持续投入
对于汽车行业,不断上涨的油价增加了对更高燃油效率车辆的需求.同时,汽车产品也必须符合日益严格的排放标准.汽车制造商发现半导体在提高燃油经济、减少排放、提高**和保持*低总成本方面起到非常重要的作用.飞思卡尔已经投入了超过220万美元,支持基于PowerArchitecture技术的微控制器的硬件开发工具、软件和培训,该控制器是通用汽车在全世界范围内的发动机控制系统平台.
飞思卡尔是电子汽油发动机管理领域的全球***.他们提供先进的嵌入式控制器、传感器技术、动力管理组件和动力制动器驱动,使新车辆更加经济并环保.而且他们将继续把引擎控制技术引入到新兴应用中,如混合车辆控制和普通线路的柴油发动机管理.
工业市场是需要提高能源效率的另一重要领域.飞思卡尔技术在工业上被广泛采用,从现场无线传感器到有线工业现场总线、主操作员控制台和移动手持式操作员界面.
IR:凭借变频技术改善家电产品能效
目前全球51%的电能被电机消耗掉了.如果采用节能电机和功率驱动控制方案,则可以大大节省电能的消耗.
如果采用永磁电机,采用IR公司推出的用于电机运动控制的iMotion集成设计平台改进算法,就可以节约一半的电能.同时,缩短用户的产品设计周期也是IR的目标,IR面向嵌入式家电的iMotion方案平台,可以将节能电机产品控制系统的开发周期从原来的8~9个月减少到2个月以内.
特别是在空调市场,随着中国在2009年国家空调能效强制标准从现行的2.6提升至3.2,变频空调将成为未来市场的主流.
面对2009年中国新的能效标准,中国空调市场将大规模地向变频类空调转移,因此,变频空调的销售比重将在这两年内快速提高.
IR公司的iMotion平台,将和中国的家电企业一起实现这一转变,以变频技术使家电产品提高能效,以**的节能技术支持中国的节能减排计划.
NS:积极参与新能源开发利用
对半导体厂商而言,*首要的节能贡献就是通过技术**,开发出具有更高能源效率的系统.其次,积极参与新能源的开发与利用.
美国国家半导体(NS)可以从如下两个方面协助客户解决能源效率问题:其一是提供PowerWise系列集成电路,另一方面是构建独特的系统解决方案.此类系统解决方案将集成美国国家半导体的**技术,以芯片或授权方式供客户使用.
为了便于客户在性能与功耗之间合理取舍,NS还制定了一套PowerWise性能指标,协助系统设计工程师更方便地比较及选择不同模拟元件及子系统的能源效率.
NS一直在积极开发太阳能技术,全新的SolarMagic技术,可有效提高太阳能发电系统的电能输出效率.
安森美:从整体途径提高电源能效
作为全球**的高性能、高能效硅解决方案供应商,安森美半导体从整体途径来提高电源能效.其中在降低电源待机能耗方面,采用更好的拓扑结构,如准谐振(谷底开关)、在两段式转换器关闭PFC(功率因数校正)段等,并采用新技术,如频率反走、跳周期、软跳周期、高压启动电路等.在提高电源工作效率方面,采用更好的器件,以及更好的拓扑结构,如频率反走、同步整流、软开关、准谐振、全谐振、有源钳位(反激或正激)等.在改善PFC方面也做了很多工作,如在主电源转换器结合PFC,以及针对给定应用和功率等级选择优化的PFC控制结构,如非连续导电模式(DCM)、临界导电模式(CRM)或连续导电模式(CCM).
安森美半导体更针对电源、汽车、通信、计算机、消费产品、医疗、工业、手机和**/航空等市场推出了一系列高能效电源解决方案.他们的GreenPoint系列电源参考设计针对适配器、液晶电视电源、机顶盒电源等众多应用,符合并超越国际上的规范标准要求.
在环保方面,安森美半导体的产品符合欧盟RoHS指令、中国“电子信息产品污染控制管理办法”等要求,并支持欧盟《化学品注册、评估、许可和限制法规》(REACH)目标,并将遵从所有REACH要求.