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電子高峰會:IC設計、LED到電池都在找節能
 

【CTIMES/SmartAuto 鍾榮峰 報導】   2010年04月27日 星期二

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節能設計正成為此次全球電子產業媒體高峰會(Globalpress Electronics Summit 2010)的焦點議題,從可編程閘陣列(FPGA)、可編程元件(PLDs)、混合訊號處理、晶圓製程、嵌入式設計、LED、OLED和太陽能、以及電動車電池管理系統(BMS)等面向,各廠商都在找尋最佳化的節能設計,綠色科技對於與會廠商來說,不僅是降低成本的關鍵良方,更是彰顯己身企業環保形象的重要表現。

節能設計正成為此次Globalpress Summit的討論焦點,NS(左起)、Samsung、Silego和Silicon Labs的代表們,在專題論壇上均各抒己見。(攝影:榮峰)
節能設計正成為此次Globalpress Summit的討論焦點,NS(左起)、Samsung、Silego和Silicon Labs的代表們,在專題論壇上均各抒己見。(攝影:榮峰)

美國國家半導體(National Semiconductor)新能源部門總監Ralf Muenster便強調在太陽能板領域的智慧節能設計方案,這也是NS自去年成立50週年來、所積極投注資源開發的新能源項目之一。這部分必須和太陽能板和逆變器(inverter)廠商更為緊密的合作,而目前NS的太陽能電源設計方案已可被整合於太陽能板模組轉換盒(solar panel junction box)當中。另一方面,NS也進一步提出了可同時驅動4條LED燈串的驅動晶片設計,LED的供應電壓亦可藉由電源供應狀態訊息的回饋加以動態管理。

NS關鍵市場以及企業發展部門資深副總裁Mike Polacek則進一步表示,有效的能源儲存設計也是綠能管理不可忽視的重要環節,特別是對於電動車的電源管理方案而言,電池電源如何有效平衡輸出,設計一套完整的電池計量單元和充電管理,一直都是NS積極投入的重點項目,目前NS的BMS電源管理方案,均能支援各種不同化學材料的電動車電池電源供應。

Samsung晶圓製程部門副總裁Ana Hunter則特別強調在晶圓製程節能省水的成果,從1997年到現在,三星已經降低10%在溫室氣體全氟物(PFC)的排放量,而從2001年迄今,三星在晶圓製程上更大幅減少65%純水的消耗量,92%的製程資源更可進一步再回收利用。不僅如此,三星並提出一套降低能源消耗的晶圓製程技術,相較於45奈米製程,32奈米製程在漏電流部分減少55%的能源消耗,在動態排程Dynamic部分則提升33%的節能效率,此外在28奈米製程上三星也將有進一步的製程節能成果。三星計畫在2013年前投資約43億美金於綠能科技革新上,並計畫減少半導體和LCD面板製程中50%的浪費與排放量。

Ana Hunter進一步認為,DDR3和固態硬碟SSD若能被廣泛應用於全球各地的伺服器設備中,每年將可大幅省下39%的電力、亦即86兆瓦小時的電量,以及3640萬噸的二氧化碳排放量。

半導體製程的節能設計更尤其關鍵,無論是在FPGA、嵌入式設計或是混合訊號處理效能上。Silicon Labs副總裁Mark Thompson指出,電池供應電源對於越來越多的嵌入式設備來說益加重要,從晶片設計一開始,毫微安培(nanoamp)的電源設計架構已經成為嵌入式處理器、感測介面、以及無線連結的重要核心。CMOS製程的不斷革新,便是混合訊號晶片超低功耗設計的得以不斷推進的關鍵動力。另一方面,若要強化電池電源供應效能,在設計上則必須將電池電源漏失極小化,同時既可能延長電池使用壽命,也才能同步提升電壓轉換的效能。

Mark Thompson和NS的Mike Polacek不約而同地認為,超低功耗MCU架構結合晶片電壓轉換設計,能讓嵌入式系統開發商更有機會選擇更好的電池管理方案。

FPGA節能設計則是今天另一場重頭戲。Altera市場行銷資深副總裁Danny Brian指出,降低功耗已經取代追求密度和效能,成為FPGA設計最重要的焦點,無論是視訊處理器還是3G或是LTE無線通訊的MIMO架構,貫穿高頻寬I/O介面、DSP多重精度(variable-precision)設計或是應用IP架構的核心,都是被市場要求在不能增加電源成本或是更能降低功耗的前提下,追求FPGA更高的密度和效能,DSP精度設計更要能針對不同應用需求擬出彈性架構。這已對FPGA廠商來說形成相當大的挑戰課題。對於Altera來說,新一代28奈米FPGA架構已經突破上述挑戰,並具備多重精度DSP設計能力,可有效因應多重市場晶片廠商的設計要求。

值得注意的是,以CSSPs架構起家的QuickLogic,已經將新的觸角伸及於OLED領域。QuickLogic的FPGA設計架構將主要以支援應用於平板電腦、智慧手機和smartbook為主,QuickLogic更提出有關OLED的虛擬引擎革新設計和顯示螢幕電源優化的技術。總裁Andy Pease對於己身OLED節能技術與三星的合作關係不願進一步表示意見,但相信具備節能優勢的OLED將會於不久的將來廣泛應用在各類手持裝置螢幕當中。

關鍵字: Globalpress Summit 2010  FPGA  PLD  BMS  太陽能  OLED  三星(SamsungAltera  Lattice  QuickLogic  Silicon Labs  Silego Tech. Inc.  Global Unichip  LED  可編程處理器  電壓控制器  電源轉換器 
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