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半导体企业系统创新是半导体行业新一轮增长的关键

半导体执行副总裁兼大中国区暨南亚区总裁 纪衡华

从娱乐产品、通信设备、交通系统,到节能应用和医疗保健设备,在这些彻底改变我们的日常生活方式的全新应用领域中,半导体技术日益普及,并发挥着关键作用,这意味着半导体行业的成功较其它行业更依赖于半导体企业接受创新文化的程度,以及企业在创新技术产品研发上的投入力度。不过,创新文化不只是运用虚无缥渺的管理方式,或者在工作环境营造一种创造氛围;相反,创新文化的首要条件是企业领导层乐于改变,企业坚定如一地履行研发投入承诺,才能推动一家企业、特别是半导体企业不断研发创新的产品技术。创新文化不仅要鼓励新的创意,还要准确地评估其潜在价值,然后有效地实现创意,在公司内部建立一套创新发展机制,不仅为员工的创造性思维提供广阔的范围,还要确保最终的创造是以实际市场发展趋势为基础,并能带来可以评价的成果。

此外,创新型公司还应与不同的合作伙伴,包括战略合作伙伴和新兴的创新型中小企业,在下面的半导体技术发挥着关键作用的重要应用领域共同研发半导体应用:

(1) 丰富人们日常生活 (2) 加强社会功能 (3) 改进环境的可持续发展。 2011年,在这三个重要应用领域,芯片厂商有很多机会等待他们。

丰富人们的生活

多媒体融合是指多年来娱乐、信息和通信--特别是无线通信--逐渐融为一体的现象。今天的消费者对随时随地使用任何设备实时获取信息服务和娱乐内容的期待越来越高,把消费者的热切期待在消费环节变为现实,需要多种不同的半导体产品和技术进行连续不断的创新。

例如,复杂程度非常高的系统芯片在一颗芯片上就集成了数百万个晶体管,这些系统芯片可让下一代机顶盒和电视机具有各种娱乐性更强的功能特性,这些功能可提高信号接收效果,提高影音的真实感,为用户提供更多的信源选择,例如,电视广播和宽带和网际网络,尽管功能更加丰富,但是价格反而大幅降低。另一个示例是高速增长的MEMS(微机电系统)无线麦克风市场,企业的大量研发投入让MEMS麦克风不断取得进步,产品尺寸越来越小,成本越来越低。今天,设计人员把几支小型MEMS麦克风组成一个阵列,用于提高移动设备的音质,滤除无用的噪声干扰,而且价格与一个单一的大尺寸话筒相当。

人机界面– 随着新一代平板电脑和手机问世,简单的指向、拖拉和滑动将无法消费者的需求。例如,随着设备增加复杂的游戏和其它功能,以处理器配合陀螺仪、加速度计和系统芯片来诠释用户动作的系统功能将在用户界面占据更重要的角色。精明的半导体公司知道,他们必须继续研发运动控制式互动界面,持续不断提改进这项技术。

加强社会功能

安全与机密防盗– 在日常生活中,越来越多的半导体芯片被用于安全防盗系统。例如,汽车工业是半导体产品市场机会最多的市场之一,现在汽车利用半导体技术激活汽车响应系统。装备先进驾驶辅助系统(ADAS)的汽车将越来越多,这个系统能够检测行人、动物、车辆和交通信号,激活汽车碰撞避免系统:碰撞避免系统有两种工作方式,一种是提示驾驶员危险情况,另一种是在驾驶员反应前就主动操作车辆。装备这些先进技术的高档汽车已经出现在市面上,相信不久在中级车上也会看到这项技术。同样地,在一颗芯片上整合功率开关晶体管和控制电路的智能功率安全气囊芯片正在研发阶段,这个新产品能够以更快的速度、更少的能耗运作安全气囊,并根据周围的环境调整安全气囊的爆破特性(即检测被保护乘客是一个体重50磅的儿童还是一个200磅的成人)。

从系统杀毒、黑客防御,到安全数据存储,芯片厂商还寻求不同的技术解决方案来解决政府部门和企业的数字安全和信息保护问题。

医疗保健 – 在新型诊断、治疗和健身设备方面,半导体元器件将发挥重要作用。数字陀螺仪和MEMS(微机电系统)芯片组将不仅给消费者带来更多信息和功能,还能向信息中心反馈信息。例如,新一代微加工传感器能够测量多达11种运动和变化,包括温度、压力和动量。在某些应用中,这些传感器能够起到重要作用,甚至还能挽救人的生命,例如,在远程病患监测应用中,这些传感器能够帮助医疗人员鉴别病患发生的是心肌梗塞引起的衰竭,还是爬楼梯造成的压力。

另一个医疗应用示例是新型隐形眼镜。这种眼镜配备特殊的芯片,能够24小时测量眼压,包括常规眼压检测无法捕捉的夜间眼压变化,帮助眼科医师发现青光眼疾病隐患。这种特制的隐形眼镜能够把配戴者的数据发送到信息处理中心,提供比传统的化验方法更加全面的诊断信息,让医疗人员能够早期介入治疗,防止疾病进一步恶化。这个示例还例证了创新的另一层重要的含义:需要处于不同领域的企业合作,发挥协同效应。在这个案例中,作为半导体巨擘的意法半导体与一个新成立的小规模医疗设备企业 Sensimed合作,共同探索并开发出全新应用。

促进节能环保

电源管理 – 以提供能效解决方案和降低全球对非再生类能源的需求为宗旨的研发合作,将会为半导体工业发展带来新的机会。从工厂到汽车,从音视频到无线通信和家电,如果半导体企业的技术能够协助降低能耗,将会是能源发展潮流的受益者。随着全球消费者的购买力不断提高,他们能够购买更多的电脑、电视、家电和其它产品,这种趋势势必使能源需求更加紧张,因此,提高电子产品的能效将是半导体工业的最大挑战,同时也是最佳机会。

智能电表与新能源 – 承诺帮助全球降低化石燃料消耗的半导体企业正在应用新技术,为电力公司和天然气供应商提供更加精确的先进数字计量表解决方案。智能电网技术可以更有效帮助消费者管理电费,能够让消费者掌握以小时为单位的用电量,以及如何在用电高峰期节省用电量,让电力公司能够在用电高峰期选择性优先提高电力供应量。在发展具经济效应的替代能源方面,半导体技术也发挥重要作用。例如,半导体是太阳能板等再生能源技术的主要元器件,帮助收集太阳能,然后以最高的效率将太阳能转化为电能。

结语

在经济衰退期间,半导体解决方案提供商不惧怕恶劣的市场环境,一如既往地投入研发活动,新的产品线让他们做好准备重振雄风。意法半导体2010年的研发经费在公司收入的占比超过23%,研发人员占全体员工总数达20% 以上,持有的专利数量接近20000项,正是这类企业中的典范。

2011年及以后,市场不仅对这些产品有更多的需求,而且还要求在每个领域取得更大进步,包括汽车、设备、能源等。创新文化能够推动蓬勃发展的企业满足客户对新解决方案和新应用的无止尽的欲望,因此,即便有时终端用户看不到,创新文化对满足这些市场需求仍然至关重要。
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