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成本市场功率后经济衰退期将缔造更强半导体业者

全球市场只要出现严重的衰退或信贷紧缩,那些没竞争能力的公司就会结业或被合并进更具竞争能力的公司。那些继续打并的公司也会被激发起去降低成本和创新新的产品。成本下降可以从缩小规模、提高自动化程度、更多在发展中国家制造其产品、和/或增加外包而达到目的。这个调整周期与以前的经济不景气时期相比没什么不同。

全球电子产业受到怎样的冲击?

此外,这个新的周期将缔造新的主要应用和全新竞争对手的机会。在过去周期中不存在的产品在这次经济危机之后找到了落脚点,因为它们的生产商有能力吸引人才和利用激励资金开发和生产这些产品。以下让我们从六个主要功率管理应用市场来了解经济危机后环球市场可能对半导体业界的相互影响。

1)电信/数据通信(服务器路由器、基站等): 很多大型机构于二千年时科纲泡沫爆破时积弱及从这个经济危机中消失。Nortel, Motorola及Lucent等机构则与更稳健的竞争对手公司合并,新加入的两间公司分别是谷歌及华为公司,他们集结电信/数据通信以外的资源,以强势进入这个市场。谷歌公司以其硬件业务作为保持其网络服务之领导地位。华为公司有政府支持而成为环球电信业的竞争对手。

2) 便携式电子设备: 这个应用市场已在这个周期内几乎完成其外判及离岸业务。台湾及中国大陆占重要市场份额,新生初现的越南及印度市场现正部署及预料可於下一个周期后增加其市场份额。

3)白色家电:更高的能源成本和技术的改进加快了从低科技、低效白色家电转换到新一代高能效产品的步伐。经济危机致使房地产市场的发展显著减速,这对白色家电市场的规模造成了很大的影响。反弹刚刚开始,而在这个周期由环球公司继续引领,并且预见更大的中国制造份额及更多采用高能效先进电子和机械的产品占更大的份额。这个市场在今后几个周期内都会持续发展。

4) 替代性能源的产生:全球越来越迫切需要这些新兴能源,以减低依赖进口石化产品及产生更少温室气体。这个市场在2000年开始几乎还没启动,但如今对半导体行业来说已经达到了举足轻重的程度。来自欧盟、中国和美国的激励资金对新兴能源的普及起了重大的推动力量。在今后很多年内这个应用领域的周期性起伏明显要比其它领域少得多。

5) 照明:用于替代白炽灯的高能效照明将给消费者提供最快的回报。更低成本的紧凑型荧光灯加上新兴的白色LED灯泡将逐步增加其市场份额;与此同时,包含电子之量也将稳步增加。激励资金也将进一步加快生产高效照明和及其普及化的步伐。

6)交通运输:混合动力汽车和纯电动汽车也是得到激励资金垂菁的受益者,在今后几年内社会对它们的需求将稳定增长。通用和福特公司之再次重现为全球汽车业巨头可能会减少日本几家主要生产商的市场份额。长远来看,尽管主要生产商之间正在重组,中国和印度仍将以全球最快的速度发展他们的交通运输产业。

全球市场分析与新材料器件的机遇

我从各个应用市场阐释这一年的重要科技发展及其背后的市场推动力量:

1)电信/数据通信(服务器、路由器、基站等):由于经营群组服务器场地和电信设备的成本高,加上对运算能力、存储容量和带宽的需求越来越高,电信/数据通信领域一直备受关注。对制造商来说,这项电信/数据通信能耗(MIPS/瓦) 的成本已成为关键的设计条件之一。对于短期的效率增益来说,功率管理之改进将具有最大的潜能。这些改进表现在两个方面:(1)新材料,如增强型氮化镓(eGaNTM) ;及(2)由新材料支持的新架构。eGaN FET为效率提升提供了很好的机遇,因为这些产品在开关频率、传导损耗和物理尺寸方面具有质的飞跃。

2)便携式电子设备:笔记本电脑和手机并不消耗很大量的全球能源,但这些系统的尺寸、重量和成本直接受自身耗能的影响。能效方面的改进有助实现系统价值的” 质的飞跃”。例如消费者不一定为具有7小时电池寿命的笔记本电脑支付比具有6小时电池寿命但同样性能的笔记本电脑更多的钱。但他们会支付比具有2小时电池寿命的笔记本电脑更高的价格。手机亦然。这种需求有助于推动更多的架构性改变,例如使用闪存代替普通硬盘。虽然如此,能效还是扮演着重要的角色,而且更高效率的系统一般要求更高的价格。同样,eGaN FET支持高得多的开关频率,因而可以在不降低效率的情况下缩小系统尺寸。eGaN FET还能减少从电池电压转换为处理器电压所需的DC/DC转换电路级数,从而进一步降低成本和所需空间。

3)白色家电:消费者可以通过购买高能效家电(如电冰箱、空调和洗衣机)获得相对较快的回报。这种高能效源自直接驱动电机/电机控制系统。随着制造数量的增加,成本不断下降。这个成本效益加上本土激励措施和立法在过去几年中推动了这些高效能系统之应用市场的强劲增长。

4)替代性能源的产生:在风力涡轮机和太阳能应用中,系统的价值取决于所产生有多大的能源。能效的提高直接转化为更高的系统价格。在这些应用中着实有令人鼓舞的成就。风力涡轮机已经推出好几年了,并且针对更多的本土应用而不断增加它们的装机容量(每个塔高达2.5兆瓦) 及降低它们的成本。刀片服务器设计也在改变,而风力电场正在开始被设计为像协调的(甚至谐振的)系统那样工作。在控制系统工程以及运动控制/发电领域中也有很多机遇。再且,太阳能发电经历着巨大的改变。兆瓦级大型集中式太阳能电场正在不断涌现。这些应用对每个0.1%的转换效率都极其敏感。此外,传统的屋顶太阳能电池板受成本和效率影响,已经大批量地生产。目前的架构已经开始从集中式逆变器转向微型逆变器。这些新的微型逆变器可以显著降低安装成本而不会降低效率,甚至提高其效率。

5)照明:从白炽灯到荧光灯的转换过程还是缓慢,影响转换速度的主要原因是高能效紧凑型荧光灯泡的购买价格以及它们无法使用标准的墙壁式调光器。随着时间的推移,成本和功能都在进一步改善。在一些国家政府立法也促进了这种转变。商机是找出怎样减低成本和增加功能。当低成本的荧光灯泡可以在标准TRIAC墙壁式调光器的控制下高效调光时,它们在家用市场的普及率势将得以提高。LED也将进入这个市场,但面临着同样的成本和兼容性问题。荧光灯和LED灯泡效率要比白炽灯高得多,因此成本和功能是重点所在。

6)交通运输:我们才刚刚开始见到电动运输工具的出现,短期目标是针对“阈值性能”的成本(例如:100英里驾驶里程的汽车定价在4万美元以下)。目前而言,这会推动能量存储技术而非电子技术。长远而言,运动控制电子将重大提升汽车性能之竞争能力。电机驱动设计对节省燃油、成本和驾驶性能将有很大的影响。eGaN技术在这里将发挥重要的作用。如采用非常高的驱动电压(600V-900V) 可节省燃油和成本,eGaN FET的价值就是可以达到很高的电压时又能保持低导通电阻,因此是电机驱动器功率电路的最佳选择。这个交通运输应用市场将最终成为运动控制电子以及驱动它们的半导体的最大单一市场。

功率IC/器件的应用趋势

下面让我们再分别看看功率IC/器件于六大关键功率管理应用领域的发展趋势:

1)电信/数据通信(服务器、路由器、基站等):基于增强型氮化镓(eGaN) FET的电源越来越普及将是今后发展的趋势。这些新一代电源转换器将更小也更高效。到这个十年的中期,eGaN FET的成本据预测将低于可比的硅功率MOSFET。届时,所有设计都将采用eGaN FET。eGaN技术还支持在单颗芯片上集成更多的功率器件,这意味着产品更加微型化及具更高效率、更高可靠性和更好的成本效益。

2)便携式电子设备:采用eGaN技术代替功率MOSFET和独立的外设IC可以实现更高的频率和更高的集成度,从而进一步改善便携式电子设备的体积和重量。提升后的转换效率还能延长电池寿命。

3)白色家电:功率IC在白色家电中的最大应用市场是运动控制。eGaN技术实现将运动控制电子电路完全集成到单个半导体上,从而有效地降低成本、提高可靠性和系统效率。

4)替代性能源的产生:电源功能集成度的提高,例如eGaN技术支持的那样,将意味着市场会出现更多具有更高成本效益的分布式发电和转换,也可实现制成更高成本效益之太阳能微型逆变器和更小的风力涡轮机。

5)照明:eGaN技术可以实现整个照明控制功能的更高集成度,从而降低系统成本。制作高能效照明产品的成本是影响其普及率的主要障碍。

6)交通运输:电机驱动设计对混合动力和纯电动汽车的燃油经济性、成本和驾驶性能有很大的影响。通过采用很高的驱动电压(600V-900V)可以改善燃油经济性和成本。eGaN FET可以支持很高的电压,同时又能保持低导通电阻,因此是电机驱动功率电路的理想选择。

在所有功率管理应用领域里,宜普致力创新eGaN技术,以替代备受尊祟但表现受限的硅基技术。要完成这个使命,我们必须证明eGaN技术比对应的硅技术可实现更低成本、更高性能及更可靠的表现。我们的生产基地设於亚州,并专注发展中国市场。在国内我们拥有专业销售、产品推广及技术队伍专职支持各个应用市场的可持续发展。

正在萌芽茁壮的经济体系,其发展将会继续强健,也将带动半导体市场的强健增长。内消市场及政府支持的应用市场乃两个主要增长势头。2011年是中国国内第十二个五年计划的开始,很多新计划如兴建九百一十万个社会房屋的目标将引发及扩大国内半导体市场的潜力;而宜普公司的更低成本、更高性能表现的eGaN技术,将极具潜能为太阳能、高能效照明及家电市场效力及作出贡献。

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