节能设计正成为此次全球电子产业媒体高峰会(Globalpress Electronics Summit 2010)的焦点议题,从可编程门阵列(FPGA)、可编程组件(PLDs)、混合讯号处理、晶圆制程、嵌入式设计、LED、OLED和太阳能、以及电动车电池管理系统(BMS)等面向,各厂商都在找寻优化的节能设计,绿色科技对于与会厂商来说,不仅是降低成本的关键良方,更是彰显己身企业环保形象的重要表现。
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节能设计正成为此次Globalpress Summit的讨论焦点,NS(左起)、Samsung、Silego和Silicon Labs的代表们,在专题论坛上均各抒己见。(摄影:荣峰) |
美国国家半导体(National Semiconductor)新能源部门总监Ralf Muenster便强调在太阳能板领域的智能节能设计方案,这也是NS自去年成立50周年来、所积极投注资源开发的新能源项目之一。这部分必须和太阳能板和逆变器(inverter)厂商更为紧密的合作,而目前NS的太阳能电源设计方案已可被整合于太阳能板模块转换盒(solar panel junction box)当中。另一方面,NS也进一步提出了可同时驱动4条LED灯串的驱动芯片设计,LED的供应电压亦可藉由电源供应状态消息的回馈加以动态管理。
NS关键市场以及企业发展部门资深副总裁Mike Polacek则进一步表示,有效的能源储存设计也是绿能管理不可忽视的重要环节,特别是对于电动车的电源管理方案而言,电池电源如何有效平衡输出,设计一套完整的电池计量单元和充电管理,一直都是NS积极投入的重点项目,目前NS的BMS电源管理方案,均能支持各种不同化学材料的电动车电池电源供应。
Samsung晶圆制程部门副总裁Ana Hunter则特别强调在晶圆制程节能省水的成果,从1997年到现在,三星已经降低10%在温室气体全氟物(PFC)的排放量,而从2001年迄今,三星在晶圆制程上更大幅减少65%纯水的消耗量,92%的制程资源更可进一步再回收利用。不仅如此,三星并提出一套降低能源消耗的晶圆制程技术,相较于45奈米制程,32奈米制程在漏电流部分减少55%的能源消耗,在动态排程Dynamic部分则提升33%的节能效率,此外在28奈米制程上三星也将有进一步的制程节能成果。三星计划在2013年前投资约43亿美金于绿能科技革新上,并计划减少半导体和LCD面板制程中50%的浪费与排放量。
Ana Hunter进一步认为,DDR3和固态硬盘SSD若能被广泛应用于全球各地的服务器设备中,每年将可大幅省下39%的电力、亦即86兆瓦小时的电量,以及3640万吨的二氧化碳排放量。
半导体制程的节能设计更尤其关键,无论是在FPGA、嵌入式设计或是混合讯号处理效能上。Silicon Labs副总裁Mark Thompson指出,电池供应电源对于越来越多的嵌入式设备来说益加重要,从芯片设计一开始,毫微安培(nanoamp)的电源设计架构已经成为嵌入式处理器、感测接口、以及无线链接的重要核心。CMOS制程的不断革新,便是混合讯号芯片超低功耗设计的得以不断推进的关键动力。另一方面,若要强化电池电源供应效能,在设计上则必须将电池电源漏失极小化,同时既可能延长电池使用寿命,也才能同步提升电压转换的效能。
Mark Thompson和NS的Mike Polacek不约而同地认为,超低功耗MCU架构结合芯片电压转换设计,能让嵌入式系统开发商更有机会选择更好的电池管理方案。
FPGA节能设计则是今天另一场重头戏。Altera市场营销资深副总裁Danny Brian指出,降低功耗已经取代追求密度和效能,成为FPGA设计最重要的焦点,无论是视讯处理器还是3G或是LTE无线通信的MIMO架构,贯穿高带宽I/O接口、DSP多重精度(variable-precision)设计或是应用IP架构的核心,都是被市场要求在不能增加电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精度设计更要能针对不同应用需求拟出弹性架构。这已对FPGA厂商来说形成相当大的挑战课题。对于Altera来说,新一代28奈米FPGA架构已经突破上述挑战,并具备多重精度DSP设计能力,可有效因应多重市场芯片厂商的设计要求。
值得注意的是,以CSSPs架构起家的QuickLogic,已经将新的触角伸及于OLED领域。QuickLogic的FPGA设计架构将主要以支持应用于平板计算机、智能手机和smartbook为主,QuickLogic更提出有关OLED的虚拟引擎革新设计和显示屏幕电源优化的技术。总裁Andy Pease对于己身OLED节能技术与三星的合作关系不愿进一步表示意见,但相信具备节能优势的OLED将会于不久的将来广泛应用在各类手持装置屏幕当中。