半导体技术革新成为必然

    
    尽管在全球能源消耗中，消费电子产品的消耗仅占0.6%，然而，要取得节能的重大成就，就要关注终端应用，而其中半导体技术无处不在。
    “IC是有机会的，” 在半导体界摸爬滚打了17年的NXP多重市场产品部大中华区市场高级总监梅润平告诉EEWORLD，这是一种能源杠杆效应：许多半导体可以大量节省它们所用的能源，包括生产这些半导体本身所需能源。
    变化中的创新
    “过去什么叫革新?”梅润平回忆起几年前半导体产业，那时的IC主要用于处理数据，因此，设计人员往往考虑的问题是：如何更快、更多地处理数据。当时能源概念仅仅是为处理系统提供能源的工具，不是设计的主题。
    但是，近年来IC厂商每每推出一款产品，都强调自己产品功耗是业界“最低”。如今的IC设计者们已不再仅仅追求IC数据容量、处理能力指标，而更多是从能源供应角度去设计产品，在系统设计中，如何更有效地控制能量的流入、留出，中间的转换等等能量控制问题逐渐从幕后走向台前，同时，消费者和各国政府也意识到了节能的重要性，因此，越来越多的半导体厂商将节约能耗列为重点。此时的能源问题成为了半导体业名副其实的主角。
    其实，早在多年前，NXP(前身飞利浦半导体)就提出了“EcoDesign”的理念：1994 年NXP推出了 Environmental Opportunity Program，设定一系列数据化目标;2001 年发表了EcoVision，接着又在 2002 年提出一个为期四年的环保计划——EcoVision 2002 ~ 2005。EcoDesign的出发点是要从电子产品设计时，就考虑到整个生产、制造流程将对环境产生何种影响。该理念体现了NXP在芯片开发和制造中，与客户企业一起应对环境问题，降低电子产品对生态环境造成的负荷的社会责任感。
    “在IC设计的最初阶段，”梅润平解释道，NXP就把EcoDesign作为重要的设计思路，在整个设计、生产过程中贯穿该理念，通过这种措施把电子产品对生态环境造成的影响降到最低。恩智浦正在推进LSI的生产、使用、报废处理方面的环境对策。
    生产方面，NXP致力于削减芯片加工时所需的电力。与2001年相比，2006年NXP用于制造1平方厘米芯片所需的能源降低了43%。再加上芯片微型化效果，使生产电视机用芯片组所需的电量在近6年间降低了约80%。此外，通过使用其它化学材料代替全氟化物以及优化制程技术，芯片制造过程中的全氟化物的排放也得到了明显的降低。
    Energy Star、加州能源法(CEC)、欧盟行为准则(EU Code of Conduct)等法规无疑对IC企业起到了至关重要的推动作用，通过在芯片封装上实施“深绿”项目，NXP已经实现了100%符合欧洲关于铅、汞和镉的使用规定，而且推进不含卤和锑氧化物的材料使用，目前已有20%符合此深绿要求。其香港封测厂就是所有上述新工艺技术和新环保项目的一个“实验田”，使用成熟后将逐步向其设在大陆东莞、苏州等地的工厂进行推广。此香港工厂还进行了一系列日常生产材料的再生利用，使用软化水代替去离子水进行无铅切断，减少化学物质的产生。
    给我一个支点……
    然而，要取得重大的节能成就，必须关注终端应用。因为所有的领域，如通信、消费、工业和汽车背后都必须用到环保，而有价值的IC所能省下来的能源，会超越生产时所耗费的能量。
    对于一家半导体厂商而言，不可能把所有的终端面面俱到，通过专有应用技术提供有效的能源杠杆是至关重要的。NXP主要关注以下几个领域：PC电源供应、汽车电子、led背光、智能电子计量以及照明解决方案。
    专注于PC电源供应的GreenChip IC，已经销售4亿颗，10年以来节省PC、笔记型电脑和电视机的能源，可点亮1,650万颗普通的60瓦灯泡。第一代GreenChip产品诞生于1997年，主要针对CRT电视和显示器电源部分;2001~2003年发布的第二代产品，其应用扩展到了笔记本电脑适配器和LCD电视、DVD和机顶盒;第三代GreenChip IC于2007年问世，应用波及台式电脑。GreenChip PC芯片的使用已达到2009年的ENERGY STAR要求，并且是唯一通过EPRI对85PLUS认证的个人电脑电源解决方案，它将台式电脑的电源总体功耗效率提升了90%，使单台台式电脑电源供应损耗降低了50%以上。预计NXP的第四代GreenChip将于2010年问世。节能、减排，在国家一系列相关政策出台的同时，汽车电子节能的需求日益凸显。应用于车内网路、感测器、胎压检测、车载讯息服务的NXP芯片，为每辆车减轻多达30kg铜线，省油效益每年为全球减少1500万公吨二氧化碳的排放。相较于传统的背光技术，led背光技术可节约LCD电视的整体功耗高达50%(40’)。以2010年为例，若10%电视采用led背光，则每年可为全球能源节约四座电厂的能源。另外，智能电子计量是相当大的一个市场，该技术以即时检测和计费来管理用电需求，与智慧家庭感测器结合，让消费者了解用电情况，减少尖峰用电，依据生活模式调整用电。照明是与生活最为休戚相关的应用，以65WLED灯取代HPL 125W路灯，可降低高达50%的二氧化碳排放，每个路灯每年可减少排放污染地球环境的115吨。
    “IC设计不能只是空中楼阁，”梅润平说，一方面，NXP需要通过专有技术开发IC以及在工艺方面地不懈努力，减少芯片耗电，还要与OEM及价值链中的其它部门联合研发、定制一些IC。比如：政府或行业组织在推出一些标准时，半导体厂商与标准制定者之间的合作。
    不仅仅是口号
    要作为前后端的支持，因为从客户端得到的信息，往往与后端定制IC路线图不是一对一的关系，因此，需要一种形式实现这样的信息沟通。
    梅润平所在的多重市场事业部(MMS)拥有业界最庞大的产品组合之一，从定时器、放大器等基本构建模块，到可改善媒体处理、无线连接和宽带通讯的复杂、精密IC，产品的种类越来越多，不仅应用领域相当分散，客户群也相当分散。“我们有两方面的策略，”梅润平介绍，虽然比较分散，但是业界总有一些相对比较大的客户，NXP MMS来帮助并巩固这些客户，这是直接积累客户。但对于为数众多、相对较小的客户，由于精力的限制，NXP一般在网上有专门的网页作为支持。“事实上分销渠道也是非常重要的，”分销商也有工程师和资源的组织，可以帮助NXP MMS推销其产品。
    “我们的目标是提供节能IC，最后超越生产它所需能源以及其工作能源，”梅润平介绍，这是市场的需要，消费者现在这种环保意识，同时在推动我们做IC技术，“这是革新的一个重要本质，”梅润平说。