在世界上的每個角落,氣候變化已經(jīng)切實影響到了人們的生活。
今晨的北京又異乎尋常地冷及大風,不知道是否與氣候的異常有關。城鐵等車的時間,為保持身體的暖和,瑟瑟行走于站臺,卻被一個公益廣告的標題吸引。“關上燈,點亮希望,”與全球數(shù)億人共同抵御氣候變暖。該活動最初只是一項號召悉尼居民關燈的活動,逐漸發(fā)展壯大成為全球最大的應對氣候變化行動之一。原來,為了綠色我們可以做到更多。電子業(yè)也不例外。
盡管,在全球能源消耗中,消費電子產(chǎn)品的消耗僅占0.6%,然而,要取得節(jié)能的重大成就,就要關注終端應用,而其中半導體技術無處不在。
“IC是有機會的,” 在半導體界摸爬滾打了17年的NXP多重市場產(chǎn)品部大中華區(qū)市場高級總監(jiān)梅潤平告訴EEWORLD,這是一種能源杠桿效應:許多半導體可以大量節(jié)省它們所用的能源,包括生產(chǎn)這些半導體本身所需能源。
變化中的創(chuàng)新
“過去什么叫革新?”梅潤平回憶起幾年前半導體產(chǎn)業(yè),那時的IC主要用于處理數(shù)據(jù),因此,設計人員往往考慮的問題是:如何更快、更多地處理數(shù)據(jù)。當時能源概念僅僅是為處理系統(tǒng)提供能源的工具,不是設計的主題。
但是,近年來IC廠商每每推出一款產(chǎn)品,都強調自己產(chǎn)品功耗是業(yè)界“最低”。如今的IC設計者們已不再僅僅追求IC數(shù)據(jù)容量、處理能力指標,而更多是從能源供應角度去設計產(chǎn)品,在系統(tǒng)設計中,如何更有效地控制能量的流入、留出,中間的轉換等等能量控制問題逐漸從幕后走向臺前,同時,消費者和各國政府也意識到了節(jié)能的重要性,因此,越來越多的半導體廠商將節(jié)約能耗列為重點。此時的能源問題成為了半導體業(yè)名副其實的主角。
其實,早在多年前,NXP(前身飛利浦半導體)就提出了“EcoDesign”的理念:1994 年NXP推出了 Environmental Opportunity Program,設定一系列數(shù)據(jù)化目標;2001 年發(fā)表了EcoVision,接著又在 2002 年提出一個為期四年的環(huán)保計劃——EcoVision 2002 ~ 2005。EcoDesign的出發(fā)點是要從電子產(chǎn)品設計時,就考慮到整個生產(chǎn)、制造流程將對環(huán)境產(chǎn)生何種影響。該理念體現(xiàn)了NXP在芯片開發(fā)和制造中,與客戶企業(yè)一起應對環(huán)境問題,降低電子產(chǎn)品對生態(tài)環(huán)境造成的負荷的社會責任感。
“在IC設計的最初階段,”梅潤平解釋道,NXP就把EcoDesign作為重要的設計思路,在整個設計、生產(chǎn)過程中貫穿該理念,通過這種措施把電子產(chǎn)品對生態(tài)環(huán)境造成的影響降到最低。恩智浦正在推進LSI的生產(chǎn)、使用、報廢處理方面的環(huán)境對策。
生產(chǎn)方面,NXP致力于削減芯片加工時所需的電力。與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,使生產(chǎn)電視機用芯片組所需的電量在近6年間降低了約80%。此外,通過使用其它化學材料代替全氟化物以及優(yōu)化制程技術,芯片制造過程中的全氟化物的排放也得到了明顯的降低。
Energy Star、加州能源法(CEC)、歐盟行為準則(EU Code of Conduct)等法規(guī)無疑對IC企業(yè)起到了至關重要的推動作用,通過在芯片封裝上實施“深綠”項目,NXP已經(jīng)實現(xiàn)了100%符合歐洲關于鉛、汞和鎘的使用規(guī)定,而且推進不含鹵和銻氧化物的材料使用,目前已有20%符合此深綠要求。其香港封測廠就是所有上述新工藝技術和新環(huán)保項目的一個“實驗田”,使用成熟后將逐步向其設在大陸東莞、蘇州等地的工廠進行推廣。此香港工廠還進行了一系列日常生產(chǎn)材料的再生利用,使用軟化水代替去離子水進行無鉛切斷,減少化學物質的產(chǎn)生。
給我一個支點……
然而,要取得重大的節(jié)能成就,必須關注終端應用。因為所有的領域,如通信、消費、工業(yè)和汽車背后都必須用到環(huán)保,而有價值的IC所能省下來的能源,會超越生產(chǎn)時所耗費的能量。
對于一家半導體廠商而言,不可能把所有的終端面面俱到,通過專有應用技術提供有效的能源杠桿是至關重要的。NXP主要關注以下幾個領域:PC電源供應、汽車電子、LED背光、智能電子計量以及照明解決方案。
專注于PC電源供應的GreenChip IC,已經(jīng)銷售4億顆,10年以來節(jié)省PC、筆記型電腦和電視機的能源,可點亮1,650萬顆普通的60瓦燈泡。第一代GreenChip產(chǎn)品誕生于1997年,主要針對CRT電視和顯示器電源部分;2001~2003年發(fā)布的第二代產(chǎn)品,其應用擴展到了筆記本電腦適配器和LCD電視、DVD和機頂盒;第三代GreenChip IC于2007年問世,應用波及臺式電腦。GreenChip PC芯片的使用已達到2009年的ENERGY STAR要求,并且是唯一通過EPRI對85PLUS認證的個人電腦電源解決方案,它將臺式電腦的電源總體功耗效率提升了90%,使單臺臺式電腦電源供應損耗降低了50%以上。預計NXP的第四代GreenChip將于2010年問世。節(jié)能、減排,在國家一系列相關政策出臺的同時,汽車電子節(jié)能的需求日益凸顯。應用于車內網(wǎng)路、感測器、胎壓檢測、車載訊息服務的NXP芯片,為每輛車減輕多達30kg銅線,省油效益每年為全球減少1500萬公噸二氧化碳的排放。相較于傳統(tǒng)的背光技術,LED背光技術可節(jié)約LCD電視的整體功耗高達50%(40’)。以2010年為例,若10%電視采用LED背光,則每年可為全球能源節(jié)約四座電廠的能源。另外,智能電子計量是相當大的一個市場,該技術以即時檢測和計費來管理用電需求,與智慧家庭感測器結合,讓消費者了解用電情況,減少尖峰用電,依據(jù)生活模式調整用電。照明是與生活最為休戚相關的應用,以65W LED燈取代HPL 125W路燈,可降低高達50%的二氧化碳排放,每個路燈每年可減少排放污染地球環(huán)境的115噸。
“IC設計不能只是空中樓閣,”梅潤平說,一方面,NXP需要通過專有技術開發(fā)IC以及在工藝方面地不懈努力,減少芯片耗電,還要與OEM及價值鏈中的其它部門聯(lián)合研發(fā)、定制一些IC。比如:政府或行業(yè)組織在推出一些標準時,半導體廠商與標準制定者之間的合作。[!--empirenews.page--]
不僅僅是口號
“過去我們只銷售經(jīng)理做最前端,”現(xiàn)在在中國擁有了更為強大的支持,包括產(chǎn)品管理人員、場應用、維修人員以及IC設計人員,產(chǎn)品經(jīng)理主要作為前后端的支持,因為從客戶端得到的信息,往往與后端定制IC路線圖不是一對一的關系,因此,需要一種形式實現(xiàn)這樣的信息溝通。
梅潤平所在的多重市場事業(yè)部(MMS)擁有業(yè)界最龐大的產(chǎn)品組合之一,從定時器、放大器等基本構建模塊,到可改善媒體處理、無線連接和寬帶通訊的復雜、精密IC,產(chǎn)品的種類越來越多,不僅應用領域相當分散,客戶群也相當分散。“我們有兩方面的策略,”梅潤平介紹,雖然比較分散,但是業(yè)界總有一些相對比較大的客戶,NXP MMS來幫助并鞏固這些客戶,這是直接積累客戶。但對于為數(shù)眾多、相對較小的客戶,由于精力的限制,NXP一般在網(wǎng)上有專門的網(wǎng)頁作為支持。“事實上分銷渠道也是非常重要的,”分銷商也有工程師和資源的組織,可以幫助NXP MMS推銷其產(chǎn)品。
“我們的目標是提供節(jié)能IC,最后超越生產(chǎn)它所需能源以及其工作能源,”梅潤平介紹,這是市場的需要,消費者現(xiàn)在這種環(huán)保意識,同時在推動我們做IC技術,“這是革新的一個重要本質,”梅潤平說。