傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)以外的掘金之路,見證富士通探索創(chuàng)新的另一面!
2019年,在新的全球政經(jīng)大勢(shì)之下,電子半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)長期良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)似乎平添了一些不確定。盡管各大半導(dǎo)體廠商既有收窄“戰(zhàn)線”、深耕優(yōu)勢(shì)垂直領(lǐng)域,也有擴(kuò)大布局、廣泛投入新興市場等不同的應(yīng)對(duì)策略,但始終離不開探索創(chuàng)新技術(shù)這一話題,并力圖以此突破。據(jù)筆者觀察,知名廠商富士通半導(dǎo)體正在攜手生態(tài)合作伙伴、加大布局多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域,除了傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)技術(shù)的二次創(chuàng)新、也持續(xù)推出多款新興應(yīng)用方案,展示其厚積薄發(fā)的技術(shù)硬實(shí)力!
業(yè)界首創(chuàng)!基于FRAM頻譜特性的真贗驗(yàn)證方案閃亮登場
自成功量產(chǎn)20年以來,富士通FRAM的出貨量已經(jīng)超過37億顆,廣泛應(yīng)用于工業(yè)水電氣表、物聯(lián)網(wǎng)等基礎(chǔ)領(lǐng)域,近些年來更是不斷在醫(yī)療、汽車等行業(yè)斬獲大單。其中,幾乎標(biāo)簽化的高讀寫耐久性、高速寫入以及低功耗的三大“硬核”優(yōu)勢(shì),奠定了富士通FRAM的赫赫威名。不過,在延續(xù)“存儲(chǔ)器”這一角色的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)以外,富士通正嘗試將FRAM煥發(fā)新的產(chǎn)品生命。這次,則是基于FRAM獨(dú)特的頻譜特性!
“不斷研究FRAM的過程中,富士通發(fā)現(xiàn)FRAM擁有十分獨(dú)特的物理頻譜特性,在啟動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一段模擬的工作噪音信號(hào);而這種噪音信號(hào)是無規(guī)律、難以被模仿復(fù)制的,利用這樣的原理與優(yōu)勢(shì),廠商既可以進(jìn)行產(chǎn)品的真贗認(rèn)證,也可以杜絕授權(quán)產(chǎn)品被偽造而流入市場,從而保障了廠商與消費(fèi)者雙方的權(quán)益。”富士通電子元器件(上海)有限公司產(chǎn)品管理部總監(jiān)馮逸新稱。
現(xiàn)在市面上常見的硬件認(rèn)證解決方案,大多數(shù)利用加密算法、專用密鑰等方式進(jìn)行驗(yàn)證,從而判斷產(chǎn)品的真贗。舉個(gè)例子,打印機(jī)生產(chǎn)商的商業(yè)模式,除了銷售打印機(jī)主體以外,銷售墨盒這樣的耗材也是重要的營收來源。為了保證消費(fèi)者購買到原廠制造的高質(zhì)量產(chǎn)品,就需要在墨盒接入打印機(jī)時(shí)進(jìn)行真贗的驗(yàn)證。一般而言,打印機(jī)廠商采用的是嵌入式加密算法,而這些加密算法往往在推出后1-2年時(shí)間內(nèi)就會(huì)被攻破,造成假冒產(chǎn)品開始流入市場。馮逸新表示:“針對(duì)這樣的客戶需求,富士通開發(fā)了利用FRAM工作噪音來驗(yàn)證的LSI芯片,這是業(yè)界首先推出的全新頻譜特性的認(rèn)證方案!”替代以往的加密算法,這一無加密算法(頻譜)的真贗驗(yàn)證解決方案為客戶帶來了兩大優(yōu)勢(shì):一是不會(huì)發(fā)生密鑰被盜的情況(因?yàn)闆]有密鑰),以較低成本即可實(shí)現(xiàn)安全性;二是富士通FRAM能產(chǎn)生微弱而復(fù)雜的模擬信號(hào)(工作噪音)實(shí)現(xiàn)期待的值,具有防止死復(fù)制強(qiáng)耐性,因此特別適用于防偽驗(yàn)證。
圖1 :基于FRAM頻譜特性的富士通創(chuàng)新真贗驗(yàn)證方案
除了打印機(jī)這一存量市場,筆者認(rèn)為,更多的創(chuàng)新應(yīng)用、或者商業(yè)模式也將因這一獨(dú)特的真贗驗(yàn)證方案而得到改變。比如電子半導(dǎo)體行業(yè),一些生產(chǎn)電路板的廠商,可能會(huì)把外圍子電路板的生產(chǎn)外包給授權(quán)合作方,那么為了防止外圍子電路板被非授權(quán)廠商偽造,利用FRAM獨(dú)特的真贗驗(yàn)證方案就可以解決這個(gè)問題,同時(shí)在保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面也起到了積極的作用??梢哉f,這一應(yīng)用的想象空間將會(huì)非常廣闊!
量產(chǎn)才是硬實(shí)力,Transphorm布局氮化鎵全功率應(yīng)用
氮化鎵(GaN)是業(yè)界公認(rèn)的第三代半導(dǎo)體材料,相較硅具備許多優(yōu)勢(shì),例如更高的開關(guān)頻率,可在功率轉(zhuǎn)化效率上達(dá)到突破性的改善效果,特別適合功率、電源管理這一類廣泛應(yīng)用。市場調(diào)研機(jī)構(gòu)IHS Markit預(yù)測,以GaN和SiC為首的功率半導(dǎo)體市場規(guī)模在2020年將接近10億美元,其推動(dòng)力來自混動(dòng)及電動(dòng)汽車、電力和光伏逆變器等方面的需求,并有望在2027年超越100億美元。盡管龐大的市場機(jī)遇引來了一眾大廠的投入,但是GaN-inside產(chǎn)品至今在市面上仍然少有蹤跡,究其原因,與廠商的量產(chǎn)能力相關(guān)!
此次展會(huì)上,富士通代理品牌Transphorm展示了數(shù)款可量產(chǎn)、基于GaN HEMT的功率應(yīng)用解決方案,成為了觀眾駐足的焦點(diǎn)!Transphorm亞太平洋地區(qū)VP嚴(yán)啟南表示:“Transphorm在GaN的研發(fā)投入已超過十年,相較其他同樣投入GaN的友商,Transphorm是最早具備量產(chǎn)能力、并有產(chǎn)品投放市場的廠商。因此Transphorm的GaN產(chǎn)品經(jīng)過多年的市場驗(yàn)證,技術(shù)不斷成熟,成本逐步降低,具備了十分優(yōu)越的實(shí)用性與可靠性!”
歸功于氮化鎵的性能優(yōu)勢(shì),Transphorm實(shí)現(xiàn)了效率高達(dá)99.2%的6kW光伏逆變器解決方案,以及效率高達(dá)99.1%的3.3kW車載充電雙向PFC(功率因數(shù)校正)解決方案。工作人員介紹,這一款3.3kW車載充電方案是圖騰柱無橋PFC方案,在一般PFC 97%的效率上再次突破,由于采用了兩顆高性能Transphorm GaN器件,電路中無須加入橋堆,相比基于硅器件的同類方案,整體成本更低、效率更高。同時(shí),Transphorm提供一整套成品化的turn-key方案,可以將軟、硬件一并交付,幫助客戶極大地縮短開發(fā)時(shí)間。例如臺(tái)達(dá)電子就使用了基于Transphorm GaN器件的車載充電方案,實(shí)際應(yīng)用中效率大于95%,屬于業(yè)界一流水平。
圖2:Transphorm推出6kW光伏逆變器方案與3.3kW車載充電雙向PFC方案
除了大功率應(yīng)用,Transphorm GaN器件在小功率應(yīng)用中同樣“大秀肌肉”。此次展示的65W開關(guān)電源評(píng)估板,在230VAC滿載的條件下,效率可達(dá)到93%,且待機(jī)功耗小于0.15W,適用于筆記本電腦的充電器、適配器等。盡管評(píng)估板的尺寸為L73 x W43 x H15 mm,不過工作人員稱,若投入成品生產(chǎn),整體的方案尺寸還將進(jìn)一步縮小,使得體積十分小巧、便于攜帶;且得益于Transphorm GaN的高能效,這一方案的功率密度大幅度提升,而無需擔(dān)心以往的散熱問題。不僅如此,為了滿足更多的市場需求,這一方案還將支持PD等充電協(xié)議,可自動(dòng)調(diào)節(jié)5V、9V、12V、15V、20V等多個(gè)等級(jí)的電流與輸出功率,實(shí)現(xiàn)一個(gè)充電器即可滿足手機(jī)、筆記本電腦、藍(lán)牙音箱等大多數(shù)移動(dòng)設(shè)備的充電需求,為消費(fèi)者帶來了最顯而易見的便利。
圖3:高能效、靈活應(yīng)用的65W開關(guān)電源評(píng)估板
嚴(yán)啟南稱:“綜合來看,氮化鎵從以往高壓、大功率的工業(yè)級(jí)行業(yè)應(yīng)用,正在不斷滲透到低壓、小功率的消費(fèi)級(jí)應(yīng)用市場,這與工藝提高、成本降低有直接的關(guān)聯(lián)。Transphorm已有的優(yōu)勢(shì),借助與富士通的深度合作,將在中國市場尋求更大的突破。”
裸眼3D新潮流,一張貼膜能搞定!
目前,裸眼3D這一全新的技術(shù)正在掀起一場全行業(yè)范圍的視覺變革,例如裸眼3D廣告就是商業(yè)領(lǐng)域正在探索與創(chuàng)新的方向之一,其無需佩戴輔助設(shè)備即可讓人眼感受逼真的3D效果,逐漸被電子產(chǎn)品、廣告、示范教學(xué)、展覽展示等應(yīng)用所看好與追捧。據(jù)市場調(diào)研機(jī)構(gòu)賽諾市場咨詢發(fā)布的《裸眼3D發(fā)展趨勢(shì)分析報(bào)告》,到2021年全球3D顯示器出貨量將達(dá)到2.8億臺(tái),市場規(guī)模也將增長至830億美元。
事實(shí)上,富士通聯(lián)手合作伙伴3D Global,已在這一領(lǐng)域中投入布局、并搶占先機(jī)。據(jù)了解,3D Global展出的創(chuàng)新裸眼3D解決方案,僅需在屏幕表面貼上一張定制的光學(xué)三維濾光片,再連接一臺(tái)普通的PC電腦、打開3D視頻資源,即可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的裸眼3D視覺體驗(yàn)。當(dāng)然,這一層特殊的三維濾光片需要與屏幕廠商共同合作,在出廠前完成安裝調(diào)試、即可銷往市場。一般而言,裸眼3D顯示主要有光屏障式和柱狀透鏡這兩項(xiàng)技術(shù),但各有優(yōu)缺點(diǎn)。3D Global的裸眼3D方案則將兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合,使用獨(dú)創(chuàng)的“Lenticular Lenses + very thin parallax barrier”組合技術(shù),讓觀眾減少視覺疲勞,獲得具有深度的3D立體感知、使得畫面呈現(xiàn)更逼真的效果,同時(shí)對(duì)光線幾乎沒有影響。
圖4:富士通聯(lián)手3D Global展示創(chuàng)新的裸眼3D顯示技術(shù)
誠然,裸眼3D顯示的市場推進(jìn)除了硬件方案的創(chuàng)新,也需要不斷豐富的3D視頻資源來支撐。對(duì)此,富士通可以提供專門用于制作3D視頻的軟件工具給客戶了解學(xué)習(xí),從而節(jié)省產(chǎn)品的研發(fā)時(shí)間。
座艙視覺next big thing,虛擬儀表融合趨勢(shì)凸顯!
回顧汽車發(fā)展歷史,汽車儀表顯示從以往的機(jī)械式,已過渡為當(dāng)下的電子式虛擬儀表,下一步則將融合多個(gè)顯示界面、趨于統(tǒng)一化,因此對(duì)性能、可靠性等要求愈發(fā)嚴(yán)苛。過去幾年,富士通代理品牌索喜科技基于ARM雙核Cortex-A9的Triton C芯片為核心的3D全虛擬儀表解決方案已經(jīng)出貨數(shù)十萬套,成功應(yīng)用在比亞迪以及部分日系、德系車型上。經(jīng)過多年的市場驗(yàn)證,索喜科技繼而推出全新升級(jí)的第四代高性能車載SoC——“Miranda”。工作人員向筆者介紹:“采用ARM Cotex-A9 Quad core 1GHz 單芯片CPU、PowerVR S8XE 3D GPU,并帶有專為ADAS應(yīng)用準(zhǔn)備的VPU及H.264視頻編解碼功能,Miranda可支持高清4路1080P行車記錄儀的性能需求,且功耗較低,因此特別適合車載SoC的使用場景。”基于這一款SoC,系統(tǒng)設(shè)計(jì)者可輕松打造高清全液晶儀表,高清360°全景成像和ADAS輔助系統(tǒng)的三合一解決方案!
圖5:基于Miranda打造的汽車虛擬儀表三合一解決方案
除了出色的硬件,這款汽車虛擬儀表方案也基于CGI STUDIO這一開源HMI軟件設(shè)計(jì)工具實(shí)現(xiàn)定制化的系統(tǒng)軟件服務(wù)。CGI STUDIO平臺(tái)在汽車和嵌入式領(lǐng)域擁有很高的知名度和認(rèn)可度,并具備不受硬件條件限制、軟件拓展性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),并通過車規(guī)級(jí)認(rèn)證。據(jù)悉,CGI STUDIO平臺(tái)提供獨(dú)立的2D/3D引擎,分別用于制作各類2D和3D場景,且適配 Windows環(huán)境和嵌入系統(tǒng)環(huán)境的通用接口。設(shè)計(jì)者可以快速將計(jì)算機(jī)上制作的設(shè)計(jì)直接使用于嵌入系統(tǒng)環(huán)境,從而最大限度地降低圖像設(shè)計(jì)師與嵌入設(shè)計(jì)師之間的返工,加速產(chǎn)品上市時(shí)間!