2020年注定是不平凡的一年，新冠疫情突如其來， 擾亂了我們正常的學(xué)習(xí)、生活、工作，對全球經(jīng)濟(jì)也造成了巨大的沖擊。與此同時，“新基建”在這一年頻頻被刷屏，成為中國經(jīng)濟(jì)的一大“熱詞”。

4月20日，國家發(fā)改委首次明確了新型基礎(chǔ)設(shè)施的范圍，包括信息基礎(chǔ)設(shè)施、融合基礎(chǔ)設(shè)施、創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施三個方面。5月22日，“新基建”正式寫入政府工作報告。《報告》提出：“加強(qiáng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，發(fā)展新一代信息網(wǎng)絡(luò)，拓展 5G 應(yīng)用，建設(shè)充電樁，推廣新能源汽車，激發(fā)新消費(fèi)需求、助力產(chǎn)業(yè)升級。”當(dāng)前，官媒蓋章的“新基建”主要包括七大領(lǐng)域：5G基建、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

近期，《電子技術(shù)應(yīng)用》邀請了具有廣泛代表性的多家半導(dǎo)體廠商，一同就“新基建”的話題，回顧2020、展望2021！

德州儀器（TI）副總裁、中國區(qū)總裁 胡煜華女士

問題1：2020年，我國的“新基建”戰(zhàn)略對于半導(dǎo)體行業(yè)帶來了哪些主要影響？

胡煜華：今年以來，大家都在談?wù)撔禄ā？v觀新基建所覆蓋的多個領(lǐng)域中，半導(dǎo)體是新基建基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性的產(chǎn)業(yè)支撐。作為新基建的關(guān)鍵核心技術(shù)支撐，半導(dǎo)體行業(yè)將會繼續(xù)主導(dǎo)新基建技術(shù)發(fā)展方向并加速項(xiàng)目的落地速度。同時為半導(dǎo)體行業(yè)的復(fù)蘇帶來轉(zhuǎn)機(jī)，為半導(dǎo)體行業(yè)注入更多發(fā)展動力，給國內(nèi)外的半導(dǎo)體企業(yè)帶來新的增長機(jī)遇。

問題2：貴公司如何看待“新基建”？對于公司業(yè)務(wù)在“新基建”領(lǐng)域的發(fā)展，有哪些專門的策略和舉措？

胡煜華：我們相信新基建建設(shè)的逐步展開將為半導(dǎo)體行業(yè)帶來更多發(fā)展新機(jī)遇。得益于TI在模擬和嵌入式芯片廣泛的產(chǎn)品組合和電源管理技術(shù)的優(yōu)勢，我們可以為新基建的廣泛應(yīng)用提供強(qiáng)有力的支持，涵蓋工業(yè)、汽車、個人電子產(chǎn)品、企業(yè)系統(tǒng)和通信基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域，我們已經(jīng)和很多客戶開展過深入合作。通過持續(xù)創(chuàng)新的產(chǎn)品、快速的響應(yīng)和服務(wù)，我們將滿足多個行業(yè)對芯片性能、功耗和尺寸的全方位需求，全力支持客戶參與新基建的發(fā)展。我們致力于通過半導(dǎo)體技術(shù)不斷的迭代升級，讓電子產(chǎn)品更經(jīng)濟(jì)實(shí)用，幫助節(jié)約新基建項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)成本，提升收益。

問題3：對于2021年“新基建”對半導(dǎo)體行業(yè)的影響，有哪些分析和預(yù)判？

胡煜華：2021年隨著新基建的推進(jìn)，我們相信市場將逐步回暖，也會給半導(dǎo)體行業(yè)帶來更多的增長空間。展望未來，TI將持續(xù)投資中國市場，繼續(xù)貼近中國客戶的需求。世界在變，我們的初心不變。從1986年建立第一間辦公室，我們在中國市場耕耘了近35年，建立了17個銷售和技術(shù)支持辦事處、3個研發(fā)中心多個產(chǎn)品線、2個PDC、1個一站式的制造中心。早在2013年我們就公布了TI成都制造基地的長期戰(zhàn)略，未來15年內(nèi)在成都投資100億人民幣。目前我們已經(jīng)建成的晶圓廠、封裝測試廠、凸點(diǎn)加工廠和晶圓測試廠，形成了TI全球唯一一個一站式的制造中心。此外，我們在今年5月升級了TI.com，正式推出線上采購功能，幫助客戶強(qiáng)化其供應(yīng)鏈并快速獲取TI 產(chǎn)品。我們快速的響應(yīng)能夠加速客戶交付電子產(chǎn)品，在充滿活力的市場中尋找更多增長機(jī)會。

我們將繼續(xù)通過TI獨(dú)特的優(yōu)勢 (客戶導(dǎo)向的價值觀和企業(yè)文化、創(chuàng)新的技術(shù)和廣泛產(chǎn)品組合、制程技術(shù)和產(chǎn)能優(yōu)勢、以及線上線下靈活的銷售模式)，幫助客戶在中國市場及全球市場取得成功！作為中國電子產(chǎn)業(yè)的一份子，我們將與客戶一起迎接挑戰(zhàn)、共同成長！

問題4：對于“新基建”所涉及的具體領(lǐng)域（5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、數(shù)據(jù)中心、新能源充電樁、軌道交通、特高壓），請從以下三方面回答：

（1）    該領(lǐng)域的發(fā)展對半導(dǎo)體行業(yè)帶來了哪些機(jī)遇和挑戰(zhàn)？

（2）    貴公司在該領(lǐng)域有哪些產(chǎn)品、解決方案及服務(wù)？

（3）    2021年有哪些新的半導(dǎo)體技術(shù)及產(chǎn)品有望在該領(lǐng)域得到較大發(fā)展？

胡煜華女士就工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、新能源充電樁三大領(lǐng)域發(fā)表觀點(diǎn)：

1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)或工業(yè)4.0帶來了傳統(tǒng)工業(yè)基礎(chǔ)架構(gòu)中的眾多創(chuàng)新和設(shè)計挑戰(zhàn)，這需要如同德州儀器這樣的集成電路供應(yīng)商來幫助工程師在控制器、通信地面感應(yīng)等方面開發(fā)智能系統(tǒng)。

（1）控制器方面——智能處理和智能分析推動了邊緣計算的市場需求，其中涉及RNN和CNN網(wǎng)絡(luò)不斷提升的復(fù)雜性。依靠TI Jacinto SoC TDA4x平臺，該平臺具有集成的A72 CPU、R5 MCU、多核DSP和機(jī)器學(xué)習(xí)加速器（MMA）、通用CNN和預(yù)測性維護(hù)功能，可在低功耗的情況下發(fā)揮實(shí)時性能，實(shí)現(xiàn)高計算吞吐量。此外，客戶可在TI高效的深度學(xué)習(xí)處理器（例如TDA4VM）上部署訓(xùn)練有素的網(wǎng)絡(luò)模型，支持使用得到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)支持的運(yùn)行引擎，如TensorFlowLite、ONNX和C ++或Python中的TVM/Neo-AI-DLR等。

（2）網(wǎng)絡(luò)/通信方面——許多現(xiàn)代系統(tǒng)目前都具有通信接口，以增強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計的整體連通性，但也可能給設(shè)計工程師帶來新挑戰(zhàn)。TI產(chǎn)品支持廣泛的工業(yè)通信標(biāo)準(zhǔn)——從串行接口（IO-Link、CAN、RS-485）到工業(yè)以太網(wǎng)以及諸如具備時效性的網(wǎng)絡(luò)體系（TSN）和單對以太網(wǎng)（SPE）等新技術(shù)。這種支持使設(shè)計師能夠擁有更高的連通性和可擴(kuò)展性，以滿足當(dāng)前行業(yè)趨勢的需求。

為幫助簡化向智能生產(chǎn)系統(tǒng)的過渡，我們提供了用于PROFIBUS、多協(xié)議工業(yè)以太網(wǎng)（EtherCAT、以太網(wǎng)/IP、PROFINET）、IO-Link主站和未來千兆位TSN等產(chǎn)品。例如，我們的Sitara處理器系列具有直接集成到處理器中的協(xié)議，可簡化設(shè)計過程。

快速的節(jié)點(diǎn)互連和信息交換可實(shí)現(xiàn)具有快速、精確的執(zhí)行單元或驅(qū)動程序的分散系統(tǒng)。從低速現(xiàn)場總線到PROFINET、EtherCAT、IO-Link等10/100M工業(yè)以太網(wǎng)的發(fā)展都展現(xiàn)了這一趨勢。它們逐漸成為每個執(zhí)行節(jié)點(diǎn)上的標(biāo)準(zhǔn)。TI的Sitara AM335x處理器提供了適用于主要工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的單個硬件平臺系統(tǒng)。此外，具有內(nèi)置EtherCAT堆棧的C2000實(shí)時控制MCU有助于實(shí)現(xiàn)分散式多軸驅(qū)動系統(tǒng)。

（3）感應(yīng)方面——智能工廠自動化和無人化管理需要精確、強(qiáng)大的感應(yīng)技術(shù)。我們利用在汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)方面的成功經(jīng)驗(yàn)，提供基于CMOS的SOC解決方案，并通過TI的IWR68產(chǎn)品輕松開發(fā)雷達(dá)技術(shù)。最新的雷達(dá)感應(yīng)技術(shù)可幫助智能工廠設(shè)計人員部署智能機(jī)器人手臂、協(xié)作式的機(jī)器人系統(tǒng)和無人化工廠管理。

2.數(shù)據(jù)中心

制造商提高了服務(wù)器和其他數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的處理能力，也對更高效的電源管理電子器件提出了更高的需求。德州儀器在電源管理技術(shù)方面的創(chuàng)新與數(shù)十年的電源設(shè)計系統(tǒng)專業(yè)知識相結(jié)合，可幫助設(shè)計人員創(chuàng)建具有更高功率密度的、更節(jié)能、更可靠的設(shè)計。

德州儀器最近通過下一代600 V GaN FET擴(kuò)展了其高壓電源管理產(chǎn)品組合。與現(xiàn)有解決方案相比，新型LMG342x系列GaN FET具有快速切換的2.2MHz集成柵極驅(qū)動器，可幫助工程師實(shí)現(xiàn)功率密度翻倍、達(dá)到99％的效率并將功率磁性器件尺寸縮小59％。我們的新器件可在注重低損耗和減小電路板空間的AC/DC供電應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)更高的效率和功率密度，如超大規(guī)模的企業(yè)計算平臺以及5G電信整流器等。

3.新能源充電樁

隨著中國電動汽車市場的發(fā)展，尤其是新基建政策帶來的便利，充電樁的應(yīng)用迅速增加。因此激發(fā)了制造商持續(xù)開發(fā)可實(shí)現(xiàn)更快充電的系統(tǒng)，而直流充電樁則需要進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，提升輸出功率的同時縮小體積。在德州儀器（TI），我們可隨時提供一系列高效電源管理和嵌入式處理產(chǎn)品，來幫助工程師設(shè)計迅速滿足當(dāng)前以及未來多年的創(chuàng)新需求的產(chǎn)品。

直流充電樁需要能夠在30分鐘內(nèi)充電至80％的高功率轉(zhuǎn)換器。諸如具有用于碳化硅（SiC）或IGBT的12V欠壓鎖定（UVLO）的隔離式柵極驅(qū)動器UCC21530和UCC23513，以及用于MOSFET的具有8V UVLO的UCC23513/B等新的電源管理產(chǎn)品，可支持不同的電壓等級以及基于SiC或IGBT設(shè)計的電源拓?fù)洌灰部刹捎玫壖軜?gòu)，以實(shí)現(xiàn)更高的功率密度和系統(tǒng)效率。功率密度增加也能幫助實(shí)現(xiàn)更小的尺寸，從而有助于降低總體系統(tǒng)成本，同時減少組件上的熱應(yīng)力。我們的電平三相SiC交流/直流轉(zhuǎn)換器參考設(shè)計可幫助客戶創(chuàng)建一個可實(shí)現(xiàn)50kHz開關(guān)頻率的高密度系統(tǒng)，從而縮小磁性器件的尺寸。  

車輛到電網(wǎng)技術(shù)（V2G）的慢慢推廣允許能量從電池流向電網(wǎng)，在車輛處于停放或未使用狀態(tài)時，以保持電網(wǎng)的穩(wěn)定性。這要求兩個功率級都可以雙向工作，且需要一個諸如UCC28C43或UCC12050的高效轉(zhuǎn)換器來提供電源隔離供電。

除電源管理外，德州儀器的多核MCU，如C2000實(shí)時控制MCU，還提供快速的計算密集型實(shí)時處理功能，幫助確保系統(tǒng)在幾微秒內(nèi)做出反應(yīng)，并防止對充電樁或電動汽車造成任何損害。一些更高級的MCU集成了高性能的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，這對于有效監(jiān)控控制環(huán)路至關(guān)重要。