半導體是當今快速發展的全球電子產業基礎,它對于21世紀的生活方式至關重要。電腦、通訊設備、消費性產品、行動裝置、汽車、飛機、醫療設備、照明、工業自動化系統以及可再生能源等皆需依賴這些裝置,以提供高效率、可靠性與高性能。
事實上,如果說半導體——特別是以能源效率電源管理與動作控制為目標的技術——對于人類持續進化以及地球環境與寶貴資源的管理責任而言非常重要,這一點也不夸張。相信我們能透過科技達成更多成就、減少資源消耗并供大眾享用,使生活變得更加簡便、安全、環保。
最近的歷史告訴我們,半導體的誕生可追溯至1954年第一個電晶體問世時。直到當時為止,許多科學家仍懷疑半導體能夠真正實現量產的規模。但是,對我們而言則極其有利,60年來歷史透過現在著名的「摩爾定律」(IC每單位面積的電晶體數量每年倍增)證明了這項事實
摩爾定律經常被引用于描述有關的處理能力,但這也可以說是它與整體半導體制造的較大經濟規模有關。進一步而言,業界將開發出更精密的晶片,同時維持或降低單價。這個定律亦適用于功率半導體、LED驅動IC、微控制器(MCU)或邏輯元件。
但是,自從半導體問世以來,已經改變的是應用設計的本質。過去的電子產業主要以少數幾家大型OEM為主,這些業者大手筆地雇用涵蓋各領域的內部工程設計團隊。這些團隊通常從零開始進行所有設計工作,創造出針對其目標應用進行最佳化的獨立設計。然而,經過多年之后,產業變得更為細分化,設計團隊規模也較小(通常為專業設計公司工作),他們開發的產品將會由合約電子制造商進行生產,然后再提供給品牌業者。
同時,縮短產品上市時間與降低成本的壓力明顯增加。消費性電子與手機業特別是如此,相關技術與終端使用者裝置一年一次持續快速地變化。即使是汽車業等工業,雖然通常預期有較長的開發周期,但由于技術開發的腳步以及購買大眾對于更精密產品的期待持續升高,因此開發周期也有縮短的趨勢。
上述產業變化的效應之一是設計團隊更聚焦于其「核心競爭力」,他們可在這方面提升競爭優勢,并期待直接「購入」整體系統的其他部份。因此,發展的趨勢是從采購個別半導體元件變得更著重于整體解決方案,例如AC/DC電源模組、電池管理解決方案或完整的直流無刷(BLDC)馬達驅動方案,以便能快速輕松整合至設計中。
為了滿足電子產業持續發展的需求,半導體制造商也必須隨之進化。對于這些公司而言,簡化IC的開發與制造已不再足夠。他們也必須了解客戶的「系統」,無論是火車、風力發電機、汽車或洗衣機。
文章來源:EET 電子工程專輯
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