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英飞凌高管专访:详解GaNSiCAI机械人结构取中国本

发布时间:2025-04-01 15:47

  

  本年3月中旬,英飞凌正在深圳召开了 “2025 英飞凌消费、计较取通信立异大会”。期间,英飞凌科技全球高级副总裁及大中华区总裁、英飞凌科技消费、计较取通信营业大中华区担任人潘大伟,英飞凌科技副总裁、英飞凌科技消费、计较取通信营业大中华区市场营销担任人刘伟接管了包罗芯智讯的专访,引见了英飞凌正在氮化镓、碳化硅、AI、自2015年以来,英飞凌的MCU营业平均每年增加达13。0%,而整个市场的年增加率为4。0%。继2023岁首年月次成为全球第一大汽车微节制器(MCU)供应商之后,2024年英飞凌更是拿下整个MCU市场的全球第一宝座。按照Omdia的最新研究,2024年的MCU市场总发卖额为224亿美元(2023年为280亿美元),英飞凌的市场份额达到21。3%,较2023年的17。8%增加了3。5个百分点,同业中增幅最大。这是英飞凌正在公司汗青上初次正在全球MCU市场拔得头筹,成为市场带领者。“这对我们来说是一个很是主要的里程碑。此次,英飞凌不只是正在汽车MCU方面,而是正在全球全体微节制器市场中跃居全球第一。”英飞凌科技全球高级副总裁及大中华区总裁、英飞凌科技消费、计较取通信营业大中华区担任人潘大伟很是骄傲地说道。MCU是很多使用的焦点,从实现环保、平安和智能的汽车系统,到改变人们日常糊口、工做取互动的物联网设备,以及鞭策出产力成长的工业机械。英飞凌通过多个成熟的MCU产物系列满脚了这些使用的需求,包罗AURIX™、TRAVEO™、PSOC™、XMC™和平安MCU。正在此次 “2025 英飞凌消费、计较取通信立异大会”上,英飞凌还推出了全新的PSOC™ Control C3 MCU,能够实现电机和功率转换系统的及时节制。据引见,PSOC™ Control C3 MCU基于Arm® Cortex®-M33的最新高机能微节制器(MCU)系列产物,具有及时节制功能和差同化节制外围元件,频次最高可达180 MHz。正在ModusToolbox™系统设想东西和软件的支撑下,这款分析全面的处理方案使开辟人员可以或许轻松建立高机能、高效率、高靠得住性且平安的电机节制和功率转换系统。无论是正在家用电器、智能家居,仍是正在光伏逆变器等使用中,PSOC™ Control C3都能供给杰出的机能和靠得住性。除了正在MCU市场取得了带领地位之外,英飞凌正在近年来持续火爆的氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等可以或许极大提拔能源效率、降低碳排放的第三代半导体手艺上也有着深挚的结构。出格是跟着AI数据核心算力和能源需求的快速增加,市场愈发需要可以或许处置AI办事器相关庞大负载的先辈处理方案。过往电源供应器的输出功率为3。3 kW,现正在正向着5。5 kW成长,估计将来将达到12 kW或更高。利用GaN能够提高AI数据核心的功率密度,对于正在无限的机架空间内可供给的算力将有间接的影响。除了GaN具有较着的劣势。另一方面,将其取Si和SiC搭配利用才是满脚AI数据核心要求,并正在效率、功率密度和系统成本之间实现分析衡量的抱负选择。△英飞凌科技全球高级副总裁及大中华区总裁、英飞凌科技消费、计较取通信营业大中华区担任人潘大伟展现300mm(12英寸)氮化镓功率半导体晶圆和20μm超薄硅功率晶圆潘大伟告诉芯智讯,碳化硅的次要劣势正在于,其可以或许很是适合正在大功率使用方面阐扬它的能力。而氮化镓则是正在适合正在高频的环境下来阐扬它的潜力。目前,正在AI办事器范畴,碳化硅、氮化镓的使用曾经很是的普及。好比,正在于分歧的PSU(Power supply unit)的功率品级下,包罗2。2 KW,4。6KW,5。2KW、5。5KW等,英飞凌有分歧的产物组合,能够给客户供给分歧的处理方案。“正在这些PSU的制制商里面,我们都有分歧的客户选择了硅和SiC或者是硅和GaN分歧的处理方案组合。”“碳化硅正在面向大功率的使用方面,目前更有劣势。而当需要做很是小型化的设想的时候,这就需要一个高功率密度的设想,意味着需要一个高频的设想,正在这方面氮化镓是有很是大的劣势的。正在办事器里面,大师看到整个数据核心的机架(rack)的供应链链条是比力长的,从比力高压的电源进来,一曲到办事器从板上利用的电源,其实正在每个链条里面城市有SiC或者是GaN的器件使用机遇。由于整个链条的各个环节需要的电源功率是越来越大,对于功率密度的要求也是越来越高。像是PSU的功率密度会达到100W/in³ 等等,以至更高量级的如许一个。所以,需要有分歧的组合来处理客户的一些痛点。”刘伟进一步对芯智讯注释道。正在边缘终端侧,英飞凌指出,GaN可为终端客户的使用带来显著劣势,包罗提高能效表示、缩小尺寸、好比正在家电市场,因为洗衣机、烘干机、冰箱和水泵/热泵等使用需要达到更高的能效品级,因而英飞凌估计GaN将告竣快速成长。例如:正在800 W使用中,GaN可使能效提高2%,从而帮帮制制商实现能效。正在电动汽车市场,GaN和SiC则都有普遍的使用。按照英飞凌的研究,基于GaN的电动车车载充电器和DC-DC转换器将有帮于更高的充电效率、功率密度和材料永续性,并且正向20 kW以上的系统转型。SiC则通过支撑更高功率、正在极端前提下表示出高靠得住性和稳健性以及实现更小的设想,完全改变了大功率使用。英飞凌的 SiC 产物让客户可以或许为电动汽车、快速充电坐和铁运输以及可再生能源系统和AI数据核心等开辟节能处理方案。取此同时,GaN取高阶SiC处理方案的组合也能够配合实现愈加高效的400 V和800 V电动车系统牵引逆变器,添加电动汽车的行驶里程。正在机械人市场,因为GaN材料可以或许提拔设想的紧凑性,估计机械人财产将于2025年起普遍采用GaN,这将鞭策送货无人机、护理机械人和人形机械人的成长。而跟着机械人手艺取天然言语处置、电脑视觉等先辈AI手艺的融合,GaN也将供给实现精简、高机能设想所需的效率。例如:将逆变器整合正在马达机箱内,既无需利用逆变器散热片,同时又能削减每个关节/轴的线缆,并简化EMC设想。正在此次 “2025 英飞凌消费、计较取通信立异大会”上,英飞凌也初次正在国内展现了两款冲破性手艺——300mm氮化镓功率半导体晶圆和20μm超薄硅功率晶圆。同时,英飞凌还推出了新一代中压CoolGaN™ 半导体器件:具备超卓的机能、更高的功率密度和高靠得住性,能够将系统效率提拔至96%,同时有帮于降低能耗取运营成本。该系列半导体器件可以或许帮力中压电机系统实现更小的尺寸,为电信和数据核心供给更高的效率,正在音频使用中实现更高的功率密度、更轻量级的系统和更佳的音频机能。英飞凌进一步强调,为领会决正在成本和可扩展性方面的挑和,英飞凌正进一步添加对GaN研发的投入。凭仗丰硕的产物和IP组合、严酷的质量尺度,以及12英寸GaN晶圆制制和双向开关(BDS)晶体管等前沿立异手艺,英飞凌正以包罗GaN正在内的所有相关半导体材料为根本,巩固本身正在鞭策低碳化和数字化方面的领先地位。此外,英飞凌近期还通过官网颁布发表,其正在 200 毫米(8英寸)碳化硅 (SiC) 线图上取得了严沉进展,已于 2025 年第一季度向客户发布首批基于先辈 200 毫米 SiC 手艺的产物。这些产物正在奥地利菲拉赫出产,为可再生能源、铁运输和电动汽车等高压使用供给一流的 SiC 功率手艺。同时,英飞凌位于马来西亚居林的制制也将从 150 毫米(6英寸)晶圆向更大、更高效的 200 毫米曲径晶圆的过渡正正在全面推进。新建的 Module 3 即将按照市场需求起头多量量出产。值得留意的是,英飞凌正在碳化硅市场取得了成功,2024财年,英飞凌的碳化硅营业总营收为6。5亿欧元,同比增加跨越30%,较着跨越市场的平均增幅,进一步提拔了市场份额。英飞凌预测,到2025财年,其碳化硅营业将以低双位数百分比(10%~30%)的速度继续增加。家喻户晓,近年来跟着人工智能(AI)手艺的快速成长以及相关使用的快速落地,鞭策了对于AI芯片以及取AI数据核心相关需求的迸发,英伟达、AMD、博通、SK海力士等芯片大厂均从中大为获益。对于英飞凌来说,AI需求也鞭策了其消费、潘大伟指出,AI的成长需要强大的算力支持,而算力的提拔又依赖于高效的电力系统。若何正在提拔机能取算力的同时降低电源能耗,这恰是英飞凌的专业所正在。英飞凌正在这方面有很是多的经验。具体来说,AI算力的提拔需要强大的电力支撑,而英飞凌正在电源办理范畴具有领先的手艺劣势。好比,英飞凌的功率半导体产物可以或许显著提高能源转换效率,降低系统功耗,从而为AI硬件(如GPU、TPU和AI加快器)供给不变、高效的电力支撑;英飞凌还具有高密度、高靠得住性的电源处理方案,正在AI办事器和数据核心对算力需求的激增的环境下,能够帮帮客户正在无限的空间内实现更高的功率输出,满脚AI根本设备的严苛需求。潘大伟指出,正在AI数据核心范畴,英飞凌取行业次要的财产链伙伴均展开了合做,包罗GPU、TPU、CPU厂商,以及PSU(Power Supply Unit)、BBU(Battery Backup Unit,电池备份单位)等相关系统厂商。AI数据核心的每一台AI办事器机架里面用到的英飞凌半导体器件数量不少,跟着浩繁云办事供给商(Cloud Service Provide,CPS)正在AI办事器上投入的资本越来越多,曾经跨越了保守办事器的布景下,英飞凌也将间接从中受益。出格是跟着AI办事器机能的持续提拔,单个机柜的功率也正在快速提拔,曾经从之前的不到60kW提高到了现正在的150kW,将来以至可能会达到800-1000kW。对于电力供应的要求越来越高,需要通过功率半导体来提拔效率,若是效率不高,损耗就会高,的热量也会更高,需要额外的冷却系统才能维持工做,这无疑将会耗损更多的能源。因而,功率半导体的效率很是主要,这就意味着需要用到更高效的氮化镓和碳化硅器件。“从保守办事器到AI办事器,英飞凌可以或许供给丰硕的半导体处理方案,满脚多样化的需求。以单个AI办事器机架为例,功率半导体的价值可高达15,000美元,而通俗办事器机架中的功率半导体价值凡是约为100美元摆布。这种显著的价值差别,恰是AI算力需求激增所带来的对于更高效的功率半导体需求的表现。英飞凌的高效、高密度功率半导体产物,可以或许完满契合这一趋向,为AI根本设备供给靠得住的电力支撑。恰是这种手艺取市场的深度契合,鞭策了我们正在这一范畴的营业持续快速增加。”潘大伟注释道。除了努力于为AI供给电力支撑(power AI)从而驱动算力以外,英飞凌也专注于赋能AI(enable AI),从边缘计较(edge computing)到物联网(IoT)设备,英飞凌正在鞭策AI边缘、赋能这些设备方面具有深挚的手艺积淀和成熟的处理方案。正在边缘计较范畴,英飞凌的MCU和嵌入式处理方案可以或许为边缘设备供给强大的当地计较能力。英飞凌的AURIX™和PSoC™系列产物支撑及时数据处置和低延迟响应,满脚工业从动化、智能家居和从动驾驶等范畴对边缘AI的需求。正在IoT范畴,英飞凌的AI赋能处理方案也能够帮帮设备实现智能化。例如,英飞凌的传感器和低功耗MCU可以或许支撑设备端的数据采集和AI推理,削减对云端的依赖,从而降低延迟和带宽成本。此外,AI系统的普遍使用对数据平安和系统靠得住性提出了更高要求。英飞凌的硬件平安芯片(如OPTIGA™系列)为AI设备和边缘计较节点供给端到端的平安,确保数据现私和系统完整性。针对芯智讯提出的英飞凌正在AI方面的营收规模问题,潘大伟回应称:“瞻望将来,我们估计2025财年,英飞凌的AI营业营收将冲破6亿欧元,并无望正在将来两年内跨越10亿欧元。所以,能够看到我们增加的速度常快的。”正在本年的蛇年春晚上,凭仗创意融合跳舞敏捷走红的“宇树H1(伏羲)”机械人,正在让宇树科技成为核心的同时,也了人形机械人财产。正在3月21日的特斯拉员工大会上,特斯拉首席施行官马斯克正在颁布发表,2025年将试出产人形机械人5000台,2026年估计出产5万台人形机械人。马斯克暗示,特斯拉可以或许实现人形机械人的大规模量产,未来实现量产的人形机械人成本大约2万-3万美元,可能比一辆车还廉价。有预测数据显示,估计到2035年,整小我形机械人市场将会达到200万台的出货量级。正在潘大伟看来,英飞凌正在人形机械人市场有着很是大的成长机遇。好比,人形机械人会包罗良多部门,包罗充电、马达驱动、电池取电池办理、传感、毗连、及时决策、人机交互等部门。此中,每小我形机械人平均可能会有30-50个能够勾当的关节,这些关节都需要马达驱动,会添加整个机械人的分量,从而降低续航。对此,英飞凌通过其先辈的高效率的功率器件,可以或许将所有这些关节的马达驱动系统的尺寸做的更小更轻,并提拔马达驱动效率,这无疑将使得整个机械人分量变得更轻、运转更高效、续航更持久。英飞凌科技副总裁、英飞凌科技消费、计较取通信营业大中华区市场营销担任人刘伟也进一步指出,英飞凌正在人形机械人这个范畴,取良多的业内厂商环绕各类分歧的使用和各类分歧的子系统进行合做,包罗正在粤港澳大湾区或者正在全国范畴内取各类规模分歧的机械人厂商城市有一些深层的合做。好比,对于若何将“工致手”的关节设想得更小、愈加活络,可以或许让其实正去做雷同人的各类动做,针对这一需求,英飞凌能够供给优良的微节制器(好比MCU)、功率器件,来帮帮客户实现更超卓的、尺寸更小的、更高效的设想。此外,正在各类传感器避障或雷达方案上和智能平安防护方案上,英飞凌也都有笼盖。对于近期英飞凌将现有的传感器和射频营业归并为一个新的营业部分这一变化,刘伟也注释称,其目标是更好地把英飞凌的MEMS硅麦克风、ToF、雷达等传感器产物整合正在一路,使其可以或许更好地取英飞凌的毗连芯片、微节制器等产物进行矫捷、无效的搭配组合,从为客户供给更好的全体处理方案。总结来说,正在机械人范畴,英飞凌供给了从“首”到“脚”全方位赋能的全栈式处理方案,涵盖传感、毗连、人机交互等焦点环节。通过操纵传感器、MCU、功率器件等半导体产物,英飞凌付与机械人精准的、及时决策和矫捷活动能力,同时先辈的电池办理处理方案则耽误了机械人的续航时间,还能让马达驱动的系统尺寸变得愈加玲珑且减轻分量。英飞凌的立异手艺帮力机械人实现智能化、高效化和轻量化,鞭策其正在工业、截至目前,英飞凌正在大中华区曾经深耕成长了30年。正在30年行业深耕的根本之上,英飞凌正正在深切推进“正在中国、为中国”的本土化计谋,环绕出产、立异、运营和生态等方面,持续为客户添加价值,鞭策正在华营业的持久、稳健、可持续成长。潘大伟暗示,英飞凌将持续加强本土化出产,以满脚客户对供应链弹性的要求。此外,正在当地成立多个系统能力核心、立异使用核心等本土手艺支撑使用平台。通过取合做伙伴配合推出浩繁的系统级处理方案,支撑新能源汽车、AI、机械人等新兴财产的成长。