消費電子走向綠色，半導體技術(shù)革新成決定因素

　　在世界上的每個(gè)角落，氣候變化已經(jīng)切實(shí)影響到了人們的生活。

　　今晨的北京又異乎尋常地冷及大風(fēng)，不知道是否與氣候的異常有關(guān)。城鐵等車(chē)的時(shí)間，為保持身體的暖和，瑟瑟行走于站臺，卻被一個(gè)公益廣告的標題吸引。“關(guān)上燈，點(diǎn)亮希望，”與全球數億人共同抵御氣候變暖。該活動(dòng)最初只是一項號召悉尼居民關(guān)燈的活動(dòng)，逐漸發(fā)展壯大成為全球最大的應對氣候變化行動(dòng)之一。原來(lái)，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，要取得節能的重大成就，就要關(guān)注終端應用，而其中半導體技術(shù)無(wú)處不在。

　　“IC是有機會(huì )的，” 在半導體界摸爬滾打了17年的NXP多重市場(chǎng)產(chǎn)品部大中華區市場(chǎng)高級總監梅潤平告訴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(guò)去什么叫革新?”梅潤平回憶起幾年前半導體產(chǎn)業(yè)，那時(shí)的IC主要用于處理數據，因此，設計人員往往考慮的問(wèn)題是：如何更快、更多地處理數據。當時(shí)能源概念僅僅是為處理系統提供能源的工具，不是設計的主題。

　　但是，近年來(lái)IC廠(chǎng)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數據容量、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(wèn)題逐漸從幕后走向臺前，同時(shí)，消費者和各國政府也意識到了節能的重要性，因此，越來(lái)越多的半導體廠(chǎng)商將節約能耗列為重點(diǎn)。此時(shí)的能源問(wèn)題成為了半導體業(yè)名副其實(shí)的主角。

　　其實(shí)，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，設定一系列數據化目標;2001 年發(fā)表了EcoVision，接著(zhù)又在 2002 年提出一個(gè)為期四年的環(huán)保計劃——EcoVision 2002 ~ 2005。EcoDesign的出發(fā)點(diǎn)是要從電子產(chǎn)品設計時(shí)，就考慮到整個(gè)生產(chǎn)、制造流程將對環(huán)境產(chǎn)生何種影響。該理念體現了NXP在芯片開(kāi)發(fā)和制造中，與客戶(hù)企業(yè)一起應對環(huán)境問(wèn)題，降低電子產(chǎn)品對生態(tài)環(huán)境造成的負荷的社會(huì )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(gè)設計、生產(chǎn)過(guò)程中貫穿該理念，通過(guò)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(jìn)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(shí)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(guò)使用其它化學(xué)材料代替全氟化物以及優(yōu)化制程技術(shù)，芯片制造過(guò)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)等法規無(wú)疑對IC企業(yè)起到了至關(guān)重要的推動(dòng)作用，通過(guò)在芯片封裝上實(shí)施“深綠”項目，NXP已經(jīng)實(shí)現了100%符合歐洲關(guān)于鉛、汞和鎘的使用規定，而且推進(jìn)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(chǎng)就是所有上述新工藝技術(shù)和新環(huán)保項目的一個(gè)“實(shí)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(chǎng)進(jìn)行推廣。此香港工廠(chǎng)還進(jìn)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(jìn)行無(wú)鉛切斷，減少化學(xué)物質(zhì)的產(chǎn)生。

　　給我一個(gè)支點(diǎn)……

　　然而，要取得重大的節能成就，必須關(guān)注終端應用。因為所有的領(lǐng)域，如通信、消費、工業(yè)和汽車(chē)背后都必須用到環(huán)保，而有價(jià)值的IC所能省下來(lái)的能源，會(huì )超越生產(chǎn)時(shí)所耗費的能量。

　　對于一家半導體廠(chǎng)商而言，不可能把所有的終端面面俱到，通過(guò)專(zhuān)有應用技術(shù)提供有效的能源杠桿是至關(guān)重要的。NXP主要關(guān)注以下幾個(gè)領(lǐng)域：PC電源供應、汽車(chē)電子、LED背光、智能電子計量以及照明解決方案。

　　專(zhuān)注于PC電源供應的GreenChip IC，已經(jīng)銷(xiāo)售4億顆，10年以來(lái)節省PC、筆記型電腦和電視機的能源，可點(diǎn)亮1,650萬(wàn)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(wèn)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(guò)EPRI對85PLUS認證的個(gè)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(wèn)世。節能、減排，在國家一系列相關(guān)政策出臺的同時(shí)，汽車(chē)電子節能的需求日益凸顯。應用于車(chē)內網(wǎng)路、感測器、胎壓檢測、車(chē)載訊息服務(wù)的NXP芯片，為每輛車(chē)減輕多達30kg銅線(xiàn)，省油效益每年為全球減少1500萬(wàn)公噸二氧化碳的排放。相較于傳統的背光技術(shù)，LED背光技術(shù)可節約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約四座電廠(chǎng)的能源。另外，智能電子計量是相當大的一個(gè)市場(chǎng)，該技術(shù)以即時(shí)檢測和計費來(lái)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，依據生活模式調整用電。照明是與生活最為休戚相關(guān)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(gè)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(shuō)，一方面，NXP需要通過(guò)專(zhuān)有技術(shù)開(kāi)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(jià)值鏈中的其它部門(mén)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(shí)，半導體廠(chǎng)商與標準制定者之間的合作。

　　不僅僅是口號

　　“過(guò)去我們只銷(xiāo)售經(jīng)理做最前端，”現在在中國擁有了更為強大的支持，包括產(chǎn)品管理人員、場(chǎng)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(hù)端得到的信息，往往與后端定制IC路線(xiàn)圖不是一對一的關(guān)系，因此，需要一種形式實(shí)現這樣的信息溝通。

　　梅潤平所在的多重市場(chǎng)事業(yè)部(MMS)擁有業(yè)界最龐大的產(chǎn)品組合之一，從定時(shí)器、放大器等基本構建模塊，到可改善媒體處理、無(wú)線(xiàn)連接和寬帶通訊的復雜、精密IC，產(chǎn)品的種類(lèi)越來(lái)越多，不僅應用領(lǐng)域相當分散，客戶(hù)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(hù)，NXP MMS來(lái)幫助并鞏固這些客戶(hù)，這是直接積累客戶(hù)。但對于為數眾多、相對較小的客戶(hù)，由于精力的限制，NXP一般在網(wǎng)上有專(zhuān)門(mén)的網(wǎng)頁(yè)作為支持。“事實(shí)上分銷(xiāo)渠道也是非常重要的，”分銷(xiāo)商也有工程師和資源的組織，可以幫助NXP MMS推銷(xiāo)其產(chǎn)品。

　　“我們的目標是提供節能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(chǎng)的需要，消費者現在這種環(huán)保意識，同時(shí)在推動(dòng)我們做IC技術(shù)，“這是革新的一個(gè)重要本質(zhì)，”梅潤平說(shuō)。