作者：Amy Wang
 

 

 

對于中國大眾市場，提起東芝，人們的第一反應(yīng)是電視和冰箱，對于電子工程師東芝存儲器、硬盤和電視機(jī)用CPU是一類品牌。其實人們并不清楚在能源、醫(yī)療和傳感器等方面東芝的地位，說明“酒香、巷子深，沒人能聞到”。野村先生很激動地介紹了鮮為人知的東芝故事：

 

 

本次參加高交會的是東芝電子（中國）有限公司，它是半導(dǎo)體和存儲技術(shù)原廠。

 

我愛方案網(wǎng)從東芝關(guān)注的三個熱點技術(shù)市場捕捉到全球半導(dǎo)體和元器件技術(shù)在2015年的發(fā)展趨勢，歡迎網(wǎng)友分享觀點，互動有禮！ 

 
Toshiba關(guān)注#1：新材料功率器件支持節(jié)能和新型汽車電子發(fā)展

 

采用新型化合物半導(dǎo)體材料SiC的MOSFET-- “DTMOS/UMOS”, 有優(yōu)越的馬達(dá)控制性能，特別是在車用無刷馬達(dá)控制方面，有更好的開關(guān)性能，在車用LED照明方面有更好的恒流能力。

 

高壓MOSFET（大于500伏的高壓模式）和低壓MOSFET（低于250伏的低壓模式）。由于采用了SiC材料，這中新型的MOSFET有超低導(dǎo)通阻抗，也就是說電路開啟是AC/DC轉(zhuǎn)換效率高，節(jié)能好。導(dǎo)通阻抗小，散熱少，也有利于小型化封裝。產(chǎn)品細(xì)分為DTMOS為AC/DC應(yīng)用，UMOS為DC/DC應(yīng)用。

 

全球每年馬達(dá)的出貨量為100億只，包括微型馬達(dá)到工業(yè)動力馬達(dá)。全世界電能一半是消耗在馬達(dá)上，所以在馬達(dá)上采用節(jié)能節(jié)電技術(shù)是非常重要的。這主要體現(xiàn)在家電用的直流馬達(dá)，工業(yè)步進(jìn)馬達(dá)和車載馬達(dá)這類有刷/無刷的直流馬達(dá)驅(qū)動電流管理和新型元件。

 車載馬達(dá)也是一個馬達(dá)控制的重要領(lǐng)域，現(xiàn)在一臺中型車要使用100個馬達(dá)。特別是最近發(fā)展較快的新能源車，電動車和混合電動車，有燃料泵和水泵的驅(qū)動小型馬達(dá)。無刷馬達(dá)是車載馬達(dá)發(fā)展趨勢，一是防自燃的安全要求，一是節(jié)能要求。這類馬達(dá)主要有風(fēng)機(jī)驅(qū)動，冷卻風(fēng)扇，后視鏡等等，方向盤助理系統(tǒng)。

 

白光LED光源使用的場合主要是通用照明，也在進(jìn)入到車載市場和工業(yè)應(yīng)用。東芝白光LED照明光源是采用8英寸硅基氮化鉀晶圓制造，比10英寸晶圓工業(yè)成本低。也就是通過在老設(shè)備上用新工藝來制作低成本的白光LED照明光源。東芝有一款超小尺寸130流明瓦的一個產(chǎn)品，和另外一個170流明瓦超高效產(chǎn)品。

 

我愛方案網(wǎng)有百余機(jī)器人方案，有來自開發(fā)者，有來自設(shè)計競賽，也有來自元器件公司。

 

 

野村先生說，工業(yè)機(jī)器有這樣一個信號流程，第一個數(shù)據(jù)采集，檢測、識別，處理、控制、監(jiān)控和修正。對于這個流程要有針對美國環(huán)節(jié)的產(chǎn)品，包括檢測傳感器，圖像傳感器，設(shè)備驅(qū)動電路，馬達(dá)驅(qū)動電路等。傳感器根據(jù)不同場合的應(yīng)用而不同，比如傳感器的精度應(yīng)用不同的場合有不同的精度要求。還有像圖像傳感器應(yīng)用在不同的場合需要有高動態(tài)，比如說突然從暗的變到明的這種狀態(tài)下，它的動態(tài)范圍就要寬。其實通過Sensor檢測圖像后面有一個識別的問題，需要識別的電路支持。再就是關(guān)馬達(dá)驅(qū)動也是工業(yè)機(jī)器人的核心技術(shù)之一，包括步進(jìn)馬達(dá)，無刷馬達(dá)和低速馬達(dá)等等。 

 

 

汽車自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)（AFS）方案，驅(qū)動器與MCU功能高度集成，符合全球著名汽車廠商技術(shù)規(guī)范。AFS系統(tǒng)通過CAN總線與車載系統(tǒng)通信，LIN總線連接主模塊和從模塊。由于AFS安裝在發(fā)動機(jī)艙中，因此從模塊是集成的，可滿足40°C至125°C工作溫度范圍的要求。

 

低功耗GreenChip智能照明參考設(shè)計方案，該方案外形緊湊、成本低廉，具有無線IP連接、節(jié)能照明和低待機(jī)功耗（目前為150mW，計劃降低至50mW）等特性，開啟了全新的照明控制和能耗管理方法。

 

8-12W低BOM成本LED驅(qū)動電源方案，該方案內(nèi)部集成600V 高壓功率管，適應(yīng)于85V-265Vac 全范圍輸入、反激式隔離LED 恒流驅(qū)動。通過原邊控制，無需光耦等次級反饋環(huán)路，即可實現(xiàn)高精度的LED 恒流輸出，降低成本。

 

 

閃存和SSD是云存儲的支撐，有音樂和視頻數(shù)據(jù)等大容量存儲技術(shù)需求，也有更細(xì)分的產(chǎn)品市場，需要關(guān)注的關(guān)鍵字有：嵌入式NAND閃存的“e·MMCTM”、SD存儲卡、USB存儲器、SSD、混合驅(qū)動、HDD以及帶無線LAN功能的SDHC存儲卡“Flash Air™”，還有實現(xiàn)設(shè)備間播放兼容性和安全內(nèi)容保護(hù)技術(shù)“See QVaultTM”。

 移動存儲方面要特別關(guān)注UFS技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，代表產(chǎn)品有EMMC系列，采用15納米制程。CQ Vant是一種存儲器內(nèi)容的保護(hù)技術(shù)，由東芝、松下、索尼和三星聯(lián)合開發(fā)的。電子教科書是一個使用案例，從網(wǎng)上下載有保護(hù)功能軟件的內(nèi)容，通過這個技術(shù)就可以在你的設(shè)備上播放。比如說教科書的內(nèi)容是受到版權(quán)保護(hù)的內(nèi)容，通過Transfer Jet可以把授權(quán)的內(nèi)容從老師的電腦傳到學(xué)生的電子教科書里面，CQ Vant是支撐的保護(hù)技術(shù)，適合NFC和藍(lán)牙等無線接口。

 

車載存儲器將是一個新市場，重要市場動力車聯(lián)網(wǎng)和智能汽車發(fā)展需求。我愛方案網(wǎng)今年在上海舉辦第12屆汽車電子論壇，智能汽車發(fā)展是重要議題。專家討論的焦點是智能汽車發(fā)展路徑，我愛方案網(wǎng)CEO劉杰博士在峰會上總結(jié)智能汽車發(fā)展路徑是從局部智能化向全車智能化，從單一車輛本地智能向網(wǎng)絡(luò)智能，從“好玩”功能向?qū)嵱皿w現(xiàn)發(fā)展。這三條路徑是交替發(fā)展，自動駕駛是智能汽車發(fā)展的高端應(yīng)用，預(yù)計2025年可以開始商用。這樣一個智能化前景，我們要有多少存儲器，多少傳感器的市場需求。

 

 

野村先生指出，現(xiàn)在主流3DFlash供應(yīng)商是三星，它的3D Nand已經(jīng)在量產(chǎn)了，東芝的還沒有量產(chǎn)，大概是明年初就量產(chǎn)。東芝將采用15納米制成，從產(chǎn)品的可靠性和成本上來看15納米 Nand性能比3D Nand或者比東芝現(xiàn)在開發(fā)的3D Nand現(xiàn)在來說是性能最好的。3DFlash在消費和工業(yè)市場都有很好的應(yīng)用前景，將會成為中國市場的新亮點。

 

 

DSP+FPGA車載視頻處理模塊設(shè)計方案，該方案是以DSP+FPGA實現(xiàn)。FPGA負(fù)責(zé)完成視頻縮放及視頻切換的功能，DSP負(fù)責(zé)視頻的特殊處理，提供多路視頻任意切換顯示，減少了視頻顯示通道的延遲，較好地滿足了車載視頻綜合顯示的需求。

Xilinx車載網(wǎng)絡(luò)鏈接與音頻/視頻處理解決方案， Xilinx 汽車信息娛樂配套芯片平臺提供了靈活的接口，并經(jīng)過了優(yōu)化可為現(xiàn)有或首選主機(jī)處理器提供支持?？捎玫?IP 和軟件只需少量的開發(fā)工作便可快速擴(kuò)展系統(tǒng)接口、外設(shè)以及處理功能。支持各種常用的主處理器接口，而且可以根據(jù)主機(jī)可用性和總帶寬需求快速更改接口。

Toshiba關(guān)注#3：支撐可穿戴設(shè)備的無線傳輸和圖像傳感器

 

可穿戴設(shè)備將引給便攜式產(chǎn)品帶來巨大變化，主要支撐技術(shù)有：能夠進(jìn)行高速大容量數(shù)據(jù)傳輸?shù)?ldquo;TransferJet™”、無線充電等無線通信技術(shù)、能夠?qū)崿F(xiàn)明亮高速拍攝的明亮模式CMOS圖像傳感器和針對可穿戴設(shè)備的集傳感器接口。Transfer Jet是無線連接的圖像傳感器產(chǎn)品，特點是高速大能量的傳輸，一個小時的電視節(jié)目，可能幾秒就傳輸過去了。

 

智能攝像頭是一個新概念，它把監(jiān)控、視頻處理、存儲和傳輸接口集成在一個模塊，是嵌入式傳感和信號處理技術(shù)的結(jié)合。現(xiàn)在用的視頻攝像頭只有監(jiān)控功能，所以視頻數(shù)據(jù)都有傳輸?shù)娇刂浦行模W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)壓力很大。智能攝像頭還將集成本地存儲器，WiFi等無線接口和可編程能力。

 

智能監(jiān)控攝像頭和以前的攝像頭有很大區(qū)別，因為以前的攝像頭只是監(jiān)控。而智能攝像頭就是本地工作站，增加本地處理能力，減少網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸量，提供系統(tǒng)效率。由于傳感器收集到大量數(shù)據(jù)，需要有本地識別能力，才可以僅把結(jié)論信息傳輸給控制臺，減少大量原始數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)壓力，這些是你傳感器解決的鋼需問題。

 

在傳感器方面，識別電路將成為視頻傳感器的標(biāo)配，指紋識別是成熟技術(shù)、人臉識別是很快商用的技術(shù)，視網(wǎng)膜識別下一代新技術(shù)。

 

 

野村先生認(rèn)為CMOS傳感器有三個層面的產(chǎn)品，低端的300萬像素，中端的500萬像素，高端的2000萬像素的這樣一個分類。高速高清晰度是圖像傳感器發(fā)展趨勢，現(xiàn)在有240幀每秒的1300萬像素的圖像傳感器，高清圖像告訴傳輸，還有800萬像素低功耗超小型化傳感器。

 

 

野村先生認(rèn)為：低功耗和多無線協(xié)議接口是可穿戴設(shè)備2015年要解決的問題。東芝有一款可穿戴設(shè)備示范產(chǎn)品--APP Lite。這個產(chǎn)品特點是功耗特別低，不僅有低功耗的藍(lán)牙還有低功耗NFC無線接口。有關(guān)對本土工程師的支持這方面我們不光是推出一個IC，而是在這個基礎(chǔ)上做成一些可參考的模型或者是提供一個完整的Total Solution給客戶使用，加強(qiáng)客戶的開發(fā)速度，減輕本地工程師開發(fā)的難度，另外我們在國內(nèi)也和一些Design House合作，通過這些開發(fā)公司把技術(shù)提供給相應(yīng)的客戶。

 

 

可穿戴醫(yī)療設(shè)備的光電血脈搏氧傳感器方案，該方案把紅光(波長940nm)和紅光(波長660nm)兩個LED和環(huán)境光檢查IC集成在一個封裝，封裝尺寸小，外圍元器件少，適用于智能穿戴設(shè)備和家庭健康脈搏血氧儀及脈搏波血壓計等醫(yī)療設(shè)備。

續(xù)航時長一個月的藍(lán)牙智能手表方案，該方案采用EFM低功耗CPU，支持安卓4.0，支持藍(lán)牙，使用時長真正打破電池續(xù)航忽悠怪圈，以實力來說話將智能手表的實際使用時間延長10倍，達(dá)到1個月以上。