消費電子走向綠色，半導體技術革新成決定因素

　　在世界上的每個角落，氣候變化已經切實影響到了人們的生活。

　　今晨的北京又異乎尋常地冷及大風，不知道是否與氣候的異常有關。城鐵等車的時間，為保持身體的暖和，瑟瑟行走于站臺，卻被一個公益廣告的標題吸引。“關上燈，點亮希望，”與全球數億人共同抵御氣候變暖。該活動最初只是一項號召悉尼居民關燈的活動，逐漸發展壯大成為全球最大的應對氣候變化行動之一。原來，為了綠色我們可以做到更多。電子業也不例外。

　　盡管，在全球能源消耗中，消費電子產品的消耗僅占0.6%，然而，要取得節能的重大成就，就要關注終端應用，而其中半導體技術無處不在。

　　“IC是有機會的，” 在半導體界摸爬滾打了17年的NXP多重市場產品部大中華區市場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，包括生產這些半導體本身所需能源。

　　變化中的創新

　　“過去什么叫革新?”梅潤平回憶起幾年前半導體產業，那時的IC主要用于處理數據，因此，設計人員往往考慮的問題是：如何更快、更多地處理數據。當時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IC廠商每每推出一款產品，都強調自己產品功耗是業界“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題逐漸從幕后走向臺前，同時，消費者和各國政府也意識到了節能的重要性，因此，越來越多的半導體廠商將節約能耗列為重點。此時的能源問題成為了半導體業名副其實的主角。

　　其實，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 年發表了EcoVision，接著又在 2002 年提出一個為期四年的環保計劃——EcoVision 2002 ~ 2005。EcoDesign的出發點是要從電子產品設計時，就考慮到整個生產、制造流程將對環境產生何種影響。該理念體現了NXP在芯片開發和制造中，與客戶企業一起應對環境問題，降低電子產品對生態環境造成的負荷的社會責任感。

　　“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，在整個設計、生產過程中貫穿該理念，通過這種措施把電子產品對生態環境造成的影響降到最低。恩智浦正在推進LSI的生產、使用、報廢處理方面的環境對策。

　　生產方面，NXP致力于削減芯片加工時所需的電力。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，通過使用其它化學材料代替全氟化物以及優化制程技術，芯片制造過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)等法規無疑對IC企業起到了至關重要的推動作用，通過在芯片封裝上實施“深綠”項目，NXP已經實現了100%符合歐洲關于鉛、汞和鎘的使用規定，而且推進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。其香港封測廠就是所有上述新工藝技術和新環保項目的一個“實驗田”，使用成熟后將逐步向其設在大陸東莞、蘇州等地的工廠進行推廣。此香港工廠還進行了一系列日常生產材料的再生利用，使用軟化水代替去離子水進行無鉛切斷，減少化學物質的產生。

　　給我一個支點……

　　然而，要取得重大的節能成就，必須關注終端應用。因為所有的領域，如通信、消費、工業和汽車背后都必須用到環保，而有價值的IC所能省下來的能源，會超越生產時所耗費的能量。

　　對于一家半導體廠商而言，不可能把所有的終端面面俱到，通過專有應用技術提供有效的能源杠桿是至關重要的。NXP主要關注以下幾個領域：PC電源供應、汽車電子、LED背光、智能電子計量以及照明解決方案。

　　專注于PC電源供應的GreenChip IC，已經銷售4億顆，10年以來節省PC、筆記型電腦和電視機的能源，可點亮1,650萬顆普通的60瓦燈泡。第一代GreenChip產品誕生于1997年，主要針對CRT電視和顯示器電源部分;2001~2003年發布的第二代產品，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EPRI對85PLUS認證的個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年問世。節能、減排，在國家一系列相關政策出臺的同時，汽車電子節能的需求日益凸顯。應用于車內網路、感測器、胎壓檢測、車載訊息服務的NXP芯片，為每輛車減輕多達30kg銅線，省油效益每年為全球減少1500萬公噸二氧化碳的排放。相較于傳統的背光技術，LED背光技術可節約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的能源。另外，智能電子計量是相當大的一個市場，該技術以即時檢測和計費來管理用電需求，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，每個路燈每年可減少排放污染地球環境的115噸。

　　“IC設計不能只是空中樓閣，”梅潤平說，一方面，NXP需要通過專有技術開發IC以及在工藝方面地不懈努力，減少芯片耗電，還要與OEM及價值鏈中的其它部門聯合研發、定制一些IC。比如：政府或行業組織在推出一些標準時，半導體廠商與標準制定者之間的合作。

　　不僅僅是口號

　　“過去我們只銷售經理做最前端，”現在在中國擁有了更為強大的支持，包括產品管理人員、場應用、維修人員以及IC設計人員，產品經理主要作為前后端的支持，因為從客戶端得到的信息，往往與后端定制IC路線圖不是一對一的關系，因此，需要一種形式實現這樣的信息溝通。

　　梅潤平所在的多重市場事業部(MMS)擁有業界最龐大的產品組合之一，從定時器、放大器等基本構建模塊，到可改善媒體處理、無線連接和寬帶通訊的復雜、精密IC，產品的種類越來越多，不僅應用領域相當分散，客戶群也相當分散。“我們有兩方面的策略，”梅潤平介紹，雖然比較分散，但是業界總有一些相對比較大的客戶，NXP MMS來幫助并鞏固這些客戶，這是直接積累客戶。但對于為數眾多、相對較小的客戶，由于精力的限制，NXP一般在網上有專門的網頁作為支持。“事實上分銷渠道也是非常重要的，”分銷商也有工程師和資源的組織，可以幫助NXP MMS推銷其產品。

　　“我們的目標是提供節能IC，最后超越生產它所需能源以及其工作能源，”梅潤平介紹，這是市場的需要，消費者現在這種環保意識，同時在推動我們做IC技術，“這是革新的一個重要本質，”梅潤平說。