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          首頁> 行業資訊> MCU可10年不換電池?日本最大的半導體廠商瑞薩是如何做到的?

          男人的天堂

          來源︰ 芯扒客 2019/6/21 瀏覽量︰1675 關鍵詞: MCU 瑞薩

          在6月12日在日本京都召開的2019年度“VLSI和電路技術專題研討會上,瑞薩展示了業界首款基于65nm SOTB技術的嵌入式2T-MONOS(雙晶體管-金屬氧化氮氧化 )閃存的相關測試結果。基于SOTB的新技術已在瑞薩R7F0E嵌入式控制器中所采用,該控制器專門用于能量采集應用。

           

           

          2003年由日立和三菱電機合並成立了瑞薩電子。

           

          2010年4月1日,NEC電子和瑞薩電子合並,成為了全球第一的MCU供應商,也是SoC系統晶片與各式類比及電源裝置等先進半導體解決方案的領導品牌之一。在成立之時一躍成為全球第三大半導體公司,僅次于英特爾和三星。

           

          然而瑞薩電子合並後的幾年路走的並不順,從成立時的全球半導體老三的位置一路掙扎,在2014年跌出了全球前十。

           

          2016年,瑞薩開始下注汽車行業,並以32億美元收購Intersil,引入了模擬與混合信號芯片產品線,盈利才逐漸上來。2017年,瑞薩佔據了全球20%的MCU市佔率。

           

          去年9月11日,瑞薩宣布以約67億美元收購美國模擬芯片大廠IDT,這個收購被認為是為了應對汽車領域的老對手NXP的威脅。在智能手機市場增長下滑的今天,預計汽車市場將是未來半導體廠商最大的細分市場。然而在2018年,意法半導體(STMicroelectronics)、英飛凌(Infineon)和NXP的汽車業務收入均出現增長,而瑞薩(Renesas)的汽車業務收入卻較2017年有所下降。

           

           

           

          與最接近的競爭對手相比,瑞薩是唯一一家在2018年汽車業務營收出現下滑的供應商,這不僅讓人感覺到一絲意外

           

          瑞薩電子中國董事長真岡朋光認為,瑞薩在2018年已經預計到了市場需求疲軟的現狀,同時也根據需求下滑進行了相對應的措施,如調整工廠產能。此外這不僅僅是瑞薩電子一家企業的事情,還需要跟代理商和銷售渠道不斷的加強溝通。“我們的客戶對市場的未來也比較謹慎。因為不由廠商控制的情況太多了,比如現在的中美貿易摩擦的問題,沒有人能預計到,但就是發生了。”真岡朋光認為,中美貿易摩擦這種不可控的事情發生,對瑞薩的客戶影響是很明顯的,因此瑞薩需要不斷調整自己去適應市場的變化。

           

          目前對于瑞薩來說,最重要的事情是盡快適應與IDT的並購,以及實現“1+1大于2”的效果。

           

          據IDT的財報,近些年其毛利率在60%以上,2014—2018年復合增長率更是高達14.8%,而且其技術和產品恰好符合瑞薩電子下注的汽車業務,其數據中心與通信基礎設施也會為瑞薩開闢更大的市場。2019年瑞薩與IDT的收購案終于達成,瑞薩也一躍成為日本最大的半導體公司。

           

           

           

          目前瑞薩全球銷售額7600億日元,全球19000員工。從財報來看,瑞薩電子收入7570億日元。

           

          “面向汽車電子的半導體產品是瑞薩的代表業務。從應用領域來看,汽車領域銷售額約佔總銷售額的一半,很難找到一輛完全不使用瑞薩電子產品的汽車。”——這是瑞薩電子中國董事長真岡朋光在今年舉行的CITE中國信息博覽會上的發言。

           

          汽車市場當然是瑞薩最重要的市場之一。根據srategy Analytics2018提供的數據,瑞薩電子在2017年的汽車MCU/SOC市場份額眾,包括動力總成、xEV、車身、底盤與安全、信息娛樂&儀表相關的車用芯片均排名第一。

           

          此外,2017年瑞薩發布了一個ADAS及自動駕駛平台Renesas Autonomy,同時發布的還有R-CarV3M  SoC,該芯片配有2顆ARM CortexA53、雙CortexR7鎖步內核和1個集成ISP,可滿足符合ASIL-C級別功能安全的硬件要求,能夠在智能攝像頭、全景環視系統和雷達等多項ADAS應用中進行擴展。除了R-Car系列產品外,瑞薩也有針對雷達傳感器的專業處理器芯片如RH850/V1R-M系列。

           

          應該說R-Car系列是瑞薩進軍自動駕駛的切入點。此前推出的第三代產品R-CarH3/M3已經具有L2等級的自動駕駛需求。只不過作為一家日系公司,瑞薩在自動駕駛領域的布局顯得異常低調。

           

           

           

          作為日本最大的半導體廠商,瑞薩的目標絕不僅僅是汽車市。   諧∫彩僑鶉牟季種氐。

           

          5月28日,瑞薩電子2019產品及系統方案研討會——廈門站正式召開。在此次活動上,瑞薩不僅展示了自己的多款嵌入式解決方案,還首次展示了IDT的多款物聯網解決方案,以及融合了瑞薩與IDT雙方技術的系統級解決方案。

           

          瑞薩切入物聯網領域,在今年重點推廣的主要有兩大技術︰DRP技術和低功耗的SOTB技術。

           

          提到瑞薩在物聯網領域的布局,不得不提到瑞薩在今年重點推廣的DRP技術和低功耗的SOTB技術。

           

          DRP技術,簡單來說就是本地的嵌入式AI解決方案,可以取代以往的雲端AI計算能力。

           

          在商湯、曠視等各大AI芯片廠商以及Nvidia、Intel、高通等傳統半導體廠商紛紛布局嵌入式AI的今天,瑞薩的DRP有什麼亮點呢?

           

          據了解,瑞薩獨有的DRP技術,是一種動態可編程的處理器,可以按照不同的時間把動態邏輯編程,這特別適合應用在圖像處理等應用上。DRP中有AI -MAC,有大量的計算單元,可以來實現卷積運算。

           

          此外,相比目前市場上的通用的嵌入式AI芯片,如MCU、DSP、FPGA,瑞薩DRP可以做到10~100倍的強大處理能力,而功耗則降低很多。據了解,這個DRP的主頻只有60Mhz,而處理能力則比A9 MCU要快13倍。

           

           

           

          瑞薩電子陳建明部長對《芯扒客》記者展示了瑞薩嵌入式領域的roadmap,他表示今年Q4瑞薩將推出第三代的E-AI解決方案,將會配置更強大的DRP AI芯片,將會更加適合卷積神經計算。第四代產品的DRP AI2也在規劃中。在智能工廠這一塊,通過e-AI的引入,可以立馬減少人工的投入。在2019 CITE上,瑞薩演示了不少基于e-AI的方案,包括3D手勢識別方案、電機故障檢測方案、二維碼掃描和實時圖像處理方案等。

           

           

          SOTB技術,則是一種極低功耗技術,可以讓MCU的電流消耗降低到傳統電流的十分之一。簡單來說,這種技術讓不需要電池的模式成為可能。

           

          由于采用了無摻雜的晶體管,對比傳統的平面式晶體管的淤積特性變化,可以在超低電壓下進行穩定的操作,比如0.5伏左右。如果傳統的MCU采用3V的紐扣電池供電,可能一個月後就沒電了。

           

          如果采用STB技術到MCU,由于本身需要的電流非常低,可能3μA就夠了,這個功耗幾乎可以忽略不計,可以實現無間斷的工作。再配合低功耗的DRP嵌入式AI方案,整個系統就可以做到低時延、安全、低功耗。瑞薩電子也強調,其超低功耗的產品可保證設備10年左右不換電池,這是其技術優勢所在。

           

           

          陳建明部表示,SOTB技術的推廣將分三步走,第一步主要是替換需要更換電池的各類MCU應用;第二步預計到2021年在藍牙BLE中增加帶SOTB功能的MCU。比如智能家電、智能樓宇等。第三步則將SOTB和E-AI技術共同加入進來,做成完整的解決方案,在農業、智能交通等領域都可以用到。

           

          應用在智慧

           

          在6月12日在日本京都召開的2019年度“VLSI和電路技術專題研討會上,瑞薩展示了業界首款基于65nm SOTB技術的嵌入式2T-MONOS(雙晶體管-金屬氧化氮氧化 )閃存的相關測試結果。基于SOTB的新技術已在瑞薩R7F0E嵌入式控制器中所采用,該控制器專門用于能量采集應用。與非SOTB2T-MONOS閃存(約需50μA/MHz讀取電流)相比,新技術實現的讀取電流僅6μA/MHz左右,等效于0.22pJ/bit的讀取能耗,達到MCU嵌入式閃存最低能耗級別。這項新技術還有助于在R7F0E上實現20μA/MHz的低有效讀取電流,達到業界最佳。

           

          值得一提的是,能量收集技術的迅猛發展,使智能穿戴設備的自我供能有望成為現實。比如手環、耳機等可穿戴設備目前受限最大的就是功耗問題,而瑞薩下一步將在藍牙BLE中增加帶SOTB功能的MCU,很明顯穿戴產品將大大受益。

           

          我們有理由展望不久的未來,采用瑞薩的SOTB技術的能量采集系統將在智能手表等穿戴類設備中大顯神威。