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助推绿色潮流 半导体要做“节能之星”

更新时间: 2008-08-14 15:00:55来源: 粤嵌教育浏览量:894

  编者按:世界各国共同面对的节能减排课题,不仅为半导体产业带来挑战,也带来新的市场机遇。半导体节能技术、产品和应用的加强和推广,将大大提高全球能源的利用率,降低能源的消耗,进而促进整个社会的节能环保体系的建立。为此,中国半导体行业协会与美国半导体行业协会将在 ICChina2008期间,联合举办“中美半导体节能技术、产品和应用合作论坛”,旨在推动半导体企业满足全球电子产品对节能环保的需求,实现半导体技术、产品与市场对接。《中国电子报》作为该论坛的指定宣传媒体,在此论坛举办前夕,特邀请业内权威专家和美国知名半导体企业代表,对半导体节能市场、产品、应用热点进行初步探讨,以加快半导体节能产品开发和应用推广,使半导体产品真正成为“节能之星”。

  主持人 徐恒

  特邀嘉宾:

俞忠钰 中国半导体行业协会理事长
严衍伦 美国半导体行业协会北京办事处首席代表
林康乐 飞兆半导体全球销售及市场推广执行副总裁
潘大伟 国际整流器公司(IR)亚太区销售副总裁
郑兆雄 安森美半导体汽车及电源管理部全球销售及市务总监
殷 钢 飞思卡尔半导体大中国区业务拓展总监
黄汉基 美国国家半导体亚太区电源产品市场总监
赵树武 英特尔(中国)有限公司全球公共政策部经理
张洪为 德州仪器(TI)中国区高性能模拟产品业务开发经理

  节能带来机遇挑战 企业加速研发

●社会对节能的需求日益扩大,促进了半导体产业的发展与技术的进步。
●对半导体产品节能性能要求的提高为半导体产业提出了新的挑战。
●半导体节能技术的应用与社会节能需求的良性互动将促进产业的升级和社会能耗的降低。

  《中国电子报》:节能减排对半导体技术提出哪些新的需求和挑战?为半导体产业带来哪些新的市场机遇?

  俞忠钰:目前,中国半导体产业还处于成长期。要保持产业持续快速发展的态势,重点是要有发展后劲,即产品和技术能够不断地推陈出新。这就需要企业不仅要有一定的自主创新能力,还要有盈利能力。
社会对节能减排的追求为半导体产业发展指明了新的方向,带来了新的机遇。当然也提出了新的挑战。它不仅要求企业研发出成本更低能效更高的技术和产品,还为企业带来了巨大的发展空间。因为,一旦这些产品和技术得到市场和社会的认可,并获得推广,那么企业的知名度及影响力也将得到进一步提升。

  严衍伦:信息技术为整个经济提供了能源净节约。美国能源经济委员会今年年初发表的一份研究报告曾指出,信息技术所需的每1千瓦时额外电力可使美国经济的综合能源节约10千瓦时左右,相当于具备10倍的能源回报率。作为信息技术的核心之一,半导体技术无疑促进了整个社会的节能减排。当然,节能也为半导体技术提出了新的课题,并促进半导体产业不断升级,研发出更高效的节能产品与技术,而这些也为半导体产业本身的飞速发展提供了机遇。

  赵树武:对于信息产业节能而言,就好比一枚硬币的两面:全球整个IT产业的耗能量占全球所有产业总耗能量的2%左右,也就是说作为IT产业的成员,如果我们提升自身的技术改善自身的产品,那么我们有2%的机会为全社会节能贡献力量。反过来,另一面,如果我们利用IT技术和产品去帮助传统产业节能减排,那么我们就有98%的机会助力全社会节能。我们认为全社会的节能本身就是一个系统性的工程,片面地去强调或突出其中的某个环节难以达到整体的节能效果。这个大的系统工程包括三方面,首先是IT企业配合政府制定相关标准法规,其次是行业自律并开发和推广节能技术与产品,是社会大量利用节能产品和技术促进传统产业升级,达到整个工业节能减排的目标。

  林康乐:节能和环保的相关法规继续推动半导体设计的创新,并带来了更多的节能机会。随着节能要求日益严格,半导体供应商需要想出新的方法,在提高效率水平之余,又可加快节能技术的采用。对于提供高能效和环境保护产品的半导体制造商而言,新的市场空间出现了。那些传统上采用机械式设计,或者没有使用任何半导体器件的设计正在开始使用半导体器件。在汽车行业,如今使用了电子点火、导航、制动和安全控制,而且调光镇流器和HID(高压气体放电灯)汽车头灯的需求正在增加。过往,电机设计采用机械形式,现在,许多设计采用能够降低功耗的可变速电机。照明是如今使用半导体器件的另一个应用领域。北美和欧洲已经于2005年立法禁止销售用于新设备的磁性镇流器,并于2010年全面禁止销售磁性镇流器。预计从2009年开始,LED(发光二极管)将替代白炽灯泡和紧凑型荧光灯,成为普通灯泡的光源。

  潘大伟:在中国,能效低仍然是个问题,因为其总体能源效率为33%,较发达国家低10个百分点。而且,中国每单位产值的能耗是发达国家的两倍。因此,我们必须不断寻找提高能源效率的方法,尤其是日常使用的产品。随着中国大力推进节能减排计划,消费者也越来越重视家电的节能效果。具有显着节能优势的变频家电越来越受到重视,其市场面临着快速增长的趋势。特别在空调市场,随着中国在2009年国家空调能效强制标准将从现行的2.6提升至3.2,变频空调将成为未来市场的主流。据国家信息中心监测数据显示,2007年中国零售市场空调销售量达到2630万台,其中变频空调只占10%左右,而能效比低于3.2的定速空调约有2200多万台。这意味着面对2009年新的能效标准,中国空调市场将大规模向变频类空调转移,变频空调的销售比重将在这两年内快速提高。

  郑兆雄:节能减排提出的挑战主要体现在能效标准的要求越来越高。举例来说,在提高电源工作效率方面,计算产业气候拯救行动(CSCI)提出了计算机ATX电源在20%、50%和负载条件下在不同时间段需要达到的越来越高的能效要求。此外,在待机能耗方面,“1瓦”待机已经成为规范机构、半导体供应商和整机供应商共同着力的方向。在改善功率因数方面,以液晶电视应用为例,如果功率高于75W,出口至欧洲和日本等地的液晶电视电源需要增加PFC(功率因素控制)功能。

  这些需求为电源设计提出了更高的挑战,同时也为电源解决方案供应商提供了机遇。我们需不断探索利用更先进的拓扑结构及新的节能设计技术,服务于客户和市场需求。

  张洪为:过去降低系统成本,改善性能是业界的主要推动力。节能减排和环境保护在提出挑战的同时还为半导体技术提供了新的发展机会。以典型的80+,85+计划为例,个人电脑是一个高度成熟的行业,从业公司对成本高度敏感。但是美国部分非政府组织发起80+计划,即鼓励个人电脑电源效率提高的计划,目标把个人电脑从当时的70%多一点的电源效率提高到80%或85%,一旦成功,以全球超过10亿台电脑来计算,节能效果好得惊人。一时各大半导体公司纷纷响应,开发一系列的芯片支持这一计划。

  殷 钢:在节能方面,汽车节能的地位相当重要。随着更高能源效率和环保车辆需求的增长,混合动力汽车正逐步获得市场份额。除了混合和燃料电池动力系统的开发之外,与现有12伏连接的42伏系统可用于为未来车辆中较大的电力负荷提供能量。高性能的微控制器将用于连接电源模式,转换整个电动机绕组的断流电压或交流电压。

  混合动力和燃料电池车辆拥有更高电源半导体和额外计算性能的特殊电子需求,以操作指定性能范围内的电动机,提供效率。用极少散热来切换特高电流的需求将促进半导体公司迅速生产更强大、更快速甚至更智能的半导体。这些半导体可在保护设备和负荷的同时,处理日益增强的电流。此外,根据预测,这些相同的电源设备将能检测故障条件,并通知潜在问题的主要微控制器。

  黄汉基:对半导体厂商而言,首要的节能贡献就是通过技术创新,开发出具有更高能源效率的系统。其次,积极参与新能源的开发与利用。

  美国国家半导体可以从如下两个方面协助客户解决能源效率问题:其一是提供PowerWise系列集成电路,另一方面是构建独特的系统解决方案。此类系统解决方案将集成美国国家半导体的专利技术,以芯片或授权方式供客户使用。

  为了便于客户在性能与功耗之间合理取舍,美国国家半导体还制定了一套PowerWise性能指标,协助系统设计工程师更方便地比较及选择不同模拟元件及子系统的能源效率。美国国家半导体还一直在积极开发太阳能技术,全新的SolarMagic技术,可有效提高太阳能发电系统的电能输出效率。

  半导体节能需政策支持和立法推动

●政府应搭建产业链合作平台,并促进标准对接,进而促进节能产品成本降低,扩大其应用范围及影响力。
●政府需扶持半导体节能项目开发,通过立法及授予荣誉标志等途径推广节能产品与技术。
●增强消费者节能意识,政府责无旁贷。

  《中国电子报》:为加快半导体节能产品开发和应用推广,贵公司认为需要政府如何支持,在政策和标准方面做哪些跟进?

  俞忠钰:创新与合作始终是半导体产业发展的两大主旋律。产业发展一方面需要企业不断创新,另一方面需要企业与企业之间合作交流,以相互促进自身发展。政府作为行业的组织者,可以为企业的交流与合作搭建有价值的平台,这种合作包括技术合作与标准合作。同时,合作促进了新技术的诞生,采用新技术研制出新产品,进而新产品催生出新的应用,新的应用促进了产业以及社会的进步,从而达到良性的循环。半导体节能则是达到这种循环的契机之一。

  严衍伦:政府出台的政策具备一定的导向作用。节能技术和产品的提升和推广需要一定的投入,无论是人力还是物力。政府的支持无疑会促进节能技术与产品的开发和应用。以变频空调的研发与推广为例,变频空调比普通空调更为省电,但是成本较高。在政府的节能政策指导和支持下,消费者可能会更容易接受这类节能产品。因此,推广节能产品的开发和应用需要政府的大力支持,包括相应的政策制定与出台,还包括节能标准的制定及其与世界上其他国家节能标准的对接和相互认证等。这些都会促进中国节能技术与产品的发展,品牌的知名度和影响力的扩大,竞争力的提升。进而助力节能产品与技术的推广,扩大社会节能面。

  张洪为:现在半导体节能技术发展速度飞快,许多过去无法实现或可以实现但成本很高的技术现在可以轻松拥有。比如说300毫瓦甚至150毫瓦的待机功耗现在就可以轻松实现。但政府立法还远远滞后,一些产品的待机功耗要求还有1瓦甚至更高。实际上完全可以更快速推进新的节能技术。以每个家庭每天浪费5瓦即120瓦时计算,每年全国因此浪费的电能高达175亿千瓦时!

  在非强制方面,主动采用节能技术的产品,国家应授予荣誉标志,就好像美国的“能量之星”计划。比如说家庭音响或影院音响系统,传统功放每1000瓦的功率输出消耗能量往往在2000~3000瓦甚至更高,但如果采用数字音响,消耗的能量就只有1250瓦,节省超过50%的能量。实际上数字音响还可以用在电视机等其他家用产品上,这种技术节能效果卓著,成本增加不多,还可以提供各种音效,值得政府推荐。

  总之,国家对于已成熟节能产品,应该采取积极立法推动新科技应用。对于节能效果好但有一定技术难度的,应建立相关制度,鼓励企业研发。

  林康乐:法规和标准为全球各地企业提供了能效的指标,政府机构积极推动业界提升能效,提出降低功耗的倡议,鼓励开发新能源,培训消费者如何节能。欧洲和中国的能效标签计划就是很好的示例,其能够帮助消费者了解哪一款产品能效更高,从而方便购买合适的产品。

  赵树武:节能环保与行业自律和技术进步相关,与技术和产品的推广以及大众观点的改变更是密不可分。

  目前社会上有一部分人认为,信息产业本身就是耗能大户,应该限制其发展,其实这是一种误解,是一种因噎废食的表现。且不说IT产品和技术给人们生活带来巨大的方便,IT技术和产品对能耗的回报就能达到10倍。因此,大力促进IT尤其是半导体产业的发展,推广节能产品和技术对于社会而言,是丢了“芝麻”却捡到了“西瓜”。

  我们需要具备前瞻性的眼光,将半导体产业孕育的节能环保巨大的潜力发挥出来,而这些则需要政府的大力支持和推动,包括资金的支持、行业的监督和节能观念的宣传普及等相关政策的出台与实施。

  潘大伟:节能减排已经成为中国政府大力推进的重要政策。IR作为功率半导体技术的,将和中国的家电企业一起努力,以的节能技术支持中国的节能减排计划。我们相信,中国政府节能减排政策和各项能效标准的推进与实施,将促进半导体节能产品的开发和应用推广,并使中国市场上的各类电器产品更加高效节能。

  中美合作 促进节能体系建立

●中美节能标准的对接将促进两国节能产品的推广。
●各种能效计划的制订与实施将加快社会节能步伐。
●企业、高校和政府的紧密合作有助于社会节能体系的建立。

  《中国电子报》:在加快半导体节能产品开发和应用推广方面,贵公司认为中美半导体行业有哪些合作机会?合作的重点有哪些?可以采取什么合作方式?贵公司有哪些期待和建议?

  俞忠钰:节能减排是全球的发展趋势,而节能的有效途径之一就是高科技的进步,这也为中美半导体行业合作提供了坚实的基础。本次中美合作共同举办“半导体节能”主题论坛,无疑是一次很有意义的尝试,为双方提供了交流的平台,促进中国半导体企业与国外机构的合作,也促进了中国半导体产业自身的发展。本次论坛的重点聚焦在节能产品的开发与应用,通过这些应用加速我国节能减排的步伐。此外,国内庞大的市场也为这些新的产品与技术提供了相应的市场,促进了这些产品与技术的应用。这些都为双方今后的继续合作打下了坚实的基础。

  严衍伦:本次论坛为中美半导体行业在节能减排方面的交流与合作提供了难得的平台。希望这样的论坛,能为中美在节能领域的合作起到推进作用。此外,半导体节能不仅包括半导体产品自身的节能,更主要是通过应用半导体技术和解决方案来实现终端产品的节能。因此,节能是一个系统工程。这个工程的顺利进行必须依靠整条产业链各方相互协作和共同努力。本次论坛建立的平台面向产业链各方,相信一定能促进产业链上下游的协作,进而取得半导体产品、技术与应用整体节能的发展。

  赵树武:本次合作论坛是中美半导体行业次在节能方面的合作,这一主题不仅顺应全球节能环保的趋势,也符合国家节能环保大的方针,是一次很有意义的尝试。去年6月英特尔与其他信息产业机构共同发起并成立了以计算机节能化为目标的非营利性电脑节能拯救气候行动(ClimateSavers)。该组织的目标之一是提高计算机的电力使用效率、降低耗电量,力争在2010年前能效提高50%,节约55亿美元的能源费用,减少5400万吨的温室气体排放,相当于从地球上剔除了20个燃煤发电厂,或者种植了65000平方千米的森林。

  林康乐:在半导体行业中,目前有多家世界性机构协同工作,以推动节能。世界半导体理事会

  (WorldSemiconductorCoun-cil)是由相关国家的半导体产业协会组成的,这些会员企业共同工作以实现各项目标,而其中一项就是通过使用半导体技术降低能耗。飞兆半导体是美国半导体产业协会的会员,也积极参与了目前正在进行的提高能效计划。

  潘大伟:IR致力于为全球及中国客户提供优质服务,与中国的家电企业、学术机构以及半导体产业界都有着紧密的合作。

  2005年3月,IR携手国内家电厂商成立联合实验室,共同开发新一代节能电机和压缩机控制解决方案。起步阶段,双方的合作重点是包括变频空调在内的空调产品。

  2005年6月,IR宣布了一个旨在推进中国节能创新的业界联盟计划。该联盟包括中国的高校(哈尔滨工业大学和清华大学)以及Nidec和大金两家业内的公司。该联盟的创建目的是,在学术界与工业界之间构筑一个持续合作的平台,推进高效率、低成本节能技术在中国的开发,共同推进中国节能技术和节能产品的创新。


  郑兆雄:中国已有节能产品政府采购制度,也有近500余家国内外大型企业的部分产品通过了中标认证中心的“节字标志”认证。中美双方也签署了谅解备忘录,在节能产品现状进行调研分析的基础上,选择部分产品进行试点,开发相互认可的统一的节能认证技术规范,协调认证实施程序,实现企业一次申请,获得两个认证标志。而半导体在这些节能产品中的角色很重要,例如安森美半导体的芯片符合或超越世界各地的电源能效规范标准,让消费者享用节能的产品。
政府和企业可协力推广公众的节能意识,倡导他们选用具有更高能效的产品,如中标认证中心和安森美半导体举办的“1瓦论坛”便是其中一例。中国也可考虑提供一些相应的奖励,如美国政府就通过能源法以减税的形式为节能企业提供奖励。

  黄汉基:美国国家半导体一直在积极配合中美政府推动的节能环保措施。

  为了实现节能减排,美国国家半导体落实执行多个专案计划。仅在过去一年美国国家半导体已将碳排放量减少了7000多吨。节能减排计划包含诸多内容,例如,提高加热效率以消除水中电离子,调低加热过程的设定温度,引进附近的免费冰冷湖水为生产设备降温。美国国家半导体积极参与了缅因州州长提出“挑战碳排放量”减排计划,以及该州环保署推行的“阶进级”温室气体减排计划,自2000年起,美国国家半导体为了减少排放温室气体,已将其缅因州南波特兰市芯片厂的二氧化碳排放量减少43700吨。

  此外,作为在能源效率方面的模拟半导体厂商,美国国家半导体可以业界范围广的LED驱动器,并一直在积极推动中国本地的LED产业的发展。例如,目前正在举行的美国国家半导体有声有色模拟设计应用大赛即以LED驱动器作为大赛命题之一,鼓励中国的电子设计爱好者开发创新性应用性兼备的节能性设计。该赛事也是国内以LED为主题的模拟应用设计竞赛,大赛奖金总额高达11万元。

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