談及半導體行業(yè)，工業(yè)和汽車市場向來是企業(yè)的“紛爭之地”，這源于工業(yè)和汽車對功耗、性能、面積和可靠性的高要求。而從產品來看，工業(yè)和汽車領域也是大多數半導體企業(yè)的“招牌”產品。

日前，在“第九屆EEVIA年度中國電子ICT媒體論壇暨2021產業(yè)和技術展望研討會”上，多個廠商發(fā)表了自己對工業(yè)和汽車領域的見解，并指出未來發(fā)展的路。

ADI：未來工廠需要無縫連接

“先進可靠的工業(yè)鏈接和實時數據是智慧工廠的基石”，ADI中國區(qū)工業(yè)市場總監(jiān)蔡振宇在論壇上指出，智慧工廠具備資產效率、質量提升、成本更低、員工安全、生產敏捷性、環(huán)境可持續(xù)性的優(yōu)勢，這種優(yōu)勢正在驅動制造商采用標準的有線和無線網絡。

根據他的表述，制造業(yè)數字化轉型能夠顯著降低成本、簡化維護、提高靈活性、提高效率?！靶禄ù笤掝}之下，工業(yè)4.0成為最熱門的關鍵詞”，蔡振宇為記者總結了5個工業(yè)轉向數字化智能化的重要推動力：

1、產能利用率及加速產品上市：在半導體產能不足的大環(huán)境下，貨物交付放緩，從本源上就是要提高產能和產能利用率；

2、供應鏈優(yōu)化：工業(yè)領域中，優(yōu)化供應鏈、縮短供應鏈，并利用供應鏈幫助工廠實現產能和利潤的提高是至關重要的；

3、自動化與機器人：突如其來的疫情之下，催生工廠設備或工業(yè)類采用自動化與機器人的應用，未來該領域也將呈現指數級增長的趨勢，中國在協作機器人上布局的企業(yè)也越來越多；

4、面向定制化應用的靈活性與模塊化：工業(yè)應用逐漸細分，這種情況下定制化應用和產線的靈活性和模塊化要求就會越來越高；

5、利用綠色能源：碳達峰和碳中和是這幾個月最熱的話題，工業(yè)則是排碳量很大的應用，約占總碳排放量的40%。

在以上重要推動力的推動之下，智慧工廠的各種優(yōu)勢正在促使制造商采用標準的有線和無線網絡。未來，傳統工業(yè)系統設計向融合IT和OT網絡實現從設備到云的全面連接，需要無縫的連接，這種無縫連接也分為有線和無線兩個方面。

有線連接方面，ADI認為工業(yè)以太網需要增強連接，更高帶寬，更低成本，基于同一網絡進行標準化，易于訪問易于控制，獲取新數據、新見解，邊緣連接、IP可尋址能力，IT與OT融合，靈活生產、提高生產力，適應未來TSN和SDN。

ADI則在各個環(huán)節(jié)都有很強的技術布局，能夠提供邊緣至云端的無縫、安全連接技術?！癆DI有很強的工業(yè)以太網的芯片核心，首先從物理層來說，我們可以提供千兆百兆的相應芯片，現在最新的10BASE-T1L的雙絞線的新技術芯片；另外，從端口數來說從終端到最后企業(yè)IT云的連接，在邊緣端，我們基本上都是單端口的芯片，再往上我們有2至6端口的芯片，類似于網絡現場交換機的概念。再往上更復雜，有6端口，以及更往上就是云端，這是純IT的接口，我們也能提供。從這個角度來說，我們從單端到6端都有相應的產品?！薄?

無線連接方面，未來5G的引入可能會為ADI帶來新的連接上的變化，ADI認為需要根據制造環(huán)境有針對性地確定規(guī)格，包括適用于URLLC的連接架構；無線以太網、設備協調同步，以及適用于TSN的增強QoS；多條5G頻譜濾鏡，助力開啟廣泛的業(yè)務運營；可靠的專用網絡功能，可以安全管控關鍵通信。

據介紹，2020年 ADI的整體收入達到56億美金，其中有53%來自于工業(yè)產品，從地域來看，2020年開始，中國已經成ADI在全球第二大的市場，ADI一貫非常重視中國的市場，未來也將繼續(xù)在中國市場發(fā)力。

英飛凌：第三代半導體對于提高能效作用明顯

“碳達峰是熱點話題，而寬禁帶半導體對于提高能效的作用明顯”，英飛凌（infineon）電源與傳感系統事業(yè)部市場總監(jiān)程文濤在會議上展示出一組數據，全球每年消耗的能量為16萬TWH，相當于160萬億度電的能量。低碳減排已日益成為令當前世界各國集體推進的共同目標。

程文濤認為，邁向高能效世界的下一個重要步伐的關鍵在于使用新材料，如寬禁帶（WBG）半導體。寬禁帶半導體有利于提高功率效率、提高密度、縮小尺寸、減輕重量、降低總成本——或者綜合所有這些優(yōu)點。

他為記者介紹，硅基半導體有其性能和可靠性的物理極限，大概是0.4（Ω mm2），這是芯片面積和歐姆的乘積。第三代半導體就是“接棒”硅基半導體的重要材料，未來一直沿著降低導通損耗一直往下走。

SiC主要用在高電壓應用上，GaN主要用在高頻率應用上，而第三代半導體目前存在的問題在于價格和可靠性。據介紹，GaN和SiC在2021年的價格相似，但都明顯高于Si。展望未來，由于規(guī)模經濟、缺陷密度和產量提高，以及向新一代的技術升級，WBG的價格迅速下降。WBG器件的價值最初來自于性能提升；隨著價格下降，某些設計的系統成本將接近基于Si的設計。

業(yè)界普遍認為第三代半導體將在近年內替代硅基半導體，程文濤認為，實際上從硅基器件的性價比上來講是不會被替代的。根據英飛凌的洞察，雖然第三代半導體成本會在近期有望大幅度下降，但從短時間來看成本是無法達到硅基半導體的程度，硅基半導體和第三代半導體在近年來將會同時發(fā)揮重要作用。

在產品方面，英飛凌的產品主要在結構設計上做差異化。比如，碳化硅采用的溝槽式結構，解決了大多數功率器件所面臨的可靠性問題。許多產品難以在效率和長期可靠性上取得平衡，溝槽式則可以較好應對。

艾邁斯歐司朗：光學傳感能在工業(yè)汽車中重要作用

“光學這一塊，其實是在半導體里面比較特殊，因為專注光學的半導體公司并不是特別多”，艾邁斯歐司朗（amsOSRAM）市場與業(yè)務發(fā)展總監(jiān)金安敏如是說。

傳感即生活，金安敏為記者解釋為光賦予智能，光傳感能在工業(yè)和汽車領域發(fā)揮重要作用：

工業(yè)領域：包括近紅外光譜、LiDAR、IRED、EEL、VCSEL、UV-C，具體應用包括門禁和安全監(jiān)控、工業(yè)物聯網和自動化、近紅外光譜、工業(yè)成像機器視覺、機器人、UV-C消毒等。

汽車領域：包括LED（低中高功耗）、矩陣燈、激光雷達(VCSEL和EEL)、紅外、激光、2D/3D傳感器、傳統光源（鹵素燈、氙氣燈），具體應用包括外飾照明、內飾照明、自動駕駛、駕駛員和艙內檢測、手勢傳感和人機交互、抬頭顯示等。

會議上，金安敏為記者介紹表示，艾邁斯歐司朗在光學核心技術方面覆蓋整個光學從傳感到光源到可視化的鏈條，四個核心支柱包括發(fā)射器、光學元器件+微型模組、探測器、集成電路+算法。金安敏強調，艾邁斯歐司朗的核心技術在業(yè)內持續(xù)領先。

根據金安敏的介紹，艾邁斯歐司朗在合并后，一年的業(yè)務總收入約為50~60億美金，全球擁有員工三萬人左右，致力于成為無可爭議的光學解決方案全球領導者。不論是光學光源還是光學傳感器，還是定制化芯片，甚至軟件方面，艾邁斯歐司朗都可提供完整閉環(huán)的方案，并做到全球領先的地位。

其中，金安敏對自動駕駛方面發(fā)表了自己的看法。金安敏表示，“真正要實現L4、L5的自動駕駛，要用到激光雷達、毫米波雷達和車載攝像頭的結合，即多傳感器融合。不過，激光雷達至今為止并沒有做到成本足夠低，沒有足夠多的車去裝激光雷達。激光雷達成本不降下來，就沒法大規(guī)模使用，因為消費者不可能為此花很大價錢。

根據金安敏的洞察，接下來兩年，激光雷達很有可能實現降成本，這是因為其系統主要的部件還是半導體部件，半導體部件量上去了，成本就會降下來。另外，得益于國內造車新勢力對激光雷達應用的激進推進以及傳統車廠的積極跟進，預計在未來3~5年時間，激光雷達可以實現規(guī)?；瘧谩?

回歸激光雷達本身，艾邁斯歐司朗本身具有非常核心的光源技術，可以給予激光雷達加速降低成本、盡快上車極其核心的技術支持。

NI：自動駕駛測試的現狀和未來

“自動駕駛中仍然有許多挑戰(zhàn)需要面對”，NI資深汽車行業(yè)客戶經理郭堉為記者介紹整個自動駕駛行業(yè)的趨勢，首先便是汽車行業(yè)提出了“零事故、零排放、零損耗”的愿景，ECU和中央域控制器逐漸變多；其次，目前法律法規(guī)正在不斷完善；第三，軟件正在定義汽車；第四，AI和深度學習不斷優(yōu)化ADAS算法。

上述四個趨勢之下，半導體測試領域正在面臨新的挑戰(zhàn)，包括測試復雜度增加、新規(guī)則正在不斷制定、測試開發(fā)流程和周期增速、更多的測試軟件也會外環(huán)。

NI在5月份邀請了很多公司的測試總監(jiān)、測試主管進行了一次問卷調查（見下圖），可以看出左側目前所有的測試手段還是基于硬件測試或者真實的道路測試。

為什么目前還不能達到未來狀態(tài)，這是因為首先缺少高保真度的模型和場景，其次很多廠商間鏈路沒有打通，另外中國還沒有非常明確的法規(guī)規(guī)定相關場景庫。

郭堉介紹，NI的平臺化測試方案可以充分去應對無線的自動化駕駛場景。最典型的比如四種常見道路場景：一個是純仿真的實驗；二是通過錄制下來的數據進行回放，進行開環(huán)的回放；第三是硬件外環(huán)的仿真；第四是道路測試，把所有傳感器數據無損錄制下來。

所有的這些應用都是基于PXI的平臺來做，所以用一個同樣的平臺，可以實現四大類型的控制。同時，所有的數據也支持上云端，然后幫助客戶實現不同的應用。

數字孿生是今年火熱的話題，據介紹NI在今年正式宣布收購了monoDrive公司，可以通過這個monoDrive的數據進行數據重構和孿生。

郭堉強調，NI的軟硬件平臺可以做到從研發(fā)開始到最后的生產部署，NI是一家有40多年歷史的納斯達克上市公司，NI每年在研發(fā)上的投入超過20%。NI在全球有50多個國家和地區(qū)都設有子公司，NI與合作伙伴一起，給超過35000家客戶提供過交鑰匙方案。

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半導體工業(yè)和汽車行業(yè)發(fā)展迅速，面臨的挑戰(zhàn)也極大，市場需求催生挑戰(zhàn)，各大企業(yè)也正在為應對挑戰(zhàn)而做好各種技術支持。