在生活被各式電子產品包圍的今天,若能在電源設計之初就落實節能理念,將可為環保多盡一份心力。
為達極致省電目的,從"IP 核心"根本革新有其必要性;尤其當神經網絡 (NN) 逐漸成為深度學習 (Deep Learning) 顯學之后,早先 DSP+ NN 引擎的架構因為需要不斷在 DSP 的網絡層與加速器的卷積層之間加載、卸除,而將其他層級的計算工作全數丟給主要 DSP / CPU / GPU 一肩獨攬,會有執行效率不佳、且造成不必要耗電的疑慮,似乎不再是唯一選項。
此外,為不讓輸入電壓白白浪費,"提升電源轉換效率"將能有效降低開關損耗以及因阻抗而生的傳導損耗;而電源設計是否夠智能省電達到低功耗高效率的要求,關鍵就在控制器。再者,硅晶圓進入奈米工藝后,雖可借由提升密度與頻率讓操作電壓和功耗隨之變小,適用于生產邏輯組件,卻無法滿足高功率組件所需,于是,可同時兼顧功率、頻率與效能的氮化鎵 (GaN),遂成功率組件材料的新星。
GaN 現階段仍有成本偏高、且工藝上仍有許多技術細節須調整的考慮,因此主流半導體廠傾向借助高摻雜濃度的"超接面"(Super Junction) 變通、突破硅材料的物理極限,優化高壓功率組件的崩潰電壓及導通電阻,作為銜接新材料工藝的緩沖。最后,由于變壓器等輸配電產品多以全世界為腹地,面對林林總總的區域市場法規,如何以最有效率的方式取得認證、營銷全球,也是值得推敲的重點。
當此即將邁入用電高峰之際,為有系統地探討上述議題,本期特別制作《節能省電 X 智慧設計》特輯,邀集首創"獨立自含式"DSP IP 架構的 Tensilica、甫并購高功率組件鼻祖 Fairchild 而在"轉換效率"更加見長的安森美半導體、在 GaN 擁有獨到商業化專業的宜普電源轉換公司 (EPC) 與捷佳科技、連續多年蟬聯功率半導體出貨冠軍的英飛凌,以及第三方法規認證機構——優力安全認證公司 (UL),一同現身說法。