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【2022展望】产业复苏引发更多应用形态,催化“感存算控联”技术突破

时间:2021-12-20 10:01:22 作者:程泰毅,兆易创新CEO 阅读:
新的一年,5G行业应用、新能源产业、人工智能、物联网、元宇宙等应用领域的长足发展将成为半导体产业下一个上行周期的基础。从市场端来看,汽车、工业、消费电子继续保持强劲的增长态势……
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2021年即将进入尾声,后疫情时期的产业复苏气象以及官方和民间的热切关注不断激励半导体硬科技从业者。新的一年,5G行业应用、新能源产业、人工智能、物联网、元宇宙等应用领域的长足发展将成为半导体产业下一个上行周期的基础。从市场端来看,汽车、工业、消费电子继续保持强劲的增长态势;这也推动了像MCU这样面市多年的“老”产品在未来几年仍将维持着较高的增长率,并跟随智能化、网联化的趋势,开辟更强性能、更低功耗、更加智能、更加安全的产品设计路线。

程泰毅,兆易创新CEO

与此同时,数字化转型步伐提速,传统认知长达10年、数十年的转型窗口正在急剧压缩为3-5年。数字化转型背后的逻辑是信息的数据化与结构化,并执行信息处理、存储、传输、控制等一系列指令,这不仅是技术的颠覆,也是关于价值、人员、优化以及在需要时通过AI技术与信息快速适应、匹配的能力。对于企业发展而言,数字化转型是对商业和组织活动、过程、能力和模型的变革,可提高企业经营管理水平、工作效率以及风险管控水平等,在供应链重构、制造业重升的业态下尤为关键。

从“感存控”到“感存算控联”的新系统基石正在夯实

随着5G、人工智能、物联网的持续革新,电子系统的复杂程度不断增加,对计算能力、控制精度、功耗、兼容性等要求越来越高,面向系统的定制化和软硬件融合需求越来越多。在这种趋势下,业界更需要上游芯片企业布局系统级的设计能力,为更多细分应用提供具备系统融合技术的解决方案。

万物互联时代的到来,行业应用创新不断深化,以往“感、存、控“为核心的系统构成逐渐拓展为“感(传感器)、存(包括Flash、DRAM和一些新型存储器)、算(计算)、控(MCU生态)、联(连接领域)”一体的全新架构,并通过产品与应用的协同效应,实现系统融合与联动的能力。

存储、控制与传感是兆易创新的一贯强项,我们致力于构建完备的半导体生态系统。近些年,兆易创新持续推动新产品线的落地,构筑“感存算控联”的系统技术基石,发挥产品与应用的协同效应。例如,Sensor、DRAM产品线基于Flash、MCU的客户基础,不断融合、应用到更广泛的市场;同时,兆易创新也推出了电源管理(PMIC)、Gate Driver(MOSFET栅极驱动器)和锂电池充电管理(Charger)等产品,通过更全的产品布局、更细分的解决方案,打造差异化的市场竞争优势。

以近期热议的元宇宙为例,元宇宙包含六大支撑技术,其中涉及的交互、人工智能、网络及运算、物联网等技术范畴与兆易创新十分契合,兆易创新广泛的“感存算控联”产品组合更是元宇宙落地的基石,我们乐见更深层行业应用的拓展。

AI未止步!业界努力开辟新应用,端云协同促进开发生态繁荣

2022年,AI的突破有望迎来新的市场契机,有助于创造更多电子产品形态,拓展更多芯片应用领域。AI在开辟新应用的同时对传感和控制提出了更高的要求,包括对周围环境、位置等信息的实时感知,这需要更多的传感器来获取更多的图像、环境、位置、生物特征等信息。与此同时,AI带来的性能提升也需要更实时的控制系统来执行和处理,因此包括MCU在内的控制芯片也需要更高的性能;甚至很多场景将计算能力下沉到边缘侧,从而对控制芯片的功耗提出了更高的要求。在这一点上,兆易创新的MCU、传感等产品线一直在沿着高性能、低功耗的方向前进。

不仅如此,AI开辟的新应用已经逐渐在改进半导体的设计与制造过程。随着数字化在半导体产业的推进,AI能够利用机器学习、神经网络等算法用于晶圆缺陷检测与分类、光学量测、芯片制造与建模、光刻胶轮廓预测、半导体生产结果预测、晶圆过程控制与监控等过程,从而优化制造流程,实现生产效率提升。

当然,为了易于开发者入手AI应用,兆易创新MCU已联合全球主流厂商,推出包含软硬件在内完整的平台化开发工具与嵌入式AI开发方案,并携手腾讯云、oneNET、AWS、微软Azure等云服务提供商共同支持边缘计算,促进AI开发生态繁荣。

持续关注存储领域新研究

尽管兆易创新目前聚焦的存储领域主要是服务于代码存储和少量数据存储的NOR Flash和SLC NAND Flash以及主流市场的DDR4 DRAM,我们也在密切关注各类新兴存储技术的发展。虽然在短期内不一定会有颠覆性的存储技术和产品出现,但是随着应用需求与产品性能提升到一个新的水准,必定会在一些新的领域有所突破。

例如,in-memory computing(存内计算)或者near-memory computing(近存计算)是对高算力需求场景如数据中心、自动驾驶甚至边缘AI等非常具有吸引力的下一个技术突破口。我们也在持续关注着存内计算、近存计算方面的研究,这些要求在存储技术、算法以及逻辑设计这三方面的优势结合,以及深度的系统级know-how。

针对这两个不同的方向,在数据中心或者自动驾驶要求比较高的算力需求,这一类研究中,DRAM in-memory computing是个很重要的方向;而边缘 AI场景需要的并非是最高算力,更多的是低功耗,而存储性能有很大可能来解决功耗问题,因为很多功耗的产生是在数据读取的过程中,那么near-memory computing在功耗上就会更有优势。

当然,存内计算、近存计算在整个业界而言仍然处于相对早期的起步阶段。兆易创新更倾向从消费市场出发,再逐渐切入数据中心和自动驾驶赛道。同时,基于自身存储与逻辑设计的技术优势、以及客户对特定场景的算法需求,兆易创新期望在未来提供相应的设计平台和服务来满足定制化需求。

说在最后

2022年是新挑战也是新机遇,兆易创新将持续夯实基础,探索新方向,积极布局新赛道,继续为业界带来更优异的产品方案!我们也希望携手合作伙伴,实现更创新的应用!未来,我们面对的将会是一个更加智能化的行业,并促进效率的改善,从而帮助行业乃至社会实现可持续性的发展!

本文同步刊登于《电子工程专辑》2022年1月刊杂志

责编:Luffy Liu

本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
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