你是否认为2016年，这几类IC会爆量？

过去一年各类智能硬件都在寻找爆款，而无论是服装界的爆款，还是电子产品的爆款，要有量，一定是以旺盛的需求/优良的性价比/以及合适的利润率为前提的。 在第五届易维讯ICT媒体论坛上，EDN记者除了看到两类卖得会越来越贵的IC，同时也看到这么几类IC，认定会成为2016年的爆款IC，出货量爆量，他们分别为能量收集IC、GaN功率器件、MEMS传感器、以及快充IC。 某种程度上，能量收集IC代表IoT的未来 传感器对物联网的应用不可或缺，但很多传感器的部署和场景往往不太适合经常更换电池、也不方便去更换这么大量的电池。 ——一句话，换电池不仅是电池的费用，更换成本更高。 但是，能量收集也并不是太阳能面板接上去这么简单，里面还需要能量存储和稳压的过程，这些都是工程师会面临的问题。 Cypress在去年8月份做了一款新的能量收集芯片，以及做了一款全球最小、最低功耗的无线传感器。

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该模块是基于能量收集PMIC S6AE101A做的。“这个模块有三大特点：第一是超低功耗，它的电流只有250纳安（nA）；第二是启动功耗仅为1.2uW；第三是集成度非常高，不需要任何电源方面的芯片，一颗就搞定。”Cypress半导体模拟芯片产品经理李冬冬说。 所以我们看到的模块中，只用了一平方厘米的太阳面板就可以让这个系统工作起来。下图中的手指是小编拇指。

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下图中，虚线是1平方厘米太阳能面板的功率，蓝线是Cypress的电源管理系统功率。从图中可以看到，竞争对手方案至少在900流明的时候才能启动，而Cypress的模块在100多流明的时候就可以启动。

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100多流明的启动环境创造了更多应用可能性，在IoT持续走热的2016年，相信该模块会带动更多IoT应用落地。 【分页导航】 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 {pagination} GaN成本达到CMOS的1.2倍，成功爆量！ 传统的硅材料在电源转换领域已经发展几十年了，几乎达到了物理极限。 从材质上来说，新的高压功率器件材质包括碳化硅和氮化镓，比较来说：首先，氮化镓和碳化硅的最大特点是开关频率可以很高，比较适合高压应用。 分别来看：氮化镓的电子流动性会比较高，开关性能好(你可以长时间开关，实验室里有很高的速度)，市面上很多射频产品都是基于氮化镓做的，甚至跑到5G、6G的产品都是氮化镓做的，足以证明氮化镓的开关性够好；碳化硅的高压性能则比较好一些，高温性能也比现有的氮化镓好一些。 下图是Transphorm公司GaN HEMT第一代产品(现在已经做到第二代)和市场上流行产品的性能对比：

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举个太阳能逆变应用的例子：日本厂商Yaskawa的太阳能产品中用的是氮化镓，三菱用的是碳化硅，从最终产品形态来看，Yaskawa比三菱的小28.8%；重量小37.8%(Yaskawa是11公斤，三菱17公斤)；输出功率，Yaskawa是4.5千瓦，三菱只有4.4千瓦。此外，Yaskawa自己也同时又氮化镓和硅基产品，基本上效率从95%提升到了98%；体积从18升减少到10升。 2013年的时候，GaN HEMT大概是硅基产品价格的3倍，做在4寸晶圆上；2014年价格大概是2倍左右；2015年随着用量和结构生产制成的改进，转到富士通工厂采用6寸晶圆，价格降到1.5-1.6倍。 “2016年估计随着量产价格慢慢降低，可以做到1.2倍-1.3倍这个价格点。”富士通电子元器件市场部高级经理蔡振宇透露。 相信这个时候，就是到了GaN HEMT爆量的时候。 产品型号方面，Transphorm公司2013年推出了3006，它的封装是TO220；2014年推出3002；2015年推出3205和3206。“2016年会推出900V和1200V的产品。”蔡振宇指出。

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最后，稍微介绍一下Transphorm，该公司是2007年在加利福尼亚州成立的，谷歌等多家知名公司都是它的股东，去年拿到第三轮融资(3000多万美金)。 另外富士通去年3月份开始了自己半原厂、半代理商的角色，其中就代理了Transphorm的产品，但同时也为Transphorm做晶圆代工。 【分页导航】 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 {pagination} MEMS：落地到消费级才是爆量的前提 在价格敏感的消费类市场取胜，性能优势必须要明显，尤其是在以下几点：功耗；精度；尺寸。 “我们的ADXL362是目前业界功耗最低的产品。比如人体监测，我们的功耗只有1.8μA，待机270 nA。”ADI亚太区微机电产品市场和应用经理赵延辉表示，“我们还会考虑系统的功耗，内置一些滤波器，帮助客户实现一个系统的低功耗。 随着运动手环的普及，相信很多人留意到很多时候手环计步不准确？“这是因为早期的MEMS传感器为了实现低功耗，用了一种周期采样的技术。”赵延辉表示。 “假如用周期采样技术，整个ADC和模拟前端只是10秒钟采集一次，你的采样率比较低，就采样成低频了，比如说传感器采出来的就已经是一个低频，你的算法就认为这是一个规律的低频运动，坐在飞机上时飞机的高频振荡也会给你误做计步。”赵延辉表示，在ADIS16362以后的传感器，ADI已经高频滤波进行处理，保证了精度。

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从汽车、到游戏机、再到手机，对于传感器的需求已经上了几个数量级，而未来万物互联时代，传感器仍然会保持这个速度增长，再一次爆量。

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当然MEMS技术自身也有一些挑战，赵延辉与媒体分享了下面几大挑战： 第一是功耗，尤其是对于陀螺仪来说，目前的陀螺仪都是毫安级的，市场的需求是要求降低到微安级。 第二个越来越小、越来越薄——这样就可以把它用到奢侈的珠宝、甚至我们的信用卡里面。但问题是，一旦MEMS做小做薄了以后，它对工艺的要求是非常苛刻的，因为MEMS和其他的产品不一样，对外面的热应力要求非常高，这对MEMS工艺的呈现提出非常高的要求。 最后，九轴之后，我们要集成更多系统的程序进去。现在市场上MEMS的工艺是6寸、8寸的，可以预见，两年之内一定有14寸的MEMS的工艺出现。 【分页导航】 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 {pagination} 快充IC，抓住快速充电的战国时期 最初快速充电的想法，就是把功率抬高来实现更快的充电速度。 例如下图这款快速充电器，实际上是改变输出电压的，输出电压抬高了以后功率就加大了。(当然，若是你的手机不支持也没有什么用)

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这款快充支持的是QC3.0，其与QC2.0最大的区别就是输出的电压。 下图左是QC2.0，只有三档电压可以跳跃；但QC3.0则并不是只有5、9、12三个台阶的电压，而是6V-12V是连续变化的电压，允许200 mV阶跃电压增量。

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相对QC2.0来说，QC3.0会使手机充电的时候发热降低。 再看功率方面，如果是QC2.0，在12V1.5A可以达到18瓦充电功率，但随着电压降低，功率远不到18瓦(见上图)。上图右边的QC3.0则是连续变化的，电压下降时电流在增大，始终保证输出电流18瓦。 从快充效果来看，用3.0比2.0充的速度更快。 CHY103完全支持QC3.0的协议，它是物理型接口的IC，同时可以兼容QC2.0、QC3.0。静态功耗可以做到0.75毫瓦，整个充电器空载功耗可以做到10毫瓦。 要实现充电器端和手机进行通讯会涉及到通讯协议的问题。“现在协议市场，各家都在做自己的协议，三星有自己的，华为也在出自己的通讯标准，现在还没有完全统一下来，因此比较混乱。最后PD协议将引入，因为这是相对更完善的协议，但是有一些厂家为了保护自己的知识产权可能会开自己的通讯协议。”Power Integration高级应用工程师、实验室经理阎金光指出。另外，Type C充电虽也可实现10瓦到100瓦功率的传输，但市场成熟起来还需要一定的阶段。 现在还是战国时代，大家忙着做自己的快充协议，这为快充PMIC创造了一个时刻准备放量的好机遇。“PI自身是做一个模拟充电的公司，我们会和专门做接口协议的公司合作。” 阎金光指出。

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