硬科技,是指基于科学发现和技术发明之上,经过长期研究积累形成的,具有较高技术门槛和明确的应用场景,能代表世界科技发展最先进水平、引领新一轮科技革命和产业变革,对经济社会发展具有重大支撑作用的关键核心技术。
2010年,中国科学院西安光机所光学博士米磊提出“硬科技”概念,希望营造一种新的理念,改变中国以往“重”模式创新而“轻”技术创新现状,引导人们关注那些真正能够推动经济发展,需要长期研发投入和持续积累的关键核心原创技术,从而凝集全社会力量去掌握经济底层的原动力,支撑中国新时期经济发展实现由跟跑向领跑迈进。
科幻是50~100年之后有可能实现的幻想;黑科技是未来20~30年,甚至需要更长时间的技术积累才可能实现的技术;硬科技是5-10年内能实现的尖端科技;高科技是已经实现的科技,它们已经普及应用在人们生活中。
硬科技通常需要较长时间的技术积累,技术高度极大领先于现有技术标准。技术具有独有性,难以被复制和模仿,只有通过不断技术投入与资本投入才可以实现。
随着时代的发展,硬科技所对应的行业和领域可能是在变化的。当代硬科技八大领域,涵盖光电芯片、人工智能、航空航天、生物技术、新材料、新能源、智能制造、信息技术。而每个行业相对于其它行业、单个行业之中都有其对应的硬科技。
为因应产业发展趋势,一年一度,连续12年,由EEVIA主办的第12届中国硬科技产业链创新趋势峰会暨百家媒体论坛于近期在深圳举办。此次峰会聚焦半导体前沿技术和创新产业实践,探讨在当前全球经济形势下,硬科技产业如何寻找新的增长点,如何通过半导体技术创新实现绿色可持续发展,以及如何在全球化的挑战中寻找新的发展机遇。
为了褒奖先进,“2024年度E维智库硬科技产业纵横奖”的颁奖典礼及EEVIA智库专家授牌仪式也在压轴环节举行。
以下选取艾迈斯欧司朗、Qorvo、RAMXEED(原富士通半导体)、飞凌微、安谋科技、清纯半导体等代表厂商进行分享。
艾迈斯欧司朗:“点亮”智能驾驶未来
随着AI时代到来,汽车已经变成更像移动大脑,LED是智能的眼睛,它是整个AI大脑和终端用户(驾驶员、乘坐者和道路使用者)之间交互的媒介。所以,现代汽车照明早已超越了简单的灯泡,成为半导体科技的秀场。
艾迈斯欧司朗高级市场经理罗理在《LED,智能驾驶中的光与智》开场演讲中介绍艾迈斯欧司朗在汽车照明市场特别是在人车互动方面推出的创新光源,以及由这些创新光源所带来或者推动的整个汽车灯具设计的发展和更多的想象空间。
罗总表示,艾迈斯欧司朗在汽车照明行业的历史超过40年,从最早普通的有插脚的二极管,到现在有多种封装的小功率、大功率产品,一直以技术创新引领市场。具体到产品,目前有EVIYOS 2.0 Micro LED、OSIREE3731i RGBi LED和SYNIOS P1515侧发光LED。EVIYOS 2.0以其25,600像素的高分辨率和独立寻址能力,为汽车照明提供了巨大的想象空间,包括迎宾投影、变道光毯引导等安全相关功能。OSIREE3731i RGBi则通过集成LED和驱动于一个封装中,简化了系统架构,降低了成本。SYNIOS P1515以其360°辐射的侧发光特性,为汽车内饰提供了结构上的创新。
罗总强调,中国汽车市场正逐渐脱离跟随者的角色,以前看欧美流行什么就跟进,现在中国市场演变出更新的趋势变化、崭新的需求。特别是随着新能源汽车时代的到来,在造型上、功能上有自己独特的创新。艾迈斯欧司朗也在紧跟这个步伐,扎根于中国,做了很多China for China甚至已经推出China for Global的战略,包括产品的创新。
不止射频:Qorvo解锁下一代移动设备的无限未来
乘坐高铁穿过隧道时,手机信号时断时续,如何快速回网?
在演唱会、运动会等人群超密集场所中,如何避免通讯拥堵?
外出旅行到偏远地区时如何保持通讯?
当今,最先进的技术都会先在手机上使用。提到智能手机的发展方向,AI毫无疑问是首屈一指。但回归到通讯工具本身,为解决上述生活中使用手机时的痛点,对射频前端的要求也愈加严苛。Qorvo中国高级销售总监江雄通过一篇题为《从突破射频到UWB和应用于下一代移动设备的传感器》的演讲,分享了Qorvo在推动移动设备创新方面的举措,并展望了这些创新将为消费者带来的诸多惊喜。
作为全球领先的射频供应商,Qorvo在射频领域一直不断追求提供更好的集成方案。从Phase 2演化到Phase 8,目前Qorvo最新的集成方案,相较于上一代,在射频前端尺寸上能够节省50%以上,为电池提供更多的可用空间。该方案能使手机更加节能的同时,保持高性能运行,不仅降低了成本,还简化了手机制造商的设计流程,加快了上市流程。
滤波器是射频前端的重要组成分,Qorvo的滤波器也已经发展到了第七代,其尺寸进一步缩小,插入损耗更低,带外抑制能力更强。在滤波器的制造和封测上,Qorvo采用了独特的工艺,特别是晶圆级封装技术的小型滤波器和复用滤波器设计。这些改进不仅提升了用户体验,还增强了设备的整体性能,使其能够适应更多复杂的通信场景。
针对Wi-Fi 7新标准, Qorvo也提供了一系列创新的Wi-Fi前端射频模组(Wi-Fi T/R FEM或Wi-Fi FEM)和滤波器解决方案,这些解决方案融合了低功耗和紧凑封装的优点,显著扩展了产品开发的可能性和灵活性,不仅显著提升了Wi-Fi 7设备的整体性能,还推动了Wi-Fi技术向更高效率和更强性能的方向发展。Qorvo的技术创新确保无论在何种环境下,用户均能享受到流畅、高效的连接体验。
注意到超宽带(UWB)技术在定位服务和无线通信方面的巨大潜力,Qorvo积极投入其中,不仅提升了UWB解决方案的整体性能,还进一步拓展了其应用场景:
在商场、机场等大型室内场所中,用户可以通过UWB快速找到特定店铺或登机口的位置。
在数字钥匙的应用中,用户无需手持设备或智能手机即可在靠近车辆时自动解锁车辆。
UWB还被应用于活体检测,特别是在智能汽车领域,可以检测车内是否有遗留的儿童或宠物,避免因疏忽导致的悲剧。
以手机(手表、工牌)为主要载体,UWB可以扩展到接近感知应用上,如在安全距离内解锁笔记本电脑。
“除了定位以外,作为一种高效的数据传输技术,UWB能够在较宽的频带上实现高速数据传输,最高可达54Mbps的物理层速率(PHY Rate),并且延迟非常低。”江总指出,这一特性使其成为高保真音响系统、游戏手柄等设备的理想选择。
除了功能的多样,更智能的人机交互正逐渐成为影响用户体验的重要一环。作为手机领域的风向标,苹果在最新的iPhone 16中新增了一个相机控制键,这个按键集成了压力传感器和电容传感器。
江总表示:“Qorvo打造的Sensor Fusion技术可以替换所有的物理按键,能够满足众多不同的应用场景”。该技术通过集成MEMS传感器、ASIC芯片、软件和机电一体化结构的完整解决方案,能够带来更时尚、智能的体验。特别在汽车领域,从车门、方向盘到控制面板,MEMS传感器都有很强的需求。江总介绍,目前已经有多家知名整车厂商都使用了Qorvo的MEMS传感器方案,其中最多的一款车型使用了多达28颗传感器。
飞凌微:端侧SoC实现车载智能视觉升级
汽车的智能化,需要更强的视觉处理和感知能力来应对复杂的路况和环境,这其中,端侧AI像一位全能的舵手,通过将计算能力直接部署在设备中,不仅提升了实时响应能力,还有效解决了数据传输中的延迟和隐私问题,使自动驾驶可靠且安全,也让车内环境安心又舒适。端侧AI芯片正在重塑传统的汽车电子架构,推动汽车芯片从单一功能向集成化、多样化演进,加速实现更智能、更高效的出行体验。
正是在车载半导体市场高涨驱动下,CMOS图像传感器供应商思特威旗下全资子公司品牌飞凌微电子,推出了M1车载视觉处理芯片系列,旨在进一步提升端侧视觉感知的性能与可靠性。
飞凌微首席执行官、思特威副总裁邵科在《新一代端侧SoC与感知融合方案,助力车载智能视觉升级》演讲中表示,其M1系列产品结合了高性能图像传感器与轻量级AI算力,重新定义了端侧视觉感知的能力。该系列包括一款高性能ISP芯片和两款轻量级SoC芯片,能够实现车载视觉的实时预处理,减少对中央计算资源的依赖,让车辆感知变得更为高效可靠。
这些芯片不仅具备高性能的图像信号处理能力,还能够支持轻量级的AI应用,如人脸识别和姿态识别。M1系列的芯片采用了业内最小的BGA封装(7mm x 7mm),便于在车载应用中实现小型化设计。M1芯片能够处理高达800万像素的图像数据,具备高动态范围和优异的暗光性能,满足现代汽车对图像处理的高要求。
邵总还强调了M1系列在车载应用中的具体落地场景,包括驾驶员监控系统(DMS)、舱内监控系统(OMS)和电子后视镜等。通过端侧处理,M1系列能够实时监测驾驶员状态,提升驾驶安全性,并在夜间或低光环境中提供清晰的视野。
未来,飞凌微将继续致力于端侧AI与图像传感器的深度融合,除智能汽车之外,端侧AI将在智能家居和物联网等领域发挥更大的作用。
安谋科技:NPU 解锁智能终端更多可能
除了在车载智能领域的广泛应用,端侧AI的技术优势更是在智能终端设备中加速扩展。安谋科技产品总监鲍敏祺在《端侧AI应用“芯”机遇,NPU加速终端算力升级》 演讲中指出,随着AIGC大模型的发展,端侧AI应用正迎来新的增长点,这些应用不仅提升了用户体验,还逐步得到了公众的认可。“未来的AI大模型将不再单一依赖于云端,端侧与云端的协同将成为新的发展方向。端侧设备在处理实时数据和保障用户隐私方面具有显著优势,而云端则提供更强大的计算能力和深度学习模型支持。”
端侧AI面临的主要挑战在于算力、带宽和功耗的限制。端侧设备通常缺乏与云端相媲美的存储带宽和计算资源,而神经网络处理器(NPU)的发展,使得设备具备更强的计算能力,例如,智能手机中的端侧NPU可以帮助用户实时进行物体识别、文本总结等任务,而无需依赖远程服务器,从而提高响应速度并保护用户数据隐私。鲍总强调,“在使用智能手机进行图像识别和信息处理时,2秒以内的反馈是用户能够接受的合理时间。”
鲍总负责安谋科技“周易”NPU IP产品,致力于通过优化计算架构和资源调度,提升带宽利用率和算力效率,对接并满足多样化端侧硬件设备的不同AI计算需求,并推动这些前沿技术的实际应用与落地。
“周易”NPU通过增强对Transformer等大模型的支持,使得多模态输入成为可能,包括语言、图像和视频等不同形式的人机交互。这种多模态的发展趋势预示着端侧AI将不仅限于传统的语音助手,还将渗透到更多智能化应用场景中,如可穿戴设备、智能家居、车载系统等,实现更自然和丰富的交互体验。
鲍总强调,端侧AI的发展离不开生态系统的建设,不仅需要硬件的突破,还需要软件和算法的不断优化。从目前国内外主要厂商的布局来看,端侧NPU逐步成为智能设备的核心组件,如华为、VIVO、小米、荣耀、OPPO等都在积极推进大模型在端侧的应用。未来,端侧AI将通过更高效的NPU设计,与云端AI形成互补,共同推动智能设备的广泛应用,让每一个终端设备都成为用户的智能助理,真正实现科技与生活的深度融合。
铁电存储器FeRAM:开启高可靠性数据存储新纪元
RAMXEED(原富士通半导体)聚焦于高性能存储器领域,尤其是FeRAM(铁电随机存取存储器)与ReRAM(电阻式随机存取存储器),以及基于此二者的定制化产品。RAMXEED总经理冯逸新在《铁电存储器FeRAM:开启高可靠性数据存储新纪元》演讲中,分享了铁电随机存储器(FeRAM)的革新之旅。
相较于传统存储器,FeRAM以其独特的覆盖写入方式脱颖而出,无需擦除操作,读写速度达纳秒级,远超NOR Flash与EEPROM。
FeRAM的市场应用很广泛,比如在汽车电子方面,FeRAM能在125°C的高温环境下稳定工作,传输速度高达50MHz至108MHz,工作电压低至1.65V,且具有8Mbit的内存容量,满足AEC-Q100标准,是汽车行业的理想选择;在新能源汽车电池管理系统(BMS)应用中,以高速写入、多次写入能力,确保电池状态数据的实时更新与准确记录。随着欧洲“电池护照”政策的推出,FeRAM在电池全生命周期管理中的作用将更加凸显。
在工厂自动化领域,FeRAM在编码器方面的应用尤为突出,旋转磁式编码器,FeRAM都以其低功耗、高速读写能力,成为实现电机位置精准记录的理想选择。
在医疗电子领域,FeRAM不仅应用于助听器,还涉足呼吸机、CT扫描及病房监护仪等关键设备。
在智能电网领域,无论是传统设备还是新兴的光伏发电、储能系统,乃至充电桩,FeRAM都发挥着重要作用。因FeRAM的读写耐久性惊人,次数可达10¹³至10¹⁴次,几乎等同于无限次,远超传统存储器的写入次数限制。因此,在实时写入、掉电保护等应用场景,尤其是在电表等读写需求频繁的领域,FeRAM展现出无可比拟的优势。
未来,公司将根据市场需求,可以把存储速度做得更快,期待应用于FA、楼宇控制、RAID控制卡、FPGA的程序存储。
以上为电子首席情报官合作伙伴(部分)
排序不分先后