从生物识别、激光雷达、相机辅助等智能手机应用，到机器人、手势识别及物体检测，新的许可协议可加快超表面光学技术在消费电子、汽车、工业等大规模市场的普及。 该协议扩大了ST使用Metalenz知识产权生产先进超表面光学元件的范围，同时利用ST独有技术和制造平台，将300毫米半导体和光学元件的生产、测试和认证整合起来。 服务多重电子应用领域、全球排名前列的半导体公司意法半导体 (STMicroelectronics，简称ST；纽约证券交易所代码:STM) 和首创超表面光学技术的Metalenz公司宣布签署一项新的技术许可协议。该协议扩大了意法半导体使用Metalenz知识产权生产先进超表面光学元件的能力范围，同时利用意法半导体独有技术和制造平台，将300毫米半导体和光学元件的生产、测试和认证整合起来。 服务多重电子应用领域、全球排名前列的半导体公司意法半导体 (STMicroelectronics，简称ST；纽约证券交易所代码:STM) 和首创超表面光学技术的Metalenz公司宣布签署一项新的技术许可协议。该协议扩大了意法半导体使用Metalenz知识产权生产先进超表面光学元件的能力范围，同时利用意法半导体独有技术和制造平台，将300毫米半导体和光学元件的生产、测试和认证整合起来。 意法半导体执行副总裁兼成像事业部总经理Alexandre Balmefrezol强调：“目前，市场上只有意法半导体能够提供开创性的光学和半导体的整合技术。自2022年以来，我们采用Metalenz IP生产的超光透镜FlightSense™模块，出货量已突破1.4亿。与Metalenz达成的新许可协议，不仅巩固了我们在消费电子、工业和汽车领域的技术优势，还将助力超光技术从生物识别、激光雷达、相机辅助等智能手机应用扩展到机器人技术、手势识别或物体检测等新领域。而我们独有的、在300毫米半导体晶圆厂制造光学元件的模式，能够确保产品具有高检测精度、高成本效益和高扩展性，从而满足客户开发大规模复杂应用的需求。” Metalenz联合创始人兼首席执行官Rob Devlin表示：“我们与意法半导体达成的许可协议，有望进一步加快超光技术的应用普及。这项源自哈佛大学的创新技术将得到在市场中具有竞争力的消费电子公司的认可与采用。将光学元件的制造交由半导体厂商负责，或将进一步改变传感器生态系统的格局。随着3D深感应用领域的持续拓展，在我们共同培养的新兴超光市场上，意法半导体的技术优势地位与我们在IP领域的优势相结合，将巩固双方的市场主导地位。” 新的许可协议旨在把握超表面光学器件日益增长的市场机遇。预计到2029年，该市场将出现显著增长，规模有望达到20亿美元*，这主要得益于该技术在新兴显示和成像应用中发挥的重要作用。（*Yole Group, Optical Metasurfaces, 2024 report） 备注2022年，Metalenz公司的超表面光学技术借助意法半导体的直接飞行时间（dToF）FlightSense模块首次亮相。作为从哈佛大学拆分出来成立的科技公司，Metalenz拥有哈佛大学超表面光学基础技术专利的独家许可权。 采用超表面光学透镜替代由多片镜片组成的传统透镜组，可以提高FlightSense测距模块的光学性能和温度稳定性，同时减小尺寸，降低复杂性。 而使用300mm晶圆制造镜片，既能保证镜片具备高精度和高性能，又能充分继承半导体制造工艺固有的可扩展性和稳健性优势。 关于意法半导体意法半导体拥有5万名半导体技术的创造者和创新者，掌握半导体供应链和先进的制造设备。作为一家半导体垂直整合制造商(IDM)，意法半导体与二十多万家客户、成千上万名合作伙伴一起研发产品和解决方案，共同构建生态系统，帮助他们更好地应对各种挑战和新机遇，满足世界对可持续发展的更高需求。意法半导体的技术让人们的出行更智能，让电源和能源管理更高效，让云连接的自主化设备应用更广泛。我们正按计划在所有直接和间接排放（包括范围1和范围2）、产品运输、商务旅行以及员工通勤排放（重点关注的范围3）方面实现碳中和，并在2027年底前实现100%使用可再生电力的目标。 详情请浏览意法半导体公司网站：www.st.com.cn 关于MetalenzMetalenz站在超表面光学技术创新的最前沿，我们的解决方案挑战移动成像和传感器的技术极限，探索未来无限可能。Metalenz 是首家将超光技术推向大众市场的公司，已有数百万片超光镜片集成到消费设备中，仅一片平面镜片就有三到四个复杂透镜和元件的功能，在现有的半导体代工厂实现量产。该公司的首个整体系统解决方案 Polar ID是一款突破性的、超安全、小巧且经济实惠的移动端人脸识别解决方案，利用超表面光学独有的偏振光分选功能，使移动设备能够超越现有视觉系统的视距极限。详情访问metalenz.com

服务多重电子应用领域、全球排名前列的半导体公司意法半导体 (STMicroelectronics，简称ST；纽约证券交易所代码:STM) 将在2025年7月24日欧洲证券交易所开盘前公布2025年第二季度财务数据。 在公司官网www.st.com公布财务数据后，意法半导体将立即发布财报新闻稿。 意法半导体将于2025年7月24日下午3:30举行电话会议，与分析师、投资者和记者讨论2025年第二季度财务业绩和第三度业务前景。 登录意法半导体官网https://investors.st.com即可收听电话会议直播 (仅收听模式)，2025年8月8日前，可以重复收听。 关于意法半导体 意法半导体拥有5万名半导体技术的创造者和创新者，掌握半导体供应链和先进的制造设备。作为一家半导体垂直整合制造商(IDM)，意法半导体与二十多万家客户、成千上万名合作伙伴一起研发产品和解决方案，共同构建生态系统，帮助他们更好地应对各种挑战和新机遇，满足世界对可持续发展的更高需求。意法半导体的技术让人们的出行更智能，让电源和能源管理更高效，让云连接的自主化设备应用更广泛。我们正按计划在所有直接和间接排放（包括范围1和范围2）、产品运输、商务旅行以及员工通勤排放（重点关注的范围3）方面实现碳中和，并在2027年底前实现100%使用可再生电力的目标。详情请浏览意法半导体公司网站：www.st.com.cn。

新技术强化信息安全和隐私保护，降低日用电量至少20% ST 解决方案整合了先进的飞行时间 (ToF) 传感器和独有的 AI 算法，为用户带来丝滑流畅的使用体验 服务多重电子应用领域、全球排名前列的半导体公司意法半导体(STMicroelectronics，简称ST；纽约证券交易所代码:STM) 推出全新的人体存在检测(HPD)技术，可以让笔记本电脑、PC机、显示器及配件的日用电量至少减少20%，同时还能加强设备的信息安全性和隐私保护。技术先进的FlightSense™ 飞行时间 (ToF) 传感器，配合独有的人工智能算法，意法半导体的专有解决方案为电脑用户带来Windows Hello快捷登录功能，解放用户的双手。其他功能包括更长的电池续航时间、用户隐私报警或健康状况通知。 意法半导体执行副总裁、影像产品部总经理 Alexandre Balmefrezol 表示：“近几年上市的260 多款笔记本电脑和台式电脑采用了ST的FlightSense技术，我们期待看到ST全新的 HPD 解决方案进一步提升设备的能效、安全性和用户友好度。随着人工智能和传感器技术的不断发展进步，以及软硬件集成水平不断提高，我们有望看到更加先进、更加直观的人机交互方式问世。在这个市场中，ST有得天独厚的优势，将继续引领市场趋势。” Yole集团成像业务部首席分析师Florian Domengie博士表示：“随着市场对用户体验、信息安全、个人机器人、空间计算，以及拍照和流媒体提出更高的需求，消费类3D深感技术从2023年开始获得新的发展动力。飞行时间(ToF)技术从智能手机和平板电脑扩展到无人机、机器人、AR/VR头显、家用投影仪和笔记本电脑。2024年，ToF模块的营收为22亿美元，预计2030年将达到38亿美元，复合年增长率为9.5%。现在，市场上出现了尺寸紧凑、价格实惠的多区测距dToF传感器，可以提升笔记本电脑的使用体验，并实现新的用例。” 意法半导体第五代交钥匙总包解决方案意法半导体新推出的解决方案是一个可以快速部署的软硬件一体化系统，基于FlightSense 8×8 区测距飞行时间传感器 (VL53L8CP)，配合意法半导体专有的人工智能算法，可实现人体存在检测、多人检测和头部朝向跟踪等功能。这种集成化方法为主机厂商 (OEM)带来一个独特的即用型解决方案，无需额外的开发工作。 第五代传感器还集成了其他高级功能，例如，手势识别、手形势识别和通过分析人体姿势的健康监测。 意法半导体的人体存在检测 (HPD) 解决方案可以实现以下高级功能： 自适应调节屏幕亮度功能可以追踪头部朝向，当发现用户没有注视屏幕时，自动调暗屏幕，从而降低用电量20%以上。 离席位锁屏和看屏唤醒功能可以在用户离开座位时自动锁定设备，在用户返回座位时，自动唤醒设备，从而提高信息安全性和操作便捷性。 多人检测功能在有人偷看屏幕时向用户发出警报，增强隐私保护。 量身定制的AI算法 意法半导体在一个面向大众市场的产品上实施了一个全面完善的人工智能开发流程，涵盖数据收集、标记、清理、人工智能训练以及与数据整合。各种不同的数据源为这个项目贡献了数千条数据日志，其中包括员工连续几个月上传的个人座位信息和移动数据，让项目组能不断地改进人工智能算法。 把概念验证 (PoC)模型转化为成熟的解决方案是这个开发项目的一个重大成果，这个解决方案只用 8×8个像素的距离数据，就能检测笔记本电脑用户的头部朝向。这个项目的成功离不开一个严谨的开发流程，其中包括在全球进行四次数据采集活动，在一年内发布了25 个版本的解决方案，对AI 训练数据实施严格的品控。该方法还为VL53L8CP专门开发了一个测距数据预处理方法，设计了四个专用 AI 网络：人体存在 AI、头部朝向 (HOR) AI、手形 AI 和手势 AI。VL53L8CP ToF传感器是这个解决方案的核心技术，能够优化每个测距区的信噪比 (SNR)，在取得这些开发成果方面发挥了关键作用。 增强用户体验和隐私保护 与以前的基于网络摄像头的用户登录解决方案不同，ToF 传感器不需要捕捉图像或使用摄像头，确保用户隐私得到全面保护。 自适应调节屏幕亮度： 使用 AI 算法分析用户头部朝向。如果用户没有注视屏幕，亮度调节系统会逐渐调暗显示屏，节省电量。 尽可能降低用电量，延长电池续航时间。 适合低功耗应用，包含 AI 算法，可快速集成到现有PC传感器控制器内。 离席位锁屏和看屏唤醒 ToF传感器可以在用户离开座位时自动锁定设备，在用户返回到座位时，自动唤醒设备，整个人机互动过程无需用手操作。 这个功能提高了信息安全性，保护敏感数据，为用户带来丝滑顺畅的使用体验，解放双手。 先进的过滤算法有助于防止误触发，确保系统不受路人影响。 多人检测： 系统可检测到屏幕前方存在多人，如果有人在偷看屏幕，系统会向用户发出偷窥警报。 防止未经授权查看敏感信息，增强隐私保护 高级算法让系统能够区分主用户和附近的人。 技术亮点：VL53L8CP: ST FlightSense 8×8 区ToF传感器 基于AI：紧凑的低功耗算法，适用于集成PC机传感器控制器 完整的即用型解决方案，包括硬件(ToF传感器)和软件(AI算法) 关于意法半导体意法半导体拥有5万名半导体技术的创造者和创新者，掌握半导体供应链和先进的制造设备。作为一家半导体垂直整合制造商(IDM)，意法半导体与二十多万家客户、成千上万名合作伙伴一起研发产品和解决方案，共同构建生态系统，帮助他们更好地应对各种挑战和新机遇，满足世界对可持续发展的更高需求。意法半导体的技术让人们的出行更智能，让电源和能源管理更高效，让云连接的自主化设备应用更广泛。我们正按计划在所有直接和间接排放（包括范围1和范围2）、产品运输、商务旅行以及员工通勤排放（重点关注的范围3）方面实现碳中和，并在2027年底前实现100%使用可再生电力的目标。详情请浏览意法半导体公司网站：www.st.com.cn。

无线通信技术 专长和STM32嵌入式生态系统形成优势互补，为用户设计铺平道路，加快产品上市 意法半导体宣布Wi-Fi 6和低功耗蓝牙 5.4二合一模块ST67W611M1正式进入量产阶段，与此同时，重要客户Siana采用该模块的设计项目已取得初步成功，大大缩短了无线连接解决方案的研发周期。 该模块是意法半导体与高通科技公司于2024年宣布的合作项目的首款产品，能够降低在基于STM32微控制器(MCU)的应用系统中实现无线连接的难度。双方以芯片的形式实现了合作目标，将意法半导体在嵌入式设计方面的专业知识、STM32微控制器以及软件和开发工具的生态系统与高通科技的无线连接技术专长融为一体。 意法半导体连接业务线总监 Jerome Vanthournout 指出：“无线连接是将智能边缘设备连接到云端的关键技术。消费电子和工业市场对智能物联网设备的需求不断增长，增速也越来越快，掌握复杂的 Wi-Fi 和蓝牙协议，并将其引入设备和物联网应用中是一个巨大的挑战。我们的模块化解决方案采用业界先进的技术知识，让产品开发人员能够集中资源和精力开发应用层，加快新产品的上市速度。” 高通科技公司产品管理高级总监Shishir Gupta也表示：“很高兴看到我们通过ST67W模块与意法半导体公司合作的影响。该模块包含高通的无线连接组件，不仅简化了Wi-Fi和蓝牙与STM32微控制器驱动的各种设备的集成，还提供了令人难以置信的灵活性和可扩展性。该模块证明了我们共同致力于推动物联网领域的创新和卓越性。” ST67W模块可以与任何一款STM32 MCU集成到一起，内置高通科技的多协议网络协处理器和 2.4GHz 射频收发器。模块内置所需的全部射频前端电路，包括功率放大器、低噪声放大器、射频开关、巴伦和集成PCB天线，并配备 4MB代码和数据闪存，以及 40MHz晶振。该模块预装Wi-Fi 6 和蓝牙 5.4协议栈，并获得了强制性规范预认证，不久将通过软件更新增加对Thread 和 Matter 协议的支持。此外，新模块还提供同轴天线或板级外接天线连接器。安全保护功能包括加密加速器和安全服务，例如，达到 PSA 1级认证的安全启动和安全调试，让客户能够轻松满足即将出台的《网络弹性法案》和 RED 指令的要求。 产品开发人员无需掌握射频设计知识技能，就能够使用新模块开发可行的解决方案。该模块在32 引脚 LGA 封装内集成了丰富功能，可直接安装到电路板上，并支持使用简单的低成本两层 PCB板开发应用。 Siana Systems 作为首批探索该无线连接模块潜力的物联网技术公司，正通过深度挖掘其性能优势，以提升产品性能并加速产品上市进程。 Siana Systems 创始人、解决方案架构师 Sylvain Bernard 强调:“ST67W模块拓展了在STM32终端设备上实现 Wi-Fi连接的可能性，让我们无需再担心系统的最低需求。只需集成该模块，即可快速获得蓝牙和 Wi-Fi 连接，几乎无需额外的开发测试工作，为我们的下一代产品设计提供了简单、完美的解决方案。该模块集成了射频收发器和射频前端电路，性能非常强大，灵活的电源管理和快速唤醒时间让我们能够开发出高能效的新产品。” ST67W611M1依托 STM32 生态系统的资源优势，该生态覆盖 4,000 多款微控制器，包括强大的 STM32Cube开发工具和软件，以及支持边缘人工智能开发的增强功能。STM32是一个庞大的产品家族，涵盖经济实惠的 Arm® Cortex®-M0+微控制器和搭载高性能内核的高端产品，例如，基于Cortex-M55的微控制器、带 DSP 扩展指令集的 Cortex-M4微控制器和搭载Cortex-A7内核的STM32MP1/2微处理器。 ST67W611M1 无线模块现已上市，采用32 引脚 LGA 封装。X-NUCLEO-67W61M1 扩展板和STDES-ST67W61BU-U5设计参考方案也已同步上市，方便开发人员评测模块功能和开发应用。 更多产品详情请访问ST产品网页 STM32 是意法半导体国际有限公司 (STMicroelectronics International NV) 或其关联公司在欧盟和/或其他国家/地区的注册和/或非注册商标。STM32 已在美国专利商标局注册。 高通品牌产品是指高通公司和/或其子公司的产品。Qualcomm是高通公司的商标或注册商标。 关于意法半导体意法半导体拥有5万名半导体技术的创造者和创新者，掌握半导体供应链和先进的制造设备。作为一家半导体垂直整合制造商(IDM)，意法半导体与二十多万家客户、成千上万名合作伙伴一起研发产品和解决方案，共同构建生态系统，帮助他们更好地应对各种挑战和新机遇，满足世界对可持续发展的更高需求。意法半导体的技术让人们的出行更智能，让电源和能源管理更高效，让云连接的自主化设备应用更广泛。我们正按计划在所有直接和间接排放（包括范围1和范围2）、产品运输、商务旅行以及员工通勤排放（重点关注的范围3）方面实现碳中和，并在2027年底前实现100%使用可再生电力的目标。详情请浏览意法半导体公司网站：www.st.com.cn。

“DX（数字化转型）”和“GX（绿色转型）”可以说是现代社会努力的两大趋势。在推动这些趋势方面，支持数字社会的基础设施——数据中心发挥着非常重要的作用（图1）。 在DX的实践中，为了汇聚生活和商业等当中使用的多样化海量数据，利用AI（人工智能）等提取帮助解决问题的知识，需要全社会共享和共用很大的存储能力和演算能力。此外，作为GX的一环，为了发现和消除隐藏在日常生活、生产活动、物流、运输、交通和社会活动中的能源浪费，需要对人员、货物、装置和设备等的流动进行细致的管理和控制。负责对这些DX和GX的实践所不可或缺的信息进行处理的就是数据中心。 数据中心对DX和GX实践不可或缺，但同时也带来了一个需要事先解决的两难问题。随着数据中心不断提高容量和增加据点，其耗电量激增，结果有可能危及数据中心本身是否能持续。本文对进一步提高数据中心能力的大前提——降低数据中心耗电量的技术以及有效的散热技术的开发动向进行相关解说。 数据中心的耗电量增加已成为一个社会问题 数据中心耗电量的增加已经成为一个明显的社会问题。根据一家全球性统计数据公司发布的调查结果，截至2024年3月，全球估计有9000多个数据中心。预计设置数量今后还将继续稳步增长。随着数据中心本身的增加，每年的总耗电量几乎每四年翻一倍。在数据中心设置得很多的美国，数据中心的规模在不断扩大，有些数据中心的规模达到了500MW。这相当于一个百万人口城市的电力需求。这意味着，现在已经到了需要将数据中心的设置与发电厂的设置结合起来考虑的时代了。 此外，生成式AI的学习处理等需要很强的演算性能的任务处理不断增加，这也加剧了耗电量增加的倾向。据说，生成式AI学习的耗电量是云服务处理的企业业务作业负荷的10到20倍。此外，执行AI处理的服务器通常配备前沿的GPU（Graphics Processing Unit），其中一些芯片的单个芯片年耗电量已达到了3.7MWh。这相当于一个普通家庭1年半的耗电量。 前沿电气和电子电路GPU等消耗的大量电能会在消耗的同时转化为热量。这些热量会对电气和电子电路本身的稳定运行造成影响。如果对发热导致的高温放置不管，可能会导致半导体无法正常工作。因此，数据中心安装了很强的空调设备来冷却服务器。目前，冷却空调系统本身的耗电量已达到数据中心总耗电量的30～50％（图2）。在当今的数据中心，为了应对信息处理需求的增加，服务器的高密度配置正在急速推进，伴随而来的是冷却效果也出现了下降的倾向。在此背景下，人们越来越渴望通过引入新技术来提高冷却系统的效率。 从液体冷却到基于AI的温度管理，冷却系统越来越新颖 人们预计耗电量和发热量会增加，新设置的数据中心已经开始采用多种方法引入对策来降低耗电量和提高散热效率。以下对代表性举措进行介绍（图3）。 首先，目前人们正在推进改进效率，重点是冷却系统，因为冷却系统在数据中心的耗电量中占很大比例。在服务器中，作业负荷可能会因使用情况而大幅波动。因此，冷却系统需要引入根据发热量控制稼动时间的机制。通过控制冷却系统，使其只在需要时进行冷却，而不是持续进行冷却，由此可以降低耗电量。进行这种控制时，需要有效利用温度传感器等进行准确的动态温度管理。 除了传统的风冷系统外，近年来将其与液冷系统组合使用的例子也越来越多，液冷系统的冷却效率比风冷系统高约30％。在这种复合型冷却系统中，并非全部采用液体冷却，而是通过传感器检测发热量特别大的部分（热点），并相应调节该处的风冷系统风量。由此可以在保持服务器稳定运行的同时，尽可能地降低耗电量。 人们还在推进尝试一种稍微不同的方法，这种方法从冷却效率的角度在数据中心内设置的众多服务器之间分散负载。利用AI预估处理负载可能集中于哪些服务器，哪些服务器可能局部高温，并提前分散负载，使其只需尽可能少的冷却即可应对。通过这样将AI与空气冷却系统进行组合，在温度过度升高之前对送风量进行调整，尽可能地让冷却系统能够以短时间运行即能应对。 而且，近年来，考虑到演算能力的进一步提高会导致产生更多热量，人们开始尝试采用浸没式冷却系统，即将服务器本身浸入氟基惰性液体或硅油等当中，此类液体既有绝缘性，又能获得很好的冷却效率。作为更进一步的发展，还出现了将数据中心本身设置在寒冷地区，利用外部空气实现低功耗、效率较高的冷却事例。在研发层面，人们还在推进通过将数据中心的设备密封后设置在海中来进行冷却的技术开发。 引进新半导体，提高服务器电源系统的电力转换效率 人们还在开发和引入努力提高为服务器运行提供所需电力的电源系统效率的新技术。 一般的数据中心从电力系统引入6600V的交流电，而大规模据点则引入被称为特别高压受电的22000V的交流电。对电力进行反复转换后，用于运行服务器、空调等内部设置的设备（图4）。例如，对于前沿芯片而言，服务器CPU中的晶体管通过低于1V的低电压直流电力运行。在将引入的高压电力转换为驱动晶体管的电力之前，场地内电网、不间断电源（UPS）内部、服务器机架入口、服务器电路板和半导体芯片内部都要进行多次电力转换。在每次转换过程中都会损失部分电能，这种损失会造成浪费。 近年来，用碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等电力效率更高的新型半导体材料制成的芯片取代传统的硅基芯片作为构成这些电源系统上的电力转换电路的功率半导体的动向越发活跃。通过利用这些基于新材料的功率半导体，可以提高转换电路内部的开关频率，从而可以使用相应更小的电容器和变压器等。要实现这种效率高、小型化的电源，就需要更小且能承受更大电流的无源元件。 在设备层面的低耗电量化 到目前为止，降低数据中心耗电量的措施主要以在冷却系统和电源系统上采取对策为中心。另一方面，作为热源的处理器（CPU和GPU等）和内存等方面的对策则处于被视为不能进入的领域、未曾着手的状态。这是因为提高性能是特别优先的项目。然而，预计今后AI相关处理任务的负荷将急速增加，现在对这些半导体也需要采取降低耗电量的根本性对策。 预计未来的数据中心对AI相关处理中的演算处理需求将急速增长。在这样的处理当中，处理器和内存之间的数据传输频度和数据量比其他任务高很多。为了降低AI相关处理的耗电量，人们正在推进引入通过三维堆叠来缩短处理器和内存之间布线长度的技术。近年来，一种被称为“chiplet”的大规模前沿半导体贴装技术备受关注，这种技术将大规模芯片有目的地分解成多个较小的芯片（chiplet），并集成在一个封装内。有望在力争降低AI相关处理的耗电量的三维堆叠中也适用面向该chiplet的技术。 而且，人们还在尝试利用光通信技术连接处理器和内存，预计在不久的将来就能投入实际应用。在目前的服务器板上，数据传输的媒介是电信号，因此布线电阻和充放电会导致产生损耗，从而产生耗电量。如果将其改为光通信，就有可能加快数据传输的速度，同时尽可能地减少传输过程中的耗电量。但是，由于需要将电信号转换成光信号的新元件，因此需要新技术来提高这部分的转换效率和进行转换元件贴装等。目前，在该领域的的技术开发正在不断推进。 如果不降低耗电量并采取散热对策，数据中心的处理能力就无法提高。今后，预计在这一领域进行技术开发和引入创新性技术将接踵而至。

据Euromonitor和IFR统计，2019年全球扫地机器人市场销售规模约为33亿美元（约合人民币211.2亿元），2020年上升至55亿美金（约合352亿人民币），其市场规模及渗透率都呈现逐年上涨态势，预估至2024年将达到231.4亿美元。 得益于庞大的消费群体，扫地机器人销量在中国呈爆发式增长，目前中国已成为全球最大的扫地机器人市场。2020年中国扫地机器人销售额为94.1亿元，同比增速22%。 扫地机器人在服务机器人品类中智能化程度较高，除清扫、吸尘、拖地等基本功能之外，智能功能也有了极大的提升，AI视觉识别、dToF导航、3D结构光等技术成功应用于扫地机器人，带来了更好的用户体验。产品功能的增加也为半导体器件带来了诸多新的应用机会。 扫地机器人的结构可以分为系统控制模块、电机模块、传感器模块、通信模块、电源模块五个部分。机器人通过传感器模块的超声波传感器、接近传感器等感知外部的环境，将收集的数据反馈给系统控制单元，在经由内部算法运算规划整体的运行轨迹，实现“定位-构图-规划-清扫”一体化的智能清扫方案。 智能扫地机器人可以自行按照最优化的清洁路径进行全面的清扫，当它没有电的时候，还可以自动回到充电桩去充电。由于充电端口裸露在外部，如果没有相应的保护措施，极易损坏内部电路，故而充电端口的保护变得尤为重要。此外，扫地机器人很多的对外的Interface、Sensors，例如像按键、USB口、RF天线、IO口等敏感接口，都需要加以ESD保护。 保护原理：TVS+OVP组合进行浪涌防护。当充电端有异常瞬间高浪涌电压时，输入端的TVS会迅速把高浪涌电压钳位至一个较低的数值，若此时的输入电压仍超过OVP阈值电压，OVP会快速响应并切断主回路，以保护后端器件避免造成间歇或永久失效。 电源模块是扫地机器人的动力源泉，良好的电源管理可以使扫地机内部各器件在最合适的电压环境下工作，保证整个系统的稳定运行。扫地机器人主要依靠内部蓄电池供电，为了延长电池使用时间提高机器人工作效率，在电源模块中增加线性稳压器是最好的选择。 扫地机器人怎么样才能“动起来”为我们服务，答案是智能的控制加驱动。在控制驱动模块中，最常见的是驱动IC直接驱动MOS管。这里的驱动IC的驱动能力、MOS管寄生电容大小、驱动电阻阻值都将影响MOS管开关速度。 锂电池是扫地机人“力量之源”，锂电池在使用过程中，过充电、过放电和过放流都会影响电池的使用寿命和性能，严重者会导致锂电池燃烧、爆炸状况。每块锂电池都需要安装一块安全保护板，由一块专用IC和若干锂电保护的MOSFET、FUSE等外部元件组成，通过保护环路有效监测并防止对电池产生损害、防止过充、过放和短路造成的危险。

MOSFET大致可以分为以下几类：平面型MOSFET；Trench （沟槽型）MOSFET，主要用于低压领域；SGT（Shielded Gate Transistor，屏蔽栅沟槽）MOSFET，主要用于中压和低压领域；SJ-（超结）MOSFET，主要在高压领域应用。随着手机快充、电动汽车、无刷电机和锂电池的兴起，中压MOSFET的需求越来越大，中压功率器件开始蓬勃发展，因其巨大的市场份额，国内外诸多厂商在相应的新技术研发上不断加大投入。SGT MOSFET作为中MOSFET的代表，被作为开关器件广泛应用于电机驱动系统、逆变器系统及电源管理系统，是核心功率控制部件。SGT MOSFET结构具有电荷耦合效应，在传统沟槽MOSFET器件PN结垂直耗尽的基础上引入了水平耗尽，将器件电场由三角形分布改变为近似矩形分布，在采用同样掺杂浓度的外延材料规格情况下，器件可以获得更高的击穿电压。较深的沟槽深度，可以利用更多的硅体积来吸收EAS能量，所以SGT在雪崩时可以做得更好，更能承受雪崩击穿和浪涌电流。在开关电源，电机控制，动力电池系统等应用领域中，SGT MOSFET配合先进封装，非常有助于提高系统的效能和功率密度。 SGT相对传统Trench结构，具有低Qg 的特点。屏蔽栅结构的引入，可以降低MOSFET的米勒电容CGD达10倍以上，有助于降低器件在开关电源应用中的开关损耗。另外，CGD/CGS的低比值也是目前同步整流应用中抑制shoot-through的关键指标，采用SGT结构，可以获得更低的CGD/CGS比值。

9月传得沸沸扬扬的“美国制裁疑云”，终于在中芯国际近日一纸公告中得到了证实。台媒消息指出，尽管在消息得到证实以前，中芯国际的既有客户为了降低风险，已经着手另寻产能转单，但制裁消息得到证实后，加剧8英寸晶圆代工产能吃紧更情况，包括台联电、世界先进、三星，甚至连台积电都传出涨价消息... 上个月传得沸沸扬扬的“制裁疑云”终于有了后续，中芯国际日前一纸公告证实了美国对其发布出口禁令的消息。 国际电子商情9日从台媒获悉，虽然中芯国际的既有客户在上述消息得到证实前，就已经传出开始寻找其他晶圆代工产能，以降低中芯若遭制裁带来的风险。尽管如此，在中芯国际方面证实制裁消息后，其既有客户依然无法避免受到冲击。此外，在消息刺激下，让原本就宣告产能吃紧的代工市场再一次传出涨价信号。 中芯国际证实遭美制裁，8英寸代工再传涨价... 报道指出，鉴于此次美国对中芯国际祭出出口管制相较于华为制裁生效后不久，供应链方面预计，后续中芯国际客户的转单将导致全球8英寸晶圆代工产能更加紧张，涨价势头明显，包括台联电、世界先进、三星，甚至连台积电近期都传出涨价消息。 据报道，由于产能吃紧情况出现，8英寸晶圆代工已率先掀起涨价潮，包括联电的0.18微米制程、世界先进的0.15微米细线宽制程都已调升报价，涨幅平均在个位数百分比，主要视客户实际订单情况而定。 对此，联电方面表示不予回应，仅强调会在追求获利与客户长期合作关系之间寻求平衡点，并称产能利用率平均达到95%以上。 世界先进董事长方略也没有就代工价格议题做出回应，仅表示“有听说业界传出这一话题，”并称“价格调整要考量与客户的长期合作关系及产能资源。当客户下单，配合为其扩产是义务。” 三星、台积电未置评。 不过，有一名匿名IC设计业者则透露，联电对近期新投片的价格已先行调涨，并通知客户要调升今年第4季与明年代工价格。世界先进的0.15微米细线宽制程也将可能启动涨价。 “现在是8英寸晶圆代工厂产能最吃紧，从0.13至0.18微米制程产能基本都是排的很满，12英寸厂则是28纳米以下制程最抢手”，该人士直言，由于现在晶圆代工交期拉长，为了满足客户需求，通常有规模的企业不太去考率库存风险，都是优先提前下单保证一定水位的安全库存。“今年情况不同，小厂所以抢产能的都是有规模的，（规模和需求）不大的根本也没有财力去跟进。” 值得一提的是，日本信越硅晶圆、光阻液代理商崇越周一（5日）证实，在美方扩大对华为的禁令后，由于担忧成为制裁目标，中芯国际为确保正常生产运营，之前已经大举采购包括硅晶圆、光阻液在内等关键制程耗材、设备零组件。 崇越表示，自6月起，来自中国大陆客户的拉货力度明显加大，单月业绩跳增5成，主要动能来自中芯国际和其他晶圆厂积极提高备货带动。 恐中芯国际被制裁，传大客户高通早有转单准备 据研调机构的统计，中芯国际8英寸产能占全球8英寸晶圆代工产能约10%，虽然目前其8英寸厂短期内运营未受影响，但不排除后续接单受影响的可能。 此前，由于担心中美贸易战的潜在风险，中芯国际的大客户高通传出已于台积电、台联电等代工厂就转单事宜有过洽商，希望通过“搭线”多争取一些8英寸产能，做好应对准备。不过，这一传言尚未得到关联方证实。 有业者认为，9月业内不时传出“急单涨价”的消息是让高通“主动出击”的原因之一。由于其电源管理芯片(PMIC) 近6成交由中芯国际代工，再加上华为在禁令生效之前大幅向各家供应商拉货，导致8英寸产能紧缺，继而引发其国内“友商”小米、OPPO、vivo加大备料力道，再次加重产能吃紧情况。 市场认为，中芯国际前两大客户博通、高通，为确保产品供货稳定，势必将订单转移至其他晶圆厂，而联电因与中芯国际制程相近，可望成为最大受惠者。 不过，联电近期产能已被抢光，若博通、高通决定转向联电投片，原先供应吃紧状况将更加剧，IC设计业者为抢产能势必加价，皆有助联电代工价格进一步上涨，推升获利表现。 上一波代工涨价就在9月... 此前，由于美国制裁叠加疫情影响持续，继8英寸晶圆代工产能满载拉抬涨代工价后，又有消息称，鉴于8英寸晶圆订单排到明年，产能吃紧局面持续，预计将有部分需求订单涌入6英寸晶圆代工厂，存在顺势推高6英寸晶圆代工价的可能性。 在美国制裁叠加疫情影响持续的背景下，下游高价抢单的情况与日俱增，由于8英寸家用产能促进，订单开始涌入6英寸晶圆，中国台湾代工大厂茂矽（MOSEL）日前表态，不排除与客户协商调涨代工价格的可能。由于毛利较低的半导体抢不到8英寸晶圆产能，只好转向。如今茂矽产能也已满载，据透露订单需求端订单来自中国大陆地区，并透露将优先接下IC需求订单，MOSFET的需求会将酌情考虑。 报道称，目前晶圆涨幅都在10%以上，而显示驱动IC涨价取决于不同厂商吸收成本的能力。对于关联厂商/渠道商而言，驱动IC量价齐升属利好消息，尤其是拥有一定库存水位的商家。 另一方面，因8英寸晶圆代工产能失衡持续，导致相关需求交期延后，目前已延长至4个月。因此，多数IC设计者已经开始提早主动加价预定产能，有传出报价将提高一成。在晶圆代工价上涨，也让部分IC设计厂决定主动跟进调涨。 有业内人士分析称，由于上游8英寸晶圆代工产能偏紧，致使显示驱动IC供货缺口达15%至20%，预计到2021年中才会有所缓解。

实际上使用MOSFET，直接在市场上挑选所需要的就行了。我们可以把MOSFET选型分成六个步骤。并且，以Cree旗下公司Wolfspeed于近期宣布推出新型15-mΩ和60-mΩ 650V碳化硅 MOSFET为例。 第一步：选用N沟道还是P沟道？ 当一个MOSFET接地，而负载连接到干线电压上时，该MOSFET就构成了低压侧开关，应采用N沟道MOSFET。 当MOSFET连接到总线，而负载接地时，该MOSFET就构成了高压侧开关，通常采用P沟道MOSFET。  第二步：确定额定电压 确定所需的额定电压，或者说器件所能承受的最大电压。根据实践经验，额定电压应当大于干线电压或总线电压。 额定电压越大，器件的成本就越高； 额定电压会随温度而变化，必须保证整个工作温度范围不会失效； 需要考虑的其他安全因素包括由开关电子设备(如电机或变压器)诱发的电压瞬变； 第三步：确定额定电流  与电压的情况相似，设计人员必须确保所选的MOSFET能承受这个额定电流，即使在系统产生尖峰电流时。两个考虑的电流情况是连续模式和脉冲尖峰。在连续导通模式下，MOSFET处于稳态，此时电流连续通过器件。脉冲尖峰是指有大量电涌(或尖峰电流)流过器件。一旦确定了这些条件下的最大电流，只需直接选择能承受这个最大电流的器件便可。   第四步，计算损耗 MOSFET在“导通”时就像一个可变电阻，由器件的RDS(ON)所确定，并随温度而显著变化。对MOSFET施加的电压VGS越高，RDS(ON)就会越小；反之RDS(ON)就会越高。对系统设计人员来说，这就是取决于系统电压而需要折中权衡的地方。对便携式设计来说，采用较低的电压比较容易(较为普遍)，而对于工业设计，可采用较高的电压。注意RDS(ON)电阻会随着电流轻微上升。关于RDS(ON)电阻的各种电气参数变化可在制造商提供的技术资料表中查到。 第五步：确定热要求  设计人员必须考虑两种不同的情况，即最坏情况和真实情况。建议采用针对最坏情况的计算结果，因为这个结果提供更大的安全余量，能确保系统不会失效。 器件的结温等于最大环境温度加上热阻与功率耗散的乘积(结温=最大环境温度+[热阻×功率耗散])。根据这个方程可解出系统的最大功率耗散，即按定义相等于I2×RDS(ON)。由于设计人员已确定将要通过器件的最大电流，因此可以计算出不同温度下的RDS(ON)。值得注意的是，在处理简单热模型时，设计人员还必须考虑半导体结/器件外壳及外壳/环境的热容量；即要求印刷电路板和封装不会立即升温。  一个常见的特殊情况是雪崩击穿——反向电压超过最大值，并形成强电场使器件内电流增加。该电流将耗散功率，使器件的温度升高，而且有可能损坏器件。 第六步：决定开关性能 影响开关性能的参数有很多，但最重要的是栅极/漏极、栅极/源极、漏极/源极电容。这些电容会在器件中产生开关损耗，因为在每次开关时都要对它们充电。MOSFET的开关速度因此被降低，器件效率也下降。为计算开关过程中器件的总损耗，设计人员必须计算开通过程中的损耗(Eon)和关闭过程中的损耗(Eoff)。MOSFET开关的总功率可用如下方程表达：Psw=(Eon+Eoff)×开关频率。

是以其发明人肖特基博士（Schottky）命名的，是近年来问世的低功耗、大电流、超高速半导体器件。其反向恢复时间极短（可以小到几纳秒），正向导通压降低仅0.4V左右，而整流电流却可达到几千安培，能作开关二极管和低压大电流整流二极管使用，这些优良特性是快恢复二极管所无法比拟的。      完整的叫法是：肖特基整流二极管（Schottky Rectifier Diode）缩写成SR；也有叫做肖特基势垒二极管（Schottky Barrier Diode）缩写成SBD。      肖特基二极管的主要参数：正向电流（A）、反向耐压（V）、峰值瞬态浪涌电流（A）、测试电流（A）、正向压降（V）、反向漏电流（UA）      肖特基二极管的优点：      1.肖特基势垒高度低于PN结势垒高度，故其正向导通门限电压和正向压降都比PN结二极管低（约低0.2V）      2.肖特基是一种多数载流子导电器件,不存在少数载流子寿命和反向恢复问题.肖特基的反向恢复时间只是肖特基势垒电容的充、放电时间，完全不同于PN结二极管的反向恢复时间。由于肖特基的反向恢复电荷非常少，故开关速度非常快，开关损耗也特别小，尤其适合于高频应用。      肖特基二极管的缺点：其反向偏压较低及反向漏电流偏大，像使用硅及金属为材料的肖特基二极体，其反向偏压额定耐压最高只到 50V，而反向漏电流值为正温度特性，容易随着温度升高而急遽变大，实务设计上需注意其热失控的隐忧。为了避免上述的问题，肖特基二极体实际使用时的反向偏压都会比其额定值小很多。不过肖特基二极体的技术也已有了进步，其反向偏压的额定值最大可以到200V。   分辨肖特基二极管的好坏：      1.看外观：印字，现在肖特基二极管都是激光印字，具有无毒、环保、字体清晰、永不磨损的特点。油印的翻新几率大、有毒、不环保、建议不要用。      2.脚位：标准器件脚长，都是有一定标准的。如果脚偏短，有可能是二次打磨，建议不要用。      3.镀锡：目前肖特基二极管分两类：亮脚（国产较多）和粉脚（国外较多）各有优势。亮脚上锡快，储存时间长；粉脚上锡也非常快，但是容易氧化。如果发现外观有氧化的，建议不要用。

从生物识别、激光雷达、相机辅助等智能手机应用，到机器人、手势识别及物体检测，新的许可协议可加快超表面光学技术在消费电子、汽车、工业等大规模市场的普及。 该协议扩大了ST使用Metalenz知识产权生产先进超表面光学元件的范围，同时利用ST独有技术和制造平台，将300毫米半导体和光学元件的生产、测试和认证整合起来。 服务多重电子应用领域、全球排名前列的半导体公司意法半导体 (STMicroelectronics，简称ST；纽约证券交易所代码:STM) 和首创超表面光学技术的Metalenz公司宣布签署一项新的技术许可协议。该协议扩大了意法半导体使用Metalenz知识产权生产先进超表面光学元件的能力范围，同时利用意法半导体独有技术和制造平台，将300毫米半导体和光学元件的生产、测试和认证整合起来。 服务多重电子应用领域、全球排名前列的半导体公司意法半导体 (STMicroelectronics，简称ST；纽约证券交易所代码:STM) 和首创超表面光学技术的Metalenz公司宣布签署一项新的技术许可协议。该协议扩大了意法半导体使用Metalenz知识产权生产先进超表面光学元件的能力范围，同时利用意法半导体独有技术和制造平台，将300毫米半导体和光学元件的生产、测试和认证整合起来。 意法半导体执行副总裁兼成像事业部总经理Alexandre Balmefrezol强调：“目前，市场上只有意法半导体能够提供开创性的光学和半导体的整合技术。自2022年以来，我们采用Metalenz IP生产的超光透镜FlightSense™模块，出货量已突破1.4亿。与Metalenz达成的新许可协议，不仅巩固了我们在消费电子、工业和汽车领域的技术优势，还将助力超光技术从生物识别、激光雷达、相机辅助等智能手机应用扩展到机器人技术、手势识别或物体检测等新领域。而我们独有的、在300毫米半导体晶圆厂制造光学元件的模式，能够确保产品具有高检测精度、高成本效益和高扩展性，从而满足客户开发大规模复杂应用的需求。” Metalenz联合创始人兼首席执行官Rob Devlin表示：“我们与意法半导体达成的许可协议，有望进一步加快超光技术的应用普及。这项源自哈佛大学的创新技术将得到在市场中具有竞争力的消费电子公司的认可与采用。将光学元件的制造交由半导体厂商负责，或将进一步改变传感器生态系统的格局。随着3D深感应用领域的持续拓展，在我们共同培养的新兴超光市场上，意法半导体的技术优势地位与我们在IP领域的优势相结合，将巩固双方的市场主导地位。” 新的许可协议旨在把握超表面光学器件日益增长的市场机遇。预计到2029年，该市场将出现显著增长，规模有望达到20亿美元*，这主要得益于该技术在新兴显示和成像应用中发挥的重要作用。（*Yole Group, Optical Metasurfaces, 2024 report） 备注2022年，Metalenz公司的超表面光学技术借助意法半导体的直接飞行时间（dToF）FlightSense模块首次亮相。作为从哈佛大学拆分出来成立的科技公司，Metalenz拥有哈佛大学超表面光学基础技术专利的独家许可权。 采用超表面光学透镜替代由多片镜片组成的传统透镜组，可以提高FlightSense测距模块的光学性能和温度稳定性，同时减小尺寸，降低复杂性。 而使用300mm晶圆制造镜片，既能保证镜片具备高精度和高性能，又能充分继承半导体制造工艺固有的可扩展性和稳健性优势。 关于意法半导体意法半导体拥有5万名半导体技术的创造者和创新者，掌握半导体供应链和先进的制造设备。作为一家半导体垂直整合制造商(IDM)，意法半导体与二十多万家客户、成千上万名合作伙伴一起研发产品和解决方案，共同构建生态系统，帮助他们更好地应对各种挑战和新机遇，满足世界对可持续发展的更高需求。意法半导体的技术让人们的出行更智能，让电源和能源管理更高效，让云连接的自主化设备应用更广泛。我们正按计划在所有直接和间接排放（包括范围1和范围2）、产品运输、商务旅行以及员工通勤排放（重点关注的范围3）方面实现碳中和，并在2027年底前实现100%使用可再生电力的目标。 详情请浏览意法半导体公司网站：www.st.com.cn 关于MetalenzMetalenz站在超表面光学技术创新的最前沿，我们的解决方案挑战移动成像和传感器的技术极限，探索未来无限可能。Metalenz 是首家将超光技术推向大众市场的公司，已有数百万片超光镜片集成到消费设备中，仅一片平面镜片就有三到四个复杂透镜和元件的功能，在现有的半导体代工厂实现量产。该公司的首个整体系统解决方案 Polar ID是一款突破性的、超安全、小巧且经济实惠的移动端人脸识别解决方案，利用超表面光学独有的偏振光分选功能，使移动设备能够超越现有视觉系统的视距极限。详情访问metalenz.com